Допустимые и недопустимые по ГОСТу виды дефектов сварных соединений

• Трещины: разновидности, причины их образования
• Поры: их форма, места расположения и причины появления
• Виды твердых включений в сварном соединении
• Несплавление и непровар: причины возникновения
• Виды отклонений формы наружной поверхности шва от заданных значений
• Прочие дефекты сварных соединений

Нарушение требований, установленных нормативными документами, при сварке плавлением приводит к образованию брака. Дефекты сварных соединений ГОСТ 30242-97 разделяет на шесть групп. Их нужно знать так же хорошо, как и то, как варить металл правильно.

Трещины: разновидности, причины их образования

Трещиной называют несплошность, которая вызывается резким охлаждением или воздействием нагрузок. Разновидность этого дефекта, которую можно обнаружить только оптическими приборами с увеличением, не менее пятидесятикратного, называют микротрещиной.

Продольные трещины располагаются вдоль сварного соединения и могут располагаться:

• в металле шва;
• в основном материале;
• на границе сплавления;
• в области температурного влияния.

Продольная трещина

Трещины в основном металле, причиной которых являются высокие напряжения, называют скрытыми. Внешне они напоминают ступеньки. Этот дефект присущ сварным соединениям значительной толщины. Высокие напряжения вызываются слишком жесткими соединениями или некорректным выбором сварочной технологии. Уменьшение сварочных напряжений снижает вероятность образования скрытых продольных трещин.

Конфигурация продольных трещин определяется линиями сплавления шва и основного металла.

Эти трещины разделяют на:

• горячие, их причиной является высокотемпературная хрупкость сплавов;
• холодные — возникают при медленном разрушении металла.

Поперечные трещины ориентированы перпендикулярно оси сварного шва. Они могут возникать, как в основном материале и металле сварного соединения, так и в зоне температурного влияния.

Радиальные трещины расходятся из одной точки и иначе называются звездообразными. Места их расположения аналогичны локализациям поперечных трещин. Причины образования поперечных и радиальных трещин такие же, как и у продольных.

В месте отрыва дуги на поверхности шва образуется углубление. Дефекты, которые возникают в этом месте, называют трещинами в кратере. Они разделяются на продольные, поперечные, звездоподобные. Конфигурацию этого дефекта определяют: микроструктура зоны сварного соединения, фазовые, термические и механические напряжения.

Если возникает группа не связанных друг с другом трещин, то они называются раздельными. Места и причины их возникновения аналогичны этим характеристикам поперечных и радиальных трещин.

Если из одной трещины образуется группа трещин, то такой брак носит название разветвленных трещин. Места их расположения — основной материал, металл шва, область термического влияния. Причины возникновения такие же, как и у продольных трещин.

Поры: их форма, места расположения и причины появления

Дефекты сварных соединений и соединений в виде полостей в сварном соединении называют порами. Эти полости заполнены газом, который не успел выделиться наружу.

Различают следующие разновидности пор:

• Газовая полость — это образование произвольной формы, не имеющее углов, причиной появления которого явились газы, не успевшие покинуть расплавленный материал.
• Газовой порой называют газовую полость, имеющую сферическую форму.
• Группа газовых пор, которая располагается в металле сварного соединения, называется равномерно распределенной пористостью.
• Скопление пор — это три или более газовых полостей, расположенных кучно на расстоянии между собой, не превышающем тройной диаметр максимальной поры.
• Цепочкой пор называют ряд газовых полостей, которые располагаются линией вдоль сварного соединения с расстоянием между ними, не превышающем трех диаметров наибольшей из пор.
• Если дефектом является несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва и имеющая высоту, которая гораздо меньше длины, то она называется продолговатой полостью.
• Свищом называют трубчатую полость, которая располагается в металле сварного шва. Свищ вызывается выделением газа. Его форма и положение определяются источником газа и режимом твердения. Как правило, свищи образуют скопления в форме елочек.
• Газовая полость, нарушающая целостность поверхности сварного соединения, называется поверхностной порой.
• Если во время затвердевания вследствие усадки образуется полость — она носит название усадочной раковины. А усадочная раковина, расположенная в конце валика и не заваренная при последующих проходах, называется кратером.

Поры — дефекты сварных соединений, фото которых приведено ниже, появляются из-за наличия вредных примесей, как в основном металле, так и в присадочном. Поры могут образовываться из-за ржавчины и прочих загрязнений, которые не были удалены перед проведением сварки с кромок материала, повышенного содержания углерода, высокой скорости сварочного процесса, нарушений защиты сварочной ванны. Самой частой причиной возникновения пор является отсыревшее покрытие плавящегося электрода.

Наличие одиночных пор не представляет опасности, а вот их цепочка может негативно сказаться на прочностных характеристиках сварного соединения. Участок сварочного шва, пораженный этими дефектами, переваривают, предварительно механически его зачистив.

Поры и шлаковые включения

Виды твердых включений в сварном шве

Твердые инородные включения, как металлического, так и неметаллического характера, имеющие в своей конфигурации хотя бы один острый угол, являются недопустимым дефектами в сварном соединении, поскольку играют роль концентраторов напряжений. Дополнительная опасность этих дефектов заключается в том, что они не видимы снаружи. Обнаружить их можно только методами неразрушающего контроля.

Шлаковые включения в сварном соединении

Твердые включения разделяются на следующие виды:

• Шлаковые включения — это шлаки, попавшие в сварочный шов. В зависимости от того, в каких условиях они были образованы, они бывают линейными, разобщенными, прочими. Причины их образования — большие скорости сварочного процесса, загрязненные кромки, многослойная сварка, если швы между слоями очищены некачественно. Форма этих бракованных включений очень разнообразна, поэтому они могут быть гораздо опаснее округлых пор.
• Флюсы, служащие для защиты металла от окисления, являются причиной образования флюсовых включений. Также, как и шлаковые, флюсовые включения делят на линейные, разобщенные и прочие.
• Причинами образования оксидных включений могут быть: недостаточно чистая поверхность основного или присадочного металлов, вытаскивание горячего сварочного прутка из области газовой защиты, неправильная подготовка кромок — слишком сильное их затупление.
• Частицы сторонних металлов — вольфрама, меди или других образуют металлические включения. Причиной их образования может стать эрозия вольфрамового электрода или случайное попадание металлических частиц снаружи, а также при использовании для поджига медной стружки.

Несплавление и непровар: причины возникновения

Непровар и несплавление

Дефекты — несплавление и непровар — это отсутствие соединения основного материала и металла сварного соединения.

Несплавление возникает при высоких скоростях сварочного процесса и силе тока более 15000С. Для предотвращения несплавлений необходимо уменьшить скорость сварки, снизить временной разрыв между образованием и заполнением канавки, тщательно очищать сварочную зону от масел и загрязнений. Несплавления могут располагаться:

1. в корне сварного шва;
2. на боковой стороне;
3. между валиками.

Непровар возникает по причине невозможности расплавленного металла достичь корня шва. Причин непровара может быть несколько:

1. недостаточный сварочный ток;
2. слишком высокая скорость перемещения электрода;
3. увеличенная длина дуги;
4. слишком маленький угол скоса кромок;
5. перекос свариваемых кромок;
6. недостаточный зазор между кромками;
7. неправильно выбранный — увеличенный — диаметр электрода.
8. попадание шлака в зазоры между кромками;
9. неадекватный выбор полярности для данного типа электродов.

Непровар — очень опасный и недопустимый сварочный дефект.

Виды отклонений формы наружной поверхности шва от заданных значений

К нарушениям формы сварочного шва относят следующие дефекты:

• Подрезы непрерывные — представляют собой непрерывные углубления, расположенные на наружной части валика шва. Если подрезы располагаются со стороны корня одностороннего шва и образуются по причине усадки вдоль границы, их называют усадочными канавками. Подрезы являются широко распространенными поверхностными дефектами, которые возникают из-за слишком высокого напряжения дуги при сваривании угловых швов или по причине неточного ведения электрода. В этом случае одна из кромок проплавлена более глубоко, что приводит к стеканию металла на находящуюся в горизонтальном положении деталь. Для заполнения канавки металла не хватает. При сварке стыковых швов подрезы образуются редко. При слишком высоких значениях скорости сварки и напряжения дуги, как правило, возникают двухсторонние подрезы. Такого же типа дефект получается и при автоматической сварке в случае повышения угла разделки.

• Превышения выпуклостей стыкового или углового шва представляют собой избыток наплавленного металла с лицевой стороны швов сверх положенного значения.
• Если избыток наплавленного металла сверх установленного значения располагается на обратной стороне стыкового шва, то такой дефект называют превышением проплава. Разновидность — местный избыточный проплав.
• Если избыток наплавляемого металла натекает на основной металл, но не сплавляется с ним, то такой дефект называют наплавом.
• Линейное смещение возникает, если свариваемые поверхности расположены параллельно, но не на одном уровне.
• Угловым называют смещение между двумя поверхностями при их расположении под углом, который отличается от необходимого.
• Натек образуется из металла сварного шва который оседает под воздействием силы тяжести. Натек образуется при горизонтальном, потолочном, нижнем положениях сварки, в угловом соединении и шве нахлесточного соединения.
• При прожоге металл сварочной ванны вытекает, образуя сквозное отверстие. Причинами прожога могут стать загрязненность поверхности основного металла или электрода.
• Неполное заполнение разделки кромок возникает из-за недостаточного количества присадочного материала.
• Если в угловом соединении один катет значительно превышает другой, то возникает дефект чрезмерной асимметрии.
• Неравномерная ширина сварного шва.
• Неровная поверхность — это неравномерность формы усиления шва по его протяженности.
• Вогнутость корня шва представляет собой неглубокую канавку со стороны корня шва, которая образовалась по причине усадки.
• Из-за возникновения пузырьков в период затвердевания металла образуется пористость в корне шва.
• Возобновление. Этот дефект представляет собой местную неровность поверхности в зоне возобновления сварочного процесса.

Наплыв и подрез

Прочие дефекты сварных швов

Все дефекты сварных швов и соединений, которые не были перечислены выше, относятся к категории «прочие». К ним принадлежат следующие типы дефектов:

• Случайная дуга. В результате возникновения случайного горения дуги возникает местное повреждение поверхностного слоя основного металла, который примыкает к области сварного шва.
• Брызги металла — капли, которые образовались от наплавляемого или присадочного металла во время сварочного процесса. Они прилипают к поверхности остывшего металла сварного шва или основного металла, расположенного в околошовной области.
• Вольфрамовые брызги — создаются частицами вольфрама, выброшенного из расплавленного электрода на основной металл или на сварной шов.
• Поверхностные задиры — это дефекты, которые возникают из-за удаления временно приваренного приспособления.
• Утонение металла образуется при механической обработке. При этом толщина металла имеет значение, которое меньше допустимой величины.

Допустимые дефекты сварных соединений — это отклонения, наличие которых не снижает эксплуатационные свойства сварного соединения и их присутствие разрешено нормативной документацией. Все остальные дефекты, как правило, исправляются с помощью подварки. Исправлять качество сварки более двух раз не разрешается, так как может произойти перегрев или пережог металла.

ГОСТ 23118-2019 | Стр. 27

Приложение А

(обязательное)

 

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

Таблица А.1

 

Допустимые дефекты

 

Наименование дефектов	Характеристика дефектов по расположению, форме и размерам	Допустимые дефекты по уровням качества
		Высокий	Средний	Низкий
1 Трещины	Трещины всех видов, размеров и ориентации	Не допускаются
2 Поры и пористость	Максимальная суммарная площадь пор от площади проекции шва на оценочном участке <*>	1%	2%	4%
	Максимальный размер одиночной поры:
	— стыковой шов	d <= 0,2S	d <= 0,25S	d <= 0,3S
	— угловой шов	d <= 0,2K	d <= 0,25K	d <= 0,3K
	— но не более	3 мм	4 мм	5 мм
3 Скопление пор	Максимальная суммарная площадь пор от площади дефектного участка шва <**>	4%	8%	16%
	Максимальный размер одиночной поры:
	— стыковой шов	d <= 0,2S	d <= 0,25S	d <= 0,3S
	— угловой шов	d <= 0,2K	d <= 0,25K	d <= 0,3K
	— но не более	2 мм	3 мм	4 мм
	Расстояние между скоплениями	L >= 12t	L >= 12t	L >= 12t
4 Газовые полости и свищи	Длинные дефекты	Не допускаются
	Короткие дефекты:
	— стыковой шов	h <= 0,2S	h <= 0,25S	h <= 0,3S
	— угловой шов	h <= 0,2K	h <= 0,25K	h <= 0,3K
	Максимальный размер газовой полости или свища, мм	2	3	4
5 Шлаковые включения	Длинные дефекты	Не допускаются
	Короткие дефекты:
	— стыковой шов	h <= 0,2S	h <= 0,25S	h <= 0,3S
	— угловой шов	h <= 0,2K	h <= 0,25K	h <= 0,3K
	Максимальный размер включения, мм	2	3	4
6 Включения меди, вольфрама и другого металла	Инородные металлические включения	Не допускаются
7 Непровары и несплавления	Длинные дефекты	Не допускаются
	Короткие непровары: — стыковой шов — угловой шов	Не допускаются		h <= 0,1S h <= 0,1K Макс. 2 мм L >= 12t
	Несплавления	Не допускаются
8 Непровар (неполное проплавление)		Не допускаются	Длинные дефекты не допускаются
			Короткие дефекты:
			h <= 0,1S Макс. 1,5 мм	h <= 0,2S Макс. 2 мм
9 Неудовлетворительный зазор в тавровом соединении	Чрезмерный или недостаточный зазор между деталями     Превышение зазора в некоторых случаях может быть компенсировано увеличением катета шва	h < 0,5 мм + 0,1K Макс. 2 мм	h <= 0,5 мм + 0,15K Макс. 3 мм	h <= 1 мм + 0,2K Макс. 4 мм
10 Подрезы	Переход от шва к основному металлу должен быть плавным. Очертания подрезов должны быть плавные	h <= 0,5 мм	h <= 1,0 мм	h <= 1,5 мм
11 Превышение выпуклости:	Переход от шва к основному металлу должен быть плавный	h <= 1 мм + 0,1b	h <= 1 мм + 0,15b	h <= 1 мм + 0,25b
— стыкового шва		Макс. 5 мм	Макс. 7 мм	Макс. 10 мм
— углового шва		Макс. 3 мм	Макс. 4 мм	Макс. 5 мм
12 Увеличение катета углового шва	Превышение катета для большинства угловых швов не является причиной браковки	h <= 1 мм + 0,1K Макс. 2 мм	h < 1 мм + 0,15K Макс. 3 мм	h < 1 мм + 0,2K Макс. 5 мм
13 Уменьшение катета углового шва		Не допускаются	Длинные дефекты не допускаются
			Короткие дефекты: h <= 0,3 мм + 0,1K
		h = K — Kф	Макс. 1 мм	Макс. 2 мм
14 Превышение по ширине проплава	Чрезмерное проплавление корня шва	h <= 1 мм + 0,3b Макс. 3 мм	h <= 1 мм + 0,6b Макс. 4 мм	h <= 1 мм + 1,2b Макс. 5 мм
15 Линейное смещение кромок		Рисунок а — Листы и продольные швы
		h <= 0,1t Макс. 3 мм	h <= 0,15t Макс. 4 мм	h <= 0,25t Макс. 5 мм
		Рисунок б — Кольцевые швы
		h <= 0,2t Макс. 2 мм	h <= 0,3t Макс. 3 мм	h <= 0,5t Макс. 4 мм
16 Неполное заполнение разделки кромок (вогнутость шва)	Переход от шва к основному металлу должен быть плавный	Длинные дефекты не допускаются
		Короткие дефекты:
		h <= 0,05t Макс. 0,5 мм	h <= 0,1t Макс. 1 мм	h <= 0,2t Макс. 2 мм
17 Асимметрия углового шва	Разнокатетность углового шва, если она не предусмотрена рабочей документацией	h <= 1,5 мм + 0,1K1	h <= 2 мм + 0,1K1	h <= 2 мм + 0,15K1
18 Вогнутость корня шва (утяжка)	Переход от шва к металлу должен быть плавный	h <= 0,5 мм	h <= 1 мм	h <= 1,5 мм
19 Наплывы		Не допускаются
20 Плохое повторное возбуждение дуги	Местная неровность поверхности шва в месте повторного зажигания дуги	Не допускается		Допускается
21 Ожог или оплавление основного металла	Местные повреждения вследствие зажигания дуги вне шва	Без исправления не допускаются
Брызги расплавленного металла	Прилипшие брызги к поверхности металла
Задиры поверхности металла	Повреждения поверхности, вызванные удалением временных приспособлений
Риски, забоины	Местные повреждения вследствие шлифовки и резки
Утонение металла	Уменьшение толщины металла вследствие шлифовки
22 Совокупность различных дефектов в поперечном сечении шва	Максимальная суммарная высота коротких дефектов :	Для S <= 10 мм, K <= 8 мм
		0,15S 0,15K	0,2S 0,2K	0,25S 0,2K
		Для S > 10 мм, K > 8 мм
		0,20S 0,2K Макс. 10 мм	0,25S 0,25K Макс. 10 мм	0,3S 0,3K Макс. 10 мм
<*> Площадь проекции шва на плоскость, параллельную поверхности соединения, равна произведению ширины на длину шва на оценочном дефектном участке. <**> Суммарную площадь скопления пор вычисляют в процентах от большей из двух площадей: поверхности, окружающей все поры, или круга с диаметром, равным ширине шва.   Примечания 1 Длинные дефекты — это один или несколько дефектов суммарной длиной более 25 мм на каждые 100 мм шва или минимум 25% длины шва менее 100 мм. 2 Короткие дефекты — это один или несколько дефектов суммарной длиной не более 25 мм на каждые 100 мм шва или максимум 25% длины шва менее 100 мм. 3 В настоящей таблице применены следующие условные обозначения: b — фактическая толщина стыкового шва, мм; d — диаметр поры, мм; h — размер (высота или ширина) дефекта, мм; K — номинальная величина катета углового шва, мм; Kф — фактическая величина катета углового шва, мм; L — расстояние между дефектами или дефектными участками, мм; S — номинальная толщина стыкового шва, мм; t — толщина металла, мм.

 

 

 

 

виды, способы контроля и устранения

Сварные металлоконструкции активно используются в разных сферах жизнедеятельности. Но в процессе сваривания отдельных элементов в цельные конструкции могут возникать дефекты сварных швов и соединений, которые негативно сказываются на прочности и безопасности эксплуатации готовых металлоизделий.

Что такое дефекты сварных соединений

Размерные параметры сварного соединения четко определены государственными стандартами, при этом свой ГОСТ есть у каждого вида сварки. Любые отклонения от установленных нормативно-техническими документами показателей считаются дефектами. Возникают они как при проведении сварочных работ, так и при нарушении требований в процессе подготовки соединяемых элементов и сборке конструкций в единое целое.

Виды дефектов сварочных швов

В силу разных обстоятельств сварочные стыки могут иметь повреждения, влияющие на их прочностные характеристики. Все виды дефектов сварных соединений разделяются на три основные группы:

• наружные дефекты. К данной группе относят неравномерность формы стыкового соединения, наплывы, трещины, прожоги металла, подрезы шва, кратеры и другие изъяны, возникающие на поверхности. Обнаружить их можно при визуальном осмотре;
• внутренние дефекты. Это может быть некачественное сплавление металла, пористость и трещины, сторонние включения (оксидные, шлаковые и неметаллические) и другие, находящиеся внутри шовного соединения;
• сквозные дефекты. Сюда относят трещины, подрезы, прожоги и другие повреждения, которые изнутри проходят на внешнюю поверхность сквозь шовное соединение.

Дефекты любого вида не допускаются в сварных соединениях и подлежат устранению, особенно касается это случаев, когда металлоконструкции выступают составляющими элементами несущих конструкций и должны выдерживать интенсивные нагрузки.

