Распространенные дефекты сварных швов | Сварка своими руками

Сварщик в своей работе может столкнуться со следующими дефектами сварных швов: это подрезы, проплавления или прожоги металла, трещины холодного и горячего происхождения, поры и раковины, кратер шва, несплавления.

1. Подрезами называют утончение основного металла в месте его перехода к металлу наплавления. Дефект является следствием завышения тока сварщиком и длинной дуги. Так же подрезы могут возникать, если направлять электрод в направлении вертикальной стенки при сварке угловых швов.

2. Проплавления и прожоги металла возникают из-за большого расстояния между кромками при сварке с небольшой скоростью на большом токе.

Если варите с подкладкой, следите, чтобы она плотно поджималась к шву. Применяйте подкладку при сварке тонкостенных стальных листов — это существенно улучшит качество сварного шва и облегчит сварочный процесс

3 Трещины — концентраторы напряжений. Они могут образовываться вдоль и поперек шва в любом случайном направлении.

Стали с высоким содержанием углерода и некоторые легированные стали, такие, например,  как 30ХГСА склонны к трещинообразованию после сварки. Для таких сталей рекомендуют предварительный подогрев перед сваркой и последующую термическую обработку после сварки. Можно применять закалку и отпуск, либо просто отпуск.

К трещинообразованию склонны стали с повышенным содержанием вредных примесей — серы и фосфора. Применяйте стали с литерой «Ш» в конце марки. Это маркировка означает, что вредных примесей в стали содержится не более 0.015 %.

4 Причиной появления кратера является резкий обрыв дуги. Кратер ослабляет шов, поэтому его нужно как следует заварить, а уж потом обрывать дугу. При полуавтоматической сварке применяется специальная планка, на которой и заканчивают сварной шов. В результате кратер образуется на планке.

5 Причиной образования пор может быть грязь: масло, коррозия и т.д. Недостаточная газовая защита, сырой электрод, неправильный выбор проволоки при сварке в углекислоте.

6. Несплавления некоторых участков шва могут возникнуть в результате завышенной скорости сварки, длинной дуги, недостаточной силы тока, а также при наличие загрязнений на свариваемых поверхностях.

Как сформировать качественный сварочный шов без бугров?

Сварочная работа требует от рабочего знания

особенностей сварки металлов различной толщины, а также техники выполнения сварочных швов. Основным оборудованием сварщика служит сварочный аппарат и металлические стержни — электроды для сварки, которые выбираются в зависимости от того, с каким материалом предстоит работать.

Современное газосварочное оборудование от svarcka.ru значительно упрощает работу специалистов, позволяя выполнять сварку высокого уровня.

Качественный может быть сформирован только при последовательном применении трёх основных сварочных движений:

• поступательное движение
• движение вдоль оси валика
• колебательное движение

После разжигания дуги выполняется поступательное движение по оси электрода, для выработки требующейся длинны дуги, от нее будет зависеть качество шва. Слишком длинная дуга ведёт к разбрызгиванию металла и его окислению, при этом металл становится пористым. Электроды для сварки нагреваются значительно быстрее основного металла, капли от электрода, попадая на холодную рабочую поверхность, застывают, образуя бугры.

Рекомендуется не задерживаться на первом этапе и переходить к движениям вдоль оси валика. На этом этапе большое значение имеет скорость движений. При высокой скорости происходит непровар, основной металл недостаточно разогревается. Низкая скорость наоборот оборачивается перегревом и сквозным проплавлением. Оптимально выбранная скорость позволяет получить чистый шов диаметром на 2-3 см превышающим электроды для сварки.

Важно отметить, что при работе сварочный электрод должен быть наклонен к оси шва под углом 15 градусов к стороне ведения шва, так он сформируется плотным и гладким. А также начало сваркилучше начинать с верхней части кратера, так вы сможете избежать перепадов на шве во время смены электрода.

Завершающий этап сварочной работы — колебательные движения поперек сварочного шва для формирования сварочного валика большего диаметра. Колебательные движения могут быть разной формы, но амплитуда их совершения увеличивается по краям и снижается в середине шва. Так электрод обеспечивает лучший провар краям основного материала.

Цвет сварных швов: происхождение и особенности побежалости

Результатом хорошей и профессиональной работы сварщика можно любоваться достаточно долго. Особенно интересным для созерцания является цвет сварных швов, способный принимать самые причудливые оттенки – от голубого или синего до розового или светло-желтого. При этом многих мастеров интересует, является ли цвет побежалости шва при сварке признаком производственного дефекта или же можно его считать побочным эффектом при работе с защитными газами, способным указать на качество соединения металлических делателей. В этой статье мы постараемся найти ответ на эти вопросы.

 

 

Что такое цвета побежалости?

Это цвета радуги, которые возникают на гладкой поверхности металлического изделия при образовании на ней особой оксидной пленки. Именно эта пленка, которую так же называют побежалостью, представляет собой очень тонкий слой оксида металла, толщина которого может варьироваться от нескольких миллиметров до величины всего в нескольких молекул. Являясь прозрачной, такая пленка обеспечивает процесс интерференции в ней световых лучей, что и приводит к появлению радужных цветов, а также их оттенков. Как правило, побежалость возникает при термическом воздействии на металлическое изделие, например, при термообработке стальных сплавов или же сваривании металлов.

 

 

О чем свидетельствует цвет сварного шва?

Раньше цвета сварного шва использовали для определения температуры при термической обработке стальных сплавов. При этом нужно понимать, что это весьма неточный показатель, так как цвет будет зависеть не только от самой лишь температуры, но и от других факторов, к примеру:

• скорости нагрева материала;
• того, какие компоненты входят в состав газовой среды, в которой происходит процесс термообработки;
• продолжительности выдержки стального сплава;
• особенностей освещения и прочего.

Стоит отметить, что существует четкая зависимости между получаемым цветом побежалости и толщиной самой пленки, ведь чем она будет толще, тем короче будут волны отражаемого ей света. К примеру, синие оттенки шва появляются в том случае, когда из белого «вычитают» волны более значительной длины, к примеру, оранжевые или красные. А вот желтый цвет возникает, когда из цветового спектра вычитаются цвета коротких волн – синего и фиолетового. Таким образом синий цвет побежалости свидетельствует о том, что температура нагрева является достаточно высокой, в то время как желтый указывает на более низкий температурный показатель.

 

 

В каких случаях происходит появление цветов побежалости?

Цвета побежалости проявляются при температуре нагрева от 200 до 400 градусов по Цельсию. Они возникают на так называемом участке №7 – зоне синеломкости. Если речь идет о сваривании низкоуглеродистых стальных сплавов, отличающихся высоким содержанием кислорода, азота и водорода, то именно на участке №7 происходит снижение уровня ударной вязкости, а также пластичности материала.

Интересным является и тот факт, что во многих нормативных документах появление цветов побежалости не является признаком некачественной работы или дефекта при сварке. В то же время в таких документах идет речь о том, что сама побежалость мешает проведению качественного контроля и поэтому ее рекомендуют удалять.

Тем не менее в некоторых видах технической документации для сварки металлов говорится, что побежалость все же является дефектом. Но здесь скорее всего возникает путаница, так как для некоторых типов сплавов, например, титана, появление цветов побежалости действительно можно считать дефектом, свидетельствующим о недостаточном уровне газовой защиты. Но когда речь заходит о низкоуглеродистых сталях, то побежалость никак нельзя назвать дефектом.

 

Что нужно знать о цветах побежалости для нержавеющей стали?

При проведении сварки нержавеющего стального сплава радужные цвета швов могут возникать при более широком диапазоне нагрева (от 300 до 700 градусов). Цвет может варьироваться от синего до светло-желтого в зависимости от степени нагрева. Но в случае коррозионностойких сталей это признак, указывающий на то, что был нарушен слой оксида хрома, выполняющий функцию защиты металлического изделия от возникновения ржавчины. Поэтому какой бы цвет сварного шва не возникал бы в этом случае, следует помнить, что в последствии может возникнуть коррозия.

 

 

Обеспечить высокое качество сварного шва сможет правильный подбор сварочного аппарата и выбор режима сваривания. Большую роль играет и качество газов, используемых для обеспечения защитной газовой среды. Ознакомиться с каталогом технических газов можно на сайте компании «ПРОМТЕХГАЗ» по ссылке https://idealgaz.ru/.

 

Кроме того, вас может заинтересовать наша отдельная статья, посвященная особенностям обслуживания сварочного оборудования.

Швы сварки виды и основные классификационные признаки

Сварное соединение – это участок конструкции, отдельные элементы которой соединены при помощи сварки.

Оно состоит из одного или нескольких сварных швов, прилегающих к ним зон основного металла, называемых зонами термического влияния, а также примыкающих участков основного металла, не претерпевшего структурных изменений в результате сварки.

Сварным швом называют закристаллизовавшийся металл, который во время сварки находился в расплавленном виде. Швы определяют геометрическую форму, прочность и сплошность металла в зоне сварки. На свойства сварного соединения влияют характеристики металла сварного шва, зон термического влияния и примыкающих к ним участков основного металла.

Виды соединения сварных швов

По типу соединения сварные швы подразделяют на следующие группы:

• Стыковые швы используют для получения стыковых соединений. Выполняют их, как правило, непрерывными. Отличительным признаком стыковых швов является форма разделки кромок свариваемых деталей в поперечном сечении. Разделка кромок позволяет подготовить место осуществления сварки, обеспечивая эффективный доступ дуги и полное проплавление кромок на всю толщину.
  Различают следующие виды швов – одно- и двухсторонние без разделки кромок, с одно- или двухсторонней разделкой одной из кромок, с односторонней разделкой обеих кромок, с разделкой «V» или «X»-образной формы, с двухсторонней разделкой обеих кромок. Разделку образуют либо прямыми линиями, либо применяют U-образную разделку.
• Угловые швы используют для получения тавровых, крестовых, угловых, нахлёсточных соединений. Различают их по форме подготовки кромок и по сплошности шва по длине. По форме поперечного сечения угловые сварные швы разделяют на следующие виды – без разделки кромок, с одно- или двухсторонней разделкой кромок. По протяжённости угловые швы выполняют непрерывными, прерывистыми, с шахматным или цепным расположением швов.
• Разновидностями выше названных типов сварных швов являются пробочные и прорезные, выполняемые в нахлёсточных соединениях, редко – в тавровых. Прорезной образуется при полном проплавлении верхнего листа, а иногда и последующих, и при частичном проплавлении нижнего элемента (листа или детали). Пробочный (или точечный), при дуговой сварке его называют электрозаклёпкой, является частным случаем прорезного шва. При приварке толстых листов прорезные швы могут выполняться по заранее подготовленным отверстиям (для пробочной сварки) или прорезям (для непрерывных швов).

Виды сварочных швов по положению в пространстве

По расположению в пространстве бывают: нижними, горизонтальными, вертикальными и потолочными.

• Сварка в нижнем положении осуществляется на расположенной внизу горизонтальной поверхности. Это наиболее технологически простой по своему выполнению способ. Благоприятные условия для получения высококачественных швов объясняются тем, что расплавленный металл попадает в сварочную ванну в направлении силы тяжести, а сама ванна располагается в горизонтальном положении. Кроме того, это положение наиболее удобно для рабочего и для выполнения процесса, и для наблюдения за ним. Угловые швы в нахлёсточных соединениях, имеющие катет до 10 мм, в нижнем положении выполняют в один слой электродами диаметром менее 5 мм без совершения поперечных колебаний.
  Угловые швы в тавровых соединениях, катет которых превышает 10 мм, выполняют одним слоем поперечными движениями треугольником, задерживаясь в корне шва.
• Сварка горизонтальных швов осуществляется горизонтально на вертикальной плоскости. Этот процесс представляет некоторую сложность из-за стекания металла на нижнюю кромку. В результате этого по верхней кромке может образоваться подрез. Сварка угловых швов в нахлёсточных соединениях, произведенная в горизонтальном положении, не представляет затруднений. По технике выполнения она напоминает сварку в нижнем положении и зависит от того, какой катет шва необходимо получить.
• Сварка вертикальных швов производится на вертикальной поверхности способами «снизу вверх» или «сверху вниз». При сварке на подъём расположенный снизу металл удерживает металл, стекающий сверху. Но вид шва при этом – грубо чешуйчатый. При сварке на спуск получение качественного провара значительно затруднено.
• Сварка потолочных швов предусматривает осуществление соединения элементов на потолке и является наиболее сложной в исполнении. При сварке потолочных швов затруднено выделение газов и шлаков из металла сварочной ванны. Свойства сварного шва в этом случае ниже аналогичных характеристик, выполненных в других пространственных положениях.

