Как распознать и предотвратить наиболее распространенные дефекты сварки.
Процесс сварки требует особой точности от специалиста, но даже опытные сварщики могут столкнуться с возникающими в процессе работы дефектами. Понимание общих проблем сварки имеет решающее значение для получения высококачественных результатов. Вот некоторые распространенные дефекты и способы их предотвращения.
Отсутствие соединения
Когда две части металла свариваются вместе, они должны расплавиться и склеиться на границе раздела, чтобы создать прочное соединение. Если металл сварного шва не полностью сливается ни с основным металлом, ни с предыдущим слоем сварного шва, это может привести к получению слабых и ненадежных соединений. Данный дефект известен как непроваривание и происходит при недостаточном плавлении и склеивании. Чтобы избежать этой проблемы, важно правильно подготовить соединение и использовать правильную технику и параметры сварки.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Слишком узкая подготовка шва |
Убедитесь, что подготовка шва достаточно широка. |
Неправильный угол горелки/электрода |
Убедитесь, что угол горелки/электрода обеспечивает правильное прилегание боковой стенки |
Чрезмерно высокий ток или слишком низкая скорость сварки, при которой создается сварной шов с затоплением бассейна перед дугой, что приводит к недостаточному проплавлению. |
Выберите параметры сварки (высокий сварочный ток, короткая длина дуги и не слишком высокая скорость сварки), которые способствуют достаточному проникновению, не вызывая переполнения. |
Загрязнения на соединениях |
Очистите стыковые поверхности |
Сварка на спуске |
Используйте сварку вертикально вверх. |
Слишком длинная дуга/слишком высокое напряжение |
Используйте более короткую дугу/меньшее напряжение. |
Слишком низкое тепловложение |
Увеличение тепловложения |
Пористость
Пористость при сварке означает образование небольших воздушных карманов или пор, которые ослабляют сварной шов. Они возникают, когда нежелательные газы попадают в расплавленную сварочную ванну. Чтобы избежать пористости, крайне важно поддерживать хорошую газовую защиту, обеспечивать качественную очистку поверхностей соединения и использовать правильные параметры сварки.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Плохая газовая защита. |
Устраните любые утечки воздуха, уменьшите чрезмерно высокие скорости потока газа, избегайте турбулентности и сквозняков в сварочной ванне |
Мокрый электрод |
Высушите электрод |
Загрязнения на стыковых поверхностях, например - ржавчина, грунтовка. |
Очистите стыковые поверхности |
Слишком длинная дуга/высокое напряжение |
Уменьшите напряжение |
Слишком низкое тепловложение |
Используйте более высокое тепловложение |
Отсутствие провара
Непровар при сварке — это термин, используемый для описания дефекта, при котором металл сварного шва не полностью расширяет толщину шва. Он может ослабить соединение. Чтобы избежать этого, важно корректировать параметры и методы сварки, чтобы обеспечить полное проваривание сварного шва в основной металл.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Плохое проектирование или подготовка |
Расширьте корневое отверстие или уменьшите размер корневой грани |
Слишком большая длина дуги |
Сваривать более короткой дугой/уменьшить напряжение |
Слишком большой диаметр электрода |
Используйте электрод меньшего размера |
Чрезмерно высокая скорость сварки |
Уменьшите скорость сварки |
Слишком маленькое тепловложение |
Увеличение тепловложения |
Подрез
Подрез при сварке – это дефект, возникающий при прохождении канавки или углубления вдоль носка сварного шва. Это происходит, когда присадочный металл не может должным образом заполнить расплавленный основной материал. В результате основание сварного соединения имеет вогнутую форму. К сожалению, этот дефект снижает структурную целостность сварного соединения, делая его более склонным к образованию трещин и разрушений.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Слишком длинная дуга/напряжение |
Уменьшите напряжение |
Неправильный угол наклона электрода |
Используйте соответствующие углы электродов |
Чрезмерно высокий ток |
Уменьшите ток |
Слишком большая толщина горла |
Используйте многопроходную сварку |
Кратерные трещины и кратерные трубы