Характеристики и причины основных дефектов сварки

Не в каждом случае качество сварки соответствует установленным требованиям. Классификация дефектов сварных соединений в полном составе изложена в ГОСТ 30242-97. Но среди всех обозначенных в документе изъянов выделяют основные, которые чаще обычного выявляются при контроле и обследовании соединительных стыков.

Трещины

Для сварочных швов наибольшую опасность представляют трещины. Они способны спровоцировать мгновенное разрушение металлических конструкций и привести к трагическим последствиям.

Причинами появления трещин могут быть:

• неправильное расположение стыков;
• резкое охлаждение места сварки;
• неправильный выбор материалов;
• кристаллизация металла вследствие чрезмерно высоких температур.

По размеру различают микро- и макротрещины, по типу образования – поперечные, продольные и радиальные.

Вне зависимости от видов и причин возникновения трещины – это недопустимые дефекты сварных соединений металла.

Подрезы

Это образующиеся на наружной поверхности шовного валика продольные углубления. Если на шве есть подрез, то в месте его появления уменьшается сечение шва, а также образуется очаг концентрации напряжения.

Превышенная величина сварочного тока – основная причина появления таких дефектов. Довольно часто наблюдаются подрезы в горизонтальных швах.

Наплывы

Это натекший на поверхность избыток металла, который не имеет должного сплавления с соединяемой поверхностью. Часто наплыв возникает при сварке стыковых или угловых швов в горизонтальном положении. Образуется при недостаточном прогреве основного металла, избытка присадочного материала, наличия окалин на соединяемых кромках.

Прожоги

Такие дефекты являют собой сквозное отверстие, возникшее вследствие вытекания из сварочной ванны расплавленного металла. В данном случае с другой стороны отверстия как правило образуется натек.

Прожог может быть вызван слишком медленным передвижением электрода по линии сваривания, повышенным сварочным током, неплотным прилеганием к основному металлу прокладки или же недостаточной ее толщиной, большим зазором между соединяемыми кромками.

Непровары

Если на сварочном шве обнаружены локальные несплавления между основным и наплавленным металлом, то дефект такого типа называют непровар. Он существенно понижает прочностные свойства шва и соответственно всей конструкции.

Причины непроваров состоят в следующем: чрезмерно высокая скорость сваривания, некачественная подготовка кромок к сварному процессу, наличие ржавчины, окалин и других загрязнений на соединяемых поверхностях.

Кратеры

Образующиеся вследствие обрыва сварочной дуги углубления в соединительном валике называют кратерами. Такие изъяны существенно уменьшают сечение стыка, что негативно сказывается на прочности. Кратер опасен тем, что внутри него могут находиться усадочные рыхлости, приводящие к появлению трещин.

Свищи

Поверхностные дефекты в виде полости. Понижают прочность соединительного стыка и провоцируют образование трещин. Свищи имеют произвольную форму, могут возникать как на внешней поверхности, так и внутри шва.

Пористость

Поры – это заполненные газами полости, образующиеся при повышенном газообразовании внутри металла. Возникают при наличии разнообразных загрязнений на свариваемых поверхностях, при повышенной скорости сварки, а также повышенной вместительности углерода в используемом присадочном материале.

Посторонние включения

Качество шва существенно ухудшают сторонние включения – оксидные, шлаковые, вольфрамовые, флюсовые и другие включения. Главная ошибка, приводящая к их наличию – неправильный режим сварки. Любое из присутствующих включений понижает прочность и надежность соединения и подлежит устранению.

Причины появления дефектов

Каждый из всех встречающихся дефектов возникает вследствие конкретных факторов. При этом выделяют причины образования дефектов сварных соединений общего характера:

• использование некачественных расходных материалов для сваривания элементов;
• несоблюдение сварочных технологий;
• низкое качество металла, из которого создаются конструкции;
• некачественное или неисправное оборудование;
• неправильный режим сварки;
• технологические ошибки, вызванные низкой квалификацией сварщика.

Чтобы металлоконструкции получались качественными и выносливыми, следует строго соблюдать нормы сваривания и доверять работы профессиональным сварщикам.

Методы выявления дефектов

Выявление дефектов сварных соединений осуществляется следующими способами:

• визуальный осмотр и обмер стыковочных швов;
• испытания стыков на непроницаемость;
• определение дефекта сварного соединения специальными приборами;
• испытания образцов на прочность в лабораторных условиях.

Осмотр сварочного шва осуществляется только после очистки его от шлака, устранения застывших брызг металла и других типов загрязнений. Проверке подлежат размеры и правильность формы соединений, наличие или отсутствие прожогов, кратеров, трещин, свищей и других погрешностей.

Испытание непроницаемости позволяет выявить дефекты сварных соединений трубопроводов, например, поры, трещины, сквозные непровары. Проверяются конструкции несколькими способами:

• обдуванием или заполнением швов воздухом;
• поливом струей воды или наполнение отсеков водой под давлением;
• смазыванием швов керосином.

Если в ходе проверки обнаружен дефект, то деталь возвращается на дополнительную обработку.

Способы устранения дефектов

Любой сварочный процесс сопровождается образованием дефектов, вне зависимости выполняется он инвертором, полуавтоматом, трансформатором или другим оборудованием. При этом выделяют недопустимые и допустимые дефекты сварных соединений, по сложности которых определяется пригодность или непригодность конструкции к дальнейшей эксплуатации.

Способы устранения дефектов сварных соединений выбираются с учетом типа обнаруженного повреждения:

• прожоги исправляют тщательной зачисткой стыка с последующей его заваркой;
• для устранения подрезов выполняется наплавка тонкого соединения по всей линии дефекта;
• исправление трещины осуществляется методом ее полного рассверливания, вырубкой шва на проблемном участке, очисткой поверхностей и повторным завариванием с соблюдением сварочной технологии и действующих нормативов;
• непровары удаляются путем их вырезания и повторного сваривания;
• свищи и кратеры вырезаются до достижения основного металла, после чего по-новому завариваются;
• наплывы аккуратно срезаются, но при этом обязательно следует проверить срез на предмет наличия непровара;
• деформация при сварке устраняется термическим или термомеханическим способом;
• все типы дефектов с посторонними включениями устраняют вырезкой и завариванием.

Если в ходе обследования обнаружены технологические дефекты сварных соединений труб, то устранять их следует строго в соответствии нормативных требований одним из методов:

• механическим без последующей заварки;
• механическим с завариванием места выборки;
• вырезкой участка трубы, на котором присутствует дефект;
• полным удалением шовного соединения и выполнением нового.

При проверке на прочность и герметичность газораспределительных сетей разрешается исправлять дефекты сварных соединений газопроводов в случае, когда сварочный процесс выполнялся дуговой сваркой и не допускается при сваривании газовой сваркой.

Методы контроля сварных соединений

Тот факт, что влияние дефектов на качество сварной металлоконструкции максимизирует риски разрушения изделий доказывать не нужно. Чтобы в процессе сваривания получать действительно надежные, прочные и выносливые конструкции, после завершения работ должен проводиться контроль качества сварных соединений.

Осуществляется контроль сварочных швов поэтапно:

• предварительный. Включает проверку марки металла, качества заготовок, кислорода, присадочной проволоки и других расходных материалов;
• контроль в ходе сварочных работ. Подразумевает постоянные проверки режима сварки, исправности оборудования, осмотр швов и измерение их специальными шаблонами. При выявлении отклонений от установленных стандартов сразу же можно провести удаление дефектов сварных соединений;
• контроль готовой конструкции. Внешние дефекты можно увидеть при обычном осмотре. При необходимости стыки проверяются на плотность, а также подвергаются другим испытаниям.

Все методы контроля сварных соединений разделяются на две группы – разрушающие и неразрушающие. Как правило для выявления дефектов применяются неразрушающие методы, к которым принадлежат:

• внешний осмотр:
• ультразвуковая дефектоскопия;
• магнитный контроль;
• цветная дефектоскопия;
• радиационная дефектоскопия;
• капиллярная дефектоскопия;
• контроль стыков на проницаемость и другие методы обнаружения дефектов сварных соединений.

Методы разрушающего контроля подразумевают испытания отобранных образцов и применяются в основном при необходимости получить параметры сварного шва и зоны термического влияния. Контроль осуществляется химическим анализом, механическими и металлографическими испытаниями.

Заключение

Чтобы сварочный шов по всем параметрам соответствовал стандартам качества и заданным требованиям, то начиная с подготовки подлежащих соединению элементов и до окончания сварочного процесса необходимо осуществлять контроль. Это позволит предотвратить основные дефекты сварных соединений или же оперативно их устранить.

Обзор дефектов и контроль качества сварных соединений

Дефекты и контроль качества сварных соединений

Общие сведения и организация контроля

По ГОСТ 15467-79 качество продукции есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетво­рять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных изделий зависит от соответствия материала тех­ническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правиль­ности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатацион­ные свойства изделий можно только при условии точного выпол­нения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как про­изводственных процессов, так и готовых изделий. При правильной организации технологического процесса контроль должен быть его неотъемлемой частью. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и оперативной корректировке технологии.

Сварные конструкции контролируют на всех этапах их изготов­ления. Кроме того, систематически проверяют приспособления и оборудование. При предварительном контроле подвергаются про­верке основные и вспомогательные материалы, устанавливается их соответствие чертежу и техническим условиям.

После заготовительных работ детали подвергают чаще всего наружному осмотру, т.е. проверяют внешний вид детали, качество поверхности, наличие заусенцев, трещин, забоин и т.п., а также измеряют универсальными и специальными инструментами, шаб­лонами, с помощью контрольных приспособлений. Особенно тща­тельно контролируют участки, подвергающиеся сварке. Профиль кромок, подготовленных под сварку плавлением, проверяют спе­циальными шаблонами, а качество подготовки поверхности — с помощью оптических приборов или специальными микрометрами.

Во время сборки и прихватки проверяют расположение деталей друг относительно друга, величину зазоров, расположение и размер прихваток, отсутствие трещин, прожогов и других дефектов в местах прихваток и т.д. Качество сборки и прихватки определяют главным образом наружным осмотром и обмером.

Наиболее ответственным моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия.

Контроль процессов позволяет предотвратить появление систе­матических дефектов и особенно эффективен при автоматизиро­ванной сварке (автоматическая и механизированная дуговая, электрошлаковая и др.). Существуют следующие способы контроля сварочных процессов.

Контроль по образцам технологических проб. В этом случае периодически изготовляют образцы соединений из материала той же марки и толщины, что и свариваемое изделие, и подвергают их всесторонней проверке: внешнему осмотру, испытаниям на проч­ность соединений, просвечиванию рентгеновскими лучами, метал­лографическому исследованию и т.д. К недостаткам такого способа контроля следует отнести некоторое различие между образцом и изделием, а также возможность изменения сварочных условий с момента изготовления одного образца до момента изготовления следующего.

Контроль с использованием обобщающих параметров, имеющих прямую связь с качеством сварки, например использование дила­тометрического эффекта в условиях точечной контактной сварки. Однако в большинстве случаев сварки плавлением трудно или не всегда удается выявить наличие обобщающего параметра, позволя­ющего достаточно надежно контролировать качество соединений.

Контроль параметров режима сварки. Так как в большинстве случаев определенных обобщающих параметров для процессов сварки плавлением нет, то на практике контролируют параметры, непосредственно определяющие режим сварки. При дуговой сварке такими параметрами в первую очередь являются сила тока, дуговое напряжение, скорость сварки, скорость подачи проволоки и др. Недостаток такого подхода заключается в необходимости контро­лирования многих параметров, каждый из которых в отдельности не может характеризовать непосредственно уровень качества полу­чаемых соединений.

Контроль изделий производят пооперационно или после окон­чания изготовления. Последним способом обычно контролируют несложные изделия. Качество выполнения сварки на изделии оце­нивают по наличию наружных или внутренних дефектов. Развитие физики открыло большие возможности для создания высокоэффек­тивных методов дефектоскопии с высокой разрешающей способ­ностью, позволяющих проверять без разрушения качество сварных соединений в ответственных конструкциях.

В зависимости от того, нарушается или не нарушается це­лостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.

Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида из­делия. Такие отклонения называют дефектами. Дефекты сварных соединений различают по причинам возникновения и месту их расположения (наружные и внутренние). В зависимости от причин возникновения их можно разделить на две группы. К первой   группе относятся дефекты, связанные с металлургическими и тепловыми явлениями, происходящими в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения (горячие и холодные трещины в металле шва и околошовной зоне, поры, шлаковые включения, неблагоприятные изменения свойств металла шва и зоны термического влияния).

Ко второй группе дефектов, которые называют дефектами фор­мирования швов, относят дефекты, происхождение которых связано в основном с нарушением режима сварки, неправильной подготов­кой и сборкой элементов конструкции под сварку, неисправностью оборудования, недостаточной квалификацией сварщика и другими нарушениями технологического процесса. К дефектам этой группы относятся несоответствия швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры и др. Виды дефектов приведены на рис. 1. Дефектами формы и размеров сварных швов являются их неполномерность, неравномерные ши­рина и высота, бугристость, седловины, перетяжки и т. п.

Рисунок 1 — Виды дефектов сварных швов:

а — ослабление шва. б — неравномерность ширины, в — наплыв, г — подрез, с — непровар, с — трещины и поры, ж — внутренние трещины и поры, з — внутренний непровар, и — шлаковые включения

Эти дефекты снижают прочность и ухудшают внешний вид шва. При­чины их возникновения при механизированных способах сварки — колебания напряжения в сети, проскальзывание проволоки в пода­ющих роликах, неравномерная скорость сварки из-за люфтов в механизме перемещения сварочного автомата, неправильный угол наклона электрода, протекание жидкого металла в зазоры, их неравномерность по длине стыка и т.п. Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов в шве.

Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными — в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования наплы­вов — большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправиль­ный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуют­ся при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канав­ки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов яв­ляется смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концент­рации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения.

Прожоги — это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образо­вания могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. Наиболее часто прожоги образуют­ся при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва. Прожоги могут также образовываться в резуль­тате недостаточно плотного поджатая сварочной подкладки или флюсовой подушки.

Непроваром называют местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызы­вают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции. Причины образования непроваров — плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязне­ний, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке.

Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопиче­скими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора.

Шлаковые включения, представляющие собой вкрапления шла­ка в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке — недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность.

Газовые поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор — повышенное содержание углерода при сварке сталей, загряз­нения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки. Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений.

Микроструктура шва и зоны термического влияния в значитель­ной степени определяет свойства сварных соединений и характе­ризует их качество.

К дефектам микроструктуры относят следующие: повышенное содержание оксидов и различных неметаллических включений, микропоры и   микротрещины, крупнозернистость, перегрев, пе­режог металла и др. Перегрев характеризуется чрезмерным укрупнением зерна и огрублением структуры металла. Более опасен пережог — наличие в структуре металла зерен с окисленными границами. Такой металл имеет повышенную хрупкость и не поддаетсяисправлению. Причиной пережога является плохая защита сварочной ванны при сварке, а также сварка на чрезмерно большой силе тока.

Методы неразрушающего контроля сварных соединений

К неразрушающим методам контроля качества сварных сое­динений относят внешний осмотр, контроль на непроницаемость (или герметичность) конструкций, контроль для обнаружения де­фектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов — наиболее простые и широко распространенные способы контроля их качества. Они являются первыми контрольными операциями по приемке готового сварного узла или изделия. Этим видам контроля подвергают все сварные швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

Внешним осмотром сварных швов выявляют наружные дефек­ты: непровары, наплывы, подрезы, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей и т. п. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы с увеличением до 10 раз.

Обмеры сварных швов позволяют судить о качестве сварного соединения: недостаточное сечение шва уменьшает его прочность, слишком большое — увеличивает внутренние напряжения и дефор­мации. Размеры сечения готового шва проверяют по его параметрам в зависимости от типа соединения. У стыкового шва проверяют его ширину, высоту, размер выпуклости со стороны корня шва, в угловом — измеряют катет. Замеренные параметры должны соот­ветствовать ТУ или ГОСТам. Размеры сварных швов контролируют обычно измерительными инструментами или специальными шаб­лонами.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов не дают возможности окончательно судить о качестве сварки. Они устанавливают только внешние дефекты шва и позволяют определить их сомнительные участки, которые могут быть проверены более точными способами.

Контроль непроницаемости сварных швов и соединений. Сварные швы и соединения ряда изделий и сооружений должны отвечать требованиям непроницаемости (герметичности) для различных жидкостей и газов. Учитывая это, во многих сварных конструкциях (емкости, трубопроводы, химическая аппаратура и» т.д.) сварные швы подвергают контролю на непроницаемость. Этот вид контроля производится после окончания монтажа или изготовления конст­рукции. Дефекты, выявленные внешним осмотром, устраняются до начала испытаний. Непроницаемость сварных швов контролируют следующими методами: капиллярным (керосином), химическим (аммиаком), пузырьковым (воздушным или гидравлическим давле­нием), вакуумированием или газоэлектрическими течеискателями.

Контроль керосином основан на физическом явлении капиллярности, которое заключается в способности керосина подниматься по капиллярным ходам — сквозным порам и трещинам. В процессе испытания сварные швы покрываются водным раство­ром мела с той стороны, которая более доступна для осмотра и выявления дефектов. После высушивания окрашенной поверхности с обратной стороны шов обильно смачивают керосином. Неплот­ности швов выявляют по наличию на меловом покрытии следов проникшего керосина. Появление отдельных пятен указывает на поры и свищи, полос — сквозных трещин и непроваров в шве. Благодаря высокой проникающей способности керосина обнару­живаются дефекты с поперечным размером 0,1 мм и менее.

Контроль аммиаком основан на изменении окраски некоторых индикаторов (раствор фенолфталеина, азотнокислой ртути) под воздействием щелочей. В качестве контролирующего реагента применяется газ аммиак. При испытании на одну сторону шва укладывают бумажную ленту, смоченную 5%-ным раствором индикатора, а с другой стороны шов обрабатывают смесью аммиака с воздухом. Аммиак, проникая через неплотности сварного шва, окрашивает индикатор в местах залегания дефектов.

Контроль воздушным давлением (сжатым воз­духом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, а также резервуары, цистерны и т. п. Это испытание проводят с целью проверки общей герметичности сварного изделия. Малогабаритные изделия полностью погружают в ванну с водой, после чего в него подают сжатый воздух под давлением, на 10 — 20% превышающим рабочее. Крупногабаритные конструкции после подачи внутреннего давления по сварным швам покрывают пенным индикатором (обычно раствор мыла). О нали­чии неплотностей в швах судят по появлению пузырьков воздуха. При испытании сжатым воздухом (газами) следует соблюдать пра­вила безопасности.

Контроль гидравлическим давлением при­меняют при проверке прочности и плотности различных сосудов, котлов, паро-, водо- и газопроводов и других сварных конструкций, работающих под избыточным давлением. Перед испытанием свар­ное изделие полностью герметизируют водонепроницаемыми за­глушками. Сварные швы с наружной поверхности тщательно просушивают обдувом воздухом. Затем изделие заполняют водой под избыточным давлением, в 1,5 — 2 раза превышающим рабочее, и выдерживают в течение заданного времени. Дефектные места определяют по проявлению течи, капель или увлажнению поверх­ности швов.

Вакуумному контролю подвергают сварные швы, которые невозможно испытать керосином, воздухом или водой и доступ к которым возможен только с одной стороны. Его широко применяют при проверке сварных швов днищ резерву­аров, газгольдеров и других листовых конструкций. Сущ­ность метода заключается в создании вакуума на одной стороне контролируемого участка сварного шва и реги­страции на этой же стороне шва проникновения воздуха через имеющиеся неплотно­сти. Контроль ведется с по­мощью переносной вакуум-камеры, которую устанавли­вают на наиболее доступную сторону сварного соедине­ния , предварительно смо­ченную мыльным раствором (рис. 2).