к меню ↑

Прочие классификационные признаки сварных швов

По конфигурации различают следующие виды сварных швов: продольные – прямолинейные и криволинейные, кольцевые.

• Сварка продольных швов на заготовках значительной протяжённости требует тщательной подготовки металла, предназначенного для сварки. Поверхность заготовок не должна быть волнистой, заусенцы кромок необходимо зачистить. Сварка продольных швов осуществляется при обязательной зачистке кромок от ржавчины, грязи и других загрязнений, а также удалении влаги с их поверхности.
• Сварка кольцевых швов, особенно при малых диаметрах изделия, требует корректировки сварочного режима, применяемого для продольных швов металла такой же толщины. В случаях малых диаметров качественное формирование шва достигается снижением сварочного тока.

По форме наружной поверхности сварные швы бывают выпуклыми, вогнутыми и плоскими.

Плоские и вогнутые швы хорошо работают при динамических нагрузках благодаря отсутствию ощутимого перехода от шва к основному металлу.

По условиям работы сварные швы разделяют на рабочие, непосредственно воспринимающие нагрузки, и соединительные, предназначенные для скрепления частей детали или конструкции.

к меню ↑

Геометрия сварных швов

К общим геометрическим параметрам, характеризующим сварные швы, относят: ширину, вогнутость, выпуклость, корень шва.

• Шириной называют расстояние между визуально различимыми линиями сплавления шва.
• Вогнутость измеряется расстоянием между плоскостью, проходящей по видимым линиям границ шва и основного металла, и поверхностью, расположенной в месте максимальной вогнутости. Вогнутый корень стыковых швов считается дефектом обратной стороны, им могут обладать односторонние швы.
• Выпуклость шва определяется расстоянием межу плоскостью, которая проходит по видимым линиям границ основного металла и шва, и поверхностью шва в месте максимальной выпуклости.
• Корень – это часть шва, максимально удалённая от лицевой поверхности, которая по существу является его обратной стороной.

Угловые швы характеризуют следующие размерные параметры: катет, толщина, расчётная высота.

• Катет угловых швов – кратчайшее расстояние от поверхности первого свариваемого элемента до границы сварного шва на поверхности второго элемента. Катет является параметром режима, который необходимо соблюдать во время сварки. В угловых соединениях для сварки изделий одинаковой толщины катет шва может быть задан толщиной кромок. Для угловых и тавровых соединений катет принимают равным толщине материалов, а при тавровом соединении изделий разной толщины его приравнивают к толщине более тонкого элемента. Катет должен иметь достаточные размеры для обеспечения прочности соединения, но слишком большая его величина может вызвать сварочные деформации.
• Толщиной углового шва называют максимальное расстояние от его поверхности до точки наибольшего проплавления основного металла.
• Величину расчётной высоты используют для оценки прочности сварного соединения.

Для угловых швов вогнутая форма поверхности с плавным переходом к основному металлу считается благоприятной. Это связано с тем, что в угловых швах тяжело проварить корень на полную толщину, особенно при проведении сварки наклонным электродом.

В процессе контроля качества реальных изделий катет и толщину  измеряют с помощью различных шаблонов.

На качественные показатели сварных соединений оказывает влияние множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе типа соединения для получения требуемых эксплуатационных характеристик свариваемых деталей и конструкций.

Похожие статьи

Частный мастер — сварочные работы. Правильный сварочный шов

Сварщик мастер на час

В нашей компании ВместоМужа. рф есть мастера работающие со сваркой металлов, бывают заказы когда нужно приварить петли в гараже, сварить навес для машины или сварить лестницу на садовом участке. Сварочные работы не совсем подходят под определение «Работа мастера на час», тем не менее мы с радостью выполним ваш заказ, предварительно обговорив стоимость, время и место проведения работ.

Приведём пример работы нашего мастера.

В частном доме клиент заказал сварить металлический каркас лестницы, его дом стоит на склоне и спуститься от дома на участок можно только по лестнице. Старая деревянная прогнила, ходить по ней стало опасно и клиент поручил эту работу знакомому «умельцу», тот обещал за бутылку всё сделать за день, но провозившись пол дня попросил аванс и пропал на два дня.

Проинспектировав работу «мастера», клиент убедился в наплевательском отношении к работе и в простом непрофессионализме «работника», сварочные швы были неровные, детали конструкции были просто не проварены, что означало возможное отделение их друг от друга в момент нагрузки, а это могло привезти к печальным последствиям.

Клиент нашёл наш сайт ВместоМужа.рф в сети интернет и мы договорились о встрече и об ориентировочной стоимости работ. Наш мастер выполнил работы в тот же день, т.к. необходимый для выполнения заказа инструмент всегда с собой.

Ниже приведены фотографии плохого, хорошего и отличного с точки зрения прочности и внешнего вида сварочного шва. Наш мастер на час переделал лестницу и сделал всю работу качественно и красиво, ведь внешний вид очень важен для Вас, если только Вы не любитель халтуры.

Сварочные работы. Плохой сварной шов — халтура «мастера»Сварочные работы. Хороший сварной шов — хорошая работа мастера

 

Сварочные работы. Ссварной шов что надо — отличная работа мастера

Смотрите также

Техника выполнения сварки, тонкости и порядок выполнения сварки

Существует ряд общих правил, которым необходимо следовать при выполнении любых сварочных работ. Рассмотрим основные из них.

Общие рекомендации по выполнению сварки

Перед началом любых сварочных работ необходимо тщательно проверить рабочее оборудовании. В первую очередь проверяется целостность силового и заземляющего кабеля, системы подачи газа, сварочной горелки, а также их соединение со сварочным аппаратом. Это – одно из первых требований техники безопасности. Если хоть один из перечисленных элементов поврежден или имеет неплотное соединение, высока вероятность поражения электрическим током или отравления газом.

Газ должен соответствовать типу сварки. Также стоит убедиться, что смесь подобрана правильно для каждого конкретного вида работ. Газовыпускное устройство должно работать корректно, что тоже следует проверить.

Проверяется также тип и прочность используемого присадочного материала. При полуавтоматической и автоматической сварке бухта проволоки в устройстве подачи должна быть правильно закреплена, а его колеса и направляющие должны соответствовать диаметру проволоки. Сварщик также должен проверить работу самих подающих колес механизма подачи. Также механизм подачи проволоки должен соответствовать размеру и типу сварочного пистолета. Чтобы в этом убедиться, нужно отсоединить пистолет от устройства подачи.

При проверке сварочного пистолета отдельно проверяется и чиститься газовое сопло от брызг металла и газораспылитель. Специально для этого предусмотрена возможность отсоединения сопла от пистолета. Проверяется тип контактного наконечника и его состояние. Держатель наконечника тоже нужно очистить перед началом работ.

Перед началом работы нужно проверить расход газа с помощью специального ротаметра. Проверку проводят до заправления проволоки в пистолет. Если проволока уже заправлена, нужно отключить возможность продвижения проволоки. Для этого удаляется винт регулирования давления прижима роликов из механизма подачи. Проверку расхода газа можно провести простым нажатием на пусковую кнопку пистолета и измерение расхода. В некоторых устройствах предусмотрена специальная функция «Проверка подачи газа». С ее помощью проверку можно провести проще без лишних манипуляций. Функция включает только подачу газа без подачи проволоки.

Выбор угла сварки

Выбор угла сварки во многом зависит от используемой проволоки. Сварка сплошной проволокой или проволокой из присадочного материала проводится при обратном направлении рукоятки пистолета по отношении к перемещению самого пистолета. Исключение делается при сварке в направлении «сверху вниз» и при сварке листов металла очень малой толщины. Сварка симметричных угловых швов проводится пистолетом под углом 45^o к угловому шву. Соединения встык должны выполняться пистолетом, расположенным перпендикулярно канавке между разделанными кромками.

Иначе следует вести сварочный пистолет при сварке порошковой присадочной проволокой. В этом случае рукоятка пистолета по отношению к направлению перемещения должна быть обращена вперед. Если держать пистолет неправильно, материал проволоки начнется смешиваться с расплавленным материалом шва. В результате образуется шлак. Правильное ведение рукоятки предотвращает этот процесс за счет давления дуги, которая будет удерживать шлак позади расплавленного участка шва.

Некоторые виды сварных швов являются исключением из этого правила. Например, швы по направлению «снизу вверх». В этом случае образованию шлака препятствует сила тяжести, и можно вести рукоятку пистолета назад по отношению к направлению перемещения пистолета.

Влияние скорости перемещения сварочной горелки на эффективность сварки

Одним из самых важных факторов работы является правильный выбор скорости перемещения горелки. Скорость влияет на глубину проплавления металла, форму и толщину получаемого шва, скорость и величину подвода тепла. Фактическая толщина шва – кратчайшее расстояние от основания сварного соединения до поверхности шва. Неправильный выбор скорости негативно сказывается на качестве получаемого соединения.

Если перемещать горелку слишком медленно, расплавленный участок шва начинает разворачиваться перед дугой, а не позади нее. Это затрудняет управление сварочной ванной. Если горелка перемещается слишком быстро, невозможно соблюдать необходимую глубину проплавления и толщину шва.

Обычно в инструкциях по сварке указывается рекомендуемая скорость перемещения горелки. Но важно также оценивать скорость сварки в процессе. Зачастую это вызывает проблемы, особенно у неопытных сварщиков. Одним из эффективных способов определения скорости является оценка времени на практике. Для этого засекается время и выполняется небольшой сварочный шов, например, длиной 10 см. После остановки сварки оценивается время, затраченное на работу. В результате можно спрогнозировать скорость сварки в сантиметрах в минуту.

Функция замедленного пуска

Скорость подачи проволоки выбирается в зависимости от условий сварки. Но на первых этапах использование высокой скорости может затруднить старт процесса. Современное оборудование позволяет воспользоваться функцией замедленного пуска, чтобы упростить начало сварки.

При использовании функции замедленного пуска подача проволоки включается на малой скорости. Заданная скорость достигается только в тот момент, когда проволока касается заготовки и начинается подача тока.

Некоторые сварочные аппараты предлагают не только функцию замедленного пуска, но и возможность выбора стартовой скорости. В этом случае коэффициент замедления регулируется с помощью пульта управления на аппарате.

Горячий пуск и мягкий пуск

Многие металлы тяжело варить из-за их высокой теплопроводности. К таким относят, например, алюминий. При работе с такими металлами в начале сварки легко могут появиться дефекты шва. Для компенсации этого разработана функция горячего пуска. С использованием этой функции мощность в начале сварки сразу же возрастает, превышая предварительной заданный показатель. Продолжительность горячего пуска и мощность регулируются на сварочном аппарате.

В то же время для некоторых процессов необходим так называемый мягкий пуск. По своей сути мягкий пуск противоположен горячему. Мощность в начале сварки на мягком пуске снижается по сравнению с заданным показателем и постепенно возрастает до нужного значения. Такая функция будет полезна для стыковой сварки листов металла. Мощность и продолжительность мягкого пуска также регулируются отдельно.