Кратерные трещины возникают, когда сварочная ванна остывает слишком быстро. Эти трещины делают сварной шов более слабым и более склонным к разрушению. Обычно они распространяются наружу от края сварочного кратера. С другой стороны, кратерные трубы — это дефекты, которые появляются в конце сварного шва при остановке сварочной дуги. Это могут быть неглубокие впадины или удлиненные поры. Кратерные трубы образуются из-за таких методов, как внезапное прекращение подачи проволоки или использование автогенных методов (например, сварки TIG). Правильные методы и параметры сварки, а также добавление присадочного материала в конце сварного шва могут помочь предотвратить появление трещин такого типа.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Неправильная техника остановки |
Остановите сварку, переместив дугу немного назад или в сторону паза |
Быстрое затвердевание большой сварочной ванны при отключении сварочного тока |
Постепенно уменьшайте сварочный ток, уменьшая размер сварочной ванны |
Шлаковые включения
Шлаковые включения — частый вид сварочного дефекта, который возникает, когда шлак — побочный продукт сварки — застревает внутри сварного изделия. В долгосрочной перспективе это может вызвать ряд проблем с производительностью. Чтобы избежать этого дефекта, крайне важно тщательно очистить и использовать соответствующую технику сварки.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Пустоты, вызванные неправильным перекрытием из двух соседних сварных валиков |
Используйте электроды правильного размера и угла, а также применяйте методы сварки, позволяющие получить гладкие сварные швы |
Недостаточное удаление шлака |
Удалите весь шлак между проходами. |
Слишком низкое тепловложение |
Увеличьте подачу тепла |
Затопление шлака перед дугой |
Направьте дугу в сторону сварочной ванны. |
Слишком узкий проход |
Увеличьте угол прохода |
Чрезмерное проплавление
Чрезмерным проваром при сварке называют явление, когда металл шва проникает в основной металл глубже, чем предполагалось. Для управления уровнем провара решающее значение имеет контроль погонной энергии и скорости сварки. Это особенно важно при сварке труб, поскольку может повлиять на поток жидкости и вызвать проблемы эрозии и коррозии.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Слишком большое тепловложение в соединении |
Уменьшите тепловложение |
Слишком большой воздушный зазор |
Используйте меньший воздушный зазор |
Слишком маленькая корневая грань |
Увеличить корневую грань |
Брызги
В процессе сварки мелкие капли расплавленного металла могут разлетаться из сварочной ванны и прилипать к различным поверхностям. Это называется разбрызгиванием, и оно может негативно повлиять как на внешний вид, так и на качество сварного шва. Основной причиной брызг является нестабильная сварочная дуга. Чтобы уменьшить разбрызгивание, важно точно настроить параметры сварки и, возможно, отрегулировать поток газа или смеси. Эффективно управляя брызгами, вы можете гарантировать, что ваши швы будут высокого качества и визуально привлекательными.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Неподходящие параметры сварки |
Отрегулируйте параметры сварки |
Слишком длинная дуга/чрезмерно высокое напряжение |
Работать более короткой дугой/уменьшить напряжение |
Мокрые, неочищенные или поврежденные электроды. |
Используйте сухие и неповрежденные электроды. |
Примеси на свариваемых поверхностях или в наполнителе материала, например – ржавчина. |
Отшлифуйте свариваемые поверхности и используйте чистые присадочные материалы. |
Магнитный дуговой удар |
Измените положение зажима возврата массы /приварите к зажиму/согните палку/горелку в направление удара |
Неправильная полярность |
Измените полярность |
Линейные смещения
Линейный перекос при сварке – дефект, возникающий при неправильном выравнивании кромок сварного соединения по прямой линии. Это приводит к отклонению или смещению по длине сварного валика. Чтобы свести к минимуму этот дефект, важно использовать правильные методы крепления и выравнивания, а также соблюдать процедуры сварки.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Плохая подгонка компонентов перед сваркой |
Аккуратно выполнить монтажные работы |
Деформации при сварке |
Прочно зафиксируйте свариваемые детали и придерживайтесь правильной последовательности сварки |
Разрыв прихваток во время сварки |
Правильно выполняйте прихваточную сварку |
Неправильный допуск свариваемых компонентов. |
Проверьте допуски |
Чрезмерная асимметрия углового сварного шва.
