Дефекты сварных швов. Способы устранения. Контроль качества.

В этой статье я постарался максимально просто объяснить о том , что такое дефекты сварных швов, какие дефекты бывают, их контроль и способы устранения. Все  написанное ниже мой опыт написанный максимально простым языком.  Время чтения 5 мин.

Трещины и микротрещины, могут залегать внутри и с наружи, иметь различные виды поперечные и продольные. Как правило, трещины возникают при не соблюдении технологии сварки и такие дефекты полностью забраковываются. Микротрещины можно обнаружить при 50 кратном увеличении. У меня был случай, когда после изготовления изделия швы постепенно трескались с боку шва. Причина была в том, что я на металлоломе купил высокоуглеродистую сталь. А ее нужно было сначала подогревать, варить, а после медленно охлаждать. Одним словом нужно знать, с чем работаешь.

Метод устранения: Необходим подбор подходящих материалов и способов сварки. Правильный нагрев и остывания изделия. В основном это задача технолога, а в задачи сварщика входит только неукоснительное исполнения предписаний.

Раковина в конце шва, ее еще называют усадочной раковиной. Как ни странно это тоже дефект сварочного шва. Такой дефект может являться очагом концентрации напряжений. Простыми словами разрушение шва может начаться именно с этого места.

Метод устранения: Избежать его можно путем добавления в еще полу-остывшую ванну немного металла, При сварке АРДС, выставляется плавное уменьшение тока в конце сварки. И на этапе завершения формируется конец шва правильной формы.

Поры в шве в основном образуются от окислов, масел и влаги в электродах. Этого можно избежать путем хорошей подготовки свариваемых деталей и прокалки электродов. Из своей практики могу сказать, что электроды современного производства позволяют варить большинство сталей без подготовки, это что касается РДС. Сварка АРДС нуждается в тщательной подготовке материалов для сварки.

Метод устранения: Подготовка свариваемой поверхности. Отчищаем от грязи, ржавчины, краски, масла. Прокаливаем электроды. Если требуется сделать большое заполнение, то рациональней использовать многопроходную сварку.

Брызги в около шовной зоне, как правило, не влияют на несущие прочностные характеристики сварочного шва. Но надо заметить, что они будут мешать замеру катета, осмотру, а в дальнейшем и покраске изделия.

Метод устранения: Берем зубило и срубаем их. Так же хочу сказать, что существуют спреи, но я лично их не использовал и не знаю людей, которые их использовали. Брызги неизбежны при сварке РДС и полуавтоматом, но нужно отметить, что их изрядно можно уменьшить путем настройки правильного сварочного тока.

Окисление металла в околошовной зоны. Обычно окисляется, метал с обратной стороны, он не защищен от воздействия кислорода. Реже окисление происходит со стороны производства сварочного шва. Встречается такие дефекты при сварке цветных металлов ( титан, медь, алюминий) или нержавейки. И характерны таким видам сварки АРДС и полуавтоматическая сварка.

Метод устранения: В двух словах. Нужно производить обязательную защиту металла. Например: использовать подложку из керамики, меди и тд. Или организовывать продувку защитными газами. Если окисление со стороны шва, то подбор расхода газа на манометре и выбор подходящей линзы должен решить этот вопрос.

Превышенное усиление шва в основном приводит к перерасходу материалов и трудочасов. В меньшей степени влияет на динамические характеристики шва. Обычно такие дефекты возникают по неопытности. Неправильно настроенный ток и медленная скорость ведения шва.

Метод устранения: Подбор толщины электрода, проволоки или присадки решит проблему. Проще говоря, не нужно материал толщиной 3 мм варить электродом 5 мм. Так же скорость ведения сварки влияет на высоту катета шва. Не нужно сильно долго елозить на одном месте.

Отсутствие усиления куда более серьезный дефект, так как это ведет к ослаблению несущих характеристик шва. Причиной может быть как, повышенный ток сварки, так и недостаточная подача материала в сварочную ванну.

Метод устранения: Исправить можно путем осуществления еще одного прохода. Или подбором скорости ведения сварки, регулирования скорости подачи материала (присадки, электрода, или сварочной проволоки) и корректируем объем подаваемого в сварочную ванну материала.