Рисунок 2 — Вакуумный контроль шва: 1 – вакуумметр, 2 — резиновое уплотнение, 3 — мыльный раствор, 4 — камера.

В зависимости от формы контролируемого изделия и типа соединения могут приме­няться плоские, угловые и сферические вакуум-камеры. Для созда­ния вакуума в них применяют специальные вакуум-насосы.

Люминесцентный контроль и контроль методом красок, называемый также капиллярной дефек­тоскопией, проводят с помощью специальных жидкостей, которые наносят на контролируемую поверхность изделия. Эти жидкости, обладающие большой смачивающей способностью, проникают в мельчайшие поверхностные дефекты — трещины, поры, непровары. Люминесцентный контроль основан на свойстве некоторых веществ светиться под действием ультрафиолетового облучения. Перед контролем поверхности шва и околошовной зоны очищают от шлака и загрязнений, на них наносят слой проникающей жид­кости, которая затем удаляется, а изделие просушивается. Для обнаружения дефектов поверхность облучают ультрафиолетовым излучением — в местах дефектов следы жидкости обнаруживаются по свечению.

Контроль методом красок заключается в том, что на очищенную поверхность сварного соединения наносится смачи­вающая жидкость, которая под действием капиллярных сил прони­кает в полость дефектов. После ее удаления на поверхность шва наносится белая краска. Выступающие следы жидкости обозначают места расположения дефектов.

Контроль газоэлектрическими течеискателям и применяют для испытания ответственных сварных конструкций, так как такие течеискатели достаточно сложны и дорогостоящи. В качестве газа-индикатора в них используется гелий. Обладая высокой проникающей способностью, он способен про­ходить через мельчайшие несплошности в металле и регистрируется течеискателем. В процессе контроля сварной шов обдувают или внутренний объем изделия заполняют смесью газа-индикатора с воздухом. Проникающий через неплотности газ улавливается щу­пом и анализируется в течеискателе.

Для обнаружения скрытых внутренних дефектов применяют следующие методы контроля.

Магнитные методы контроля основаны на об­наружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или поме­щая внутрь соленоида. Требуемый магнитный поток можно создать и пропусканием тока по виткам (3 — 6 витков) сварочного провода, наматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от спо­соба обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля: метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический. При методе магнитного порошка на повер­хность намагниченного соединения наносят магнитный порошок (окалина, железные опилки) в сухом виде (сухой способ) или суспензию магнитного порошка в жидкости (керосин, мыльный раствор, вода — мокрый способ). Над местом расположения дефек­та создадутся скопления порошка в виде правильно ориентирован­ного магнитного спектра. Для облегчения подвижности порошка изделие слегка обстукивают. С помощью магнитного порошка выявляют трещины, невидимые невооруженным глазом, внутрен­ние трещины на глубине не более 15 мм, расслоение металла, а также крупные поры, раковины и шлаковые включения на глубине не более 3 — 5 мм. При индукционном методе маг­нитный поток в изделии наводят электромагнитом переменного то­ка. Дефекты обнаруживают с по­мощью искателя, в катушке кото­рого под воздействием поля рассе­яния индуцируется ЭДС, вызы­вающая оптический или звуковой сигнал на индикаторе. При магнитографическом мето­де (рис. 3) поле рассеяния фик­сируется на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверх­ности соединения. Запись воспроизводится на магнитографическом дефектоскопе. В результате срав­нения контролируемого соединения с эталоном делается вывод о качестве соединения.

Рисунок 3 — Магнитная запись дефек­тов на ленту: 1 — подвижный электромагнит, 2 — де­фект шва, 3 — магнитная лента.

Радиационные методы контроля являются на­дежным и широко распространенными методами контроля, осно­ванными на способности рентгеновского и гамма-излучения про­никать через металл. Выявление дефектов при радиационных ме­тодах основано на разном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают специальными аппаратами. С одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой (рис. 4). При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппа­раты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.).

Рисунок 4 — Схема радиационного просвечивания швов: а — рентгеновское, б — гамма-излучением:   1 — источник излу­чения, 2 — изделие, 3 — чувствительная пленка

Рентгенопросвечиванием целесообразно выявлять дефекты в деталях толщиной до 60 мм. Наряду с рентгенографированием (экспозицией на пленку) приме­няют и рентгеноскопию, т.е. получение сигнала о дефектах при просвечивании металла на экран с флуоресцирующим покрытием. Имеющиеся дефекты в этом случае рассматривают на экране. Такой способ можно сочетать с телеви­зионными устройствами и конт­роль вести на расстоянии.

При просвечивании сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат ра­диоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Ам­пула с радиоактивным изотопом помещается в свинцовый контей­нер. Технология выполнения просвечивания подобна рентгеновско­му просвечиванию. Гамма-излучение отличается от рентгеновского большей жесткостью и меньшей длиной волны, поэтому оно может проникать в металл на большую глубину. Оно позволяет просвечи­вать металл толщиной до 300 мм. Недостатками просвечивания гамма-излучением по сравнению с рентгеновским являются мень­шая чувствительность при просвечивании тонкого металла (менее 50 мм), невозможность регулирования интенсивности излучения, большая опасность гамма-излучения при неосторожном обращении с гамма-аппаратами.

Ультразвуковой контроль основан на способно­сти ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пла­стинки-щупа (пьезокристалла) вводится в контролируемый шов. При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отража­ется от него и улавливается другой пластинкой-щупом, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал (рис. 5).

Рисунок 5 — Ультразвуковой контроль швов: 1 — генератор УЗК, 2 — щуп, 3 — усилитель, 4 — экран.

Эти колебания после их усиления подаются на экран электронно-лучевой трубки дефектоскопа, которые свидетельству­ют о наличии дефектов. По характеру импульсов судят о протяжен­ности дефектов и глубине их залегания. Ультразвуковой контроль можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления и предварительной обработки поверхности шва.

Ультразвуковой контроль имеет следующие преимущества: высокая чувствительность (1 — 2%), позволяющая обнаруживать, измерять и определять местонахождение дефектов площадью 1 — 2 мм²; большая проникающая способность ультразвуковых волн, позволяющая контролировать детали большой толщины; возможность контроля сварных соединений с односторонним под­ходом; высокая производительность и отсутствие громоздкого обо­рудования. Существенным недостатком ультразвукового контроля является сложность установления вида дефекта. Этот метод приме­няют и как основной вид контроля, и как предварительный с последующим просвечиванием сварных соединений рентгеновским или гамма-излучением.

Методы контроля с разрушением сварных соединений

К этим методам контроля качества сварных соединений отно­сятся механические испытания, металлографические исследования, специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений. Эти испытания проводят на сварных образцах, выре­заемых из изделия или из специально сваренных контрольных соединений — технологических проб, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке изделия.

Целью испытаний является: оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций; оценка качества основного и присадочного металла; оценка правильности выбранной техноло­гии; оценка квалификации сварщиков.

Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному уровню.

Механические испытания проводятся по ГОСТ 6996-66, предус­матривающему следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва: испытание сварного соединения в целом и металла разных его участков (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое растяжение, статисти­ческий изгиб, ударный изгиб, стойкость против старения, измере­ние твердости.

Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров и формы.

Испытаниями на статическое .растяжение определяют проч­ность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и попереч­ными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также разрыв опре­деляют ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения твердости судят о структурных изменениях и степени подкалки металла при охлаждении после сварки.

Основной задачей металлографических исследований являются установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы анализа металлов.

При макроструктурном методе изучают макрошли­фы и изломы металла невооруженным глазом или с помощью лупы. Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.

При микроструктурном анализе исследуется струк­тура металла при увеличении в 50 — 2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие оксидов, засоренность металла шва неметаллическими включениями, вели­чину зерен металла, изменение состава его, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры. Методикаизготовления шлифов для металлографических исследований за­ключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальными травителями. Металлографические исследования дополняются измере­нием твердости и при необходимости химическим анализом металла сварных соединений. Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих усло­вия эксплуатации сварных конструкций: определение коррозион­ной стойкости для конструкций, работающих в различных агрес­сивных средах; усталостной прочности при циклических нагружениях; ползучести при эксплуатации в условиях повышенных температур и др.

Применяют также и методы контроля с разрушением изделия. В ходе таких испытаний устанавливают способность конструкций выдерживать заданные расчетные нагрузки и определяют разруша­ющие нагружения, т.е. фактический запас прочности. При испыта­ниях изделий с разрушением схема нагружения их должна соответ­ствовать условиям работы изделия при эксплуатации. Число изде­лий, подвергающихся испытаниям с разрушением, устанавливается техническими условиями и зависит от степени их ответственности, системы организации производства и технологической отработан­ности конструкции.

Другие статьи:

• Возможности современных источников серии S-XT
• Технология сварки чугуна
• Технология сварки MIG/MAG

Качество сварного шва гост

Качество сварного шва гост

Методы контроля качества

Welded joints. Quality control methods

Дата введения 01.01.81

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 августа 1979 г. N 2930 срок действия установлен с 01.01.81

Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта России от 21.10.92 N 1434

ВЗАМЕН ГОСТ 3242-69

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2002 г.

1. Настоящий стандарт устанавливает методы контроля качества и область их применения при обнаружении дефектов сварных соединений металлов и сплавов, выполненных способами сварки, приведенными в ГОСТ 19521-74.

Стандарт соответствует рекомендациям СЭВ по стандартизации PC 5246-73*, PC 4099-73, PC 789-67 и международному стандарту ИСО 2437-72.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

2. Применение метода или комплекта методов контроля для обнаружения дефектов сварных соединений при техническом контроле конструкций на всех стадиях их изготовления, ремонте и модернизации зависит от требований, предъявляемых к сварным соединениям в технической документации на конструкцию.

Методы контроля должны соответствовать приведенным в таблице и указываться в технической (конструкторско-технологической) документации на конструкцию.

3. Допустимость применения не установленных в настоящем стандарте методов должна быть предусмотрена в технической документации на конструкцию. Технология контроля сварных швов любым методом должна быть установлена в нормативно-технической документации на контроль.

Неразрушающие методы контроля

Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений

Источник: docs.cntd.ru

ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Методы контроля качества

Welded joints .
Quality control methods

Взамен
ГОСТ 3242-69

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 августа 1979 г. № 2930 срок действия установлен

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

1. Настоящий стандарт устанавливает методы контроля качества и область их применения при обнаружении дефектов сварных соединений металлов и сплавов, выполненных способами сварки, приведенными в ГОСТ 19521-74.

Стандарт соответствует рекомендациям СЭВ по стандартизации PC 5246-73, PC 4099-73, PC 789-67 и международному стандарту И CO 2437-72.

2. Применение метода или комплекса методов контроля для обнаружения дефектов сварных соединений при техническом контроле конструкций на всех стадиях ее изготовления, ремонте и модернизации зависит от требований, предъявляемых к сварным соединениям в технической документации на конструкцию.

Методы контроля должны соответствовать приведенным в таблице и указываться в технической (конструкторско-технологической) документации на конструкцию.

3. Допустимость применения неустановленных в настоящем стандарте методов должна быть предусмотрена в технической документации на конструкцию. Технология контроля сварных швов любым методом должна быть установлена в нормативно-технической документации на контроль.

Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений

Источник: znaytovar.ru

Требование к сварным швам, их свойствам и качеству

Содержание:

Сварка – это самый распространенный метод, применяемый при изготовлении металлоконструкций самого разного назначения. Такой тип неразрывного соединения отдельных деталей в единое целое считается на сегодняшний день самым надежным и прочным. Поэтому и применяется он в тех металлоконструкциях, которые должны в процессе эксплуатации выдерживать самые серьезные нагрузки. А долговечность конструкции в полной мере зависит от того, насколько при ее изготовлении соблюдалось требование к сварным швам, прописанное в ГОСТ и проектной документации.

Кроме ГОСТ 23118-99, в котором определены параметры качества сварных швов, существует еще несколько нормативных разработок:

• СП 105-34-96 – Сводные правила, касающиеся качественных характеристик сварного шва и порядка проведения сварочных работ;
• ВСН 006-89, ВБН А.3.1.-36-3-96 – Инструкции по технологии проведения сварочных работ;
• ВСН 012-88 – Инструкция, определяющая контрольные мероприятия качества сварного шва.

Все эти правила и инструкции касаются самых разных методов сварки и типов сварных соединений.

Требования к механическим свойствам сварного шва.

Прочность и надежность сварного шва определяется целым рядом его механических свойств. Только в том случае, если соблюдается требование к сварным швам, регламентирующее их механические характеристики, можно гарантировать, что металлоконструкция прослужит настолько долго и эффективно, насколько это требуется.

Основными механическими характеристиками сварного шва являются следующие параметры:

• относительное удлинение металла сварного шва – этот показатель не должен быть меньше 16%;
• ударная вязкость металла сварного шва. Для того чтобы установить, насколько этот параметр шва соответствует норме, требуется узнать, какую ударную вязкость металл показывает в самых сложных условиях – при среднесуточной температуре, наблюдаемой в течение 5 самых холодных дней в зоне использования металлоконструкции. Минимальный показатель в данном случае должен равняться 29 Дж/кв.см.;
• временное сопротивление металла сварного шва разрыву – этот показатель не должен быть ниже аналогичного показателя основного металла конструкции;
• твердость металла сварного шва. Этот параметр регламентируется СНиП II-23, где говорится, что максимально возможное значение твердости должно составлять 350 HV для сварных элементов конструкций, относящихся к 1 группе, и 400 HV для сварных элементов всех прочих конструкций.

Требования к качеству сварного шва.

Отдельная группа требований для сварных швов касается их качества. В зависимости от степени соблюдения этих требований все сварные швы подразделяются на три основные категории:

1. Первая категория сварных швов – высшее качество.

К этой категории относятся сварные швы разных типов (стыковой, нахлесточный, тавровый, угловой), которые располагаются на фермах, балках или стенах и испытывают максимальное напряжение на растяжение. Также в эту группу включаются швы металлоконструкций, относящихся к 1 группе. Иногда сюда же включаются и швы конструкций 2 группы, если им предстоит эксплуатация в климатическом поясе, где температура воздуха отпускается ниже -40 градусов С.

2. Вторая категория сварных швов – средние показатели качества.

В эту группу входят следующие типы швов:

• угловой шов, служащий для соединения главных деталей металлоконструкций, относящихся к 2 и 3 группе, подвергающийся большому напряжению среза или растяжения;
• стыковой шов, выдерживающий значительное растяжение или противостоящий сдвигу;
• стыковой, а также угловой шов, расположенный на месте соединения сжатых деталей конструкции;
• стыковой, а также угловой шов, соединяющий растянутые детали конструкции.

3. Третья категория сварных швов – низшее качество.

Соблюдение данного объема требований считается достаточным для стыковых или угловых сварных швов, соединяющих вспомогательные детали металлоконструкций.

Другие требования к сварным швам.

Кроме требований, касающихся качества и свойств сварных швов, существует и еще ряд правил, соблюдаемых при изготовлении сварных металлоконструкций. Как правило, конкретные требования к сварному шву описываются в проектной документации. Они касаются расположения сварного шва, его протяженности и непрерывности, а также таких размерных параметров, как толщина и степень выпуклости (швы могут быть выпуклыми или вогнутыми).

Кроме того, сварные швы могут быть однослойными и многослойными, а по степени проницаемости их разделяют на прочные и плотные – последняя категория швов не только герметична с точки зрения проникновения сквозь них жидкостей, но и полностью непроницаема для газообразных субстанций. Все эти особенности сварных швов определяются при составлении чертежей металлоконструкции и основываются на особенностях ее эксплуатации.

Источник: stalevarim.ru

ГОСТы: Швы сварочные

Соединения сварные. Методы контроля качества

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Сварные соединения. Методы определения механических свойств

Швы сварные и металл наплавленный. Методы отбора проб для определения химического состава

Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры

Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные злементы и размеры

Соединения сварные из двухслойной коррозионностойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Швы сварных соединений из винипласта, поливинилхлоридного пластиката и полиэтилена. Методы контроля качества. Общие требования

Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля

Конструкции сварные. Метод оценки хладостойкости по реакции на ожог сварочной дугой

Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод

Контроль неразрушающий. Соединения паяные. Ультразвуковые методы контроля качества

Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением

Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением

Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Контроль неразрушаюший. Соединения сварные. Электрорадиографический метод. Общие требования

Сварка лазерная импульсная. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Сварка, высокотемпературная и низкотемператупная пайка, пайкосварка металлов. Перечень и условные обозначения процессов

Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 3. Испытания с приложением внешней нагрузки

Дефекты в сварных соединениях термопластов. Описание и оценка

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 3. Испытания с приложением внешней нагрузки

Испытания разрушающие сварных соединений металлических материалов. Испытание на растяжение образцов, вырезанных поперек шва

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытание на продольное растяжение металла шва сварных соединений, выполненных сваркой плавлением

Сварка и родственные процессы. Классификация дефектов геометрии и сплошности в металлических материалах. Часть 1. Сварка плавлением

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытание на ударный изгиб. Расположение образца для испытания, ориентация надреза и испытание

Контроль неразрушающий. Аттестация и сертификация персонала

Контроль неразрушающий. Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 1. Общие положения

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 2. Испытания с естественной жесткостью

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 1. Общие положения

Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 2. Испытания с естественной жесткостью

Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений

Испытания разрушающие сварных швов в материалах с металлическими свойствами. Испытание на прочность узких сварных соединений, полученных лазерной сваркой и электроннолучевой сваркой (Определение твердости по Виккерсу и Кнупу)

Источник: gost2014.ru

Контроль качества сварных соединений стальных конструкций

4.1 Производственный контроль качества выполнения монтажных сварных соединений стальных конструкций должен осуществляться в соответствии с требованиями проекта, ГОСТ 3242, ГОСТ 6996, ГОСТ 14782, ГОСТ 23518, ГОСТ 7512, ГОСТ 14771, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 18442, [11] и ППСР.

4.2 Контрольные операции должны производиться пока доступ к изделию не затруднен и отсутствует антикоррозионная и огнезащита.

4.3 Методы и объемы контроля должны соответствовать требованиям проектной документации, таблице 10.6 и ППСР.

Таблица 10.6. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Типы швов конструкций, объем контроля

1 Внешний осмотр и измерения с проверкой геометрических размеров и формы швов и наличия наружных дефектов по ГОСТ 3242

Все типы швов конструкций в объеме 100%

2 Неразрушающий ультразвуковой контроль по ГОСТ 14782

Все типы швов конструкций в объеме не менее 0,5% длины швов и более по указаниям в проекте с учетом дополнительных требований раздела 4 *

3 Радиографический, магнитопорошковый и др. по ГОСТ 7512, ГОСТ 21104, ГОСТ 21105, ГОСТ 25225

4 Испытания на непроницаемость и герметичность по ГОСТ 18442

5 Механические испытания контрольных образцов по ГОСТ 6996

Все типы сварных швов конструкций, для которых требования механических свойств предусмотрены чертежами КМ

6 Металлографические исследования макрошлифов на торцах швов контрольных образцов или на торцах стыковых швов сварных соединений

* Места обязательного контроля должны быть указаны в проекте.

4.4 По внешнему осмотру и измерениям качество швов должно удовлетворять требованиям таблицы 10.7.