Чрезмерная асимметрия углового шва при сварке возникает, когда две ветви углового шва не имеют одинаковой длины, что приводит к неравномерному распределению сварочного материала. Этот дисбаланс может повлиять на структурную целостность и прочность сварного соединения. Асимметрия может поставить под угрозу способность сварного шва выдерживать заданные нагрузки и напряжения, что потенциально может привести к преждевременному выходу из строя или деформации в условиях эксплуатации.
Кроме того, данный дефект означает состояние, при котором форма углового сварного шва значительно отклоняется от желаемой идеализированной конструкции. Угловые сварные швы обычно используются для соединения двух компонентов под углом 90 градусов и характеризуются треугольным поперечным сечением.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Неправильный угол горелки/электрода |
Используйте правильные углы горелки/электрода. |
Слишком большая сварочная ванна |
Уменьшите скорость осаждения |
Магнитный дуговой удар |
Переместите зажим возврата заземления, используйте самую короткую дугу. Возможно, следует уменьшить сварочный ток, наклоните горелку/электрод, противоположный направлению горения дуги, и/или используйте источник переменного тока |
Избыток сварочного металла
Излишек сварочного металла, также известный как усиление сварного шва, возникает, когда объем сварочного металла, наплавляемого в соединение, превышает объем, необходимый для предполагаемой прочности и контура сварного шва. Хотя обычно требуется некоторое усиление, чтобы компенсировать усадку сварного шва и обеспечить его достаточную прочность, избыток металла сварного шва выходит за рамки этого, что приводит к его наростам, которые могут повлиять на эстетические и функциональные аспекты. Этот избыток может привести к увеличению концентрации напряжений, ненужному весу и потерям материала, а также к потенциальным трудностям с соблюдением допусков на размеры, также может повлиять на эксплуатационные характеристики, изменяя распределение напряжений внутри сварного компонента. Управление количеством наплавленного металла имеет решающее значение для достижения эффективного, экономичного и структурно надежного сварного шва, соответствующего заданным стандартам конструкции и качества.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Слишком много присадочного металла для используемой скорости сварки. |
Увеличьте скорость сварки или уменьшить количество присадочного металла |
Слишком большой диаметр электрода |
Используйте электрод меньшего диаметра |
Слишком маленькая или нескошенная канавка |
Используйте скошенную канавку |
Слишком низкое тепловложение |
Используйте более высокое тепловложение |
Трещины (например, горячие трещины)
Трещины при сварке, например такие, как горячие, являются одним из наиболее серьезных дефектов, которые могут возникнуть в процессе работы. Эти трещины возникают, когда локализованные напряжения превышают предел прочности основного металла на растяжение. Напряжения развиваются по мере остывания и затвердевания сварного шва. Этот тип растрескивания может быть вызван многими факторами, включая неправильный выбор присадочного материала, высокий уровень примесей в основном металле, чрезмерное тепловложение и быструю скорость охлаждения. Крайне важно понимать механизмы образования горячих трещин и следовать надлежащим методам сварки, чтобы предотвратить этот вредный дефект, который рушит целостность и долговечность сварных конструкций.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ |
КАК ИЗБЕЖАТЬ? |
Слишком низкое соотношение ширины и глубины сварного шва. |
Убедитесь, что соотношение ширины и глубины сварного шва соответствует больше 1 для нелегированных сталей / больше 1,5 для нержавеющей стали |
Высокие напряжения из-за большого количества термических расширений |
Сведите к минимуму степень сдерживания, используя соответствующую подготовку кромок и точную подгонку швов |
Высокое содержание углерода в сварном шве |
Используйте наполнитель с низким содержанием углерода. |
Неправильный присадочный металл |
Используйте правильный присадочный металл |
Сегрегация примесей к центру сварного шва. |
Выбирайте базовый материал с меньшим количеством примесей. |
По материалам weldingvalue