Дефекты материала, вызванные неправильной сваркой

Данная статья посвящена дефектам сварных соединений.

Дефект сварки– это любой недостаток, который ставит под угрозу общую полезность сварочного процесса. Такие дефекты классифицируются в соответствии с ISO 6520, а их допустимые пределы упоминаются в ISO 10042 и ISO 5817. Американское общество инженеров-механиков (ASME) разделяет причины дефектов сварки следующим образом: 32% из-за ошибок оператора, 45% из-за плохих условий процесса, 12% из-за неправильной техники сварки, 10% приписывается использованию неправильных расходных материалов и 5% - плохим сварным канавкам.

 Обычно выделяют следующие дефекты материала из-за неправильной сварки  :

• Избыток или недостаток проникновения
• Отсутствие слияния
• Пористость
• Включения
• Ослабление сварного шва (подрез)
• Растрескивание
• Отслоения

 Эти дефекты являются потенциально катастрофическими и могут привести к напряжению высокой интенсивности в результате неожиданного внезапного сбоя ниже расчетных нагрузок или в случае циклических нагрузок, отказа после меньших циклов нагрузки чем прогнозировалось.

 Подробнее о видах дефектов сварки:

 Отсутствие слияния

Для достижения хорошего качества сваривания, необходимо получить такую зону сварки, которая распространяется по всей толщине сваренных листов. В то время как более толстые материалы обычно требуют обрезания их краев V-образным углом, а также требуют несколько проходов, чтобы полностью заполнить эти углы соединительным материалом, тонкие листовые материалы способны соединяться с пропуском и чистыми краями, что является удовлетворительной основой для присоединения. Отсутствие слияния в результате очень быстрого хода или недостаточной температуры сварочной горелки (электрической или газовой) часто приводит к дефектам.

 Превышение проникновения

Такой дефект возникает из-за слишком медленного сечения или слишком высокой температуры сварочной горелки (электрический или газовый). Выгорание или избыток проникновения является большой проблемой при работе с тонкими листами, так как для этого требуется высокий уровень навыков.

 Пористость

Газы, охваченные внутри затвердевшей сварки могут привести к дефектам пористости. Они обычно возникают из-за влажных расходных материалов  или грязевых (жировых) остатках на площади металла, которая должна быть сварена. Хранение всех расходных материалов в сухих условиях и тщательная очистка и обезжиривание металла перед сваркой поможет избежать проблемы пористости.

 Включения

Эти дефекты, вызванные неудачной сваркой, возникают, когда пробеги вдоль V-образного присоединения вызывают засечки в толстой пластине с использованием сварочного флюса, как покрытия или в качестве сердечника для стержней. Кроме того, они имеют место, когда флюс покрытия не удаляется полностью после каждого прогона.

 Растрескивание

Возникает из-за термической усадки, неправильной процедуры, плохой конструкции, либо из-за сочетания нагрузок, которые сопровождаются тепловой усадкой и изменением фазы. Эти дефекты могут привести к растрескиванию и высокому остаточному напряжению.

 Ослабление сварного шва (подрез)

Здесь толщина сварных листов в ванне сварного шва уменьшается из-за неправильной процедуры или предварительной настройки. Наличие концентрации напряжений и подрезов дополнительно снижает прочность сварного шва.

 Отслоения

Обычно наблюдаються в стали низкого качества, пластинчатые разрывы имеют тенденцию проявляться в металлах с низкой пластичностью, которая, как правило, вызывается включением в него неметаллических компонентов, таких как оксиды и сульфиды, которые используются в процессе прокатки. Наличие включений демонстрирует, что пластина не может переносить сократительные напряжения при коротком поперечном сечении.

Источник: DNmetall