Выбор других параметров сварки

Скорость подачи проволоки напрямую связана со сварочным током. При изменении скорости подачи соответственно изменяется и сварочный ток. Напряжение должно соответствовать сварочному току и скорости подачи проволоки. Только в этом случае возможно обеспечение стабильности сварки. Но при возникновении проблем часто очень сложно оценить, какой параметр подобран не верно и в какую сторону его необходимо изменить, чтобы добиться хороших результатов.

Существует ряд признаков, по которым можно оценить несоответствие параметров. Например, напряжение дуги слишком низкое, если:

• дуга издает слишком громкий шум,
• металл слишком сильно разбрызгивается,
• шов получается очень узким, а головка – высокой.

Напротив, слишком высокое напряжение дуги можно узнается по другим параметрам:

• шум, производимый дугой, приглушен или почти не слышен,
• образуется слишком длинная дуга,
• шов получается излишне широким и низким,
• при использовании присадочного материала образуются крупные капли,
• появляется большой подрез.

Для получения хороших результатов разработан ряд таблиц и руководств, помогающих в работе. Помощь сварщикам обеспечивают сварочные машины с встроенной функцией определения необходимого напряжения для заданной скорости и сварочного тока. Но даже с такой функцией иногда требуется дополнительная регулировка напряжения. Это связано с различиями характеристик присадочного материала у разных производителей.

В некоторых случаях невозможно точно отрегулировать напряжение дуги по отношению к скорости подачи проволоки. Точная регулировка выполняется изменением скорости подачи проволоки, а не изменением напряжения.

Другие рекомендации по повышению эффективности сварки

Эффективность сварочных работ можно повысить различными способами. В первую очередь следует тщательно планировать все этапы ручной сварки и эргономично организовать рабочее место. В случае единичного производства такое планирование поможет значительно повысить производительность, даже по сравнению с механизацией процесса.

Другим способом повышения эффективности является правильный выбор положения при выполнении шва. Самой эффективной является сварка в нижнем положении. Сварка в нижнем положении предполагает размещение заготовки на том уровне, который позволит обеспечить максимально естественное положение сварщика в процессе работы. Для этого используются специальные устройства. С их помощью можно поворачивать заготовки, добиваясь нижнего положения заготовки, удобного для работы сварщика.

Немаловажно для производительности правильно выбрать процесс сварки. Необходимо изучить все возможности повышения производительности сварки через изменение технологических процессов. Даже если это потребует дополнительных расходов, результат может значительно превзойти все затраты.

Если все параметры сварки подобраны верно, эффективность выполнения работ повышается, а затраты на сварку и дополнительную рабочую силу снижаются. Например, удаление брызг металла – трудоемкий процесс, снижающий производительность. Вместо этого стоит снизить интенсивность образования брызг с помощью импульсной сварки или другими способами.

Сварка вертикальных швов

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Сварка одиночных валиков снизу вверх.

Сварка вертикальных швов ведется только на короткой дуге. Сварочный ток в основном минимальный или средний, позволяющий вести непрерывную сварку без отрыва дуги, без подтеков металла шва. Угол наклона электрода к вертикальной плоскости составляет 80°-90°, что способствует более прямому воздействию сварочной дуги на изделие и создает легкость в управлении сварочным процессом (рис. 1). При сварке электродом под углом 45°-60° (рис. 2) искусственно создается «козырек» (неравномерное расплавление покрытия), что мешает управлению сварочным процессом. Обязательно манипулирование электродом на ширину валика в 2-4 диаметра электрода с покрытием.

Другие страницы по теме Сварка вертикальных швов:

Рис. 1. Правильный угол наклона.		Рис.2. Правильный угол наклона.

При сварке вертикальных швов рекомендуется применять два метода манипулирования — «лестница» и «дугой вперед», что позволит выполнить швы нормальной формы (рис. 3).

Рисунок 3.

По мере наполнения сварочной ванны электродным металлом необходимо с каждым переходом из точки 1 в положение 2 и обратно в положение 3 производить подъем, задерживаясь в местах перехода. Задержка по времени должна быть такой, чтобы заполнить кратер электродным металлом и плавно вернуться на противоположную сторону не позднее, чем закристаллизуется там металл шва. Это способствует формированию «нормального» валика без подрезов и с плавным переходом к основному металлу и минимальным перепадам между чешуйками. Поэтому очень важен момент перехода. Ушел раньше — получил подрез и «выпуклый» валик. Передержал — наплыв и грубая чешуйка.

Многие сварщики при сварке вертикальных швов применяют манипулирование электродом «дугой назад», что приводит к чрезмерной выпуклости шва. Это объясняется тем, что большая часть жидкого металла шва стекает в центр сварочной ванны, т.к. в центре шва более высокая температура, чем на краях валика. Методом «дугой назад», спускаясь к центру, увеличиваем количество жидкого металла в центре валика. Такой метод при сварке вертикальных швов исключить.

Сварка корневого валика (рис. 4).

Рисунок 4.		Рисунок 5.

В зависимости от толщины металла, притупления кромок, величины зазора, рекомендуется применять три способа сварки корневого валика:

1. Сварка «треугольником» (рис. 5) позволяет получить хорошее проплавление при малом зазоре (2 мм и меньше) и максимальном притуплении кромки (от 1 до 2 мм). В процессе сварки жидкая ванна должна находиться под углом, т.е. точка «а» (перемычка жидкого металла в зазоре между кромками) выше линии «б» (кристаллизующейся чешуйки), что позволяет жидкому шлаку стекать вниз, закрывая кристаллизующийся валик, и не мешать проплавлению кромок в зазоре. По окончании электрода кратер следует оставить также под углом. Это необходимо для качественного зажигания нового электрода. Сварочная ванна под углом достигается следующим образом: в начале сварки набирается полочка, затем, поднимаясь сварочной дугой по стенке к зазору, проплавляем притупление кромок в зазоре, затем спускаемся по правой стенке, после чего переходим к левой кромке, формируя сварочный шов. Диаметр электрода 3 мм. Сварочный ток в среднем диапазоне — 90-100 А при Х-образной разделке и минимальный — 80…90 А при V-образной разделке.

2. Сварка «елочкой» (рис. 6) при притуплении кромок и зазоре от 2 до 3 мм позволяет получить хорошее проплавление. Сечение валика средней полноты (меньше, чем при сварке «треугольником») дает возможность сформировать «нормальный» валик. Техника сварки вертикальных швов следующая: от зазора по одной из кромок (как бы прижавшись электродом к кромке) спуститься по ней, подавая электрод на себя на небольшое расстояние 5-7 мм, затем с небольшим постоянным подъемом и . подачей электрода от себя вернуться в зазор; проплавить притупление (при необходимости сделать задержку) и спуститься по другой стороне, выполняя те же движения, не допуская подтеков, подрезов, наблюдая за формированием валика и поддерживая точку «а» выше линии «б». Диаметр электрода 3 мм. Сварочный ток для V-образной разделки — 60…90 А, для X-образной разделки — 90…100 А.

Рисунок 6.

Сварка вертикальных швов

«ёлочкой».

3. Сварка вертикальных швов методом «лестница» (рис. 7) применяется при максимальном зазоре более 2 мм и минимальном притуплении кромок (или без притупления), что обеспечивает хорошее проплавление, формирование обратного валика. Переход от кромки к кромке производится по прямой с постоянным минимальным подъемом. Сварка ведется короткой дугой, но без опирания на «козырек» покрытия. Задержка на кромках — максимальная, переход — более быстрый, но плавный; сечение валика малое («легкий» валик). Диаметр электрода 3 мм. Сварочный ток минимальный 80 А ± 5 А — для V-образной разделки кромок и средний 90-100 А для Х-образной. Сварочный процесс вести непрерывно (исключение — замена электрода и сварка тонкого металла).

Рисунок 7.

Большое значение для качества сварного шва имеет зажигание дуги. Начало зажигания дуги рекомендуется производить в нижней части застывшего кратера, сбоку или в центре шва, где есть доступ к выборке (рис. 8). Первый проход (из положения 1 в положение 2) следует производить быстро.

Это необходимо для выполнения более «плоского» валика, что позволяет стекать шлаку вниз и избежать зашлаковки при возвращении между первым и вторым проходом, поскольку дуга еще не стабилизировалась, а ванна не набрала определенную температуру. При возвращении через место зажигания (положение 3) следует сделать короткую задержку для проплавления начала сварки, и только после стабильного зажигания дуги и разогрева ванны, не допуская затекания шлака в зазор, необходимо перейти центром электрода в зазор (в положение 4). В точке 4 обязательно сделать задержку. Дуга короткая, горит в основном с обратной стороны разделки, оплавляя застывший шлак с обратной стороны и металлическую перемычку, что позволяет сформировать обратный валик без «ямочек» на месте стыковки электродов. Как только дуга начнет в основном гореть с лицевой стороны и жидкий металл выйдет на лицевую сторону разделки, необходим спуститься электродом по одной из кромок (или по центру шва, в зависимости от расположения шлака) и, сгоняя дугой жидкий шлак, пройти по предыдущему проходу.

Рисунок 8.

При корневом валике малого сечения (сварка «лестницей») после первого прохода по краю кратера необходимо (не допуская зашлаковки в зазоре) сразу перемещать электрод в точку 4 (в зазор).

Второй корневой валик.

Второй корневой валик с обратной стороны при Х-образной разделке выполняется электродом диаметром 3 мм на среднем или максимально токе 100-110A. Повышенный сварочный ток необходим для хорошего проплавления обратной стороны корня шва. Предварительно нужно произвести зачистку от шлака, а при необходимости — механическую выборку.

В зависимости от полноты первого или второго корневого валика сварку третьего производить со следующей манипуляцией:

а) когда корневой валик легкий (малого сечения) — вариант 2 или 3 — манипулирование производить «лестницей», проплавляя корневой вали и кромки по краям, при этом обязательно центром дуги (электрода) при манипулировании доходить до края предыдущего валика и произвести задержку;

Рисунок 9.

б) когда корневой валик полный (вариант 1), кроме манипулирования электродом для формирования «нормального» или «вогнутого» второго последующего третьего валиков, помогает в процессе сварки разворот электрода к проплавляемой стенке (плоскости). Это достигается разворотом кисти руки. На рис. 9 показано, в какой момент удобней производит изменение угла электрода. В положении 1 дуга горит на плоскости «а» предыдущем валике, центр дуги направлен на край валика. Электрод расположен приблизительно параллельно плоскости «б». Заполнив кратер электродным металлом и не меняя положения электрода, плавно перейти в положение 2 до касания электродом плоскости «б», а дугой до края валика. Почувствовав опору, произвести разворот кисти (не руки) так, чтобы электрод занял положение 3 (параллельное плоскости «а») и центром дуги проплавлял край предыдущего валика и стенку «б». Заполнив кратер элетродным металлом и не меняя угол электрода, перейти в положение 4, проплавляя дугой предыдущий валик. Коснувшись электродом плоскости «а», произвести разворот кисти и электрода в положение 1 и т.д. С каждым переходом производить подъем электрода в зависимости от формирования валика, ширины и полноты (набранной ванны). При минимальном подъеме и недостаточной скорости манипулирования могут быть подтеки (наплывы) жидкого металла шва на закристаллизовавшийся шов. При чрезмерном подъеме и большой скорости перехода от одной кромки к другой появляются западания, пропуски и подрезы на стенке в зоне шва, на краю и в середине валика. Не рекомендуется производить разворот кисти и электрода в момент перехода от одной кромки к другой. В этом случае трудно сформировать валик в центре шва без подрезов, наплывов и пропусков между чешуйками шва.

Многослойная и многопроходная сварка вертикальных швов.

При сварке больших толщин применяется многослойная, многопроходная сварка (рис. 10). После корневого валика второй и третий слой варятся электродом диаметром 3 мм или 4 мм (в зависимости от толщины основного металла и от ширины предыдущего валика) в один проход, при этом каждый валик должен быть «вогнутый» или «нормальный», что позволяет добиться качественной сварки последующих валиков. В следующих слоях, при переходе на два, три и более проходов, валики выполняются с небольшим усилением электродом диаметром 4 мм. Между предпоследним валиком каждого слоя и кромкой разделки необходимо оставлять расстояние не менее диаметра электрода с покрытием.