Вогнутость корня шва это углубление на задней поверхности шва. Такой дефект приводит к ослаблению шва. Или если это трубы, то в этом углублении будет скапливаться мусор, что не допускается, например, в гигиенических трубопроводах (фармацевтическая, пищевая промышленность)

Метод устранения: Если это стык трубы то корень шва варится на оптимальных токах, чтобы ванна в потолочном положении не вываливалась на вас, а в нижнем чтобы не вываливалась вовнутрь. Обычно это достаточно малые токи, что реально усложняет жизнь сварщику. Если такая проблема возникла при сварке металлоконструкции, то по возможности  наложите шов на обратной стороне. Если подварить корень нельзя, то разрезаем и делаем все как надо.

Подрезы сварочного шва. Такие дефекты приводят к ослаблению шва. В местах подрезов концентрируется напряжение и в будущем приводит к появлению разломов. Подрезы образуются при обжигании дугой кромок свариваемого металла и в последующем не заполненные материалом. В действительности кромки свариваемого металла необходимо разогревать сварочной дугой, но вместе с этим следите за полным заполнением ванны. Нужно отметить, что подрезы допускаются, но требования нужно изучать в каждом отдельном случае. Например: подрез глубиной до 1 мм и длинной 8 мм во многих случаях допустим.

Метод устранения: При сварке следите за заполнением ванны (смотреть нужно не на дугу, а в место чуть выше по шву ( нижнее положение шва )). Равномерно разводите ванну круговыми движениями, и не идите дальше пока ванна не заполнится равномерно расплавленным металлом.  Исправить такие дефекты можно путем подварки мест подрезов тонкими ниточными швами.

Металлические включения сварного шва. Обычно такие дефекты возникают при сварке АРДС.  Попадание вольфрамового электрода в сварочную ванну (залипание) приводит к вольфрамовым включениям в шве.

Метод устранения: Старайтесь не окунать вольфрамовый электрод в сварочную ванну. Обычно, если такое случилось, то сварку сразу прекращают, вычищают конец шва и поправляют сам электрод на точиле. Если же продолжить без зачистки шва, то после это включение покажет дефектоскопия. И исправлять будет гораздо сложнее.

Непровар это наиболее часто встречаемый дефект сварочных швов у начинающих сварщиков. Обычно это происходит от полного непонимания процессов в сварочной ванне. И в редких случаях от неудобства положения сварщика или очень загрязнённого металла. Это характерно для РДСварки.

Метод устранения: Варите чистый металл. Равномерно разогревайте две кромки сплавляемого металла. Смотрите за дугой, точно ли дуга переходит от одной кромки к другой? Если нет то и о равнозначном прогреве двух кромок не может быть и речи. Следите за углом сварки. Подходящий угол электрода должен помогать выбрасывать шлак из сварочной ванны. Это позволит контролировать сварочную ванну.

Контроль сварочных швов можно разделить на два вида это разрушающие и не разрушающие виды контроля.

Для внедрения технологии сварки, наладки производственных процессов, для экспертиз или научных работ необходим разрушающий метод контроля.

Для контроля уже готовой продукции подходит метод не разрушающего контроля. Существует несколько основных методов такого контроля. Ультразвуковая дефектоскопия, Эхо- имульсный, теневой контроль,  радиационный контроль, магнитный контроль. Для осуществления такого контроля требуется специальное оборудование и специалисты. По моему опыту я сталкивался с таким уровнем контроля на заводах, где проверялся шов или его часть. При наличии дефектов сварочного шва сварщику выдавались предписания для исправления. Наиболее популярный метод дефектовки это ультразвуковой.

В реально бытовых условиях достаточно  проверить шов на непроницаемость. Манометрический  способ контроля сварных швов на герметичность. В систему или емкость при помощи компрессора нагнетается воздух с необходимым давлением обычно это не более 1.5 от рабочего режима. И производятся наблюдения за манометром, если  давление не падает, то сварочные швы можно считать удовлетворительными.

Контроль внешним осмотром это наиболее дешевый и поэтому распространенный способ контроля швов. Используется как для проверки квалификации сварщика, так и для проверки качества выпускаемой продукции. По своей практике могу сказать, что это самый экономически целесообразный способ контроля. Опытный технолог или сварщик сразу поймет, какого качества шов перед ним. Нужно отметить, что визуально осматривать нужно не только готовую продукцию, но и порядок выполнения сварочных швов, так сказать культуру производства. При визуальном контроле допускается использовать лупу, а также различные измерительные средства ( щупы, шаблоны, Измеритель швов, и разделок кромок)