Дефекти на заваръчните шевове - видове и методи за отстраняване

Свързването на метални части чрез заваряване е сложен физико-химичен процес, при който самият метал, атмосферните газове и продуктите от изгаряне на електрода взаимодействат при високи температури. Всеки от компонентите допринася за цялостния резултат от процеса на заваряване. Някои от въздействията водят до некачествено заваряване, образуват се т.нар. дефекти на заварките.

Те могат да се образуват в резултат на различни ситуации, например прекалено висок или твърде нисък заваръчен ток, висока влажност, наличие на замърсяване в зоната на заваряване. Има определена класификация на дефектите и причините за тях, чийто общ преглед ще бъде даден в тази статия. Ще научите също как да отстраните дефектите и в какви случаи е възможно.

Класификация на дефектите в заварените съединения

Повечето дефекти на заваръчния шев възникват при нарушаване на технологията на заваряване. Само в някои случаи дефектите са причинени от непредвидени ситуации. При заваряването чрез стопяване следното е от голямо значение:

предварителна подготовка и монтаж на връзката;
режим на термична обработка;
правилен избор на заварени материали;
качеството на устройството и консумативите.

Дефектите се класифицират по различни критерии - размер, форма, разположение в линията на шева, степен на опасност по отношение на възможността за разрушаване на фугата. Нормативните дефекти се класифицират съгласно международния документ - „Класификация, обозначения и определения. Дефекти при свързване на метали при заваряване чрез стопяване. Всички изисквания на колекцията са събрани в GOST 30242-97.

Съгласно този документ всички дефекти в заварените съединения са разделени на 6 основни групи:

пукнатини;
нарушение на формата на шева;
кухини, кратери и черупки;
неразтопени ръбове и незавършени участъци;
наличието на твърди включвания и включвания;
други дефекти, които не са включени в първите 5 групи.

Всеки от дефектите има собствено цифрово обозначение, което се поставя в областта на заваръчния шев по време на проверката. Според международната класификация дефектите в заваръчните шевове могат да бъдат обозначени и с букви. Но, така или иначе, дефиницията на дефектите според българската и международната класификации съвпадат по основните си характеристики.

Такива нарушения възникват както на самия шев, така и в близката зона. Причината за тях може да е неравномерното охлаждане на метала или действието на товари до момента на пълно охлаждане. Пукнатините са напречни, радиални и надлъжни, обозначени съответно с 102, Eb, 103, E и 101 Ea. Има още няколко вида пукнатини, включително тези, които се откриват само при микроскопско изследване (микропукнатини 1001).

Образува се от натрупването на газове в разтопен метал. Кухините могат да бъдат както сферични, така и безформени. Но във всеки случай те водят до намаляване на силата на връзката. Кухините са разположени произволно, верижно, на гроздове, равномерно. Те са маркирани с числата 2012, 2013 и т.н. Отворените кухини, образувани от разширяващ се газ, който е напуснал шева и е излязъл в атмосферата, се наричат фистули.

Черупки и кратери се образуват в зоната на кухини и фистули, когато металът все още не е изстинал и вътрешното налягане на газовете е намаляло под критичното. Охлаждайки се, металът се свива и сякаш пада в шева.

твърди включвания

Общият индекс на твърдо включване е 300. Такива дефекти в заварените съединения са частици от шлака, метали или неметали,оставайки в зоната на заваръчния шев и влят в метала, но не съставлявайки едно цяло с него. Такива включвания могат да бъдат потоци, частици от волфрам, мед, оксиди, по една или друга причина, попаднали в шева.

несливане

Заварени шевове, в които се наблюдават зони между метала и шева, вътре в шева или по страничните и коренови части, където металът не е достатъчно разтопен и не се е свързал в цялостна структура. Това явление възниква в резултат на твърде бързо движение на електрода или недостатъчен заваръчен ток. Дефектите са маркирани с индекс 400.

Един вид несливане е липсата на проникване - области от шева, където металът не се е разтопил достатъчно, за да проникне в основата на шева и да запълни цялата празнина между частите.

Неравности по шевовете

Има десетки такива дефекти. Най-често:

подрязвания;
линейни и ъглови премествания;
увисване;
изгаряния;
неравномерна ширина;
нарушение на профила.

При откриване на дефекти такива нарушения се маркират с числа от 500.

Отстраняване на дефекти

В много случаи нарушенията на целостта на шева, открити по време на откриване на дефекти, могат да бъдат елиминирани. Външни дефекти, тоест тези, които могат да се видят визуално, без използването на специално оборудване. Вътрешен - видим при използване на флуороскопски апарат или механична обработка, при която се отстранява част от отложения метал. Също така дефектите се проявяват при ултразвуково изследване.

Отстраняването на дефектите е възможно в повечето случаи, с изключение на прегарянето, когато структурата на метала е нарушена. Често, за да се елиминират последствията от неуспешен процес на заваряване, част от шева се отстранява механично и заваряването се извършва отново.

Елиминирайтепочти всички дефекти са възможни, ако е технически възможно да се отстранят и процесът е икономически оправдан. В някои случаи е по-добре да отхвърлите частта и да я разтопите отново, отколкото да отделите време за фиксиране на заваръчния шев.

Заваръчните дефекти върху легираните стомани се елиминират само след темпериране на частите - специален процес на термична обработка при температури от 450-650 ° C. Без този етап на подготовка елиминирането на дефектите може да доведе до още по-големи нарушения на целостта на връзката и появата на вътрешни напрежения в метала.

Дефектоскопия

Този термин определя последователност от действия, насочени към откриване на дефекти в заварените съединения, които могат да доведат до изтичане, разрушаване на конструкциите или техните частични деформации. Откриването на дефекти на заварени шевове се извършва по различни методи, които в никакъв случай не нарушават целостта на шева и самия метал.

Началният етап е визуален и измервателен контрол. С него се откриват почти всички външни и редица вътрешни дефекти - нарушение на геометрията, липса на сливане, изгаряния, пукнатини, провисване. Често, за детайлизиране на визуалния контрол, е необходимо да се третира повърхността на шева с реактиви - алкохол или азотна киселина (малки пукнатини и пори стават видими).

Външният визуален оглед включва и използването на оптични средства - лупи, микроскопи, лампи за пряко и странично осветление. Също така в този процес се използват измервателни инструменти - шублери, линийки, сонди, шаблони. С тяхна помощ се определят геометричните размери на дефектите и възможността за класифицирането им на допустими и неприемливи (в зависимост от изискванията за конкретен продукт).

Капилярният контрол се извършва с помощта на специални течности, пенетранти. Прониква в пори и пукнатини,течността ги оцветява и ги прави ясно видими. Повърхностните дефекти се зацапват и се забелязват много по-лесно. Цветното откриване на дефекти като правило ви позволява да видите повечето външни дефекти, но е невъзможно да покажете вътрешни по този начин.

За задълбочени изследвания се използват магнитна дефектоскопия, ултразвукова и рентгенова дифракция. Тези изследвания изискват използването на сложни инструменти, но в повечето случаи това е оправдано, особено при сложни и критични обекти.

По правило в самото начало се извършва визуален и измервателен контрол. Всички останали диагностични методи се прилагат само след приключване на корекцията на заваръчните дефекти, открити по време на проверката, и този метод не носи повече резултати.

Всеки заварчик има в арсенала си собствени методи за определяне на дефекти и знае как да ги отстрани. Ако имате собствен опит в тази област - споделете го на страниците на нашия сайт. Практическите методи за работа със заваряване са една от най-интересните теми за нашите читатели.