Як розпізнати та запобігти найпоширенішим дефектам зварювання.
Процес зварювання вимагає особливої точності від фахівця, але навіть досвідчені зварювальники можуть зіткнутися з дефектами, що виникають у процесі роботи. Розуміння загальних проблем зварювання має вирішальне значення для отримання високоякісних результатів. Ось деякі поширені дефекти та способи їх запобігання.
Відсутність з'єднання
Коли дві частини металу зварюються разом, вони повинні розплавитися і склеїтись на межі розділу, щоб створити міцне з'єднання. Якщо метал зварного шва не повністю зливається з основним металом та з попереднім шаром зварного шва, це може призвести до отримання слабких та ненадійних з'єднань. Даний дефект відомий як непроварювання і відбувається при недостатньому плавленні та склеюванні. Щоб уникнути цієї проблеми, важливо правильно підготувати з'єднання та використовувати правильну техніку та параметри зварювання.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Занадто вузька підготовка шва |
Переконайтеся, що підготовлений шов є досить широким. |
Неправильний кут пальника/електроду |
Переконайтеся, що кут пальника/електроду забезпечує правильне прилягання бічної стінки |
Надмірно високий струм або дуже низька швидкість зварювання, при якій створюється зварний шов із затопленням басейну перед дугою, що призводить до недостатнього проплавлення. |
Виберіть параметри зварювання (високий зварювальний струм, коротка довжина дуги та не дуже висока швидкість зварювання), які сприяють достатньому проникненню, не викликаючи переповнення. |
Забруднення на з'єднаннях |
Очистіть стикові поверхні |
Зварювання на спускі |
Використовуйте зварювання вертикально вгору. |
Занадто довга дуга/надто висока напруга |
Використовуйте коротку дугу/меншу напругу. |
Занадто низьке тепловкладання |
Збільшення тепловокладання |
Пористість
Пористість при зварюванні означає утворення невеликих повітряних кишень або пір, які послаблюють зварний шов. Вони виникають, коли небажані гази потрапляють у розплавлену зварювальну ванну. Щоб уникнути пористості, дуже важливо підтримувати хороший газовий захист, забезпечувати якісне очищення поверхонь з'єднання та використовувати правильні параметри зварювання.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Поганий газовий захист. |
Усуньте будь-які витоки повітря, зменшіть надмірно високі швидкості потоку газу, уникайте турбулентності та протягів у зварювальній ванні |
Мокрий електрод |
Висушіть електрод |
Забруднення на стикових поверхнях, наприклад – іржа, ґрунтовка. |
Очистіть стикові поверхні |
Занадто довга дуга/висока напруга |
Зменшіть напругу |
Занадто низьке тепловкладення |
Використовуйте більш високе тепловкладення |
Відсутність провару
Непровар при зварюванні - це термін, який використовується для опису дефекту, при якому метал зварного шва не повністю розширює товщину шва. Він може послабити з'єднання. Щоб уникнути цього, важливо коригувати параметри та методи зварювання, щоб забезпечити повний провар шва в основний метал.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Погане проектування чи підготовка |
Розширте кореневий отвір або зменшіть розмір кореневої грані |
Занадто велика довжина дуги |
Зварювати коротшою дугою/зменшити напругу |
Занадто великий діаметр електрода |
Використовуйте електрод меншого розміру |
Надмірно висока швидкість зварювання |
Зменшіть швидкість зварювання |
Занадто маленьке тепловкладання |
Надто маленьке тепловкладання |
Підріз
Підріз при зварюванні - це дефект, що виникає при проходженні канавки або заглиблення вздовж носка зварного шва. Це відбувається, коли присадковий метал не може належним чином заповнити основний розплавлений матеріал. В результаті основа зварного з'єднання має увігнуту форму. На жаль, цей дефект знижує структурну цілісність зварного з'єднання, роблячи його більш схильним до утворення тріщин та руйнувань.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Дуже довга дуга/напруга |
Зменшіть напругу |
Неправильний кут нахилу електрода |
Використовуйте відповідні кути електродів |
Надмірно високий струм |
Зменшіть струм |
Занадто велика товщина горла |
Використовуйте багатопрохідне зварювання |
Кратерні тріщини та кратерні труби
