 |
Дефекты сварных соединений. 1. Классификация дефектов сварных соединений. 2. Дефекты подготовки и сборки
|
|
|
|
Дефекты сварных соединений
11. 11. 2018 Комментарии(0)
Содержание страницы [Скрыть]
· 1. Классификация дефектов сварных соединений
· 2. Дефекты подготовки и сборки
· 3. Трещины
· 4. Газовые полости
· 5. Твердые включения
· 6. Несплавления и непровары
· 7. Отклонения формы и размеров шва
· 8. Прочие дефекты
1. Классификация дефектов сварных соединений
Работоспособность сварных соединений и сварных конструкций в целом во многом определяется качеством сварных швов.
При сварке плавлением в сварном соединении (рис. 1) формируются участки, нагретые до различных температур, и отличающиеся по этой причине макро- и микроструктурой, физическими, химическими и механическими свойствами:
· сварной шов;
· зона сплавления;
· зона термического влияния (далее – ЗТВ);
· основной металл.
Расплавившийся и закристаллизовавшийся металл образует сварной шов с литой структурой; частично оплавившийся металл образует зону сплавления. Примыкающие к ней участки металла, нагретые до температуры выше ~ 10000С, в которых протекают структурные превращения и возникают остаточные напряжения, образуют ЗТВ. Далее следует основной металл, структура и свойства которого в процессе сварки не изменяются.
Рис. 1. Характерные зоны сварного соединения.
В процессе сварки в металле шва и в ЗТВ могут возникать различные дефекты, которые снижают прочность соединения, приводят к негерметичности швов и снижению эксплуатационной надежности изделия.
Дефект — каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией (ГОСТ 15467).
Дефект сварного соединения – несплошность или отклонение от требуемой геометрии (ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012).
|
|
|
Классификация дефектов сварных соединений в зависимости от их природы и причин образования:
· дефекты, связанные с особенностями технологических и тепловых процессов сварки, возникающие из-за нагрева, кристаллизации и остывания сварного соединения;
· дефекты формирования шва, происхождение которых связано с нарушениями требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов, механической и термической обработке сварных швов и самой конструкции, к сварочным материалам и оборудованию.
Классификация дефектов сварных соединений по месту залегания и способам обнаружения:
· внешние дефекты, расположенные на поверхности сварного соединения и обнаруживаемые невооруженным глазом или с помощью лупы;
· внутренние дефекты, не выходящие на поверхность сварного соединения и наблюдаемые с помощью специальной аппаратуры.
Классификация дефектов сварных соединений по времени появления в технологическом процессе:
· дефекты подготовки (и сборки) изделий под сварку;
· сварочные дефекты.
Наиболее известной является классификация дефектов, рекомендованная национальным стандартом ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012 «Сварка и родственные процессы. Классификация дефектов геометрии и сплошности в металлических материалах. Часть 1. Сварка плавлением».
Классификация дефектов сварных соединений по ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012:
· трещины;
· полости;
· твердые включения;
· несплавление и непровар;
· отклонения формы и размера шва;
· прочие дефекты.
2. Дефекты подготовки и сборки
К элементам геометрической формы подготовки кромок под сварку (рис. 2) относятся угол разделки кромок α , угол скоса кромок β , притупление кромок с, зазор между стыкуемыми кромками b, длина скоса листа L при наличии разности толщин металла, смещение кромок относительно друг друга а.
|
|
|
Рис. 2. Конструктивные элементы подготовки кромок: а — стыкового соединения; б – углового соединения; в – разнотолщинных элементов; г – смещения кромок
Наиболее характерные дефекты подготовки и сборки:
· неправильный угол скоса кромок;
· неправильная величина притупления;
· непостоянство зазора между свариваемыми кромками;
· несовпадение стыкуемых плоскостей кромок.
Разделка кромок выполняется при толщине металла более 3 мм, поскольку отсутствие разделки кромок может привести к непровару по сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогу металла. Несоблюдение угла скоса кромок может привести к нарушению геометрии шва – завышенной или заниженной ширине и выпуклости шва, при малом угле скоса кромок возможно появление непровара в корне шва, при большом – перегрева и пережога метала шва и ЗТВ.
Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки. Непостоянство зазора между свариваемыми кромками приводит к появлению прожогов или непроваров при сварке.
Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивого ведения процесса сварки при выполнении корневого слоя шва. Отсутствие притупления или его неправильная величина способствует образованию прожогов или непроваров при сварке.
Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях.
Смещение кромок создает дополнительные сварочные деформации и напряжения, тем самым ухудшая прочностные свойства сварного соединения. Кроме того, смещение кромок не позволяет получать монолитного сварного шва по сечению свариваемых кромок. Смещение кромок регламентируется ГОСТами, нормативной документацией или техническими условиями на изготовление изделий.
Причинами дефектов подготовки и сборки могут быть неисправности станков для механической обработки или газорезательных машин, приспособлений для сборки, низкое качество исходных материалов, ошибки в чертежах, низкая культура производства, низкая квалификация персонала.
Дефекты подготовки и сборки часто приводят к появлению сварочных дефектов, поэтому подготовку изделий к сварке необходимо особо тщательно контролировать.
|
|
|
