Дефекты сварных швов

Также качество шва зависит от деталей, поступающих на сборку, состояния сварочной аппаратуры, приспособления инструментов, квалификации сварщиков, разработанного технологического процесса и режима сварки. От всех этих составляющих и зависит конечное качество сварного шва, а следовательно и надежность, долговечность и безопасность строительных конструкций. 

К сожалению, не всегда удается сразу получить сварные швы требуемого качества, поэтому важно вовремя выявить и устранить все дефекты сварных соединений. Подробная классификация дефектов содержится в ГОСТ «Дефекты соединений при сварке металла в плавлении». Рассмотрим основные дефекты и наиболее частые причины их образования.

Виды и причины дефектов сварных швов

Дефектами сварных соединений называют различные отклонения от установленных норм и технических требований, которые снижают прочность и эксплуатационную надежность и могут привести к разрушению всей конструкции. Дефекты можно разделить на внешние и внутренние.

• Наружные дефекты проявляются в виде неодинаковой ширины шва по его длине, неравномерном катите угловых швов, чрезмерной выпуклости или вогнутости в резких переходах от основного металла к наплавленному. Также сюда относятся подрезы, прожоги, наплывы, кратеры, свищи, трещины.
• Внутренние дефекты характеризуются трещинами, непроварами, порами, шлаковыми включениями.

Разберем дефекты более подробно.

Наружные дефекты сварного шва

Неравномерная форма сварного шва характеризуется отклонением формы наружных поверхностей сварного шва или геометрией соединения от установленного значения. Это может происходить из-за неустойчивого режима сварки, неточного направления электрода, сварки длинной дугой или химической неоднородности основного металла.

Подрез - это дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва и основного металла. Происходит ослабление сечения шва и концентрация напряжения. Причинами могут служить неправильное положение электрода, слишком длинная сварочная дуга, избыток подводимого тепла и завышенная скорость сварки.

Кратер шва возникает при преждевременном обрыве дуги или в конце шва. Углубление кратера связано с силой тока. Когда идет процесс сварки, дуга влияет на жидкий металл шва газовым способом. Если дуга внезапно прерывается, металл кристаллизуется в форме воронки.

Свищ - это трубка, заполненная газом, которая появляется внутри металла сварного шва. Форма и расположение свища определяются процессом затвердевания и типом газа. Как правило, свещи собираются и распределяются по форме елочки. Причина возникновения – низкая пластичность металла шва, образование закалочных структур, напряжение от неравномерного нагрева.

Трещины возникают из-за больших растягивающих внутренних напряжений и деформаций, повышенного содержания серы и фосфора, чрезмерного увеличения скорости сварки, неправильного выбора сварочных материалов, чрезмерно жесткого закрепления свариваемых элементов. Трещины являются наиболее опасными дефектами. Они могут как выходить наружу, так и находиться внутри металла сварного шва.

Несплавление – это отсутствие соединения между основным металлом и металлом сварного шва, или между отдельными валиками сварного шва.  Причинами могут быть плохая зачистка кромок, большая длина дуги, недостаточный сварочный ток, излишняя скорость сварки.

Наплыв - это избыток наплавленного металла сварного шва, натекший на поверхность основного металла, но не сплавленный с ним. Допустим на неответственных конструкциях. Возникает из-за большого сварочного тока, неправильного наклона электрода, излишне длинной дуги.

Прожог - это вытекание металла сварочной ванной, в результате чего образуется сквозное отверстие в сварном шве. Причина возникновения - большой ток при малой скорости сварки, большой зазор между кромками, подсвариваемый шов, плохо поджата флюсовая подушка или медная подкладка.

Внутренние дефекты сварного шва

Перейдем к внутренним дефектам.

Трещины внутри сварного шва были описаны ранее, когда мы рассказывали о наружных дефектах.

Непровар – это несплошность по всей длине шва или на его отдельном участке, возникающая из-за неспособности расплавленного металла проникнуть внутрь соединения, бывает в корне или в сечении шва, является концентратором напряжения, вызывающим развитие трещин. Возникает вследствие малого угла скоса кромок, малого зазора между ними, загрязнения, малой величины сварочного тока или завышенной скорости сварки. Поры в металле сварного шва могут образовываться вследствие быстрого охлаждения шва, загрязнения кромок, например, маслом или ржавчиной, недостаточной прокалки или проб, высокой скорости сварки.

Шлаковое включение – это шлак, попавший в металл сварного шва. Появляется из-за загрязнения кромок деталей, малого сварочного тока или большой скорости сварки.

Виды контроля качества сварных швов готового изделия выбирают в зависимости от назначения изделия и требований, которые к нему предъявляются. Тип контролируемых соединений, объем контроля и требования к качеству должны быть оговорены в проектной документации. В идеале дефекты сварных швов должны отстутствовать.