Предпоследний слой не должен выходить за пределы разделки. Рекомендуется оставлять незаполненную разделку от 0,5 мм до 2 мм, что позволяет легче сформировать качественный лицевой слой.

Рисунок 10.

Рисунок 11.

Ширина лицевого слоя.

Ширина лицевого слоя равняется ширине разделки плюс половина диаметра электрода с каждой стороны (рис. 11). Рекомендуется применять манипулирование электродом «лестницей» или «дугой вперед».

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

13 Распространенных типов дефектов сварки

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

В серьезных случаях нарушение сварного шва может привести к серьезным последствиям.

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 сварного шва?

Короче говоря, дефект сварного шва — это любой дефект или дефект, который ставит под угрозу предполагаемое использование сварного изделия.Они классифицируются в соответствии с ISO 6520.

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

Однако, если существует достаточно несплошностей (т. Е. Они превышают предел, определенный в применимом кодексе или спецификации), то несплошности классифицируются как дефекты, и сварной шов отбраковывается.

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

Мы все хотим, чтобы наши сварные швы не выходили из строя или не браковались. Итак, вам необходимо знать, какие типы дефектов могут возникнуть и как их избежать.

13 Распространенных типов дефектов сварных швов

Неправильные сварные швы включают слишком широкие или слишком узкие, швы с чрезмерно выпуклой или вогнутой поверхностью и швы с крупной неравномерной рябью.

Эти характеристики могут быть вызваны неправильным обращением с резаком, слишком медленной скоростью перемещения, слишком большим или низким током, неправильным напряжением дуги, неправильным вылетом или неправильным защитным газом.

Но когда возникает конкретный дефект, вы хотите знать, какой параметр требует настройки, чтобы вы могли его исправить. Таким образом, список по типу дефекта, а также способы устранения проблемы будут полезны.

Список всех когда-либо встречавшихся дефектов сварных швов будет длинным и громоздким.Но в целом наиболее частыми дефектами сварных швов являются:

• Трещины
• Включения
• Отсутствие плавления
• Пористость
• Выточка
• Плохое проникновение
• Прожигать
• Заполнение
• Избыточное армирование
• Брызги
• Перегиб / перекрытие
• Усы
• Механическое повреждение

1. Трещины

Можно начать с одного из самых очевидных и серьезных дефектов сварного шва — трещин.Это ослабляет сварной шов, и, что еще хуже, трещины имеют тенденцию к быстрому росту, что усугубляет проблему.

Итак, разумеется, вы не хотите, чтобы на сварных швах образовывались трещины. Но это может быть проблемой, и есть три основных типа трещин:

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

Трещины можно разделить на горячие и холодные.

Сварные швы можно нагревать до температуры свыше 10 000 ° C, при этом горячие трещины возникают по мере охлаждения сварного шва и перехода от жидкой фазы к твердой. Горячие трещины обычно возникают при использовании присадочного материала из неподходящего сплава.

Холодные трещины возникают после остывания сварного шва. Они могут появиться через несколько часов или дней после того, как соединение будет выполнено. Этот дефект обычно возникает при сварке стали и часто вызван деформациями основного металла.

Для предотвращения трещин

• Используйте присадочный материал из сплава, подходящего для свариваемого металла.
• Избегайте сварки стали с высоким содержанием серы и углеродистой стали.
• Разогрейте сустав.
• Убедитесь, что стык заполнен, и избегайте выпуклого валика.
• Используйте прочный, бездефектный основной металл.
• Избегайте малых токов в сочетании с высокими скоростями движения.
• Не используйте водород в качестве защитного газа для черных металлов.
• Сохраняйте хорошее соотношение глубины и ширины шва.
• Избегайте образования кратеров на конце сварного шва, поместив соответствующий присадочный материал в конце валика.
• Учитывайте расширение и сжатие сварного шва во время сварки и остывания.

2. Включения

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

Шлак часто образуется при использовании флюса, например, при пайке и пайке, порошковой сварке и дуговой сварке под флюсом. Шлак должен подняться до вершины лужи и не застрять внутри валика. Это означает, что расплавленной ванне нельзя позволять слишком быстро остывать.

Но это может происходить и при сварке MIG. Кусочки ржавчины и даже вольфрама можно считать шлаком и вызвать загрязнение сварных швов.Итак, сварка MIG и TIG не застрахована от включений.

Для предотвращения вкраплений в сварных швах

• Хорошо подготовьте и очистите основной металл.
• Избегайте настройки низкой силы тока (предотвращайте слишком быстрое охлаждение сварочной ванны).
• Поддерживайте соответствующую скорость вращения горелки (сварочная ванна и шлаковая лужа не должны смешиваться).
• Соблюдайте правильный угол наклона резака.
• Очистить шлак от предыдущих сварных швов между проходами.

3. Отсутствие сплавления

Это может показаться очевидным, но присадочный материал должен быть хорошо сцеплен с основным металлом с обеих сторон и свариваться снизу за несколько проходов.Если есть пустоты, зазоры или плохая адгезия, соединение будет структурно нарушено.

Способы предотвращения недостаточной сварки

• Хорошо очистите основной металл и удалите все загрязнения.
• Используйте электрод правильного размера.
• Выберите сплав электродов, подходящий для свариваемого металла.
• Не перемещайте резак слишком быстро.
• Не допускайте слишком короткой дуги.
• Поддерживайте силу тока, достаточную для работы.

4.

Пористость

Пористость сварного шва (также известная как сварной шов с червоточиной) — это место, где пузырьки газа накапливаются и застревают внутри сварного шва. Он также называется пористым. Поперечное сечение пористого сварного шва будет напоминать губку, внутри которой находятся пузырьки воздуха.

Во время сварки могут образовываться такие газы, как пар, водород и углекислый газ, которые обычно выходят из расплавленного валика. Но если пузырьки газа задерживаются, они могут ослабить ваш сустав, и работа будет испорчена.

Избегайте пористых сварных швов

• Тщательно очистите и подготовьте основной металл.
• Убедитесь, что стык сухой.
• Если используется, установите правильный поток защитного газа (слишком низкий или высокий может создать проблемы).
• Следите за тем, чтобы сила тока не становилась слишком высокой (т. Е. Слишком «горячей»).
• Используйте электроды из сплава, подходящего для работы.
• Убедитесь, что покрытие электрода не повреждено, если оно есть.
• Перемещайте фонарик достаточно медленно, чтобы образовалась лужа расплавленного газа, позволяющая газу выходить пузырями.
• Избегайте длинной дуги.
• Используйте электроды с низким содержанием водорода.

5. Канавка

Когда в результате процесса сварки пятна или сечения становятся меньше, чем исходный основной металл, дефект называется поднутрением. Это часто проявляется в виде «выемки» на краю сварного шва, сверху или снизу сварного шва.

Уменьшение толщины снижает прочность сварного соединения и делает соединение чувствительным к усталости.Этот дефект часто является результатом слишком сильного тока или слишком быстрого перемещения резака.

Способы предотвращения подрезов

• Не перемещайте резак слишком быстро.
• Используйте правильную силу тока и избегайте слишком высоких значений.
• Держите резак под правильным углом (и, если возможно, направьте тепло на более толстые участки).
• Используйте электрод правильного размера.
• Дуга должна быть короче.
• Убедитесь, что у вас правильный защитный газ с правильной скоростью.
• Используйте надлежащую сварочную технику.
• Используйте несколько проходов.

6. Плохое проникновение

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

Для хорошего проникновения

• Используйте электрод подходящего размера для сварки (избегайте электродов большего размера).
• Не перемещайте лужу слишком быстро.
• Подготовьте V-образные канавки для стыковых соединений со сторонами с уклоном от 60 до 70 градусов.
• Выровняйте детали так, чтобы не было больших или неправильных зазоров, которые нужно было заполнить.
• Поддерживайте оптимальную настройку силы тока или тепла и избегайте слишком низкой настройки тока.

7. Прожигать

Если во время сварки будет приложено слишком много тепла, в металле можно проделать отверстие.Этот дефект называют прожогом, но иногда его еще называют проплавлением. Конечно, создание отверстия нарушает цель сварного шва и разрушает соединение.

Этот тип дефекта обычно встречается с тонкой заготовкой, толщиной менее 1/4 дюйма. Но это может произойти с более толстым инвентарем, если настройки сварочного аппарата слишком велики, если зазор между деталями большой и / или вы слишком медленно перемещаете горелку.

Для предотвращения прожога

• Не позволяйте току становиться слишком сильным.
• Избегайте чрезмерных зазоров между пластинами.
• Убедитесь, что ваша скорость передвижения не слишком низкая.
• Держитесь подальше от больших углов скоса.
• Убедитесь, что нос не слишком маленький.
• Используйте провод правильного размера; слишком маленький подчеркивает проблему.
• Обеспечьте соответствующий металлический прижим и / или зажим.

8. Недозаполнение

Когда валик сварного шва находится ниже поверхности основного металла, сварной шов считается недостаточно заполненным.Сам валик тоньше основного металла, что ослабляет соединение. Это состояние часто проявляется в виде «колеи», проходящей по всей длине борта, которую иногда называют выпуклым суставом.

Предотвратить незавершенные сварные швы

• Не двигайтесь слишком быстро.
• Используйте правильную текущую настройку.
• Используйте электрод / присадочную проволоку правильного размера.

9. Избыточное армирование

В отличие от недостаточно заполненного шва, дефект возникает, когда в шве слишком много присадочного материала.Это называется избыточным армированием или «высокой» коронкой. Спецификации и нормы проекта часто регулируют то, что считается слишком высоким.

Иногда излишки арматуры могут выходить даже из нижней части стыка. Иногда это называют избыточным проникновением.

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

Кроме того, когда избыточная арматура неровная и рваная, ее можно назвать арматурой «горного хребта», и это вызвано избыточным потоком на подающей проволоке или быстрой / неравномерной скоростью движения.

Во избежание избыточного армирования

• Держите резак в движении с правильной скоростью. Слишком медленно, и будет размещен лишний наполнитель. Слишком быстро — бусинка становится неустойчивой.
• Правильно установите силу тока и избегайте перегрева.
• Отрегулируйте напряжение, чтобы оно не было слишком низким.
• Совместите детали так, чтобы зазор не был слишком большим.

10. Брызги

Брызги обычно не представляют угрозы для структурной целостности, однако их можно рассматривать как дефект.Эстетика сварного шва иногда так же важна, как и его прочность. Но ничто не заставляет сварные детали выглядеть неряшливо, как брызги, прилипшие к окружающему металлу.

Брызги часто возникают у сварочных аппаратов MIG, но могут возникать и при других сварочных процессах. Хотя вы никогда не сможете полностью избавиться от брызг, есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы свести их к минимуму:

• Хорошо очистите основной металл.
• Используйте правильную силу тока, избегайте «горячих» настроек.
• Используйте правильное напряжение, избегайте низких настроек.
• Убедитесь, что полярность установлена ​​правильно.
• Держите короткую дугу.
• Увеличьте угол электрода.
• Проверьте подающую проволоку, чтобы убедиться, что ей нет препятствий.

Сопутствующие : Как уменьшить разбрызгивание при сварке

11. Переворот / перекрытие

Когда присадочный материал на носке сварного шва покрывает основной металл без сцепления, возникает дефект переката или перекрытия.

Предотвратить перекрытие

Если вы хотите избежать этого состояния:

• Не позволяйте вашей скорости передвижения становиться слишком низкой.
• Соблюдайте правильный угол наклона резака.
• Не используйте электроды большего размера.
• Установите правильную силу тока, избегайте высоких значений.