Таблица 10.7. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Элементы сварных соединений, наружные дефекты

Требования к качеству, допустимые размеры дефектов

Равномерно-чешуйчатая, без прожогов, наплывов, сужений и перерывов. Плавный переход к основному металлу (следует оговорить в чертежах КМ и КМД)

Глубина до 5% толщины свариваемого проката, но не более 1 мм

Дефекты удлиненные и сферические одиночные

Глубина до 10% толщины свариваемого проката, но не более 3 мм. Длина — до 20% длины оценочного участка *

Дефекты удлиненные и сферические в виде цепочки или скопления

Глубина до 5% толщины свариваемого проката, но не более 2 мм. Длина — до 30% длины оценочного участка. Длина цепочки или скопления — более удвоенной длины оценочного участка

Дефекты (непровары, цепочки и скопления пор), соседние по длине шва

Расстояние между близлежащими концами — не менее 200 мм

Швы сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40 °С и до минус 65 °С включительно

Непровары, несплавления, цепочки и скопления наружных дефектов

Глубина — не более 0,5 мм при толщине свариваемого проката до 20 мм и не более 1 мм — при большей толщине

местные поперек усилия

Длина — не более удвоенной длины оценочного участка

* Здесь и далее длину оценочного участка следует принимать по таблице 10.9.

4.5 Трещины всех видов и размеров не допускаются.

4.6 Предельные отклонения размеров и сечения швов сварных соединений от проектных не должны превышать величин, указанных в ГОСТ 14771, ГОСТ 23518, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 16037, ГОСТ 5264. Обнаруженные дефекты должны быть исправлены в соответствии с положениями ППСР, а сварные швы подвергнуты повторному визуально-измерительному контролю.

4.7 Неразрушаемые методы контроля следует производить на сварных швах, принятых внешним осмотром и измерениями. Контролю должны подлежать преимущественно места с признаками дефектов и участки пересечения швов. Длина контрольного участка должна быть не менее 100 мм.

4.8 По результатам радиографического контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям таблиц 10.8 и 10.9.

Таблица 10.8. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Элементы сварных соединений, внутренние дефекты

Требования к качеству, допустимые размеры дефектов

Соединения, доступные для сварки с двух сторон, соединения на подкладках

непровары в корне шва

Высота — до 5% толщины свариваемого проката, но не более 2 мм. Длина — не более удвоенной длины оценочного участка

Соединения без подкладок, доступные для сварки с одной стороны

непровары в корне шва

Высота — до 15% толщины свариваемого проката, но не более 3 мм

удлиненные и сферические дефекты:

Высота — не более значений h *

образующие цепочку или скопления

Высота — не более 0,5 h * Длина — не более длины оценочного участка

Протяженность не более отношения S * /h

непровары, цепочки и скопления пор, соседние по длине шва

Расстояние между близлежащими концами не менее 200 мм

суммарные в продольном сечении шва

Суммарная площадь на оценочном участке — не более S *

Швы сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40 °С до минус 65 °С включительно, а также конструкций, рассчитанных на выносливость

непровары, несплавления, удлиненные дефекты, цепочки и скопления дефектов

одиночные сферические дефекты

Высота не более 0,5 h * Расстояние между соседними дефектами — не менее удвоенной длины оценочного участка

* Значения h и S следует принимать по таблице 10. 9.

Таблица 10.9. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Наименьшая толщина элемента конструкции в сварном соединении, мм

Длина оценочного участка, мм

Допустимые размеры одиночных дефектов

Обозначения, принятые в таблице: h — допустимая высота сферического или удлиненного одиночного дефекта; S — суммарная площадь дефектов в продольном сечении шва на оценочном участке.

Примечание. Чувствительность контроля устанавливается по третьему классу согласно ГОСТ 7512.

При оценке за высоту дефектов h следует принимать следующие размеры их изображений на радиограммах:

• для сферических пор и включений — диаметр;
• для удлиненных пор и включений — ширину.

4.9 По результатам ультразвукового контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям таблицы 10.10.

Таблица 10.10. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Наименьшая толщина элемента конструкции в сварном соединении, мм

Длина оценочного участка, мм

Фиксируемая эквивалентная площадь одиночного дефекта, мм 2

Допустимое число одиночных дефектов на оценочном участке, шт.

4.10 В швах сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40 °С до минус 65 °С включительно, а также конструкций, рассчитанных на выносливость, допускаются внутренние дефекты, эквивалентная площадь которых не превышает половины значений допустимой оценочной площади (см. таблицу 10.10). При этом наименьшую поисковую площадь необходимо уменьшать в два раза. Расстояние между дефектами должны быть не менее удвоенной длины оценочного участка.

4.11 В соединениях, доступных сварке с двух сторон, а также в соединениях на подкладках суммарная площадь дефектов (наружных, внутренних или тех и других одновременно) на оценочном участке не должна превышать 5% площади продольного сечения сварного шва на этом участке.

В соединениях без подкладок, доступных сварке только с одной стороны, суммарная площадь всех дефектов на оценочном участке не должна превышать 10% площади продольного сечения шва на этом участке.

4.12 В случае обнаружения недопустимого дефекта следует выявить его фактическую длину, дефект исправить (см. 4.18) и вновь проконтролировать удвоенную выборку.

При повторном выявлении дефекта контролю подлежат 100% сварных соединений.

4.13 Контроль непроницаемости швов сварных соединений следует, как правило, производить пузырьковым или капиллярным методами в соответствии с ГОСТ 3242 (под непроницаемостью следует понимать способность соединения не пропускать воду или другие жидкости).

Величина разрежения при пузырьковом методе должна быть не менее 2500 Па (250 мм вод. ст.).

Продолжительность контроля капиллярным методом должна быть не менее 4 ч при положительной и менее 8 ч при отрицательной температуре окружающего воздуха.

4.14 Контроль герметичности (под герметичностью следует понимать способность соединения не пропускать газообразные вещества) швов сварных соединений следует, как правило, производить пузырьковым методом в соответствии с ГОСТ 3242.

4.15 Сварные соединения, контролируемые при отрицательной температуре окружающего воздуха, следует просушивать нагревом до полного удаления замершей воды и смазки.

4.16 Механические испытания контрольных образцов проводят при наличии требований в чертежах марки КМ к показателям прочности, пластичности и вязкости металла шва и зоны термического влияния сварного соединения.

Требования к контрольным образцам и их сварке аналогичны требованиям к пробным (допускным) образцам (см. 10.1.4).

Число контрольных образцов при механических испытаниях должно быть не менее:

• на статическое растяжение стыкового соединения — двух;
• на статическое растяжение металла шва стыкового, углового и таврового соединений — по три;
• на статический изгиб стыкового соединения — двух;
• на ударный изгиб металла шва и зоны термического влияния стыкового соединения — трех; тип образца и места надрезов должны быть указаны в чертежах КМ;
• на твердость (НВ) металла и зоны термического влияния сварного соединения низколегированной стали (не менее, чем в четырех точках) — одного.

4.17 Металлографические исследования макрошлифов швов сварных соединений следует проводить в соответствии с ГОСТ 10243 * .

4.18 Обнаруженные в результате контрольных испытаний недопустимые дефекты необходимо устранить механизированной зачисткой (абразивным инструментом) или механизированной рубкой, а участки шва с недопустимыми дефектами вновь заварить и проконтролировать.

Допускается удаление дефектов сварных соединений ручной кислородной резкой или воздушно-дуговой поверхностной резкой при обязательной последующей зачистке поверхности реза абразивным инструментом на глубину 1 — 2 мм с удалением выступов и наплывов.

4.19Все ожоги поверхности основного металла сварочной дугой следует зачищать абразивным инструментом на глубину 0,5 — 0,7 мм.

4.20 При удалении механизированной зачисткой (абразивным инструментом) дефектов сварных соединений, корня шва и прихваток риски на поверхности металла необходимо направлять вдоль сварного соединения:

• при зачистке мест установки начальных и выводных планок — вдоль торцевых кромок свариваемых элементов конструкций;
• при удалении усиления шва — под углом 40 — 50 0 к оси шва.

Ослабление сечения при обработке сварных соединений (углубление в основной металл) не должно превышать 3% толщины свариваемого элемента, но не более 1 мм.

4.21 При удалении поверхностных дефектов с торца шва абразивным инструментом без последующей подварки допускается углубляться с уклоном не более 0,05 на свободной кромке в толщину металла на 0,02 ширины свариваемого элемента, но не более чем на 8 мм с каждой стороны. При этом суммарное ослабление сечения (с учетом допустимого ослабления по толщине) не должно превышать 5%. После обработки торцов швов необходимо притупить острые грани.

4.22 Исправление сварных соединений зачеканкой не допускается.

4.23 Остаточные деформации конструкций, возникшие после монтажной сварки, необходимо устранять термическим или термомеханическим воздействием по технологической карте (регламенту).

4.24 Методы и объемы неразрушающего контроля элементов монтируемых конструкций приведены в дополнительных правилах раздела 4.

4.25 Оформление результатов контроля по 10.5.4 и 10.5.5.

Источник: pskgorod.ru

Приложение А. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ «КОНСТРУКЦИИ СТАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ. ГОСТ 23118-2012» (утв. Приказом Росстандарта от 29.11.2012 N 1850-ст)

действует Редакция от 29.11.2012Подробная информация

Приложение А. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Таблица А.1

ДОПУСТИМЫЕ ДЕФЕКТЫ

Наименование дефектов	Характеристика дефектов по расположению, форме и размерам	Допустимые дефекты по уровням качества
		высокий	средний	низкий
1. Трещины	Трещины всех видов, размеров и ориентации	Не допускаются
2. Поры и пористость	Максимальная суммарная площадь пор от площади проекции шва на оценочном участке <*>	1 %	2 %	4 %
	Максимальный размер одиночной поры:
	— стыковой шов	d 0,2 S	d 0,25 S	d 0,3 S
	— угловой шов,	d 0,2 K	d 0,25 K	d 0,3 K
	— но не более	3 мм	4 мм	5 мм
3. Скопление пор	Максимальная суммарная площадь пор от площади дефектного участка шва <**>	4%	8 %	16 %
	— стыковой шов	d 0,2 S	d 0,25 S	d 0,3 S
	— угловой шов,	d 0,2 K	d 0,25 K	d 0,3 K
	— но не более	2 мм	3 мм	4 мм
	Расстояние между скоплениями	L 12t	L 12t	L 12t
4. Газовые полости и свищи	Длинные дефекты	He допускаются
	Короткие дефекты:
	— стыковой шов	h 0,2 S	h 0,25 S	h 0,3 S
	— угловой шов	h 0,2 K	h 0,25 K	h 0,3 K
	Максимальный размер газовой полости или свища, мм	2	3	4
5. Шлаковые включения	Длинные дефекты	He допускаются
	Короткие дефекты:
	— стыковой шов	h 0,2 S	h 0,25 S	h 0,3 S
	— угловой шов	h 0,2 K	h 0,25 K	h 0,3 K
	Максимальный размер включения, мм	2	3	4
6. Включения меди, вольфрама и другого металла	Инородные металлические включения	He допускаются
7. Непровары и несплавления	Длинные дефекты	He допускаются
	Короткие непровары:
	— стыковой шов	He допускаются		h 0,1 S
	— угловой шов			h 0,1 K
				Макс. 2 мм
				L 12t
	Несплавления	Не допускаются
8. Непровар (неполное проплавление)		Не допускаются	Длинные дефекты не допускаются
			Короткие дефекты:
			h 0,1 S	h 0,2 S
			Макс. 1,5 мм	Макс. 2 мм
9. Неудовлетворительный зазор в тавровом соединении	Чрезмерный или недостаточный зазор между деrаллми	h < 0,5 мм + 0,1 K	h 0,5 мм + 0,15 K	h 1 мм + 0,2 K
		Макс. 2 мм	Макс. 3 мм	Макс. 4 мм
	Превышение зазора в некоторых случаях может быть компенсировано увеличением катета шва
10. Подрезы	Переход от шва к основному металлу должен быть плавный.	h 0,5 мм	h 1,0 мм	h 1,5 мм
	Очертания подрезов должны быть плавные
11. Превышение выпуклости:	Переход от шва к основному металлу должен быть плавный	h 1 мм + 0,1 b	h 1 мм + 0,15 b	h 1 мм + 0,25 b
— стыкового шва		Макс. 5 мм	Макс. 7 мм	Макс. 10 мм
— углового шва		Макс. 3 мм	Макс. 4 мм	Макс. 5 мм
12. Увеличение катета углового шва	Превышение катета для большинства угловых швов не является причиной браковки	h 1 мм + 0,1 K	h 1 мм + 0,15 K	h 1 мм + 0,2 K
		Макс. 2 мм	Макс. 3 мм	Макс. 5 мм
	h = K_ф — K
13. Уменьшение катета углового шва		Не допускаются	Длинные дефекты не допускаются
			Короткие дефекты:
			h 0,3 мм + 0,1 K
	h = K — K_ф		Макс. 1 мм	Макс. 2 мм
14. Превышение выпуклости корня шва	Чрезмерное проплавление корня шва	h 1 мм + 0,3 b	h 1 мм + 0,6 b	h 1 мм + 1,2 b
		Макс. 3 мм	Макс. 4 мм	Макс. 5 мм
15. Линейное смещение кромок		Рисунок А — Листы и продольные швы
		h 0,1 t	h 0,15 t	h 0,25 t
		Макс. 3 мм	Макс. 4 мм	Макс. 5 мм
		Рисунок Б — Кольцевые швы
		h 0,2 t	h 0,3 t	h 0,5 t
		Макс. 2 мм	Макс. 3 мм	Макс. 4 мм
16. Неполное заполнение разделки и кромок (вогнутость шва)	Переход от шва к основному металлу должен быть плавный	Длинные дефекты не допускаются
		Короткие дефекты:
		h 0,05 t	h 0,1 t	h 0,2 t
		Макс. 0,5 мм	Макс. 1 мм	Макс. 2 мм
17. Асимметрия углового шва	Разнокатетность углового шва, если она не предусмотрена рабочей документацией	h 1,5 мм + 0,1 K	h 2 мм + 0,1 K	h 2 мм + 0,15 K
	h = K_1 — K_2
18. Вогнутость корня шва, утяжка	Переход от шва к металлу должен быть плавный	h 0,5 мм	h 1 мм	h 1,5 мм
19. Наплывы		Не допускаются
20. Плохое возобновление горения дуги	Местная неровность поверхности шва в месте повторного зажигания дуги	Не допускается		Допускается
21. Ожог или оплавление основного металла	Местные повреждения вследствие зажигания дуги вне шва	Без исправления не допускаются
Брызги расплавленного металла	Прилипшие брызги к поверхности металла
Задиры поверхности металла	Повреждения поверхности, вызванные удалением временных приспособлений
Знаки шлифовки и резки	Местные повреждения вследствии шлифоки и резки
Утонение металла	Уменьшение толщины металла вследствие шлифовки
22. Совокупность дефектов по поперечному сечению шва	Максимальная суммарная высота коротких дефектов h:	Для S 10 мм, K 8 мм
		0,15 S	0,2 S	0,25 S
	h_1 + h_2 + h_3 + h_4 + h_5 + h_6 h	0,15 K	0,2 K	0,2 K
		Для S > 10 мм, K > 8 мм
		0,20 S	0,25 S	0,3 S
		0,2 K	0,25 K	0,3 K
		Макс. 10 мм	Макс. 10 мм	Макс. 10 мм

---

<*> Площадь проекции шва на плоскость, параллельную поверхности соединения, равна произведению ширины на длину шва на оценочном дефектном участке.

<**> Суммарную площадь скопления пор вычисляют в процентам от большей из двух площадей: поверхности, окружающей все поры, или круга с диаметром, равным ширине шва.

Примечания.

1. Длинные дефекты — это один или несколько дефектов суммарной длиной более 25 мм на каждые 100 мм шва или минимум 25 % длины шва менее 100 мм.

2. Короткие дефекты — это один или несколько дефектов суммарной длиной не более 25 мм на каждые 100 мм шва или максимум 25 % длины шва менее 100 мм.

Условные обозначения:

S — номинальная толщина стыкового шва, мм;

K — номинальная величина катета углового шва, мм;

b — фактическая толщина стыкового шва, мм;

K_ф — фактическая вепичина. катета углового шва, мм;

t — толщина металла, мм;

d — диаметр поры, мм;

h — размер (высота или ширина) дефекта, мм;

L — расстояние между дефектами или дефектными участками, мм.

Приложение Б
(обязательное)

Дефекты/несовершенства сварных швов – неполное сплавление или проплавление корня

Описаны характерные признаки и основные причины неполного сплавления и проплавления корня. Даются общие рекомендации по «наилучшей практике», чтобы сварщики могли свести к минимуму риск появления дефектов во время изготовления.

 

Щелкните здесь , чтобы посмотреть наши последние технические подкасты на YouTube .

 

Дефекты и дефекты изготовления и эксплуатации

Поскольку наличие дефектов в сварном соединении не может сделать компонент дефектным в том смысле, что он непригоден для предполагаемого применения, предпочтительным термином является дефект, а не дефект. По этой причине качество изготовления компонента определяется с точки зрения уровня качества, в котором пределы дефектов четко определены, например уровень B, C или D в соответствии с требованиями стандарта BS EN ISO 5817. Для американского стандартов ASME IX и AWS D1.1, уровни приемлемости содержатся в стандартах.

Код приложения определяет уровни качества, которые должны быть достигнуты для различных соединений.

Дефекты можно в целом разделить на дефекты, возникшие при изготовлении компонента или конструкции, и дефекты, возникшие в результате неблагоприятных условий во время эксплуатации. Основные типы дефектов:

изготовление:

• непровар
• отсутствие или неполное проникновение
• трещины
• пористость
• включения
• неправильная форма и размер сварного шва

сервис:

• хрупкое разрушение
• коррозионное растрескивание под напряжением
• усталостное разрушение

Процедура сварки, элементы соединения, доступ и техника сварки будут иметь прямое влияние на дефекты изготовления. Неправильная процедура или плохая техника могут привести к дефектам, ведущим к преждевременному выходу из строя.

Неполное срастание или проникновение корня

Идентификация

Неполное проваривание корня – это когда сварной шов не проплавляет одну сторону шва в корне. Неполное проникновение корня происходит, когда обе стороны корня сустава не срослись. Типичные дефекты могут возникать в следующих ситуациях:

• слишком толстая корневая поверхность стыкового шва (рис. 1а)
• слишком маленький корневой зазор (рис. 1b)
• неуместные сварные швы (рис. 1с)
• невозможность удаления достаточного количества металла при обрезке до прочного металла в двустороннем сварном шве (рис. 1d)
• неполное сплавление корня при использовании слишком низкого подвода энергии (тепла) дуги (рис. 1e)
• слишком маленький угол скоса,
• Электрод слишком большого диаметра при сварке ММА (рис. 2)

Рис. 1 Причины неполного сращения корня

Рис. 2 Влияние диаметра электрода на срастание корня и провар , MMA и SAW), где металл шва «автоматически» наносится по мере того, как дуга поглощает электродную проволоку или стержень. Сварщик имеет ограниченный контроль проникновения сварочной ванны независимо от наплавки металла. Таким образом, процесс TIG с неплавящимся электродом, в котором сварщик контролирует количество осаждаемого присадочного материала независимо от проплавления, менее подвержен этому типу дефектов.

При сварке ММА риск неполного сплавления корня и провара корня можно уменьшить, используя правильные параметры сварки и диаметр электрода, чтобы обеспечить адекватное потребление энергии дугой и удовлетворительное проплавление. Диаметр электрода также важен, так как он должен быть достаточно мал, чтобы обеспечить адекватный доступ к корню, особенно при использовании малого V-образного угла (рис. 2). Общепринятой практикой является использование электрода диаметром 2,5 мм или 3,25 мм для корневого шва, чтобы сварщик мог манипулировать сварочной ванной и контролировать степень провара. Однако для заполняющих проходов, где требования к проникновению менее важны, можно использовать электрод диаметром 4 мм или 5 мм для достижения более высоких скоростей осаждения.