Кратерні тріщини з'являються, коли зварювальна ванна остигає дуже швидко. Ці тріщини роблять зварний шов слабшим і більш схильним до руйнації. Зазвичай вони поширюються назовні краю зварювального кратера. З іншого боку, кратерні труби – це дефекти, які з'являються наприкінці зварювального шва під час зупинки дуги. Це можуть бути неглибокі западини або подовжені пори. Кратерні труби утворюються через такі методи, як раптове припинення подачі дроту або використання автогенних методів (наприклад, зварювання TIG). Правильні методи та параметри зварювання, а також додавання присадного матеріалу в кінці зварного шва можуть допомогти запобігти появі такого типу тріщин.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Неправильна техніка зупинки |
Зупиніть зварювання, перемістивши дугу трохи назад або у бік паза |
Швидке затвердіння великої зварювальної ванни при відключенні зварювального струму |
Поступово зменшуйте зварювальний струм, зменшуючи розмір зварювальної ванни |
Шлакові включення
Шлакові включення - частий вид зварювального дефекту, що виникає, коли шлак - побічний продукт зварювання - застрягає всередині зварного виробу. У довгостроковій перспективі це може спричинити низку проблем із продуктивністю. Щоб уникнути цього дефекту, дуже важливо ретельно очищати та використати відповідну техніку зварювання.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Пустоти, спричинені неправильним перекриттям із двох сусідніх зварних валиків |
Використовуйте електроди правильного розміру та кута, а також застосовуйте методи зварювання, що дозволяють отримати гладкі зварні шви |
Недостатнє видалення шлаку |
Видаліть весь шлак між проходами. |
Занадто низьке тепловкладання |
Збільшіть подачу тепла |
Затоплення шлаку перед дугою |
Направте дугу у бік зварювальної ванни. |
Занадто вузький прохід |
Збільшіть кут проходу |
Надмірне проплавлення
Надмірним проваром при зварюванні називають явище, коли метал шва проникає в основний метал глибше, ніж передбачалося. Для управління рівнем провару вирішальне значення має контроль погонної енергії та швидкості зварювання. Це особливо важливо при зварюванні труб, оскільки може вплинути на потік рідини та викликати проблеми ерозії та корозії.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Занадто велике тепловкладання в з'єднанні |
Зменшіть підведення тепла |
Занадто великий повітряний зазор |
Використовуйте менший повітряний зазор |
Занадто маленька коренева грань |
Збільшити кореневу грань |
Бризки
У процесі зварювання дрібні краплі розплавленого металу можуть розлітатися зі зварювальної ванни та прилипати до різних поверхонь. Це називається розбризкуванням, і воно може негативно вплинути як на зовнішній вигляд, так і якість зварного шва. Основною причиною бризок є нестабільна зварювальна дуга. Щоб зменшити розбризкування, важливо точно налаштувати параметри зварювання та, можливо, відрегулювати потік газу чи суміші. Ефективно керуючи бризками, ви можете гарантувати, що ваші шви будуть високої якості та візуально привабливими.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Невідповідні параметри зварювання |
Налаштуйте параметри зварювання |
Занадто довга дуга/надмірно висока напруга |
Працювати коротшою дугою/зменшити напругу |
Мокрі, неочищені чи пошкоджені електроди. |
Використовуйте сухі та непошкоджені електроди. |
Домішки на поверхнях, що зварюються, або в наповнювачі матеріалу, наприклад - іржа. |
Відшліфуйте поверхні, що зварюються, і використовуйте чисті присадочні матеріали. |
Магнітний дуговий удар |
Змініть положення затискача повернення маси /приваріть до затискача/зігніть палицю/пальник у напрямку удару |
Неправильна полярність |
Змініть полярність |
Лінійні зміщення
Лінійний перекіс при зварюванні – дефект, що виникає при неправильному вирівнюванні кромок зварного з'єднання прямою лінією. Це призводить до відхилення або усунення довжини зварного валика. Щоб звести до мінімуму цей дефект, важливо використовувати правильні методи кріплення та вирівнювання, а також дотримуватись процедур зварювання.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Погана підгонка компонентів перед зварюванням |
Акуратно виконати монтажні роботи |
Деформації при зварюванні |
Міцно зафіксуйте деталі, що зварюються, і дотримуйтесь правильної послідовності зварювання |
Розрив прихваток під час зварювання |
Правильно виконуйте прихваточне зварювання |
Неправильний допуск компонентів, що зварюються. |
Перевірьте допуски |
Надмірна асиметрія кутового зварного шва.