12. Бакенбарды

При сварке MIG усы представляют собой короткие отрезки электродной проволоки, проникающие сквозь сварной шов на корневой стороне соединения. Они вызваны проталкиванием электродной проволоки за переднюю кромку сварочной ванны.

Эти выступающие провода выглядят плохо, но они также могут вызывать проблемы.Во-первых, усы считаются вкраплениями и ослабляют сустав. В трубах они могут даже препятствовать потоку или даже разрываться внутри и вызывать повреждение оборудования на нижнем уровне.

Усы можно предотвратить с помощью

• Снижение скорости подачи проволоки.
• Поддерживайте оптимальную скорость движения, избегайте слишком быстрого движения.
• Увеличьте длину вылета проволоки.
• Плетение факела.

13. Механические повреждения

Установив идеальный бус, вы не из леса.Повреждение может быть вызвано отбойными молотками, шлифовальными машинами и другими инструментами. Неудивительно, что для обозначения этого типа дефекта используется термин «механическое повреждение».

Здравый смысл поможет вам предотвратить механические повреждения, приняв меры предосторожности, например:

• При удалении шлака или чистке стыка не становитесь слишком агрессивными
• Избегайте сильных ударов молотком
• Не позволяйте другим крупным металлическим предметам ударять по вашим сварным швам или шлифовать их

Завершение

Как вы можете видеть из нашего сокращенного списка типичных дефектов (да, мы могли бы обсудить и другие), сварщикам необходимо изучить определенные основы по веским причинам.Дефекты обычно возникают при несоблюдении одного из этих принципов. В числе краеугольных камней:

• Подготовьте основной металл, чтобы обеспечить его чистоту и отсутствие загрязнений
• Правильно расположите детали в соответствии с типом выполняемого сварного шва без больших зазоров
• При необходимости создайте V-образные канавки под нужным углом
• Правильно установите силу тока и напряжение
• Поддерживайте правильную длину дуги
• Переместите резак с оптимальной скоростью
• Используйте электрод правильного размера
• Убедитесь, что подающая проволока ничем не препятствует
• Найдите и удерживайте резак под прямым углом
• Правильно плести электрод, если необходимо
• Избегать механических повреждений основного металла и готового валика

Умение определять различные дефекты и исправлять их делает ваши суставы более прочными и презентабельными. Это также делает вас лучшим сварщиком.

Все эти потенциальные дефекты поначалу могут показаться огромными, и их невозможно избежать. Но продолжайте сварку. Чтобы стать хорошим сварщиком, нужно терпение и много практики.

Сварка сваркой по сравнению с проплавлением сварного шва

Я слышал, как некоторые люди говорят, что при любой сварке необходимо иметь глубокое или максимальное проникновение в опорную плиту, чтобы сварной шов был прочным. Если проплав неглубокий, сварной шов будет слабее.Лучше всего как можно глубже проплавить сварной шов. Эти утверждения точны?

Нет, в всех случаях неверно утверждать, что увеличение проплавления сварного шва напрямую коррелирует с увеличением прочности сварного шва (где «прочность» относится к пределу текучести сварного шва и пределу прочности при растяжении, оба измеряются в фунтах на квадратный дюйм (psi), килограмм psi (ksi) или мегапаскаль (МПа). Прочность сварного шва определяется достижением полного сплавления и другими факторами, в зависимости от типа сварного шва. Этот вопрос заслуживает обсуждения различий между сварочным «плавлением» и «проплавлением» сварного шва. Чтобы статья оставалась краткой, обсуждение будет ограничено дуговой сваркой, двумя распространенными типами сварных швов (тройчатые и стыковые) и двумя распространенными типами сварных швов (угловым и канавочным). См. Примеры на Рисунок 1 .

Рис. 1. Обычные соединения и типы сварных швов

Дуговая сварка — это получение двух или более отдельных металлических частей и их соединение в одну непрерывную или однородную секцию.Вы добиваетесь слияния, что означает смешивание или объединение. Другими словами, цель дуговой сварки — добиться плавления между изначально отдельными кусками металла. Американское сварочное общество (AWS) определяет сплавление как «плавление вместе присадочного металла и основного металла (подложки) или только основного металла, которое приводит к слиянию» (Стандартные термины и определения для сварки ANSI / AWS A3. 0). Синтез происходит, когда у вас есть атомные связи металлов. Молекулы каждого отдельного куска металла и металла-наполнителя связываются вместе, когда у вас есть 1) атомная чистота и 2) атомная близость (см. , рис. 2, ).Это происходит при дуговой сварке, так что атомы каждого куска металла связываются вместе с общими электронами, чтобы стать одним сплошным или однородным куском металла.

Теперь, с другой стороны, проплавление, или правильное название глубина плавления , определяется AWS как «расстояние, на которое плавление распространяется в основной металл или предыдущий проход от поверхности, расплавленной во время сварки». Поперечное сечение сварного шва (особенно после травления) покажет вам профиль проплавления сварного шва, включая глубину и ширину проплавления (см. Примеры на рисунках и рисунках 3 и 4 , где также называются и выделяются различные части углового шва. и проточка шва).Для достижения надлежащей прочности сварного шва любая сварка требует полного плавления между кусками металла и присадочным металлом, но не для всех соединений требуется большая глубина плавления или глубокое проплавление. Если вы добились полного сплавления присадочного металла и опорных пластин (и, при необходимости, стальной несущей балки), вы успешно соединили металл в одну однородную деталь. Не имеет значения, глубокое у вас проникновение или неглубокое. Теоретически (но не реально) вы могли бы даже получить полное слияние на глубину всего нескольких молекул и все же сварить части вместе.

В качестве примера рассмотрим тройник и угловой шов на рис. , рис. 3 . Требуемая прочность сварного шва достигается за счет полного сплавления и получения правильного размера углового шва (измеренного либо длиной полки, либо теоретической длиной горловины) для данного сварного шва. Соответствующий размер сварного шва, необходимый для достижения надлежащей прочности сварного шва, определяется инженером-проектировщиком на этапе проектирования. Как это определяется, выходит за рамки данной статьи. Однако, как производитель, если вы сделаете сварной шов подходящего размера в соответствии с проектной спецификацией и добьетесь полного сплавления присадочного металла и опорных пластин, включая основание, вы получите сварной шов достаточной прочности. Прочность сварного шва не определяется степенью проплавления опорных плит.

Рисунок 3: Части углового сварного шва

В качестве другого примера рассмотрим стыковое соединение и сварку с одним V-образным пазом с полным проваром (CJP) в Рисунок 4 . Надлежащая прочность сварного шва CJP с разделкой кромок достигается за счет полного плавления сварного шва и использования присадочного металла правильной прочности (т.е.е. тот, который по крайней мере соответствует прочности основного металла). Опять же, прочность сварного шва не определяется уровнем проникновения в опорные плиты.

Также обратите внимание, что при сварке с разделкой кромок CJP размер сварного шва также не определяет прочность сварного шва, как это происходит с угловым сварным швом. Скорее, размер сварного шва — это просто результирующий объем сварочного металла, необходимый для заполнения стыка надлежащих размеров (то есть градусов угла скоса или включенного угла и ширины корневого отверстия). Правильные размеры стыка — это такие размеры, которые обеспечивают достаточный доступ электрода в стык, чтобы можно было использовать хорошие методы сварки для достижения полного сплавления с опорными пластинами (и стальной опорной балкой). Кроме того, необходимы правильные размеры шва, чтобы обеспечить правильное соотношение глубины и ширины корневого прохода (обсуждается далее в этой статье).

Рис. 4: Части сварного шва с разделкой кромкой

В этой статье подчеркивается необходимость достижения полного сплавления.Это связано с тем, что проблема может возникнуть, если у вас не хватает сплавления в какой-либо части соединения. Это может быть разрыв с проплавлением боковой стенки, правильно обозначенный , проплавление стыка , или сплавление у корня, правильно обозначенное проплавление корня . Неполное сплавление может стать зоной дефекта сварного шва, что может повлиять на прочность сварного шва и в конечном итоге привести к его разрушению. На рисунке 5 показаны примеры приемлемых и недопустимых профилей сварных швов.

Рис. 5. Профили углового сварного шва

Хотя это не обязательно связано с прочностью сварного шва, существуют ситуации, в которых может быть полезно более глубокое проплавление шва.Вот три примера:

Преимущество: Как указывалось ранее, необходимо добиться полного сплавления в основании сварного шва. Если электрод неправильно наведен на корень, длина дуги или расстояние между контактным концом и рабочим столом (CTWD) не поддерживается на постоянном расстоянии и / или не используются надлежащие процедуры или настройка, то возникает проблема отсутствия сплавления в корне. более вероятны. Эти факторы контролируются навыками сварщика, поэтому менее опытные сварщики, скорее всего, будут иметь проблемы со сваркой.Когда у вас есть процедура сварки, которая обеспечивает более глубокий провар (и, как следствие, более широкий профиль проплавления), вы увеличиваете шансы на достижение полного проплавления на корне, даже у сварщиков с ограниченными навыками. Более глубокий и широкий профиль проникновения охватывает большую площадь. Таким образом, у вас больше шансов попасть в корень (т.е. достичь слияния), даже если дуга не сфокусирована прямо на нем.

Преимущество: На рисунке 6 показаны примеры сварных швов CJP с разделкой кромок в стыковом соединении с размером поверхности впадины (т.е.е. квадратная кромка или нескошенная часть кромки пластины в стыковом соединении). Эти стыки будут свариваться с первой стороны (за один или несколько проходов, в зависимости от толщины листа). Затем, как правило, сварная деталь переворачивается и сваривается со второй стороны (опять же, за один или несколько проходов). Для достижения полного проплавления шва пластины должны быть скошены, как в двойном V-образном стыке, показанном на верхнем рисунке. Или, если это соединение с квадратной кромкой (показано на нижнем рисунке), то после того, как первая сторона будет сварена, вторая сторона соединения должна быть сначала зарезана для получения прочного металла сварного шва.Затем приваривается вторая сторона. Если бы использовались процедуры сварки, обеспечивающие более глубокое проплавление сварного шва, то глубина скосов стыка не должна была быть такой большой, что сделало бы поверхность корня более длинной. Или, в случае квадратных кромок, не так много опорной плиты на второй стороне нужно будет удалить обратной строжкой, прежде чем будет достигнут прочный металл сварного шва. В любом случае объем сварочного металла, необходимый для заполнения стыка, будет уменьшен. Это снижает как количество присадочного металла, необходимого для заполнения стыка, так и время сварки.Уменьшение количества сварочных работ также уменьшит возможные проблемы с короблением пластины.

Рисунок 6: Соединения, требующие проплавления

Выгода: Для угловых швов с плоской поверхностью и равными размерами плеч расстояние от поверхности шва до корня называется теоретическим горлом . Если вы добьетесь слияния за пределами корня, тогда фактическая или эффективная длина горловины увеличится (см. Рисунок 3 для идентификации теоретической и фактической длины горловины).Как правило, при нормальном проплавлении корней не учитывается дополнительная прочность сварного шва. Однако, если может быть достигнуто значительного и последовательного проникновения корня на , что значительно увеличивает эффективную глубину горловины, то размер полки стыка может быть уменьшен без ущерба для прочности сварного шва (см. Пример на , рис. 7, ). Более глубокий проплавленный шов не дает углового шва с большей прочностью. Скорее, он позволяет выполнять угловой шов меньшего размера с тем же уровнем прочности, что и угловой шов большего размера, выполненный с меньшим проплавлением.Угловые швы меньшего размера уменьшают количество необходимого металла сварного шва и могут даже позволить увеличить скорость перемещения. Это преимущество может быть потенциально реализовано при использовании процесса дуговой сварки под флюсом (SAW), известного своими возможностями глубокого проплавления. Другие процессы дуговой сварки также могут обеспечить глубокое проплавление. Однако производственный цех должен быть способен обеспечивать более глубокий уровень проникновения на постоянной основе, поэтому эта концепция не всегда может быть применима. Эта статья о сварочных инновациях из журнала James F.На сайте Lincoln Foundation эта тема обсуждается более подробно.