При сварке МИГ правильные параметры сварки для толщины материала и короткая длина дуги должны обеспечивать адекватное проплавление валика сварного шва. Слишком низкий уровень тока для размера притупленной поверхности приведет к недостаточному проплавлению сварного шва. Слишком высокий уровень, заставляющий сварщика двигаться слишком быстро, приведет к тому, что сварочная ванна перекроет корень без достижения надлежащего провара.

Также очень важно использовать правильный размер поверхности притупления и углы скоса, а также точно устанавливать зазор прикорневого шва. Чтобы предотвратить закрытие корневого зазора, потребуется соответствующая прихватка.

Наилучшие методы предотвращения

Для предотвращения непровара корня можно использовать следующие методы:

• При сварке ВИГ не используйте слишком большую поверхность притупления или слишком малый зазор в корне и убедитесь, что сварочный ток достаточен для сварочная ванна для полного проникновения в корень
• При сварке ММА используйте правильный уровень тока и не слишком большой диаметр электрода для корневого прохода
• При сварке MIG/MAG используйте достаточно высокий уровень сварочного тока, который поддерживается соответствующим напряжением дуги для применения 
• При использовании конфигурации шва с корневым зазором убедитесь, что он имеет достаточную ширину и не закрывается во время прихватки и последующей сварки
• Не используйте слишком низкий уровень тока, чтобы сварочная ванна перекрывала корневой зазор без полного провара корня.

Стандарты приемки

Пределы отсутствия или неполного проникновения указаны в BS EN ISO 5817 для трех уровней качества.

Отсутствие или неполное проникновение корня не допускается для уровня качества B (строгий) и уровня C (промежуточный). Однако уровень С делает исключение для стыковых швов с частичным проплавлением, сваренных с обеих сторон.

Для уровня качества D (умеренный) допускается кратковременное отсутствие или неполное проникновение дефектов.

Неполная проварка корня не допускается при изготовлении сосудов под давлением, но допускается при изготовлении трубопроводов в зависимости от материала и толщины стенки.

Меры по исправлению положения

Если корень невозможно осмотреть напрямую, например, с помощью пенетрантной или магнитопорошковой дефектоскопии, обнаружение проводят с помощью рентгенографии или ультразвукового исследования. Исправление обычно требует удаления путем выдалбливания или шлифовки до прочного металла с последующей повторной сваркой, как правило, в соответствии с первоначальной процедурой сварки.

Соответствующие стандарты

BS EN ISO 5817:2007 Сварка. Соединения сваркой плавлением стали, никеля, титана и их сплавов (за исключением балочной сварки). Уровни качества дефектов.

BS EN ISO 10042:2005 Сварка. Соединения дуговой сваркой алюминия и его сплавов. Уровни качества дефектов.

Копии других статей из серии «Знания о работе для сварщиков» можно найти в разделе «Практические знания по соединению» или с помощью поисковой системы.

Эта статья о вакансиях изначально была опубликована в Connect 19 марта/апреля.99. Он был обновлен, поэтому веб-страница больше не отражает точно печатную версию.

Итоги применения метода магнитной памяти металла в промышленности России и других стран

д.т.н., профессор Дубов А.А.

Метод магнитной памяти металла (МММ) анализ распределения собственных магнитных полей рассеяния (СМП) на поверхности деталей и предназначен для определения зон концентрации напряжений, несовершенств, неоднородностей структуры металла и сварных соединений.

На основании установленной связи дислокационных процессов с физикой магнитных явлений в металлах изделий введено понятие «магнитная память металла» и разработан новый метод диагностики. Уникальность магнитной памяти металла заключается в том, что она основана на использовании магнитного поля саморассеивания (SLMF). Возникновение SLMF обусловлено образованием доменных границ при скоплении дислокаций высокой плотности (дислокационных стенок). Получение такого источника информации, как магнитное поле самоутечки, невозможно ни в каких условиях с искусственным намагничиванием. Такая информация формируется и может быть получена только в слабом внешнем поле типа магнитного поля Земли в нагруженных конструкциях, когда энергия деформации на порядок превышает энергию внешнего магнитного поля. В практических работах было продемонстрировано, что МММ можно применять как при эксплуатации оборудования, так и после рабочей разгрузки, при ремонте. Магнитная текстура, образующаяся под действием рабочих нагрузок, после разгрузки становится как бы «замороженной» в силу «магнитно-дислокационного гистерезиса». Таким образом, появляется уникальная возможность проводить оценку напряженно-деформированного состояния оборудования и выявлять зоны максимального повреждения металла, считывая эту информацию с помощью специализированных приборов.

Интерес специалистов России и других стран из различных отраслей промышленности к принципиально новому магнитному методу неразрушающего контроля (НК) неуклонно растет. Применение метода МПМ и соответствующих контрольно-измерительных приборов в промышленности, как правило, осуществляется на добровольной основе, что является ярким подтверждением эффективности метода.

Интерес к методу обусловлен нерешенными проблемами, возникающими на практике при контроле качества машиностроительной продукции, при контроле надежности и при оценке ресурса оборудования.

Обозначим из них основные.

• До сих пор на большинстве заводов-производителей в России и других странах нет 100% контроля качества продукции на неоднородность структуры металла. По этой причине разброс механических свойств новых изделий достигает 20% и более, что значительно сокращает срок их службы.
• Сварка существует более 100 лет, и методы НК, позволяющие на практике проводить экспресс-контроль качества сварных соединений в единой комплексной системе факторов «конструктивно-механическая неоднородность – дефекты сварного шва – концентратор конструктивно-технологических напряжений», до сих пор нет. В настоящее время обычно применяется неразрушающий контроль с выявлением недопустимых дефектов (при этом научно-обоснованных нормативов размеров допустимых дефектов в сварных соединениях с точки зрения механики разрушения, как правило, нет). Самое главное – распределение остаточных сварочных напряжений, определяющих надежность сварного соединения, до сих пор не исследовано.
• Существующие проблемы оценки ресурса стареющего оборудования с использованием традиционных методов и средств контроля не решены из-за их непригодности для ранней диагностики усталостных повреждений.

Можно уверенно говорить, что если у нас есть старое оборудование, которое мы не можем на 100% обследовать на предмет повреждения металлоконструкций и выявить неминуемые повреждения; в этом случае мы работаем на внезапный отказ.

Таким образом, несмотря на то, что неразрушающий контроль существует в России и других странах уже более 100 лет, многие проблемы контроля качества и диагностики продукции остаются нерешенными. Поэтому востребованность метода МПМ, направленного на решение конкретных задач НК, обусловлена ​​повседневной практикой и жизнью предприятий.

Метод магнитной памяти металла под физическим веществом представляет собой не только принципиально новый магнитный метод НК, метод является новым направлением в инженерной диагностике, так как объединяет возможности неразрушающего контроля, механики разрушения и материаловедения.

В настоящее время в энергетике, нефтехимии, газодобыче и других отраслях промышленности России разработаны и применяются следующие методические документы и стандарты предприятия, основанные на методе магнитной памяти металла:

• ГД 10-577-03. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных узлов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций.
• ГД 34.17.446-97. Техническое руководство по техническому диагностированию труб поверхности нагрева паровых и водогрейных котлов.
• ГД 34.17.437-95. Техническое руководство по инженерному диагностированию сварных соединений трубопроводов и сосудов (временный документ).
• ГД 51-1-98. Методика оперативной компьютерной диагностики участков локальных газопроводов с использованием магнитной памяти металла.
• ГД 03-380-00. Инструкция по освидетельствованию шаровых сосудов и газгольдеров для хранения сжиженных газов под давлением.
• ГД 03-410-01. Инструкция по комплексному инженерному обследованию изотермических сосудов для сжиженных газов.
• Руководство по безопасности. Инструкция по диагностике подземных стальных газопроводов.
• ГД 102-008-2002. Инструкция по диагностике технического состояния трубопроводов бесконтактным методом.
• Р1-01.05 М-0183. Методические указания компании. Технические требования на входной контроль, ремонт установок погружных электронасосов (ПАО «Роснефть»).
• Р1-01.05 М-0012 УЛ-099. ООО «РН-ЮГАНСКНЕФТЕГАЗ» Методические указания. Требования к входному контролю электротехнического подводного оборудования, качеству ремонта, осмотру и комплекту поставки.
• Методика диагностики устья скважины, эксплуатационной арматуры и напорной арматуры, отработавшей нормативный срок службы (ПАО «Лукойл»).
• ГД 19. 100.00-КТН-036-13. Регламент технического диагностирования и освидетельствования технологического оборудования. Методики технического диагностирования производственных машин. Часть 2. Процедуры.
• ГД 23.040.00-КТН-186-15. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Техническая диагностика и гидроиспытания технологических трубопроводов. Процедура
• ТР СПК «Экспертлифт» 05-001-2002. Пассажирские, спальные и грузовые лифты. Неразрушающий контроль. Методические указания по магнитному контролю металлоконструкций лифтов.
• ГД 05-112-2005. Подъемные краны. Неразрушающий контроль. Техническое руководство по магнитному контролю (метод магнитной памяти металла) металлоконструкций грузоподъемных машин.
• СТО Газпром ГД 1.10-098-2004. Порядок технического диагностирования трубопроводов и коллекторов технологического оборудования на газораспределительных станциях магистральных газопроводов.
• ГД 05-112-2005. Подъемные краны. Неразрушающий контроль. Техническое руководство по магнитному контролю (метод магнитной памяти металла) металлоконструкций грузоподъемных машин.
• СТО Газпром 2-1,9-089-2006. Прогнозирование технического состояния для возможного продления срока службы теплоэнергетического оборудования.
• СТО Газпром 2-2.3-085-2006. Методика проведения базового диагностического обследования заглубленных технологических трубопроводов подземных хранилищ газа.
• СТО Газпром 2-2.3-095-2007. Методические указания по диагностическому обследованию линейного участка магистральных газопроводов.
• СТО Газпром 2-2.3-112-2007. Методические указания по оценке работоспособности участков магистральных газопроводов с коррозионными дефектами.
• СТО Газпром 2-2.3-173-2007. Инструкция по комплексному обследованию и диагностике магистральных газопроводов, склонных к коррозионному растрескиванию.
• СТО Газпром 2-2.3-184-2007. Методика расчета и обоснования коэффициентов безопасности и устойчивости магистральных газопроводов на этапе эксплуатации и ремонта.
• СТО Газпром 2-3.5-252-2008. Методика продления срока безопасной эксплуатации магистральных газопроводов.
• СТО Газпром 2-2.3-253-2009. Методика оценки технического состояния и целостности газопроводов.
• СТО Газпром 2-2.3-327-2009. Оценка напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов компрессорных станций.
• СТО Газпром 2-2.3-328-2009. Оценка технического состояния и срока безопасной эксплуатации технологических трубопроводов компрессорных станций.
• СТО Газпром 2-4.1-406-2009. Методика оценки остаточного ресурса запорно-регулирующей арматуры магистральных газопроводов.
• СТО Газпром 9.4-052-2016. Защита от коррозии. Организация коррозионного обследования объектов ПАО «Газпром». Базовые требования.
• СА-03-008-08. Резервуары стальные сварные вертикальные для нефти и нефтепродуктов. Техническая диагностика и анализ безопасности.
• СТО МОГ 9.4-002-2011. Методика технического диагностирования запорной арматуры на объектах ГУП «Мособлгаз» Московской области.

Методики и методические указания, разработанные ООО «Энергодиагностика» и согласованные с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор):

• Методические указания по техническому диагностированию трубопроводов.
• Методические указания по технической диагностике сосудов и аппаратов.
• Методика оценки состояния барабанов паровых котлов.
• Методика оценки состояния отводов котлов и паропроводов.
• Методические указания по техническому диагностированию концевых частей электрических погружных насосных установок (УЭЦ).

Методики и методические указания, разработанные ООО «Энергодиагностика»:

• Методика оценки состояния роторов паровых турбин.
• Методика оценки состояния лопаток паровых турбин.
• Методика контроля промывочных отверстий роторов турбин.
• Методика оценки состояния отдельных деталей турбинного оборудования (шпильки, вкладыши подшипников).
• Методика оценки состояния корпусов турбин, цилиндров, запорной и регулирующей арматуры.
• Методика оценки состояния гильз генератора.
• Методика оценки состояния лопаток и роторов компрессорных установок.
• Способ контроля плотности баббитового прилегания вкладышей подшипников скольжения.
• Методика выявления зон концентрации механических напряжений в зубчатых колесах.
• Методика управления шкворнями кранов, ковшами, крюками и подвесками крюков.
• Техническое руководство по технической диагностике компрессорно-буровых труб и муфт.
• Техническое руководство по внутритрубной диагностике теплообменников.
• Методика контроля продуктивных деревьев на нефтяных и газовых месторождениях.
• Методические указания по бесконтактному магнитометрическому контролю газонефтепроводов.
• Методика оценки технического состояния действующих тепловых труб бесконтактным магнитометрическим методом (согласована с ОАО «МТК»).
• Инструкция по обследованию тепловых труб в коллекторах без снятия изоляции (согласована с ОАО «МТК»).
• Методика контроля кольцевых сварных соединений магистральных газонефтепроводов МММ (согласована с ОАО «Газпром»).
• Методические указания по обследованию трубопроводов большого диаметра (530-1420 мм).
• Методические указания по контролю рабочих и опорных валков прокатных станов.
• Методические указания по контролю стальной проволоки диаметром 2,0 и 2,6 мм.
• Методические указания по осмотру силовых агрегатов локомотива (крестовина, вал, шлицевые соединения).
• Методические указания по техническому диагностированию узлов крепления оттяжек вышки ВЛ.
• Методические указания по проведению экспертизы и оценки ресурса металлоконструкций экскаваторов (роторных экскаваторов, карьерных экскаваторов, драглайнов) методами неразрушающего контроля.

Разработаны и серийно производятся следующие специализированные приборы и программное обеспечение:

• Электромагнитный индикатор трещин ЭМИЦ-1М, ЭМИЦ-2М, ЭМИЦ-Экс.
• Измерители концентрации напряжений ТСЦ-2М-8, ТСЦ-3М-12, ТСЦ-4М-16, ТСЦ-5М-32, ТСЦ-6М-8, ТСЦ-7М-16, ТСЦ-8М-4, ТСЦ-9М- 12, МЭК-ТСК.
• ПО «МММ-Система» для компьютерной обработки результатов МММ-контроля и ПО «МММ-Lifetime».

Приборы сертифицированы в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии. Сертификаты RU.C.27.002.A №35003 и RU.C.34.003.A №42683.

Стандарты опубликованы:

• ISO 24497-1:2007(E) Неразрушающий контроль. Магнитная память металла. Часть 1. Словарь.
• ISO 24497-2:2007(E) Неразрушающий контроль. Магнитная память металла. Часть 2. Общие требования.
• ISO 24497-3:2007(E) Неразрушающий контроль. Магнитная память металла. Часть 3. Контроль сварных соединений.
• ГОСТ Р 52330-2005. Неразрушающий контроль. Оценка деформаций промышленных и автомобильных конструкций. Общие требования.
• ГОСТ Р 53006-2008. Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов. Общие требования.
• ГОСТ Р 55044-2012. Техническая диагностика. Подбор образцов для калибровки оборудования для измерения напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов. Общие требования.
• ГОСТ Р 56663-2015. Неразрушающий контроль. Контроль качества технических изделий по остаточной намагниченности, образующейся при их изготовлении. Общие требования.

С 1996 года в Москве действует Российский и Международный Центр подготовки и аттестации специалистов по методу магнитной памяти металла с выдачей сертификатов I, II и III уровня. Филиалы центра действуют в Праге, Варшаве и Пекине. По состоянию на 2019 год, прошли обучение более 2600 специалистов в России, более 500 специалистов в Китае, 85 специалистов в Польше и более 230 специалистов в других странах.

В Москве в 1999, 2001, 2003, 2007, 2009, 2011, 2013 и 2015 годах проведено семь международных конференций «Диагностика оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла». Материалы конференции рассмотрены на заседаниях Международного института сварки (Лиссабон, 22 июля 1999 г., Любляна, 11 июля 2001 г., Осака, 11 июля 2004 г.). Итоги конференции отражены в документах МИС №XI-714/9.9, №В-1196-01 и №В-1252-03.

С 1994 по 2017 год выдано 50 документов МИС с положительными заключениями по методу магнитной памяти металла.

В 2007 г. в результате положительного голосования среди 18 Страны-члены IIW и более 10 стран Комитета ISO.

Метод магнитной памяти металла и соответствующие приборы контроля применяются более чем на 1000 предприятий России. Помимо России метод распространен в 44 странах: Анголе, Аргентине, Австралии, Азербайджане, Бахрейне, Белоруссии, Боснии и Герцеговине, Бразилии, Болгарии, Канаде, Китае, Колумбии, Хорватии, Чехии, Финляндии, Германии, Венгрии, Индии, Иран, Ирак, Израиль, Италия, Япония, Казахстан, Корея, Латвия, Литва, Македония, Малайзия, Молдова, Монголия, Черногория, Нидерланды, Оман, Польша, Румыния, Сербия, Южная Африка, Швейцария, Таджикистан, Туркменистан, Украина, Объединенные Арабские Эмираты, США.

13 Распространенные типы дефектов сварки и способы их предотвращения

Когда в сварном шве образуются дефекты, они могут ослабить соединение. В некоторых случаях это приводит к полному разрушению сварного соединения.

В серьезных случаях неисправный сварной шов может иметь серьезные последствия. Итак, вам нужно разобраться в различных дефектах.

Но кроме того, вы должны знать, как их предотвратить.

Имея это в виду, давайте углубимся.

Что такое дефект сварки?

Короче говоря, дефект сварного шва — это любой недостаток или несовершенство, которые ставят под угрозу предполагаемое использование сварного изделия. Они классифицируются в соответствии с ISO 6520.

Это также означает, что изъян или несовершенство не могут повредить сварному шву, и когда это происходит, говорят, что сварной шов имеет несплошность. Таким образом, сварной шов может иметь несплошность и не считаться дефектным. Эти допустимые пределы указаны в ISO 5817 и ISO 10042.

Однако, если существует достаточное количество неоднородностей (т. е. они превышают предел, определенный применимыми нормами или техническими условиями), то неоднородности классифицируются как дефекты, и сварной шов бракуется. .

Сварной шов должен быть достаточно прочным для предполагаемой цели на самом базовом уровне, и многие дефекты могут ослабить соединение. Но в некоторых случаях сварной шов также должен быть эстетичным. Таким образом, большинство дефектов либо ослабляют сварной шов, либо делают его рваным и непрезентабельным.

Мы все хотим, чтобы сварка не вышла из строя или не была бракована. Итак, вам нужно знать типы дефектов, которые могут возникнуть, и как их избежать.

13 Распространенные типы дефектов сварки

Существует много типов дефектов сварки, но в целом наиболее распространенными дефектами сварки являются:

1. Cracks
2. Inclusions
3. Lack of fusion
4. Porosity
5. Undercut
6. Poor penetration
7. Burn through
8. Under-fill
9. Excess reinforcement
10. Spatter
11. Over-roll/Overlap
12. Whiskers
13. Механические повреждения

К неравномерным сварным швам относятся слишком широкие или слишком узкие, с чрезмерно выпуклой или вогнутой поверхностью, а также с грубой, неравномерной волнистостью. Эти характеристики могут быть вызваны неправильным обращением с горелкой, слишком низкой скоростью перемещения, слишком высоким или низким током, неправильным напряжением дуги, неправильным вылетом или неподходящим защитным газом.

Но когда возникает конкретный дефект, вы хотите знать, какой параметр нужно отрегулировать, чтобы можно было его исправить. Поэтому полезно составить список по типам дефектов, а также по устранению проблемы.

1. Трещины

Начнем с одного из самых очевидных и серьезных дефектов сварного шва – трещин. Они ослабляют сварной шов, и, что еще хуже, трещины имеют тенденцию к быстрому росту, что усугубляет проблему.

