Как избежать наиболее распространенных дефектов при сварке MIG/MAG
Дефекты, которые могут возникнуть в результате сварки, способны привести к серьезным авариям и структурным повреждениям при эксплуатации готового изделия. От качества сварного шва, без преувеличения, в будущем может зависеть чья-то жизнь, поэтому важно избегать производственного брака и понимать механизмы, которые способны его вызвать. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные дефекты сварки MIG/MAG и способы их предотвращения.
Обеспечение качества сварки – это целостная работа. Ее профессиональное исполнение зависит от квалификации персонала, спецификации технологии сварки (WPS) и рабочими инструкциями на производстве, а также инспекционными мероприятиями. Работа всех участков должна быть слаженной, чтобы в результате удалось получить качественные сварные швы.
К дефектам сварки принято относить трещины, непровары, пористость и шлаковые включения». Международный стандарт ISO 6520-1, классифицирующий и описывающий дефекты сварки, определяет его как «несплошность сварного шва или отклонение от предполагаемой геометрии сварного шва».
Каковы наиболее распространенные дефекты сварки MIG/MAG?
Наиболее распространенные сварочные дефекты при сварке MIG/MAG включают, например, пористость, включения, подрезы, чрезмерная асимметрия угловых швов, непровары, брызги. Наиболее типичными проблемами при сварке MIG/MAG являются брызги и несплавление. Каждый сварочный дефект имеет свои причины возникновения, которые должен знать сварщик, чтобы в дальнейшем избежать их возникновения.
- Поры: это небольшие полости, образующиеся в сварном шве вследствие захвата газов или других веществ. Поры могут привести к ослаблению прочности сварного соединения.
- Неплавящиеся включения: это частицы материала, которые не расплавляются в процессе сварки и остаются в сварном шве. Они могут также снижать прочность сварного соединения.
- Недостаточная проникающая способность: это происходит, когда сварной шов не проникает достаточно глубоко в материал, что может привести к ослаблению сварного соединения.
- Неравномерность шва: это возникает, когда шов не имеет равномерной толщины или ширины на всей длине сварного соединения. Неравномерность шва может привести к нарушению прочности соединения.
- Перегрев: это происходит, когда материал становится слишком горячим во время сварки и теряет свою прочность. Это может быть вызвано неправильной настройкой сварочного оборудования или неправильным выбором параметров сварки.
- Трещины: это небольшие разрывы в сварном шве, которые могут возникнуть вследствие перегрева или других факторов. Трещины могут привести к поломке сварного соединения.
Чтобы избежать этих дефектов, важно правильно настроить сварочное оборудование, выбрать правильные параметры сварки и тщательно подготовить поверхность для сварки. Также важно проводить качественный контроль качества сварного соединения после его завершения.
Ниже мы рассмотрим более подробно несколько наиболее распространенных примеров типичных дефектов сварки MIG/MAG и способов их предотвращения:
Отсутствие слияния сварного шва
Причины |
Метод профилактики |
Слишком узкая разделка швов |
Убедитесь, что подготовка шва достаточно широкая |
Неправильный угол горелки |
Удостоверьтесь, что угол горелки обеспечивает адекватное сплавление боковых стенок. |
Чрезмерно высокий ток или слишком низкая скорость сварки, что приводит к заливанию сварочной ванны перед дугой, и, как следствие, недостаточному проплавлению |
Выбирайте параметры сварки (высокий сварочный ток, короткая длина дуги и не слишком высокая скорость сварки), обеспечивающие достаточное проплавление без заливания. |
Загрязнения на стыках |
Очистите поверхности соединения |
«Сварка на спуске» |
Используйте вертикальную сварку вверх |
Слишком длинная дуга/слишком высокое напряжение |
Используйте более короткую дугу / меньшее напряжение |
Слишком низкая тепловая нагрузка |
Увеличить тепловложение |
Чрезмерная асимметрия углового шва
Причины |
Метод профилактики |
Неправильный угол горелки |
Удостоверьтесь, что угол горелки обеспечивает адекватное сплавление боковых стенок. |
Слишком большая сварочная ванна |
Уменьшить скорость осаждения |
Магнитное дутье |
Переместите зажим заземления, используйте максимально короткую дугу, уменьшить сварочный ток, наклоните пистолет против направления дугового разряда, и/или используйте источник переменного тока |
Допустимые нормы дефектов указаны для каждого класса сварки в ISO 5817. В этом стандарте пределы классифицируются по трем классам сварки: B, C и D. В машиностроении типичным является класс C, но класс B также часто нуждается в гораздо более требовательном подходе к процессу сварки. Дефекты представлены в стандарте как фактические измерения. Для обнаружения и интерпретации этих значений может потребоваться метод разрушающего контроля наряду с визуальным контролем.