Рис. 7: Более эффективное проникновение сварного шва, полученное при значительно более глубоком проплавлении сварного шва

Существуют также ситуации, в которых более глубокое проплавление сварного шва может быть вредным. Вот три примера:

Ограничение: Глубокое проникновение может вызвать проблемы, если проблема заключается в прожоге. При сварке тонкого материала, например листового металла большой толщины, слишком большой провар может привести к прожиганию сварного шва на всем протяжении соединения и выпадению дна.В других случаях тонкий корневой проход выполняется в открытом корневом стыке (например, стыке трубы). Если второй проход имеет слишком большое проникновение, может возникнуть проблема прожигания корневого прохода.

Ограничение: При слишком глубоком проникновении может возникнуть проблема растрескивания по средней линии (форма горячего растрескивания). См. Рисунок 8 , где показан пример трещины по средней линии в угловом сварном шве. Необходимо соблюдать баланс между глубиной проникновения и шириной корневого прохода. Отношение глубины к ширине (отношение W / D) не должно превышать 1: 1.2. Это сохраняет форму сварного шва достаточно однородной. Таким образом, по мере затвердевания металла шва усадочные напряжения становятся достаточно однородными во всех направлениях. Однако, если сварной шов значительно глубже, чем ширина, тогда усадочные напряжения будут неравными, и в результате сварной шов будет трескаться в центре валика.

Рис. 8: Сварной шов с глубоким проникновением и центральной трещиной из-за недостаточного отношения W / D

Ограничение: Слишком большое количество примесей в опорной плите также может быть проблемой при сварке с глубоким проникновением.По мере увеличения проплавления увеличивается и объем опорной плиты, которая расплавляется и соединяется с присадочным металлом в полученной сварочной ванне. Это может привести к добавлению дополнительных элементов в сварочную ванну, что сделает сварной шов более чувствительным к образованию трещин. Примеры включают сварку свободно обрабатываемых марок стали с более высоким содержанием серы, фосфора и / или свинца. Эти более мягкие элементы имеют более низкие температуры плавления (и затвердевания), чем сталь. Таким образом, в сварочной ванне с жидкостью они имеют тенденцию перемещаться к центру сварного шва, где они затвердевают последними.Эта высокая концентрация более мягких элементов в центре сварного шва часто приводит к растрескиванию по средней линии из-за напряжений затвердевания и усадки сварного шва.

Кроме того, в случае наплавки твердым сплавом или наплавки более глубокое проплавление может разбавить химический состав наплавленного металла и потенциально снизить его результирующие свойства износостойкости. Наплавочные швы — это просто сварные швы «валик на пластину». На рис. 9 показано наплавленное покрытие с минимальным проплавлением и, следовательно, с минимальной примесью между металлом сварного шва и опорной пластиной. На рис. 10 показан сварной шов «валик на пластину» с более глубоким проваром и, следовательно, гораздо большей примесью между металлом сварного шва и опорной пластиной.

Рисунок 9: Сварной шов с неглубоким проплавлением

Рис. 10: Сварной шов с глубоким проникновением

Угловые сварные швы — обзор практики

Угловые сварные соединения, такие как Т-образные, внахлест и угловые соединения, являются наиболее распространенными соединениями в сварном производстве.В общей сложности на них, вероятно, приходится около 80% всех соединений, выполненных дуговой сваркой.

Вероятно, что в большом проценте других методов соединения также используются некоторые формы углового сварного соединения, включая процессы без плавления, такие как пайка, сварка твердым припоем и пайка. Последние методы выходят за рамки данной статьи.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Хотя угловой сварной шов является очень распространенным явлением, существует ряд аспектов, которые необходимо учитывать перед выполнением такого сварного шва.В этой статье будет рассмотрен ряд тем, относящихся к угловым сварным швам, и есть надежда, что даже самый опытный изготовитель или сварщик в какой-то мере выиграет от этой статьи.

Стандартные конструкции стыков для угловых швов показаны ниже в Рис.1 .

Рис. 1. Типовые конструкции угловых швов

Элементы углового шва

BS EN ISO 2553 использует следующие обозначения как Рис. 2 и 3 показывают.

a = толщина горловины
z = длина ножки
s = толщина горловины глубокого проникновения

Рис. 2. Филе под углом

Рис. 3. Филе глубокого проникновения

Профили угловых сварных швов

Угловые швы большего размера или угловые швы большего размера

Рис. 4. Размеры сварного шва в зависимости от необходимой длины полки или толщины шва

Одной из самых серьезных проблем, связанных с угловыми сварными швами, является получение правильного размера сварного шва в соответствии с требуемой длиной полки или толщиной шва ( Рис.4 ).

Разработчик может рассчитать размер и учесть «коэффициент безопасности», чтобы сварной шов, указанный на производственном чертеже, был больше, чем требуется по конструктивным соображениям.

Размер сварного шва указывается с помощью соответствующего символа сварного шва.

В Великобритании размер сварного шва часто указывается путем ссылки на длину плеча «z» в стандарте EN ISO 2553, где число означает размер сварного шва в миллиметрах, как показано на Рис. 5 .

Рис 5. Спецификация размера сварного шва (Великобритания)

В Европе обычно определяют расчетную толщину горловины, указанную «a» ( Fig.6 ).

Рис. 6. Спецификация размеров сварного шва (Европа)

После выдачи чертежа в цех обычно обнаруживается, что сварщик или инспектор также применяет дополнительный коэффициент безопасности. Также часто можно услышать «добавь еще немного, и оно станет сильнее».

В результате получился сварной шов увеличенного размера с длиной опоры, возможно, 8 мм, а не 6 мм, указанным проектировщиком.Эти дополнительные 2 мм представляют собой увеличение объема сварного шва более чем на 80%.

Это в сочетании с уже превышенным размером сварного шва из «запаса прочности» проектировщика может привести к получению сварного шва, который в два раза превышает объем углового шва правильного размера.

Сохраняя размер сварного шва, указанный в чертежном бюро, можно достичь более высоких скоростей сварки, что приведет к увеличению производительности, снижению общего веса продукта, расхода расходных материалов и стоимости расходных материалов.

Другое преимущество состоит в том, что в случае большинства процессов дуговой сварки небольшое увеличение скорости перемещения в большинстве случаев приводит к увеличению глубины провара, так что фактическая толщина горловины увеличивается:

Таким образом, сварной шов увеличенного размера очень дорого производить, он может не иметь «лучшей прочности», требует больших затрат на сварочные материалы и может вызвать другие производственные проблемы, включая чрезмерную деформацию.

Соединения внахлестку, сваренные угловыми швами.

Как обсуждалось ранее, сварные швы с увеличенным размером являются обычным явлением, и соединение внахлест не исключение. Дизайнер может указать длину ноги, равную толщине материала, как на Рис.7 .

Рис. 7. Соединение внахлест — длина ветви

Соображения прочности могут означать, что размер углового сварного шва не обязательно должен приближаться к толщине листа. На практике сварной шов может быть дефект и по другим причинам, например:

Рис 8. Пример, показывающий угловой сварной шов меньшего размера, который в некоторых спецификациях часто именуется «без сварки»

Из-за оплавления угла верхней пластины ( Рис. 8 ) длина вертикальной стойки уменьшена, что означает, что проектное горло также было уменьшено; поэтому получился шов меньшего размера. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы угол верхней пластины не расплавился. В идеале сварной шов должен быть на расстоянии 0,5–1 мм от верхнего угла ( Рис. 9 ).

Рис. 9. В идеале сварной шов должен быть на расстоянии 0,5–1 мм от верхнего угла

Поэтому разработчик может указать немного меньшую длину ноги по сравнению с толщиной компонента.

Чтобы компенсировать это уменьшение толщины шва, может потребоваться задать угловой шов с глубоким проплавлением. Это количество дополнительного проплавления должно быть подтверждено соответствующими испытаниями сварных швов. Во время производственной сварки также могут потребоваться дополнительные меры контроля, чтобы гарантировать постоянное достижение этого дополнительного проплавления.

В дополнение к уменьшению толщины шва существует вероятность возникновения дополнительных проблем, таких как перекрытие на носке сварного шва из-за большего размера сварочной ванны ( Рис. 10 ) или чрезмерно выпуклая поверхность шва и, как следствие, острые зазубрины на сварном шве. палец ( Рис.11 ).

Рис. 10. Перекрытие на носке сварного шва из-за большего размера сварочной ванны

Рис. 11. Чрезмерно выпуклая поверхность шва и, как следствие, острые зазубрины на носке шва

Обе потенциальные проблемы, показанные на рис.10 и 11 могут отрицательно повлиять на усталостную долговечность сварного соединения из-за увеличенного угла носка, который действует как большая концентрация напряжений. Корневой провар также обычно снижается в однопроходных сварных швах такой формы.

Плохая подгонка также может уменьшить толщину горловины, как в Рис. 12 . Угол вертикального компонента на эскизе преувеличенно скошен, чтобы проиллюстрировать эту точку.

Рис 12.Толщина горловины может быть уменьшена из-за плохой подгонки

Сводка

Угловые сварные соединения — это не только наиболее часто используемые сварные соединения, но и одни из самых сложных для сварки с любой реальной степенью прочности. Угловые сварные швы требуют большего количества тепла, чем стыковое соединение такой же толщины, и у менее опытных сварщиков это может привести к отсутствию проплавления и / или дефектов плавления, которые не могут быть обнаружены визуальным осмотром и другими методами неразрушающего контроля.

Угловые сварные швы не всегда доступны для объемного неразрушающего контроля, который может рассматриваться как неоправданный из-за трудностей проверки, таких как доступ к месту нахождения пленки в RT, и требующих много времени методов контроля с UT, результаты которых часто бывают трудно интерпретировать.

Методы контроля, такие как визуальный контроль, магнитное испытание и проникающее испытание, относятся только к методам осмотра поверхности. При визуальном контроле большая часть усилий тратится на измерение размера сварного шва, а не на определение других аспектов качества.

Следовательно, угловые сварные соединения намного сложнее сваривать и контролировать объемным методом. Часто получаемые сварные швы больше, чем они должны быть, или они могут иметь плохую форму, что может отрицательно сказаться на их эксплуатационных характеристиках.

Для преодоления этих трудностей проектировщикам необходимо точно указать наиболее подходящий размер горловины (или длину опоры, или даже оба требования), а сварочный персонал должен стремиться к достижению указанного проектного размера с осторожностью. Сами сварщики также должны быть надлежащим образом обучены и иметь достаточную квалификацию, чтобы иметь возможность поддерживать приемлемое качество сварного шва, размер сварного шва и наиболее подходящий уровень мастерства.

Эта статья написана Марком Козенсом Ценг Фвелди из Weld-Class Solutions Ltd .

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.

9 Общие проблемы при сварке и способы их устранения

Сварка — важная часть процесса изготовления металла. Однако сварка может вызвать множество различных проблем. Без надлежащей техники может возникнуть множество различных проблем. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем, возникающих при сварке, и способы их устранения.

1. Брызги

Брызги возникают, когда вблизи сварочной дуги образуются капли расплавленного материала.Эта проблема обычно возникает во время газовой дуговой сварки (GMAW). Эта проблема обычно возникает из-за слишком высоких токов, неправильной полярности или недостаточной газовой защиты. Сварщики могут помочь избежать разбрызгивания несколькими способами. Уменьшение сварочного тока и длины дуги может помочь избежать разбрызгивания, а также увеличить угол между горелкой и пластиной. Вам также следует дважды проверить правильность полярности, типа защитного газа и расхода. Очистка газового сопла также может помочь избежать разбрызгивания.