Само собой разумеется, что вы не хотите, чтобы на ваших сварных швах появились трещины. Но это может быть проблемой, и есть три основных типа трещин:

• Продольные трещины проходят вдоль или параллельно длине сварного шва.
• Поперечные трещины проходят по ширине борта.
• Кратерные трещины обычно возникают в конце сварного шва, когда дуга гаснет. Они часто имеют звездообразную форму и образуются, когда на конце сварного шва образуется вмятина или «кратер».

Трещины можно разделить на горячие и холодные.

Сварные швы могут нагреваться до температуры более 10 000°C, при этом горячие трещины возникают при охлаждении сварного шва и переходе из жидкой фазы в твердую. Горячие трещины, как правило, возникают, когда используется неподходящий присадочный материал.

Холодные трещины появляются после охлаждения сварного шва. Они могут возникать через несколько часов или дней после изготовления сустава. Этот дефект обычно возникает при сварке стали и часто вызван деформациями основного металла.

Подробнее о трещинах в сварных швах можно прочитать здесь.

Как предотвратить появление трещин

• Используйте присадочный материал, соответствующий свариваемому металлу.
• Избегайте сварки высокосернистой и углеродистой стали.
• Разогрейте косяк.
• Убедитесь, что шов заполнен и избегайте выпуклого валика.
• Используйте прочный, бездефектный основной металл.
• Избегайте малых токов в сочетании с высокими скоростями движения.
• Не используйте водородный защитный газ с черными металлами.
• Соблюдайте хорошее соотношение глубины и ширины сустава.
• Избегайте образования кратеров на конце сварного шва, размещая соответствующий присадочный материал при завершении валика.
• Допускать расширение и сжатие сварного шва во время сварки и остывания.

2. Включения

Загрязнения могут попасть внутрь сварного шва, и они называются включениями. Загрязнения, попавшие внутрь сварного шва, резко ослабляют соединение.

Шлак часто образуется при использовании флюса, такого как пайка твердым припоем, сварка порошковой проволокой и дуговая сварка под флюсом. Шлак должен всплывать на поверхность лужи и не застревать внутри валика. Это означает, что расплавленная ванна не должна остывать слишком быстро.

Но это может произойти и при сварке MIG. Частицы ржавчины и даже вольфрама могут считаться шлаком и вызывать загрязнение сварных швов. Таким образом, сварка MIG и TIG не застрахована от включений.

Как предотвратить появление включений в сварных швах

• Подготовьте и очистите основной металл.
• Избегайте установки низкой силы тока (не допускайте слишком быстрого остывания сварочной ванны).
• Поддерживайте правильную скорость горелки (сварочная и шлаковая ванны не должны смешиваться).
• Поддерживайте правильный угол наклона резака.
• Очистите шлак от предыдущих сварных швов между проходами.

3. Непровар

Это может показаться очевидным, но присадочный материал должен быть хорошо сцеплен с основным металлом с обеих сторон и со сварными швами под ним во время многократных проходов.

При наличии пустот, зазоров или плохой адгезии соединение будет структурно нарушено.

Как предотвратить непровар

• Тщательно очистите основной металл и удалите все загрязнения.
• Используйте электрод правильного размера.
• Выберите сплав электрода, подходящий для свариваемого металла.
• Не перемещайте резак слишком быстро.
• Не допускайте слишком короткой дуги.
• Держите силу тока достаточно высокой для работы.

4. Пористость

Пористость сварного шва (также известная как шов с червоточиной) – это место, где пузырьки газа скапливаются и попадают в сварной шов. Это также называется пористым. Поперечное сечение пористого валика сварного шва будет напоминать губку со всеми пузырьками воздуха, захваченными внутри.

Во время сварки могут образовываться такие газы, как пар, водород и углекислый газ, которые обычно выделяются пузырями из расплавленного валика. Но если пузырьки газа попадут в ловушку, они могут ослабить сустав, и работа будет сорвана.

Как избежать пористости сварных швов

• Надлежащим образом очистите и подготовьте основной металл.
• Убедитесь, что соединение сухое.
• Если используется, правильно установите расход защитного газа (слишком низкий или высокий уровень может вызвать проблемы).
• Не допускайте слишком высокого значения силы тока (т. е. слишком «горячего»).
• Используйте правильный сплав электрода для работы.
• Убедитесь, что покрытие электрода не повреждено, если оно имеется.
• Перемещайте горелку достаточно медленно, чтобы образовалась лужа расплава, позволяющая газу выходить пузырями.
• Избегайте длинной дуги.
• Используйте электроды с низким содержанием водорода.

5. Подрез

Когда в процессе сварки появляются пятна или участки меньше исходного основного металла, дефект называется подрезом. Это часто проявляется в виде «выемки» на краю сварного шва, либо в верхней, либо в нижней части сварного шва.

Потеря толщины снижает прочность сварного соединения и делает соединение восприимчивым к усталости. Этот дефект часто является результатом слишком высокого тока или слишком быстрого перемещения горелки.

Как предотвратить подрезание

• Не перемещайте резак слишком быстро.
• Используйте правильную силу тока и избегайте слишком высоких значений.
• Держите горелку под правильным углом (по возможности направляйте нагрев на более толстые участки).
• Используйте электрод правильного размера.
• Используйте более короткую дугу.
• Убедитесь, что защитный газ подается с правильной скоростью.
• Используйте надлежащие методы сварки.
• Использовать несколько проходов.

6. Плохое проплавление

Когда валик не заполняет стыковое соединение до дна, сварной шов плохо проваривается. Его также иногда называют неполным проникновением. Как бы вы это ни называли, эта форма дефекта также ставит под угрозу целостность сустава.

Как добиться хорошего провара

• Используйте электрод подходящего размера для сварки (избегайте электрода большего размера).
• Не двигайте лужу слишком быстро.
• Подготовьте V-образные канавки для стыковых соединений с наклоном сторон от 60 до 70 градусов.
• Выровняйте заготовки, чтобы не осталось больших или неравномерных зазоров, которые нужно заполнить.
• Поддерживайте оптимальную настройку силы тока или тепла и избегайте слишком низкой настройки тока.

7. Прожиг насквозь

Если во время сварки прикладывается слишком много тепла, в металле может образоваться дыра. Этот дефект называется сквозным прожогом, но иногда его также называют проплавлением. Конечно, создание отверстия противоречит цели сварки и разрушает соединение.

Этот тип дефекта обычно встречается на тонком материале толщиной менее 1/4 дюйма. Но это может произойти с более толстой заготовкой, если настройки вашего сварочного аппарата слишком высоки, если зазор между деталями большой и/или вы перемещаете горелку слишком медленно.

Как предотвратить прогорание

• Не допускайте слишком сильного тока.
• Избегайте чрезмерных зазоров между пластинами.
• Убедитесь, что ваша скорость движения не слишком низкая.
• Держитесь подальше от больших углов фаски.
• Убедитесь, что нос не слишком маленький.
• Используйте правильный размер провода; слишком маленький акцентирует проблему.
• Обеспечьте достаточное прижатие и/или зажим металла.

8. Недостаточное заполнение

Когда валик сварного шва находится ниже поверхности основного металла, говорят, что сварной шов недозаполнен. Сам валик тоньше основного металла, что ослабляет соединение. Это состояние часто проявляется в виде «колеи», проходящей по всей длине борта и иногда называемой выпуклым соединением.

Как предотвратить недостаточное заполнение сварных швов

• Избегайте слишком быстрых движений.
• Используйте правильную настройку тока.
• Используйте электрод/присадочную проволоку соответствующего размера.

9.

Избыточное армирование

В отличие от незаполненного шва, дефект возникает, когда в шве слишком много наполнителя. Это известно как избыточное армирование или «высокая» коронка. Спецификации и нормы проекта часто регулируют то, что считается слишком высоким.

Иногда лишняя арматура может даже выходить из нижней части соединения. Это иногда называют избыточным проникновением.

Другие разновидности дефекта включают узкие валики с крутыми сторонами, вызванные недостаточным покрытием флюса на проволоке питания или низким напряжением.

Кроме того, когда избыточное армирование неровное и рваное, его можно назвать армированием «горного хребта», и это вызвано избыточным флюсом на подающей проволоке или высокой/неравномерной скоростью перемещения.

Как избежать чрезмерного армирования

• Поддерживайте движение резака с надлежащей скоростью. Слишком медленно, и будет размещен лишний наполнитель. Слишком быстро, и шарик становится неустойчивым.
• Правильно установите силу тока и избегайте перегрева.
• Отрегулируйте напряжение так, чтобы оно не было слишком низким.
• Выровняйте детали так, чтобы зазор не был слишком большим.

10. Брызги

Хотя брызги обычно не представляют угрозы для целостности конструкции, их можно считать дефектом. Эстетика сварного шва иногда так же важна, как и его прочность. Но ничто не делает сварные детали неряшливыми, как брызги, облепившие окружающий металл.

Брызги часто возникают при сварке MIG, но могут возникать и при других процессах сварки.

Как уменьшить количество брызг

Хотя вы никогда не сможете избавиться от всех брызг, есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы свести их к минимуму:

• Хорошо очистите основной металл.
• Используйте правильную силу тока и избегайте «горячих» настроек.
• Используйте правильное напряжение и избегайте низких значений.
• Убедитесь, что полярность установлена ​​правильно.
• Держите короткую дугу.
• Увеличьте угол наклона электрода.
• Проверьте провод питания и убедитесь, что он свободен.

Родственный : Как уменьшить разбрызгивание при сварке

11. Накат/нахлест

Когда присадочный материал на стыке сварного шва покрывает основной металл без сцепления, возникает дефект нахлеста или нахлеста.

Как предотвратить перекрытие

Если вы хотите избежать этого условия:

• Не допускайте слишком низкой скорости движения.
• Соблюдайте правильный угол наклона горелки.
• Не используйте электроды большего размера.
• Установите правильную силу тока, избегайте высоких значений.

12. Усы

При сварке MIG усы представляют собой короткие отрезки электродной проволоки, торчащие из сварного шва на корневой стороне шва. Они вызваны проталкиванием электродной проволоки за переднюю кромку сварочной ванны.

Эти торчащие провода выглядят плохо, но они также могут вызвать проблемы. Во-первых, усы считаются включениями и ослабляют соединение. В трубах они могут даже препятствовать потоку или даже разрываться внутри и вызывать повреждение оборудования ниже по течению.

Усы можно предотвратить,

• Уменьшив скорость подачи проволоки.
• Поддерживайте оптимальную скорость движения, избегайте слишком быстрого движения.
• Увеличьте расстояние вылета провода.
• Плетение факела.

13. Механические повреждения

После того, как идеальный борт установлен, вы не в безопасности. Повреждения могут быть вызваны отбойными молотками, шлифовальными машинами и другими инструментами. Неудивительно, что термин, используемый для этого типа дефекта, — механическое повреждение.

Здравый смысл подсказывает вам, чтобы предотвратить механические повреждения с такими предостережениями, как:

• При удалении шлака или очистке соединения не будьте слишком агрессивными
• Избегайте сильных ударов молотком ваши сварные швы

Подведение итогов

Как видно из нашего сокращенного списка распространенных дефектов (да, мы могли бы обсудить и другие), есть веские причины, по которым сварщикам необходимо изучать определенные основы. Дефекты обычно возникают, когда не соблюдается одно из этих основ. Краеугольные камни включены:

• Подготовьте основной металл, чтобы он был чистым и свободным от загрязнений
• Правильно расположите детали в соответствии с типом выполняемого сварного шва без больших зазоров
• При необходимости сделайте V-образные канавки под нужным углом
• Установите обе ток и напряжение правильно
• Поддерживайте правильную длину дуги
• Перемещайте горелку на оптимальной скорости
• Используйте электрод правильного размера
• Убедитесь, что проволока подачи не мешает
• Найдите и поддерживайте правильный угол горелки
• Правильно сплести электрод, когда это необходимо
• Избегать механических повреждений основного металла и готового валика

Знание того, как определить различные дефекты и исправить их, сделает ваши суставы более крепкими и презентабельными. Это также делает вас лучшим сварщиком.

Поначалу все эти потенциальные дефекты могут показаться непреодолимыми и их невозможно избежать. Но продолжайте сварку. Чтобы стать отличным сварщиком, требуется терпение и много практики.

Международный научно-технический и производственный журнал · PDF файл20 ГОСТ 14771—76* Полное проплавление По оси 4; между сборками 1377 и 1557 21 ГОСТ 14771—76* То же Вдоль

СОДЕРЖАНИЕ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ

Махненко О.В. и Махненко В.И. Прогноз усталостной долговечности

сварных узлов арочных опор мостов ……………………………….. .. 2

Панин В.Н. Расчетно-экспериментальная оценка остаточных

сварочных деформаций в обечайках напорных трубопроводов гидроэлектростанций

……………………………….. …………………………………………. …… 7

Фейнберг Л.И., Рыбаков А.А., Алимов А.Н. и Rosert R. Weld

микролегирование титаном и бором при многодуговой сварке

газовых и нефтяных труб большого диаметра . ………………………………. ………………………… 12

Назаренко О.К. и Ланбин В.С. Исследование высоковольтных

цепей управления сварочным электронно-лучевым током ………………………….. 17

Оссемин А.А. Влияние поверхностного дефекта на прочность сварных соединений с несимметричной механической неравномерностью …………….. 21

ПРОМЫШЛЕННАЯ

Гречанюк Н.И., Кучеренко П.П. и Гречанюк И.Н. Новое

Электронно-лучевое оборудование и технологии получения перспективных материалов и покрытий ……………………………….. ………………. 25

Но В.С. и Олейник О.И. Основные направления технологии ремонта

магистральных трубопроводов под давлением ……………………………….. …………… 30

Кривцун И.В., Шелягин В.Д., Хаскин В.Ю., Шулым В.Ф. и

Терновой Е.Г. Гибридная лазерно-плазменная сварка алюминиевых сплавов ………… 36

Походня И.К., Явдощин И. Р., Марченко А.Е., Скорина

Н.В., Карманов В.И. и Фольборт О.И. Электроды низководородные

для ремонта судов, объектов металлургической промышленности и трубопроводов

транспорта …………………………… …………………………………………. ……….. 40

Жадкевич М.Л., Переплетчиков Е.Ф., Пузрин Л.Г., Шевцов

А.В. и Яворский М.Н. Расчет толщины наплавленного слоя

на деталях нефтегазовой арматуры высокого давления ………… 44

Ланкин Ю.Н. Компьютерная система контроля технологических

параметров ЭШО ……………………………….. ………………………………… 48

НОВОСТИ …….. …………………………………………. …………………………………………. 51

ИНФОРМАЦИЯ …………………………………………. ………………………………………… 57

Разработано в PWI …………………………………….. …… …………………. 29, 50, 56

PWI, Международная ассоциация сварщиков, 2007

Английский перевод ежемесячного журнала «Автоматическая сварка» издается на русском языке с 1948 г.

Международный научно-технический и производственный журнал

Учредители: Е.О. Патона НАН Украины Издательство: Международная ассоциация сварки Международная ассоциация сварки

Главный редактор B.E.Paton

Редакционный совет: Yu.s.borisov V.F.Grabin

A.Ya.ishchenko V.F.Khorunovb.V.Khitrovskaya I.V.Krivtsun

S.I.I.Kuchuk-YatsenkoyU.N.LANKBEN. V.N.Lipodaev L.M.LobanovV.I.Makhnenko A.A.MazurO.K.Nazarenko I.K.Pokhodnya

I.A.Ryabtsev Yu.A.SterenbogenN.M.Voropai K.A.Yushchenko

A.T.Zelnichenko

International editorial council:N.P.Alyoshin (Russia)

U. Дилтей (Германия)Гуан Цяо (Китай)

Д.фон Хофе (Германия)В.И.Лысак (Россия)

Н.И.Никифоров (Россия)Б.Е.Патон (Украина)

Я.Пиларчик (Польша)П. Зейфарт (Германия)

Г.А.Туричин (Россия)Чжан Яньминь Китай)

A.S.Zubchenko (Россия)

Группа по службе: V.N.Lipodaev, V.I.Lokteva

A.T.Zelnichenko (Исполнитель).

Электронная кухня: И.С.Баташева, Т.Ю.Снегирёва

Адрес:E.O. Патона, Международная ассоциация сварщиков,

Украина, 03680, г. Киев, ул. Боженко, 11 Тел.: (38044) 287 67 57Факс: (38044) 528 04 86

E-mail: [email protected]:// www.nas.gov.ua/pwj

Свидетельство о государственной регистрации КВ 4790 от 09.01.2001

Подписка: $324, 12 выпусков в год,

почтовые расходы и упаковка включены. Предыдущие выпуски в наличии.

Все права защищены.Эта публикация и каждая из статей

, содержащиеся в данном документе, защищены авторским правом. Разрешение на воспроизведение материалов, содержащихся в этом журнале, должно быть получено в письменной форме от

Издателя. Копии отдельных статей можно получить по номеру

от Издателя.

май 2007

# 5

ПРОГНОЗ УСТАЛОСНОЙ ЖИЗНИ СВАРНЫХ УЗЛОВ В АРОЧНЫХ СТОЛБАХ МОСТОВ

О. В. МАХНЕНКО и В.И. МАХНЕНКОЕ.О. Патона НАН Украины, Киев, Украина

Прогноз усталостной долговечности сварных узлов арочной опоры моста выполнен на основании информации о диапазоне нагрузок и номинальных напряжениях в их соединениях.

Ключевые слова: сварные узлы, диапазон нагрузок, усталостная долговечность соединений, циклическая прочность, расчетное прогнозирование

Сварные конструкции находят в настоящее время все более широкое применение в мостостроении. На рис. 1 представлена ​​схема газозащитной сварной сборной арочной стойки из низколегированной стали 10ХСНД (ГОСТ 6713-75), имеющей форму профилированной коробчатой ​​балки и изготовленной из пластин толщиной 32 мм. Продольные брикеты толщиной 20 мм приваривают к стенке фермы по осям 1 и 2 тавровыми соединениями № 3 (табл. 1) по всей длине, исключая участки между узлами сборки 82 и 213, и 59.7 и 433. Между сборками 82 и 213, 597 и 433 используются соответствующие стыки № 2 и 22 (табл. 1). Поперечные брикеты свариваются по осям 3 и 4 со стыками № 21 и 20.

Необходимо было оценить усталостную долговечность сварных соединений по условию возникновения усталостного разрушения в точках А и Б (см. рисунки в табл. 1) с учетом соответствующих нормальных расчетных мембранных напряжений.

В табл. 2 приведены избранные результаты численного анализа расчетного напряженного состояния в наиболее характерных точках по осям 1-4 в направлении, способствующем образованию усталостных трещин в точках А и В. В этом случае значения lr соответствуют распределению напряжений из-за постоянных номинальных нагрузок, а наибольшая Ir и t IIr соответствуют таковым из-за сверхвременных номинальных нагрузок. Три варианта чередования циклов нагрузки-

циклов с крайними точками цикла можно выделить из этих данных по напряжениям:

1) от (lr + t I

r ) до trr , 1 = |t I

r |;

2) от (lr + t II

r ) до lr, 2 = |t II

r |;

3) от (lr + t I

r ) до (lr + t II

r ),

3 = |t Ir — t II

r |,

(1)

j

где — амплитуда изменения напряжений в цикле j = 1—3. Максимальное и минимальное значения max

j

и minj определяются по указанным выше крайним точкам

в зависимости от значений lr, t I

r и t IIr (Fi-

рис. 2). 2, по данным численного анализа, характеризуются значениями lr = -134,9 МПа при = 20,8 МПа, которые незначительно изменяются по сварным соединениям по осям 1 и 2. Необходимо было оценить усталостную долговечность рассматриваемых сварных соединений. , исходя сначала из наиболее консервативного варианта циклического нагружения (1) по заданным значениям табл. 2, а затем в точках, где расчетная усталостная долговечность не удовлетворяет требованию 2106 циклов, и произвести более точный расчет на основе цикла загрузки (1) при различных долях j от количества j-го компонента диапазона.