Надмірна асиметрія кутового шва при зварюванні виникає, коли дві гілки кутового шва не мають однакової довжини, що призводить до нерівномірного розподілу зварювального матеріалу. Цей дисбаланс може вплинути на структурну цілісність та міцність зварної сполуки. Асиметрія може поставити під загрозу здатність зварного шва витримувати задані навантаження та напруги, що потенційно може призвести до передчасного виходу з експлуатації або деформації в умовах експлуатації.
Крім того, даний дефект означає стан, при якому форма зварного кутового шва значно відхиляється від бажаної ідеалізованої конструкції. Кутові зварні шви зазвичай використовуються для з'єднання двох компонентів під кутом 90 градусів та характеризуються трикутним поперечним перерізом.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Неправильний кут пальника/електроду |
Використовуйте правильні кути пальника/електроди. |
Занадто велика зварювальна ванна |
Зменшіть швидкість осадження |
Магнітний дуговий удар |
Перемістіть затискач заземлення, використовуйте найкоротшу дугу. Можливо, слід зменшити зварювальний струм, нахиліти пальник/електрод, протилежний напрямку горіння дуги, та/або використовуйте джерело змінного струму |
Надлишок зварювального металу
Надлишок зварювального металу, також відомий як посилення зварювального шва, виникає, коли об'єм зварювального металу, що наплавляється в з'єднання, перевищує об'єм, необхідний для передбачуваної міцності та контуру шва. Хоча зазвичай потрібне деяке посилення, щоб компенсувати усадку зварного шва та забезпечити його достатню міцність, надлишок металу шва виходить за рамки цього, що призводить до його наростів, які можуть вплинути на естетичні та функціональні аспекти. Цей надлишок може призвести до збільшення концентрації напруги, непотрібної ваги та втрат матеріалу, а також до потенційних труднощів з дотриманням допусків на розміри, також може вплинути на експлуатаційні характеристики, змінюючи розподіл напруги всередині звареного компонента. Управління кількістю наплавленого металу має вирішальне значення для досягнення ефективного, економічного та структурно надійного зварного шва, що відповідає заданим стандартам конструкції та якості.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Занадто багато присадочного металу для швидкості зварювання. |
Збільшіть швидкість зварювання або зменшіть кількість присадного металу |
Занадто великий діаметр електрода |
Використовуйте електрод меншого діаметра |
Занадто маленька чи нескошена канавка |
Використовуйте скошену канавку |
Занадто низьке тепловкладання |
Використовуйте більш високе тепловкладання |
Тріщини (наприклад, гарячі тріщини)
Тріщини при зварюванні, наприклад, такі, як гарячі, є одним з найбільш серйозних дефектів, які можуть виникнути в процесі роботи. Ці тріщини виникають, коли локалізована напруга перевищує межу міцності основного металу на розтяг. Напруги розвиваються в міру остигання та затвердіння зварного шва. Цей тип розтріскування може бути викликаний багатьма факторами, включаючи неправильний вибір присадочного матеріалу, високий рівень домішок в основному металі, надмірне теплопокладання та високу швидкість охолодження. Вкрай важливо розуміти механізми утворення гарячих тріщин і слідувати належним методам зварювання, щоб запобігти цьому шкідливому дефекту, який руйнує цілісність і довговічність зварних конструкцій.
МОЖЛИВІ ПРОБЛЕМИ |
ЯК ЇХ УНИКНУТИ? |
Занадто низьке співвідношення ширини та глибини зварного шва. |
Переконайтеся, що співвідношення ширини та глибини зварного шва відповідає більше 1 для нелегованих сталей / більше 1,5 для нержавіючої сталі |
Висока напруга через велику кількість термічних розширень |
Зведіть до мінімуму ступінь стримування, використовуючи відповідну підготовку кромок і точну підгонку швів |
Високий вміст вуглецю у зварному шві |
Використовуйте наповнювач із низьким вмістом вуглецю. |
Неправильний присадний метал |
Використовуйте правильний присадний метал |
Сегрегація домішок до центру звареного шва. |
Вибирайте базовий матеріал із меншою кількістю домішок. |
За матеріалами weldingvalue