2. Пористость

Пористость возникает из-за поглощения азота, кислорода и водорода в расплавленной сварочной ванне, которые затем выделяются при затвердевании и застревают в металле сварного шва. Пористость сварного шва может быть вызвана наличием влаги, ржавчины, жира или краски на краях пластины. Это также может быть вызвано недостаточной защитой газа и сваркой небольших зазоров с воздухом между ними. Существует несколько способов избежать образования пористости в сварном шве, например повторный обжиг, использование свежих сварочных материалов и наличие сухих и чистых кромок листа.Вы также должны проверить сварочную горелку на герметичность и убедиться, что угол между горелкой и пластиной имеет правильный размер. Очистка газового сопла сварочного аппарата также поможет избежать этой проблемы.

3. Выточка

Подрезание может возникнуть, если напряжение дуги слишком высокое или дуга слишком длинная. Это также может произойти при неправильном использовании электрода или неправильном угле, а также при использовании электрода, слишком большого для толщины пластины. Использование слишком высокой скорости движения также может привести к поднутрению.Чтобы избежать этой проблемы, следите за скоростью сварки, следите за количеством переплетений и не держите электрод рядом с вертикальной пластиной при выполнении горизонтального углового шва. Вам также следует избегать использования электрода большего размера, чем необходимо, поскольку может возникнуть подрез, если количество расплавленного металла станет слишком большим.

4. Деформация

Деформация может возникать при сжатии свариваемых металлов при охлаждении и закалке. Это может произойти, если последовательность сварки не подходит для предполагаемого сварного шва, слишком много тонких валиков или недостаточный зажим перед сваркой.Чтобы избежать деформации, приваривайте с обеих сторон стыка и обязательно выполняйте сварку от центра к краям в противоположных направлениях. Используйте большой электрод и надежно зажмите. Измените последовательность сварных швов и расположение стыка, если начинает происходить деформация. Меньшее количество проходов во время сварки также может помочь избежать деформации.

5. Трещины

Трещины возникают при сварке, так как со временем они могут увеличиваться. Устранить трещину не так просто, как заполнить щель материалом. Необходимо зашлифовать трещины и выполнить новый сварной шов, чтобы исправить ошибку.По этой причине предотвратить трещины проще, чем исправить их. Чтобы предотвратить образование трещин, вы должны потратить надлежащее количество времени на шлифовку, очистку, опиливание и удаление заусенцев с краев пластин, чтобы они легко стыковались друг с другом. Вы должны повторно нагреть обе стороны шва, убедившись, что температура правильная. Вы также должны убедиться, что у вас есть необходимое количество тепла перед сваркой, проверив настройки вашего аппарата.

6. Неполное проникновение и слияние

Неполное оплавление корня происходит, когда сварной шов не расплавляется на одной стороне стыка в корне. Неполное проникновение корней происходит, когда стыки с обеих сторон кровли не соединены. Эти проблемы, как правило, возникают во время процессов с использованием расходуемых электродов, когда сварной шов осаждается автоматически, когда дуга поглощает электродную проволоку или стержень. Эти процессы обычно включают сварку MIG, MAG, FCAW, MMA и SAW. Решение этих проблем включает использование более широкого корневого зазора и использование электродов, диаметр которых примерно равен ширине зазора между корнем. При сварке следует использовать меньшую скорость движения и переплетение кромок пластин.

7. Включения шлака

Включения шлака возникают, когда мелкие частицы флюса застревают внутри металла шва, что препятствует полному проплавлению шва. Лучший способ предотвратить эту проблему — иметь в хорошем состоянии расходные детали с флюсовым покрытием. Также важно убедиться, что ток, напряжение и дуга правильные.

8. Неправильная доставка телеграммы

Эта проблема обычно приводит к дребезжанию кабеля пистолета. Это часто вызвано неправильной настройкой оборудования, неправильным обслуживанием или использованием сварщиками наконечников, слишком больших для применения.Чтобы предотвратить неправильную подачу проволоки, проверьте размер наконечников перед сваркой, убедитесь, что наконечники не изношены и не требуют замены, а также убедитесь, что ведущие ролики и направляющие трубки находятся в непосредственной близости друг от друга.

9. Хрупкие сварные швы

Еще одна распространенная проблема при сварке — это образование непрочных хрупких швов. Оголенные электроды или электроды неправильного размера могут привести к хрупкости сварных швов. Для получения пластичных сварных швов обязательно используйте экранированные дуговые электроды, избегайте использования чрезмерного тока и проходите через сварной шов несколько раз.

CAMM Metals | CT Сварочные услуги

Для обеспечения минимальных искажений при сварке обращайтесь к профессионалам! Как подрядчик по КТ-сварке, мы специализируемся на сварке MIG и TIG стали, нержавеющей стали и алюминия и используем аппараты для импульсной сварки, чтобы контролировать тепло, подводимое к детали, минимизировать деформацию и улучшать качество производимых нами деталей.

После завершения сварки мы предлагаем множество собственных услуг. Эти услуги включают в себя проверку сварных швов с применением красителя, кислотную очистку и полировку сварных швов из нержавеющей стали.Кроме того, мы также можем сваривать и тестировать водонепроницаемые корпуса. Для тех клиентов, которым требуются сертифицированные сварные швы, мы можем сертифицировать наши сварные швы по AWS D1.1 и AWS D1.6.

Как решить 8 распространенных проблем сварки с помощью этих простых шагов

Сварка определяется как процесс, при котором два или более куска металла или термопласта соединяются вместе с помощью тепла и давления. Используемый процесс сварки зависит от множества факторов, но форма и толщина материала обычно являются решающими факторами, для которых метод наиболее эффективен.Некоторые из наиболее распространенных сегодня типов сварки — это сварка металла в инертном газе (MIG) или газовая дуговая сварка металла (GMAW), дуговая сварка или дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW), вольфрамовая сварка в инертном газе (TIG) или дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW).

) и порошковой дуговой сваркой (FCAW).

С годами эти методы сварки были упрощены за счет использования превосходного сварочного оборудования. С таким оборудованием многие операторы могут забыть о важных этапах выполнения сварки. Однако, когда эти же операторы сталкиваются с проблемами, они не могут диагностировать и устранять проблемы.Вот несколько распространенных проблем со сваркой и способы их устранения.

1. Брызги

При газовой дуговой сварке (GMAW) частым нежелательным побочным эффектом является образование того, что сварщики называют разбрызгиванием. Это капли расплавленного материала, образующиеся возле сварочной дуги. Брызги возникают при слишком высоком сварочном токе, неправильной полярности или недостаточной газовой защите. Во избежание разбрызгивания рекомендуется уменьшить сварочный ток и длину дуги. Кроме того, сварщик может проверить правильность полярности расходных материалов.Наконец, рекомендуется проверить тип и расход защитного газа, а также очистить газовое сопло и увеличить угол между резаком и пластиной.

2. Пористость

Пористость возникает из-за поглощения азота, кислорода и водорода в расплавленной сварочной ванне, который затем выделяется при затвердевании и захватывается металлом сварного шва. Причины пористости включают наличие влаги, ржавчины, смазки или краски на краях пластины, недостаточную защиту от газа или сварку небольших зазоров, между которыми находится воздух.Чтобы избежать образования пористости в сварном шве, сварщик должен повторно запечь или использовать свежие сварочные материалы и проверить сварочную горелку на герметичность. Также помогает наличие сухих и чистых краев тарелок. Также было бы неплохо проверить тип и расход защитного газа, очистить газовое сопло сварочного устройства и убедиться, что угол между горелкой и пластиной не слишком велик или мал.

3. Выточка

Подрезы возникают, когда напряжение дуги слишком высокое или дуга слишком длинная. Это также может произойти при неправильном использовании электрода или неправильном угле наклона, или если электрод слишком велик для толщины пластины. Кроме того, при слишком высокой скорости движения обычно возникают подрезы. Помимо наблюдения за скоростью, важно проверить правильность обращения с используемым электродом. Сварщикам не рекомендуется использовать электрод большего размера, чем необходимо, потому что, если количество расплавленного металла станет слишком большим, произойдет подрезание. Затем важно следить за тем, сколько переплетения используется. Наконец, не держите электрод рядом с вертикальной пластиной при выполнении горизонтального углового шва.

4.Деформация

Деформация происходит при сжатии свариваемых металлов, когда он остывает и затвердевает. Это происходит, если последовательность сварки не подходит для предполагаемого сварного шва, слишком много тонких валиков, плохая подгонка пластины (недостаточный зажим) перед сваркой. Некоторые хорошие решения для предотвращения деформации — это сварка с обеих сторон стыка, сварка от центра к краю (в противоположных направлениях) с использованием электрода большего размера и надежного зажима. Изменение последовательности сварных швов или расположения стыка, или выполнение меньшего количества проходов также может помочь снизить риск
.

5. Трещины

В любой конструкции каждая трещина (независимо от размера) считается дефектом. Это может быть опасно, потому что маленькие трещины могут со временем стать больше. Это не так просто, как заполнить зазор материалом, потому что трещины необходимо зашлифовать, а затем выполнить новую сварку, чтобы исправить ошибку. Поскольку это утомительно, профилактика предпочтительнее лечения. Чтобы избежать трещин, необходимо потратить время на шлифовку, очистку, опиливание или удаление заусенцев с краев пластин, чтобы они легко стыковались друг с другом.Было бы неплохо подогреть обе стороны стыка, так как правильная температура имеет значение и скрепляет пластины вместе. И прежде чем приступить к сварке, проверьте, набрано ли у вас необходимое количество тепла, проверив настройки машины.

6. Неполное проникновение и слияние

Неполное сращивание корня — это когда сварной шов не сваривается на одной стороне стыка в корне. Неполное проникновение корня происходит, когда корневая область сустава с обеих сторон не спаяна.Эти проблемы чаще возникают в процессах с плавящимися электродами (MIG, MAG, FCAW, MMA и SAW), когда сварочный металл «автоматически» осаждается, когда дуга поглощает электродную проволоку или стержень. Решения включают использование более широкого корневого зазора, электродов, диаметр которых приблизительно равен ширине зазора между корнем. При сварке было бы хорошо использовать меньшую скорость движения и переплетение между краями пластин.

7. Включения шлака

Включение шлака — это мелкие частицы флюса, которые застревают в металле сварного шва, что препятствует полному проплавлению сварного шва.Способ предотвратить это — иметь в хорошем состоянии расходные детали с флюсовым покрытием. Правильный ток, напряжение и хорошие характеристики дуги необходимы для обеспечения качественных сварных швов с полным сплавлением при прохождении через них.

8. Неправильная доставка телеграммы

Когда сварщики начинают слышать дребезжащий звук внутри кабеля горелки, возможно, проблема связана с системой подачи проволоки. В данном случае это всегда связано с обеспечением правильной настройки оборудования и технического обслуживания.Иногда сварщики совершают ошибку, используя наконечники, которые слишком велики для применения, что может привести к некоторым другим проблемам сварки, перечисленным выше. Некоторые советы включают обеспечение правильного функционирования контактного наконечника пистолета и двойную проверку размера проволоки, которая будет использоваться. Рекомендуется проверить кончик провода, чтобы убедиться, что он не изношен и не нуждается в замене. Что касается приводных роликов, то их стоит проверить, так как они изнашиваются. Всегда следите за тем, чтобы ведущие ролики и направляющая труба находились в непосредственной близости.

Важность лучшего оборудования

В конце концов, наличие надлежащих знаний о том, как избежать сварочных ошибок и наличие лучшего и новейшего сварочного оборудования с самыми современными технологиями, действительно имеет значение, когда дело доходит до уменьшения шансов возникновения дефектов. Таким образом, наличие надежных поставщиков, известных своим превосходным качеством продукции, таких как Welding Industries Australia (WIA), имеет важное значение для предприятий, которые зависят от сварки как части своей основной бизнес-структуры.

Дата: 31 августа 2017 г.