Процедура расчета. Для определения усталостной долговечности этих соединений использовали разработанную Международным институтом сварки методику оценки долговечности сварных соединений типа, приведенного в табл. 1, основанную на зарождении усталостной трещины в переходной зоне шва к основному металлу (горячие точки А или В). сварные соединения, для которых недопустимы трещинообразные дефекты типа непроваров. Данная методика обобщила большой объем экспериментальных исследований типовых сварных соединений, что позволяет сформулировать для каждого из них рекомендации по определению допускаемой амплитуды номинальных напряжений при регулярном нагружении в следующем виде:0003

[] = FATf1(R)f2(N)f3()f4(T)

M , (2)

где FAT – класс соединения или допустимая амплитуда напряжений для данного соединения на база 2106

регулярные циклы нагружения (постоянные параметры нагрузки-

, 3 и 20—23 (числа входящих —- опорных точек, сборок)

О.В. МАХНЕНКО и В.И. МАХНЕНКО, 2007

2 5/2007

11 Распространенные дефекты сварки и способы их предотвращения

Для тех, кто является экспертом в области сварки, это выглядит просто. Сварка требует некоторого обучения. Как вы, возможно, уже выяснили, в процессе сварки возникает множество дефектов.

Каковы распространенные дефекты сварки? Мы выявили 11 распространенных дефектов сварки:

1. Пористость
2. Inclusions
3. Undercutting
4. Poor Joint Penetration
5. Burn-Through
6. Overlap
7. Craters
8. Spatter
9. Incomplete Fusion
10. Arc Strike Discontinuities
11. Чрезмерное армирование

К счастью, все эти дефекты легко предотвратить, если следовать рекомендациям, представленным в этой статье. Основным ключом к предотвращению дефектов при сварке является выбор правильного оборудования. Надеюсь, эта статья поможет вам выбрать правильное направление при выборе сварочного оборудования.

Содержание

Неоднородности и дефекты

При сварке не следует путать термин «несплошность» и термин «дефект». Все дефекты являются разрывами, но не все разрывы являются дефектами. Неоднородность — это нарушение сварного шва, которое не обязательно может нарушить структурную целостность сварного шва.

Сварочные коды допускают небольшую ошибку, если не нарушается целостность сварного шва. Однако разрывы, безусловно, могут стать дефектами. По крайней мере, важно понимать, как разрывы могут перерасти в дефекты. Большинство дефектов сварки легко предотвратить. Вы обнаружите, что многие из них можно предотвратить, если оператор следует правильной технике.

Связанное чтение: 8 самых прочных типов сварных швов

1. Пористость

Пористость характеризуется появлением пузырьков газа в сварном шве. Пузырьки возникают, когда газы попадают в сварочную ванну. Эти пузырьки являются постоянными и не могут быть эффективно удалены, когда сварочная ванна остынет. Пористость выходит за рамки эстетической проблемы.

Чрезмерная пористость ослабляет сварной шов вплоть до разрушения сварного соединения. Строительные нормы и правила серьезно относятся к пористости, как и местные производственные магазины. Полые пузырьки снижают прочность сварного шва. К счастью, существует множество простых профилактических мер, которые можно предпринять, чтобы предотвратить появление чрезмерной пористости.

Сварочная пористость

Как предотвратить чрезмерную пористость при сварке?

Усилия по предотвращению чрезмерной пористости начинаются с содержания всего в чистоте. Основной причиной пористости является загрязнение, будь то из окружающего воздуха в месте сварки или с поверхности основного металла. Первым шагом к предотвращению пористости является контроль потока воздуха в вашем магазине или на проектной площадке.

Сквозняки в цехе или на проектной площадке, к сожалению, обеспечат стабильную подачу воздуха в зону сварки. Это может быть вызвано открытой дверью, ветром, погодными условиями или выбросом воздуха из машин. При выборе места для сварочного оборудования помните о воздушном потоке. Вы, конечно, хотите, чтобы вентиляция уносила сварочный дым, но вам не нужна нерегулируемая подача пузырьков воздуха.

Прежде чем вы продолжите чтение, вот статья, которую мы написали о цели использования флюса при сварке алюминия?

Также очень важно очистить основной металл перед началом процесса сварки. Примеси в основном металле могут способствовать избыточной пористости и растрескиванию металла. Возможные примеси в недрагоценных металлах включают грязь, мусор, пыль, жир и ржавчину.

Для очистки сварного шва основания можно использовать жесткую щетку и угловую шлифовальную машину. Вам нужно будет использовать угловую шлифовальную машину, чтобы сошлифовать гальванический слой детали из оцинкованной стали, чтобы предотвратить проблемы, которые могут возникнуть из-за чрезмерной пористости в сварном шве. Мало того, гальванические слои выделяют много дыма при сварке. Эти пары не обязательно токсичны в долгосрочной перспективе, но они могут вызывать гриппоподобные симптомы в течение нескольких дней.

То, как вы зажигаете дугу , является дополнительным фактором риска чрезмерной пористости сварного шва. Если дуга, которую вы зажигаете, слишком длинная, пористость станет проблемой. Существует два способа зажигания дуги при сварке электродом (SMAW):

• Вы либо выполняете быстрый разряд, либо царапаете по основному металлу
• Или делаете быстрый одиночный (вертикальный) разряд

Независимо от метода зажигания При использовании один из ключей к предотвращению избыточной пористости в сварном шве — не допускать слишком длинной дуги зажигания.

Вот почему так важно использовать любые средства, необходимые для уменьшения пористости сварных швов. Эти десять советов могут помочь вам сделать это, сваривая в процессе сварки более надежно и эффективно.

Вот 10 эффективных способов избежать пористости сварного шва:

1. Плохой угол

Одна из самых удивительных вещей для начинающих сварщиков часто заключается в том, насколько большая разница в небольшом изменении угла атаки во время сварки. может сделать. Вы хотите убедиться, что наконечник вашего сварочного аппарата находится под углом 15 градусов по отношению к металлу, который вы свариваете. Этот угол во многих случаях обеспечивает оптимальное взаимодействие между сварочной дугой и металлом. Таким образом, сварка под «плохим углом» может привести к образованию некачественных сварных швов, которые, в свою очередь, могут быть некачественными и пористыми.

2. Поддержание чистоты

Нельзя отрицать, что сварка может быть чем-то вроде грязной привычки. Это потное, вызывающее искры, плавящее металл хобби, и оно может создать настоящий беспорядок. Тем не менее, некоторые подходы к сварке могут быть более грязными, чем другие, и чем больше вы можете контролировать этот беспорядок, тем лучше.

Это в немалой степени связано с тем фактом, что неряшливость — это еще одна вещь, которая может увеличить вероятность пористого сварного шва.

Тем не менее, чистота самой поверхности также может иметь большое значение в этом отношении. Сварка с грязными поверхностями может привести к попаданию твердых частиц в свариваемый металл, что, в свою очередь, является еще одной причиной ужасной пористости. Таким образом, вы хотите очистить поверхность, на которой вы будете работать заранее. Вложение средств в несколько салфеток и предварительное протирание поверхности может избавить вас от боли и пористой душевной боли впоследствии.

Вы также хотите убедиться, что ваши сварочные инструменты также чисты во время сварки.

3. Проблемы со шлангом для сварки MIG

Несомненно, шланг для сварки MIG является одним из наиболее важных компонентов всего процесса сварки. Если что-то пойдет не так, вы можете поспорить, что что-то пойдет не так с самим сварным швом, и это, безусловно, верно, когда речь идет о пережатых шлангах. Если ваш шланг был пережат в определенной точке, это может привести к неравномерному сварочному потоку, что, в свою очередь, может увеличить вероятность возникновения пористости.

Поэтому важно следить за тем, чтобы ваш шланг не был защемлен или каким-либо образом препятствовал процессу сварки.

Связанное чтение: Какой цвет кислородного шланга при сварке?

4. Расход газа

То же самое относится и к расходу газа. Если ваш шланг пережат или другие части ваших сварочных инструментов затруднены, это может привести к перебоям в потоке газа, что, в свою очередь, может привести к ухудшению качества сварных швов, которые имеют пористую природу. Излишне говорить, что если у вас закончился газ во время процесса сварки, у вас большие проблемы.

Однако это не единственная вещь, связанная с газом, которая может вызвать пористость. Вы также должны позаботиться о том, чтобы следить за своим газовым щитом и потоком газа из него. Особое значение имеет мощность газового потока. Чем мощнее поток газа, тем выше вероятность того, что он может стать нестабильным, что, в свою очередь, может привести к смешиванию всевозможных загрязняющих веществ со сварочной ванной. Это вызывает появление сварочных примесей, которые, в свою очередь, вызывают пористость.

Вы, очевидно, хотите избежать всего этого, поэтому крайне важно убедиться, что вы используете правильную скорость потока для каждого типа сварки и каждого применения. Если вы не уверены, какая скорость потока подходит для данной работы, обратитесь к поставщику вашего сварочного аппарата.

По теме: Можно ли сваривать алюминий без газа? Является ли это возможным?

5. Состояние вашего оборудования

Это должно быть само собой разумеющимся, но вы, естественно, хотите быть уверены, что никогда не будете использовать плохое оборудование для сварки. Для этого есть много причин, не последней из которых является потенциальная опасность для вашего здоровья. Сварка означает работу с невероятно горячими материалами, поэтому крайне важно, чтобы материалы, с которыми приходится работать, соответствовали поставленной задаче. Малейшая царапина, трещина или другое несовершенство могут привести к катастрофическим последствиям.

Более того, это также может привести к плохой и пористой сварке, поэтому перед началом проекта обязательно проверьте целостность наконечников, шлангов и других элементов сварочного оборудования. В дополнение к советам, вы также должны убедиться, что проводка не перетерлась и что натяжение подачи не отсутствует.

6. Расстояние от горелки до заготовки

Точно так же, как угол, под которым вы выполняете сварку, может оказать сильное влияние на качество сварки, так же сильно влияет и расстояние, на котором вы держите горелку от заготовки. . Ваш сварочный пистолет MIG должен находиться где-то между 1/4″ и 1/2″ от поверхности, при этом 3/4″ — это максимально допустимое расстояние, при этом в большинстве случаев ожидается качественный сварной шов. Если вы находитесь в дюйме или больше, есть вероятность, что вы делаете что-то неправильно, что приведет к пористым, хрупким сварным швам.

7. Проблемы с засорением

Очевидно, что при работе со сварочным пистолетом засорение – это последнее, с чем вам нужно иметь дело. Мало того, что совершенно неинтересно пытаться прочистить сам пистолет, но и нестабильность, которую засоры могут внести в процесс сварки, является еще одним способом, которым может быть вызвана пористость. Засоры также могут привести к разбрызгиванию, что может привести к еще большим проблемам.

Если у вас засорился шланг MIG, наконечник или что-то еще на линии, вам необходимо все остановить и прочистить. Убедитесь, что при этом вы не создаете никаких защемлений или повреждений, упомянутых в предыдущих категориях.

8. Сломанные регуляторы

Сварочный аппарат MIG является жизненно важным оборудованием. Это помогает убедиться, что все поддерживается при соответствующей температуре и уровне давления. Имея дело с такими высокими температурами и давлением, а также с такими чувствительными сварочными материалами, как вы можете работать, вы должны убедиться, что все обрабатывается с максимальной точностью, а это означает, что ваши регуляторы находятся в хорошем рабочем состоянии.

Таким образом, неудивительно, что сломанные регуляторы — еще одна проблема, которая попадает в наш список способов вызвать пористость сварных швов. Когда вы не отслеживаете качество сварного шва точно с помощью регулирования, в смесь могут попасть всевозможные примеси, вызывающие пористость, не говоря уже о проблемах, создаваемых слишком большим или слишком низким давлением.

Хорошим и быстрым способом проверки регулятора является возврат к указанному выше пределу расстояния в дюймах. Выбрав безопасную настройку давления, держите руку на расстоянии одного дюйма, нажмите на спусковой крючок и посмотрите, испускает ли сопло правильно отрегулированный поток воздуха. Если нет, у вас есть проблема.

9. Поддержание благоприятных условий на рабочем месте

Здесь происходит волшебство, поэтому вам нужно убедиться, что в вашей мастерской все поддерживается в хорошем состоянии. Это означает, что температура не должна быть ни слишком высокой, ни слишком низкой. Это также означает, что в эту зону не должны дуть внешние источники ветра, так как это может нарушить поток, испускаемый вашим соплом.

10. Высококачественные материалы

И последнее, но не менее важное: качество самих материалов. Хотя верно то, что великие художники могут создавать произведения искусства с помощью имеющихся в их распоряжении инструментов, их отсутствие также может препятствовать усилиям. Более того, испорченные материалы или окружение могут привести к проблемам даже с самыми лучшими произведениями искусства: «Тайная вечеря» Леонардо да Винчи на протяжении веков портились из-за влажности и состояния краски.

Таким образом, вы хотите убедиться, что используете самые качественные сварочные материалы. Предварительно просейте их, чтобы обнаружить любые примеси или пористость.

При правильном выполнении сварки можно получить невероятно прочные соединения, скульптуры и другие детали, которые будут служить годами. Тем не менее, все, что нужно, — это немного пористости, чтобы подорвать качество вашей сварки и нанести ей фатальный ущерб. К счастью, соблюдая эти основные меры предосторожности, вы можете предотвратить многие из наиболее распространенных причин пористости и обеспечить целостность и жизнеспособность сварного шва.

По теме: Действительно ли сварщикам нужно собственное оборудование? – Список оборудования

2. Включения

Включения возникают, когда неметаллические материалы, такие как шлак и оксиды, попадают между основным металлом и сварным швом, различными валиками сварного шва или в самом металле сварного шва. Включения могут привести к ослаблению сварного шва, вплоть до разрушения.

Поддержание чистоты основного металла — лучший способ предотвратить включения. Не каждый кусок металла, который вы собираетесь сваривать, будет чистым. На самом деле многие детали требуют определенной подготовки перед сваркой. Требуемая степень подготовки во многом зависит от метода сварки и применения.

Загрязнения, которые часто необходимо очищать, включают:

• Тяжелая прокатная окалина
• Ржавчина
• Коррозия
• Ранее существовавший шлак от предыдущих сварных швов

носок сварного шва (точка, в которой основной металл соприкасается с поверхностью сварного шва).

Это происходит, когда дуга копания электрода оставляет углубление в основном металле, которое не может быть полностью заполнено соответствующим присадочным материалом.

Факторы риска подреза включают:

• Слишком большую длину дуги
• Неправильный угол сварки
• Слишком высокую или слишком низкую скорость перемещения
• Работа со слишком большим током
• Максимальная ширина weave

Удержание электрода/сварочного стержня слишком далеко от сварочной ванны часто приводит к возникновению подреза. Рекомендуемая длина дуги зависит от используемого метода сварки. Например, длина дуги должна быть примерно равна диаметру металлической части электрода при сварке SMAW (каркасной сваркой).

Связанное чтение: Как предотвратить подрез при сварке электродом: 12 золотых советов

Никогда не сваривайте из равновесия

Избегайте дефектов сварки, убедившись, что вы находитесь в удобном и сбалансированном положении во время работы. Несбалансированная сварка представляет собой угрозу безопасности и, безусловно, будет способствовать описанным здесь дефектам сварки . К счастью, существует множество приспособлений, которые помогут вам удерживать заготовку в равновесии.

Начните с выбора сварочного стола, который значительно облегчит вашу жизнь. Регулируемый сварочный стол Eastwood имеет регулируемые ножки, три различных слота для зажимов и стальную столешницу толщиной 14, которую можно зафиксировать в 3 различных угловых положениях . Это также один из самых доступных регулируемых сварочных столов на рынке. Какой бы регулируемый сварочный стол вы ни выбрали, это будет стоящей инвестицией, в конечном итоге вы избавите себя от многих головных болей.

На рынке представлен ряд сварочных зажимов, часто необходимых для закрепления заготовки. Возьмем, к примеру, универсальный хомут Strong Hand Tools Light Duty. Такие инструменты играют важную роль в обеспечении того, чтобы ваша заготовка не смещалась во время процесса сварки.

4. Плохое проникновение в шов

Еще один распространенный дефект, который легко предотвратить, — плохое проникновение в шов или его отсутствие. Этот дефект возникает, когда дуга сварочного стержня не может проникнуть достаточно глубоко, чтобы наложить сварной шов необходимой толщины . Сварные швы с этим дефектом будут разрушаться и разрушаться, часто сразу.

Этот дефект часто является результатом неправильного выбора сварочного оборудования, как и многие дефекты сварки. Плохое проникновение в сустав также часто может быть связано с использованием неправильных методов . Успех в сварке — это результат возможности корректировки вашего подхода в зависимости от конкретных условий на месте.

Допустим, к вам в магазин попала деталь с пучком ржавчины или прокатной окалины. Очевидно, вы не захотите использовать те же материалы и методы, что и для чистой стальной пластины. Вы хотели бы выбрать оборудование, известное своей способностью хорошо работать с грязными или ржавыми металлами, такое как сварка MIG.

Возможности копания дуги зависят от направления и скорости движения сварочного стержня. Неправильное размещение сварного шва является распространенной проблемой для операторов, особенно новичков, которые не всегда могут приспособиться к условиям, характерным для их заготовки.

Прежде чем вы продолжите чтение, вот статья , которую мы написали на тему: Вы толкаете или тянете при сварке электродом? | Какой правильный?

Убедитесь, что вы видите, что делаете

Хорошим первым шагом к тому, чтобы избежать неуместных сварных швов, является возможность убедиться, что вы действительно видите, что делаете. Я помню, как был потрясен, когда понял, насколько плохим было мое зрение, когда я впервые надел очки. Точно так же вы можете даже не осознавать, насколько лучше вы сможете видеть заготовку, если купите себе сварочную маску получше.

Сварочные маски с автоматическим затемнением, такие как этот, для сварки MIG/TIG/MAG, значительно улучшат вашу способность видеть заготовку по сравнению со сварочными масками с линзой фиксированного затемнения. Некоторые передовые сварочные маски на самом деле питаются от солнечной энергии и имеют расширенные смотровые щели, как в случае с этой сварочной маской с автоматическим затемнением.

Прочтите по теме: Как выбрать сварочную маску: что следует учитывать

Сварка неправильным током

Неполный провар также может быть результатом сварки с неправильной настройкой силы тока. Стабильный успех в сварке требует знания правильных настроек тока для выполняемой работы. Электрическая цепь в сварочном аппарате имеет положительный и отрицательный полюс. Полярность оказывает значительное влияние на копающую способность сварочного стержня.

Сварочные аппараты работают на переменном токе (AC) или на постоянном токе (DC). Если на сварочный электрод подается переменный ток, то оборудование будет перемещаться как между положительным, так и отрицательным полюсами, отсюда и термин «переменный». Однако при постоянном токе сварщик подает на электрод только ток положительной или отрицательной полярности.

Вы часто будете слышать термины «прямая» и «обратная» полярность при сварке:

• Прямая полярность: электрод-отрицательная полярность
• Обратная полярность: электрод-положительная полярность

Использование приведет к более глубокому проникновению, а использование прямой полярности приведет к более быстрому осаждению наполнителя и более быстрому расплавлению. Ни одна из полярностей не является более предпочтительной, чем другая, но вам нужно знать, какая полярность у вас установлена, поскольку для разных приложений потребуются разные настройки полярности.

Глубина проникновения электрода в аппаратах для дуговой сварки с постоянным выходным током в значительной степени зависит от настроек тока на сварочном аппарате, измеряемых в «амперах» или силе тока . С увеличением сварочного тока в амперах провар также увеличивается.