Почему так важно избегать дефектов сварки.
Желание избежать дефектов сварки имеет несколько весомых причин:
- Качество: дефекты сварки могут привести к уменьшению прочности и долговечности соединения - образованию трещин и иных дефектов.
- Безопасность: сварка используется в различных отраслях промышленности, где безопасность является критически важным аспектом. Дефекты сварки могут привести к нарушению безопасности и вызвать аварии.
- Экономия времени и ресурсов: исправление дефектов сварки может потребовать дополнительных затрат на материалы и трудовые ресурсы. Избежание их позволяет сэкономить время и ресурсы на исправление ошибок.
- Качество продукции: дефекты сварки могут привести к отклонениям от требуемых характеристик продукции. Избегание их позволяет достигать требуемых характеристик и повышать качество продукции.
Дефектов сварки следует избегать просто потому, что в последствии их нужно исправлять. Все ремонтные работы, связанные со сваркой в производственном цеху, требуют времени и, следовательно, денег. Это замедлит производственный процесс и, в конечном итоге, приведет к задержке в графиках проекта. Однако самым неприятным последствием дефектов сварки в худшем случае может стать разрушение изделия или конструкции, что может привести к различным авариям и даже травмам.
Мы можем обнаружить дефекты сварки при осмотре сварных швов, что являет собой запоздалую меру контроля и позволяет не предупреждать ошибки, а работать над устранением уже возникших неисправностей. Сварочное производство необходимо развивать в правильном направлении, чтобы снизить риск дефектов. Такие меры по развитию могут включать, например, ужесточение требований к качеству разделки, изменение процесса сварки или изменение параметров. Однако особое значение имеет подготовка сварщиков. Квалификация сварщиков играет центральную роль в работе по улучшению качества.
Как не допустить появление дефектов сварки
Для того чтобы не допустить дефекты сварки, следует придерживаться следующих рекомендаций:
- Подготовка материалов: перед началом сварки поверхности материалов должны быть чистыми, сухими и не содержать окислов, жиров, краски и других загрязнений, которые могут негативно повлиять на качество сварного соединения.
- Выбор оборудования: необходимо выбрать правильное оборудование для сварки, учитывая характеристики материала и тип сварки.
- Правильный выбор сварочного материала: сварочный материал должен быть подобран с учетом свойств материала, который будет соединяться, а также типа сварки.
- Управление тепловым воздействием: необходимо контролировать тепловое воздействие на материал во время сварки, чтобы избежать искажений, трещин и других дефектов.
- Соблюдение режима сварки: необходимо придерживаться режима сварки, указанного в технической документации, которая сопровождает сварочное оборудование и сварочный материал.
- Контроль качества: следует проводить контроль качества сварных соединений, используя соответствующее оборудование, чтобы выявить возможные дефекты и предотвратить их появление в будущем.
- Обучение и квалификация персонала: сварщики должны обладать достаточными знаниями и опытом, чтобы правильно выбирать оборудование, материалы, соблюдать режим сварки и проводить контроль качества.
Среди прочего, одним из важных методов контроля сварки является визуальный осмотр. Поэтому каждый сварщик должен также выступать в роли контролера своей работы. Хорошие результаты были достигнуты в сварочном производстве при обучении сварщиков визуальному контролю. Часто даже такими небольшими мерами можно значительно улучшить качество сварных швов.
Мониторинг производства в режиме реального времени также играет ключевую роль в предотвращении дефектов сварки. Программное обеспечение Kemppi WeldEye позволяет легко контролировать сварочное производство, поскольку оно автоматически проверяет, например, имеет ли сварщик квалификацию для сварки рассматриваемого изделия и не истек ли срок действия квалификационного сертификата. Программное обеспечение также можно использовать для контроля параметров сварки и неразрушающего контроля. В лучшем случае мониторинг сварочного производства в режиме реального времени может предотвратить появление дефектов сварки и упростить поиск причины обнаруженных дефектов.
Следуя этим рекомендациям, можно снизить вероятность появления дефектов сварки и обеспечить высокое качество сварного соединения.