Требования к качеству сварки | Качество и проблемы сварки | Основы автоматизированной сварки

Проверка качества сварки чрезвычайно важна, поэтому требуется всестороннее и строгое управление качеством. На этой странице представлены различные требования к качеству сварки.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания по сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей.Скачать

Ниже приведены типичные требования к качеству сварочной продукции.

• Изделие выполнено точно в соответствии с проектными размерами.
• Изделие обладает необходимой функциональностью и прочностью (или безопасностью).
• Внешний вид сварного шва соответствует требуемому уровню.

Основные условия качества сварки для получения продукции такого высокого качества включают следующее:

• На буртике не обнаружено трещин или отверстий.
• Бусина имеет равномерные волны, ширину и высоту.
• Готовое изделие соответствует проектным размерам и практически не имеет деформаций.
• Сварка соответствует требуемой прочности.
• Сварные швы с полным проплавлением, которые сплавляют и соединяют всю поверхность раздела между основными материалами или сварные соединения, включая сварные швы с частичным проплавлением, следует использовать надлежащим образом для обеспечения необходимой жесткости.

За исключением некоторых специальных основных материалов, прочность сварных швов считается такой же, как и у основных материалов.
Существует множество различных типов сварных соединений в зависимости от стиля соединения основных материалов. Прочность сварки зависит от того, какие части основных материалов свариваются и как. Следовательно, для эффективного выполнения высококачественной сварки необходимо учитывать направления сил, которые будут приложены к изделиям после сварки.
Провар в сварном шве важен для прочности, качества и эффективности сварки. Его нужно подбирать в соответствии с формой материала основы и необходимой прочностью.Сварные соединения классифицируются, как показано в таблице ниже, в зависимости от формы сварного шва.

Приведенные выше классификации являются лишь примером. Существуют различные способы классификации типов, и некоторые из них могут отличаться от приведенной выше таблицы.

Сварка с разделкой кромок

Заготовки свариваются по пазу между ними. Сварные швы с разделкой кромок можно далее разделить на сварные швы с полным проплавлением, которые сплавляют всю поверхность раздела основных материалов, и швы с частичным проплавлением, которые сплавляют часть поверхности раздела.

Угловой шов

Угловые сварные швы соединяют поверхности двух основных материалов, расположенных почти под прямым углом, с помощью треугольных сварных швов, которые образуют тройниковое соединение, поперечное соединение или угловое соединение.

Электрозаклепка

Это тип сварного шва, при котором отверстие просверливается в материале, наложенном поверх (или под) другого материала.

Сварной шов

Это тип сварного шва, в котором просверливается эллиптическая или удлиненная прорезь вместо отверстия, используемого в электрозаклепке.

Сварные швы с разделкой кромок и угловые швы обычно считаются типичными сварными швами, а электрозаклепка и пазовые швы — особыми соединениями. Стыковые швы относятся к сварным соединениям, в которых поверхности двух основных материалов почти на одном уровне. Однако в некоторых случаях «тройники» и «угловые стыки», где поверхности основных материалов не находятся заподлицо, могут также называться стыковыми сварными швами, когда сварной шов имеет полное проплавление.

Прочность сварного соединения тесно связана с эффективностью соединения, определяемой прочностью материалов, а также процессом сварки.
Взаимосвязь между эффективностью соединения, прочностью сварного соединения и прочностью основных материалов может быть выражена следующим образом:

Эффективность соединения = Прочность сварного соединения / Прочность основных материалов

Например, стыковое соединение конструкционной стали увеличивает прочность металла шва и зоны термического влияния, превышая прочность основных материалов. Когда нагрузка действует в направлении, перпендикулярном такому стыку, высока вероятность возникновения трещин в основном материале, а не в стыке.Это связано с тем, что пластичность и прочность соединения равны прочности основного материала или превышают его. В этом случае совместный КПД можно оценить как 100% и выше.

С другой стороны, сварка высокопрочной стали или алюминиевого сплава с высоким тепловложением или сварка упрочненной аустенитной нержавеющей стали или термообработанных алюминиевых сплавов вызывает размягчение зоны, на которую во время сварки повлияло тепло. Если результирующая прочность металла шва ниже, чем у основного материала, соединение разрушается.В этом случае совместный КПД можно оценить от 70 до 80% и ниже.

Для предотвращения дефектов сварки и повышения качества важно выбрать материалы и процессы, подходящие для применения на этапе проектирования сварки. Однако, даже если конструкция соответствует требованиям, дефекты, возникающие во время сварки, будут иметь большое влияние на качество. Например, дефекты борта сильно влияют не только на внешний вид, но и на прочность. Это означает, что дефекты внешнего вида, такие как ямки, подрезы, перекрытия, недостаточное армирование, растрескивание поверхности, извилистость валика, остаточная канавка и возникновение дуги, напрямую представляют собой дефекты качества сварки.

На следующих страницах описаны примеры дефектов сварки, которые сильно влияют на качество, методы контроля, необходимые для поддержания качества, а также последние примеры контроля, которые были оптимизированы за счет активного внедрения технологий.

Дом

Угловой шов — обзор

Угловой шов

Угловой шов — самый дешевый вид дуговой сварки, поскольку все, что нужно сделать, — это поставить один кусок металла друг на друга и запустить сварочный стержень или пистолет в место соприкосновения металлов .Размер сварного шва не определяется толщиной соединяемых деталей, как в случае стыкового шва; он может быть настолько маленьким или большим, как того требует конструкция или сварщик считает нужным, но есть ограничения на размер по другим причинам. Минимальный размер определяется необходимостью минимального подводимого тепла для предотвращения водородного растрескивания, для получения полного плавления и устранения любых несоответствий между деталями. Максимальный размер ограничен экономичностью сварки, когда стыковой шов выше определенного размера может быть более рентабельным.Большие угловые швы также могут вызвать чрезмерную деформацию. Существенная простота углового шва привела к его широкому использованию во многих типах конструкций. Его размер не может быть подтвержден традиционными методами неразрушающего контроля, хотя его внешняя форма и размер могут быть измерены; поэтому уверенность в его внутренних размерах и качестве должна основываться на предварительном внимании к сварке, подгонке и соблюдении квалифицированных сварочных процедур. Распределение напряжений в угловом сварном шве усугубляется остаточными напряжениями, возникающими при сварке, но они не принимаются во внимание в большинстве попыток расчета напряжений и прочности угловых сварных швов.

В основе большинства методов расчета прочности углового сварного шва лежит предположение о том, что ключевым параметром, определяющим несущую способность сварного шва, является размер горловины. Особенностью отказов угловых сварных швов вследствие перегрузки является то, что во многих из них излом происходит вдоль плоскости плавления одного или другого из двух соединяемых элементов и очень часто внутри самого материала элемента. Таким образом, кажется, что размер горла — не единственный критерий прочности. Одним из других очевидных факторов влияния является относительная прочность и пластичность металла сварного шва и основного металла; изменяться редко, оба свойства совпадают.

Условно существует три определения торцевых профилей угловых швов, как показано на рис. 6.2; скругление под углом , имеющее плоскую поверхность, выпуклое скругление и вогнутое скругление . Форма, полученная при ручной угловой сварке за один проход, зависит от процесса, расходных материалов, положения и условий сварки, а также от квалификации сварщика. Конечно, можно выполнить многопроходную сварку для получения любого из этих профилей. Теоретическая статическая прочность сварного шва определяется толщиной шва (см. Рис.6.2), а угловой сварной шов должен иметь полное проплавление вдоль обеих ветвей вплоть до корня, чтобы обеспечить полную потенциальную толщину горловины. В сварном шве под углом это расстояние от корня по нормали к поверхности. В случае выпуклого сварного шва это фактически то же самое, то есть расстояние вдоль линии, проходящей через корень, перпендикулярно линии, соединяющей пальцы ног. В вогнутом сварном шве это расстояние от корня до касательной к поверхности шва в центре грани. Большая прочность может быть достигнута при той же длине ветви, если выполняется угловой шов с глубоким проплавлением ; толщина шва здесь измеряется от торца до касательной к корню сварного шва, как на рис.6.2. Это можно сделать с помощью дуговой сварки под флюсом или сварки MAG / MIG с использованием более высоких токов, чем при обычной угловой сварке. Хотя доступны ручные металлические дуговые электроды с глубоким проплавлением, меньше уверенности в стабильности проплавления вдоль стыка при ручной сварке, чем при механизированной сварке. Те же принципы применимы к угловым сварным швам на неравных полках, см. Рис. 6.3.

6.2. Размер горловины углового шва.

6.3. Размеры горловины для угловых сварных швов с неравными полками.

Для угловых сварных швов, соединяющих детали, которые не установлены под прямым углом, и для угловых сварных швов между закругленными деталями, такими как полые профили, круглые трубы и арматурный стержень, различные стандарты и нормы предоставляют методы расчета эффективной ширины сварного шва.

Расчет напряжения сдвига в угловом сварном шве, вызванного нагрузкой, параллельной сварному шву, является несложным; это нагрузка, разделенная на площадь сварного шва, см. рис. 6.4.

6.4. Угловой шов с продольной поперечной нагрузкой.

Напряжение сдвига в горловине сварного шва равно

[6.1] τ // = P // Lt

Это напряжение является одним из двух типов и двух направлений напряжения, которые, как предполагается, существуют в угловом сварном шве. Два имеют суффикс со знаком параллельности //, указывающий на то, что они возникают в результате нагрузки, параллельной длине сварного шва.Два имеют суффикс со знаком перпендикуляра, ⊥, что указывает на то, что они возникают в результате нагрузки, перпендикулярной длине сварного шва, см. ⊥ Рис. 6.5. Это просто символы, описывающие тип (нормальное и поперечное) и направление напряжения и не представляют собой набор внутренне сбалансированных напряжений.

6.5. Обозначения напряжений для углового шва.

Испытания угловых сварных швов низкоуглеродистой и высокопрочной стали с номинально совпадающим металлом сварного шва показали, что нормальное напряжение σ _// не оказывает заметного влияния на прочность сварного шва. Этот тип напряжения наиболее часто встречается при сварке стенки к полке двутавровой балки при изгибе. Для целей проектирования конструкционных сталей было обнаружено, что три других напряжения могут быть связаны с допустимым напряжением по формуле типа

[6.2] ßσ⊥ + 3τ⊥2 + τ // 2⩽σcandσ⊥⩽σc

где σ _c может быть допустимым растягивающим напряжением или напряжением в предельном состоянии. Это используется в качестве основы для прочности углового сварного шва в ряде стандартов, в которых значения ß обычно находятся в районе 0.8–0,9 в зависимости от прочности основного металла.

В приведенном выше примере показано, как рассчитывается τ _// , другой простой пример покажет, как вычисляются два других напряжения.

На рис. 6.6 показаны двойные галтели, каждое с толщиной горловины t . Затем с разрешением по вертикали

6.6. Двойной угловой сварной шов под нагрузкой.

[6.3] P⊥ = 2tL2σ⊥ + τ⊥

и по горизонтали мы можем видеть, что

[6. 4] σ⊥ = τ⊥

и поэтому

[6.5] σ⊥ = τ⊥ = P22tL

Рассчитанные таким образом напряжения можно поместить в уравнение с соответствующими параметрами β и σ _c , чтобы получить расчетное значение t . Если существует нагрузка, создающая параллельное напряжение сдвига, то это напряжение также можно ввести в уравнение.

Это довольно громоздкая процедура для обычных работ, и часто принято использовать только нагрузку, разделенную на ширину сварного шва, в качестве меры напряжения сварного шва, которое в конструкционных сталях затем сравнивается с допустимым или предельным значением. напряжение сдвига основного металла.Если присутствует параллельная нагрузка, то два напряжения горловины суммируются как полученный квадратный корень из суммы квадратов.

Если τ _t — номинальное напряжение в горловине углового сварного шва, то

[6.6] τt = P // 2 + P⊥22Lt

Для других материалов могут использоваться более сложные маршруты и соответствующий стандарт или практические правила.