В сварочных аппаратах, использующих постоянное напряжение, сила тока фактически зависит от скорости подачи проволоки. Одним из видов сварки постоянным напряжением является сварка GMAW (также известная как MIG). Если вы выполняете сварку с помощью сварочного аппарата постоянного напряжения, вы будете изменять силу тока, регулируя скорость подачи проволоки.

Если у вас возникли проблемы с копанием сварочного электрода, вы можете рассмотреть возможность регулировки силы тока или скорости подачи проволоки на сварочном аппарате. Вы также можете рассмотреть вопрос о выборе сварочного электрода. Например, при дуговой сварке модели E6010 и E6011 известны тем, что имеют дугу глубокого погружения.

Связанное чтение: В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе >> Переменный и постоянный ток

5. Прожог

Прожог происходит, когда металл сварного шва/присадочный материал полностью проникает через металл шва. Этот дефект вызывает особую озабоченность при сварке материалов толщиной менее ⅛ дюйма, что примерно соответствует 12-му калибру. Предотвращение прожога путем контроля теплового воздействия на сварной шов.

Если вы выполняете сварку из вертикального положения , то рекомендуется начинать с верхней части места сварки и продвигаться вниз (Вертикально вниз). Этот метод особенно эффективен при сварке тонких материалов с использованием сварочного аппарата GMAW (MIG). Вертикальное положение вниз является настолько эффективным способом сварки тонких материалов, что некоторые операторы даже предпочитают его горизонтальному положению, даже в ситуациях, когда они могут выполнять сварку в горизонтальном положении.

Снижение напряжения и скорости подачи проволоки также поможет предотвратить прожоги. Если напряжение и скорость подачи проволоки слишком высоки, вероятно, будет слишком велико тепловое воздействие на место сварки. Это необходимо учитывать при сварке тонких материалов. Особое внимание требуется при сварке алюминия, который является одним из наиболее уязвимых материалов с точки зрения прожога.

6. Нахлест

Нахлест возникает, когда поверхность сварного шва выходит за пределы его носка. Присадочный материал не может сплавиться с основным материалом, поскольку он течет по всей длине сварного шва, а затем остывает.

Наилучшей профилактической мерой против дефекта сварки внахлест является соблюдение надлежащей техники сварки. Перехлест можно предотвратить, если оператор держит сварочный электрод под правильным углом и движется с умеренной скоростью. Слишком медленная сварка может привести к перекрытию.

7. Кратеры

Кратеры — распространенный дефект сварки, возникающий при сварке алюминия. Они образуются на конце сварного шва. Если о кратерах не позаботиться, они приведут к созданию точек напряжения, которые в конечном итоге вызовут растрескивание в сварном шве.

Правильное обрезание сварного шва предотвратит образование кратеров. Кратеры обычно возникают, когда процесс сварки останавливается до завершения прохода. Согласно Изготовление и металлообработка , вы также можете предотвратить появление кратеров, убедившись, что вы заполняете области между прихваточными швами и сварным швом.

Даже если кратеры появляются, их, как правило, можно отремонтировать, если в сварном шве нет трещин. Просто засыпьте воронку после запуска дугового разряда из точки, находящейся сразу за воронкой (кратерами), и работайте над воронкой.

8. Брызги

Брызги определяются как капли металла сварного шва, которые выбрасываются из расплавленной сварочной ванны. Затем эти капли остывают и прочно оседают вдоль сторон сварного шва. Брызги — это прежде всего эстетическая проблема. Однако чрезмерное разбрызгивание может привести к другим проблемам, поскольку энергичные усилия по очистке для удаления разбрызгивания могут фактически нарушить целостность заготовки.

Потенциальные источники чрезмерного разбрызгивания включают скорость подачи проволоки, слишком высокое напряжение и неправильный выбор полярности. Еще одним потенциальным источником чрезмерного разбрызгивания может быть плохое покрытие защитным газом или его выбор в месте сварки.

Брызги часто могут быть проблемой при сварке GMAW (MIG). Предотвращение чрезмерного разбрызгивания при сварке GMAW начинается с выбора защитного газа для процесса сварки . Защитные газы содержат смесь аргона и углекислого газа. В некоторых случаях используется чистый углекислый газ. Использование большего количества аргона в смеси защитного газа приведет к меньшему разбрызгиванию при сварке стали.

Удаление брызг важно для эстетики и целостности сварного шва. Существует много инструментов, которые можно использовать для безопасного удаления шлака со сварного шва:

• Молоток, долото и щетка
• Напильник по металлу
• Угловая шлифовальная машина

Удаление брызг может занять некоторое время и усилия. Некоторые виды сварки естественным образом производят больше брызг. Например, известно, что сварка под флюсом в среде защитного газа представляет собой сварочный процесс, при котором может образовываться большое количество брызг, в зависимости от используемого конкретного оборудования и настроек. Сварка TIG (вольфрам в инертном газе), с другой стороны, хорошо известна как процесс сварки, при котором не образуются брызги.

Связанное чтение: Проблема с брызгами при сварке – и как ее решить

9. Неполное сплавление

Плавление при сварке относится к соединению двух или более отдельных кусков металла в один непрерывный кусок. Другими словами, это общая цель процесса сварки. Неспособность пройти полное слияние может быть результатом двух различных типов дефектов.

Неполное сращение проявляется в одной из следующих форм:

• Холодный проход между проходами:
  • Присадочный металл не может адекватно сплавиться со слоем металла шва, который был ранее наплавлен стыковая поверхность

Существует много шагов, которые необходимо предпринять для обеспечения полного сплавления двух или более металлических частей. Обязательно удаляйте шлак после выполнения сварки. Остающийся шлак может способствовать структурным нарушениям, таким как неполное плавление.

Как и многие другие дефекты сварки, перечисленные здесь, непровар обычно является результатом неправильной техники. Неправильная скорость движения и угол сварки помешают полностью сплавить отдельные куски металла. Крайне важно также выбрать правильный процесс сварки для данного применения.

Одним из примеров выбора неправильного процесса сварки может быть использование сварки GMAW (MIG) для попытки сварки кусков толстого металла. Сила процесса сварки MIG заключается в его способности сваривать большое разнообразие более тонких металлов. Однако, если вы используете те же методы для сварки более толстых металлов, вам суждено столкнуться с проблемами неполного сплавления.

Связанное чтение: 9 Различные типы сварочных процессов и их преимущества

10. Локализованные разрывы из-за зажигания дуги

Иногда сварщики сталкиваются с дефектом, при котором дуга начинает зажигаться не в сварном шве соединение. Это приводит к возникновению локальных разрывов в области области зажигания дуги. Это может в конечном итоге привести к растрескиванию и опасному усталостному разрушению сварного шва.

Даже если вы очень внимательно относитесь к способу зажигания дуги, вы все равно можете столкнуться с проблемами, связанными с неправильным расположением зажигания дуги. Проблемы с зажиганием дуги могут быть результатом неправильного заземления заготовки. Надлежащее заземление сварочного оборудования поможет вам обезопасить себя и обеспечит правильную работу оборудования.

Как заземлить изделие

Большинство сварочных аппаратов заземляются через электрические соединения через третий заземляющий провод. Возьмем, к примеру, инструкции из руководства по эксплуатации сварочного аппарата Forney Easy Weld Welder .   Как и большинство сварочных аппаратов, к сварочному аппарату прилагается зажим заземления.

Прикрепите зажим заземления к чистому оголенному металлу. Убедитесь, что он находится в месте, которое останется сухим. Место также должно быть свободным от беспорядка. Зажимаемый металл не должен содержать ржавчины, краски или других покрытий.

Если у вас возникнут какие-либо проблемы , решение может заключаться в установке зажима заземления на заготовку. Одна из таких проблем, с которой можно столкнуться, включает в себя разрывы разряда дуги. Когда дело доходит до правильного заземления заготовки, вам действительно нужен чистый, оголенный кусок металла рядом со сварочным аппаратом.

Связанное чтение: Следует ли заземлять сварочные столы?

Что делать, если мой электрод застрял?

Другой распространенной причиной возгорания дуги является реакция оператора на залипание электрода. Естественная реакция при работе с застрявшим сварочным электродом — покачивать его вперед-назад и пытаться освободить от заготовки.

Паника, безусловно, не идеальная реакция на залипание электрода. Если ваш электрод прилип к заготовке, лучшим решением будет отсоединение электрода от электрододержателя. Затем дайте электроду остыть, прежде чем безопасно снять его с детали в защитных перчатках.

Связанные чтения: Имеют ли сварочные электроды срок годности?| Срок годности электродов

11. Чрезмерное армирование

Чрезмерное армирование довольно просто описать. Это связано с отложением слишком большого количества наполнителя. Не всегда существует корреляция между толщиной сварного шва и качеством . Укладка слишком большого количества наполнителя — отличный способ испортить заготовку. Если вы добавите слишком много присадочного материала, вам, вероятно, придется зашлифовывать сварной шов и начинать все заново.

AWS (Американское общество сварщиков) в своем Кодексе сварки конструкций D1.1 указывает, что усиление сварного шва должно быть не менее толщины основного металла и может быть на ⅛ дюйма выше основного металла в самом толстом месте.  Сварные швы которые вы выполняете в своей мастерской, возможно, не обязаны соответствовать этим строгим нормам, но они дают вам хорошее представление о допустимом диапазоне толщины сварного шва без угрозы структурной целостности заготовки.0003

Прежде чем вы продолжите читать, вот статья, которую мы написали о 5 причинах, по которым ваши сварные швы продолжают ломаться – как исправить

Как проверять сварные швы сварка выглядит. Есть много инструментов, которые помогут вам измерить сварной шов.

Одним из самых универсальных инструментов для контроля сварных швов является калибр для сварки.

Калибр для угловых сварных швов включает этот калибр для угловых швов и это датчик усиления сварного шва . Эти инструменты можно использовать для измерения различных типов сварных швов. Вы можете легко измерить усиление сварного шва, чтобы получить хорошее представление о том, как выглядит качественный сварной шов.

По крайней мере, рекомендуется иметь рулетку в каждой сварочной мастерской. Рулетка является важным инструментом, позволяющим рассчитать, сколько сварного шва вам нужно наплавить, особенно если вы находитесь в полевых условиях.

ДЕФЕКТЫ СВАРКИ!! Пористость, разряды дуги, подрез >> Посмотрите видео ниже

---

Вот некоторые из моих любимых инструментов и оборудования

Спасибо за чтение этой статьи. Я надеюсь, что это поможет вам найти самую последнюю и точную информацию для вашего сварочного проекта. Вот некоторые инструменты, которые я использую ежедневно, и надеюсь, что вы также найдете их полезными.

Есть партнерские ссылки, поэтому, если вы решите использовать любую из них, я получу небольшую комиссию. Но, честно говоря, это именно те инструменты, которые я использую и рекомендую всем, даже своей семье. ( НЕТ ДЕРЬМА )

Чтобы увидеть все мои самые актуальные рекомендации, проверьте этот ресурс , который я сделал для вас!

Что такое дефекты сварки – виды, причины и способы устранения?

Дефект сварки можно определить как любое отклонение размеров и формы данной металлоконструкции от технических и проектных требований. Отклонение может быть вызвано ограничением процесса с точки зрения неправильного процесса/техники сварки или определенным поведением человека.

Дефекты сварки могут возникать на любом этапе процесса сварки и затрагивать как внутреннюю, так и внешнюю часть металлической конструкции. Хотя создать бездефектный сварной шов практически невозможно, для вас важно уменьшить их возникновение, чтобы предотвратить потери материала и сохранить заданное качество.

Важно отметить, что некоторые дефекты допускаются, если они не нарушают установленные стандарты и качество, а некоторые, такие как трещины, не допускаются. Сказав это, это руководство поможет вам обнаружить эти распространенные дефекты сварки, их причины и способы устранения.

Типы дефектов сварки

Дефекты сварных соединений подразделяются на 2 широкие категории, т.е. те, которые происходят внутри и те, которые происходят снаружи.

• Внешние дефекты сварки — также известны как поверхностные визуальные дефекты, потому что они проявляются на самой поверхности. К ним относятся поверхностные трещины, нахлесты, подрезы, пористость и брызги. Мы обсудим каждый из них в следующем разделе.
• Внутренние дефекты сварки — это дефекты, возникающие на некоторой глубине материала. Они визуально невидимы, так как не присутствуют на поверхности, но имеют такой же вес, как и внешние. К таким дефектам относятся непровар, шлаковые включения и непровар.

Объяснение внешних дефектов сварки

Трещины — Трещины являются наиболее распространенными дефектами и могут возникать в любом месте на поверхности свариваемого материала. Некоторые трещины могут также присутствовать внутри свариваемого материала, особенно в зонах, подверженных прямому нагреву (ЗТВ). Трещины бывают двух основных типов:

• Горячие трещины – Эти трещины возникают во время сварки или во время кристаллизации, когда температура может достигать 10000 градусов Цельсия.
• Холодные трещины – Холодные трещины возникают после завершения процесса сварки или в процессе затвердевания. Обычно они видны через несколько часов или даже дней после сварки.

Причины трещин

• Неправильная конструкция соединения.
• Загрязнение основного металла в сочетании с плохой пластичностью.
• Использование газообразного водорода в качестве защитного газа при сварке черных металлов.
• Высокое содержание углерода и серы в основном металле.
• Высокий сварочный ток.
• Быстрое охлаждение сварного шва.
• Недостаточный предварительный нагрев.
• Остаточное напряжение также может привести к трещинам.

Средства защиты

• Избегайте быстрого охлаждения зоны сварки.
• Разогрейте металл до требуемого уровня.
• Рассмотрим электрод с низким содержанием водорода.
• Используйте правильную конструкцию соединения.
• Используйте правильные настройки силы тока.

Перехлест – Перехлест возникает, когда сварочная ванна переливается на поверхность металла шва. Расплавленный металл не сплавляется с основным металлом, что приводит к перекрытию, которое может образовывать угол, не превышающий 9°. 0 градусов.

Причины перекрытий 

• Большие отложения на ходу.
• Использование электрода под неправильным углом.
• Слишком большой ток.
• Более длинная дуга.

Способы устранения

• Используйте правильную технику сварки, чтобы избежать неправильной длины дуги.
• Расположите электрод под соответствующим углом.
• Используйте правильное нанесение во время каждого цикла.
• Используйте низкий сварочный ток.

Поднутрения – Подрезы представляют собой узкие желоба на основном металле рядом с металлом сварного шва у кромки. Это происходит, когда основной металл плавится вдали от зоны сварки, уменьшая толщину основного металла, и в результате получается ослабленная заготовка. Эти подрезы проходят параллельно металлическому сварному шву.

Причины подрезов

• Слишком высокая скорость сварки.
• Высокое напряжение дуги.
• Слишком большой электрод.
• Использование неподходящего присадочного металла.

Средства правовой защиты

• Уменьшить скорость движения, но в то же время не слишком медленно.
• Используйте правильный размер электрода, и он должен располагаться под правильным углом; от 30 до 45 градусов
• Уменьшите длину дуги и понизьте напряжение.
• Используйте правильный ток и уделяйте особое внимание более тонким участкам и краям.

Пористость – Пористость – это состояние, которое проявляется в присутствии газов или пузырьков воздуха, попавших в металл сварного шва. В основном это происходит в результате загрязнения металла шва, который ослабевает и со временем может разрушиться.

Причины пористости

• Это может произойти из-за плохого покрытия электрода.
• Присутствие масла или ржавчины на поверхности сварного шва может привести к пористости.
• Использование неправильного защитного газа или неправильной защиты.
• Слишком высокий расход газа.
• Наличие влаги в зоне сварки.
• Неправильная обработка поверхности.

Средства правовой защиты

• Очистите материалы и поверхность сварки перед началом сварки.
• Замедлите процесс сварки, чтобы газы вышли.
• Убедитесь, что на поверхности нет масла, ржавчины и других загрязнений.
• Убедитесь, что расходомер газа имеет правильные параметры расхода.

Брызги – Брызги возникают, когда частицы металла из сварного шва прилипают к области, прилегающей к зоне сварки. Этот дефект распространен при дуговой сварке металлическим газом, и иногда очень трудно удалить частицы.

Причины разбрызгивания 

• Работа с очень большой силой тока может вызвать разбрызгивание.
• Использование неправильной полярности.
• Неравномерная подача проволоки.
• Загрязнение поверхности сварного шва
• Этот дефект также может быть результатом неправильной газовой защиты.
• Расположение электрода под очень крутым углом.

Средства правовой защиты

• Устранение любых проблем с кормлением.
• Используйте правильную полярность в соответствии с требованиями сварки.
• Настройте параметры силы тока.
• Очистите поверхность перед сваркой.
• Используйте надлежащую газовую защиту.
• Увеличьте угол пластины в зависимости от состояния сварки.

Объяснение внутренних дефектов сварки

Неполное сплавление – Отсутствие сплавления или неполное сплавление происходит, когда металл сварного шва и основной металл не сварены точно из-за неправильного плавления, что приводит к незаполненному зазору. Неправильное сплавление также может происходить между слоями внутри самого сварного шва. Хотя это внутренняя проблема, она может проявляться и на внешней поверхности, если внешняя боковая стенка не сплавлена ​​должным образом с основным металлом.

Причины неполного сплавления

• Неполное сплавление может быть вызвано низким подводом тепла.
• Использование неправильного диаметра электрода по сравнению с толщиной материала.
• Слишком высокая скорость перемещения может привести к неполной сварке.
• Иногда сварочная ванна может быть слишком большой и опережать дугу, что может привести к неполному сплавлению.
• Неправильное размещение буртика.

Средства правовой защиты

• Попробуйте увеличить скорость движения, чтобы свести к минимуму вероятность неполного слияния.
• Правильно расположите все бусины, чтобы острые края не соприкасались друг с другом.
• Попробуйте уменьшить скорость осаждения.
• Убедитесь, что расплавленный шов не заливает дугу.

Неполный провар – Неполный провар возникает, когда глубина сварного шва недостаточна. Таким образом, металлическая канавка не заполняется полностью, что означает, что сварной шов не проходит через весь стык.

Причины неполного проникновения

• Неправильное выравнивание стыка
• Слишком быстрое перемещение валика, что означает малое наплавление металла шва
• Слишком большое расстояние между свариваемым металлом может привести к неполному проплавлению.
• Использование слишком низкой силы тока, которой может быть недостаточно для полного расплавления металла.

Средства правовой защиты

• Обеспечьте достаточное наплавление металла шва.
• Используйте правильную геометрию соединения и обеспечивайте надлежащее выравнивание.
• Используйте соответствующую сварочную силу тока
• Уменьшить скорость движения.

Шлаковые включения – Шлаковые включения представляют собой соединения, такие как оксиды, которые в основном задерживаются в сварном шве или на поверхности зоны сварки. Эти соединения являются побочными продуктами сварочных процессов, таких как сварка электродом и электродуговая сварка. Кроме того, недостаточная очистка может оставить некоторое количество шлака, который снижает прочность сварного шва и может стать отправной точкой для серьезного растрескивания. Серьезное включение шлака может потребовать повторной сварки.

Причины включения шлака 

• Слишком низкая плотность тока, которой может быть недостаточно для нагрева, достаточного для плавления металла сварного шва.
• Невыполнение надлежащей очистки, особенно после сварочного прохода.
• Слишком быстрое охлаждение сварочной ванны может привести к образованию шлаковых включений.
• Сварка под неподходящим углом и неправильной скоростью перемещения.

Средства правовой защиты

• Увеличьте плотность тока до соответствующих уровней.
• Увеличьте скорость сварки, чтобы сварной шов и шлак не смешивались.
• Очистите все поверхности, включая все кромки и предыдущие сварные швы.
• Убедитесь, что сварочная ванна остывает умеренно, не слишком быстро, но и не слишком медленно.