Kršenje utvrđenih zahtjeva normativni dokumenti, tokom fuzionog zavarivanja dovodi do stvaranja defekata. GOST 30242-97 deli defekte u zavarenim spojevima u šest grupa. Moraju se znati i to, ispravno.

Pukotine: sorte, uzroci njihovog nastanka

Pukotina se naziva diskontinuitet, koji je uzrokovan naglim hlađenjem ili izlaganjem opterećenjima. Raznovrsnost ovog defekta, koji se može otkriti samo optičkim instrumentima uz povećanje od najmanje pedeset puta, naziva se mikropukotina.

Uzdužne pukotine nalaze se duž zavarenog spoja i mogu se locirati:

• u metalu šava;
• u osnovnom materijalu
• na granici fuzije;
• u zoni uticaja temperature.

Uzdužna pukotina

Pukotine u osnovnom metalu, uzrokovane visokim naprezanjima, nazivaju se latentne. Izvana liče na stepenice. Ovaj nedostatak je svojstven zavarenim spojevima velike debljine. Visoki naponi su uzrokovani previše krutim spojevima ili nepravilnim odabirom tehnologije zavarivanja. Smanjenje naprezanja pri zavarivanju smanjuje vjerovatnoću skrivenih uzdužnih pukotina.

Konfiguracija uzdužnih pukotina određena je linijama spajanja šava i osnovnog metala.

Ove pukotine se dijele na:

• vruće, njihov uzrok je visokotemperaturna lomljivost legura;
• hladno - javljaju se tokom sporog uništavanja metala.

Poprečne pukotine su orijentirane okomito na osu vara. Mogu se pojaviti kako u osnovnom materijalu i metalu zavarenog spoja, tako iu zoni utjecaja temperature.

Radijalne pukotine zrače iz jedne tačke i inače se nazivaju zvezdastim. Njihove lokacije su slične lokalizaciji poprečnih pukotina. Razlozi za nastanak poprečnih i radijalnih pukotina su isti kao i kod uzdužnih.

Na mjestu gdje se luk prekida, na površini šava formira se udubljenje. Defekti koji se javljaju na ovom mjestu nazivaju se pukotine u krateru. Dijele se na uzdužne, poprečne, zvijezdaste. Konfiguraciju ovog defekta određuju: mikrostruktura zone zavarenog spoja, faza, termička i mehanička naprezanja.

Ako postoji grupa pukotina koje nisu međusobno povezane, onda se nazivaju odvojenim. Mjesta i uzroci njihovog nastanka slična su ovim karakteristikama poprečnih i radijalnih pukotina.

Ako se iz jedne pukotine formira grupa pukotina, onda se takav brak naziva razgranate pukotine. Njihove lokacije su osnovni materijal, metal šava, područje zahvaćeno toplinom. Uzroci nastanka su isti kao i kod uzdužnih pukotina.

Pore: njihov oblik, lokacija i uzroci pojave

Defekti u zavarenim spojevima i spojevi u obliku šupljina u zavarenom spoju nazivaju se pore. Ove šupljine su ispunjene gasom koji nije imao vremena da izađe napolje.

Postoje sljedeće vrste pora:

• Plinska šupljina je proizvoljno oblikovana formacija koja nema uglove, čiji su uzrok bili plinovi koji nisu imali vremena da napuste rastopljeni materijal.
• Gasna šupljina naziva se plinska šupljina koja ima sferni oblik.
• Grupa plinskih pora, koja se nalazi u metalu zavarenog spoja, naziva se ravnomjerno raspoređena poroznost.
• Akumulacija pora je tri ili više plinskih šupljina raspoređenih u gomilu na udaljenosti između njih koja ne prelazi tri puta veći prečnik maksimalne pore.
• Lanac pora je niz plinskih šupljina koje su raspoređene u liniji duž zavarenog spoja s razmakom između njih koji ne prelazi tri promjera najveće od pora.
• Ako je defekt diskontinuitet, izdužen duž ose zavara i koji ima visinu koja je mnogo manja od dužine, onda se naziva izduženom šupljinom.
• Fistula je cjevasta šupljina koja se nalazi u metalu šava. Fistula je uzrokovana oslobađanjem plina. Njegov oblik i položaj određuju izvor plina i režim očvršćavanja. U pravilu, fistule formiraju grozdove u obliku riblje kosti.
• Plinska šupljina koja narušava integritet površine zavarenog spoja naziva se površinska pora.
• Ako se prilikom stvrdnjavanja zbog skupljanja formira šupljina, naziva se šupljina skupljanja. Šupljina za skupljanje koja se nalazi na kraju valjka i nije zavarena tokom narednih prolaza naziva se krater.

Pore ​​- defekti u zavarenim spojevima, čija je fotografija data u nastavku, pojavljuju se zbog prisustva štetnih nečistoća, kako u osnovnom metalu tako i u punilu. Pore ​​se mogu formirati zbog hrđe i drugih zagađivača koji nisu uklonjeni s rubova materijala prije zavarivanja, visokog sadržaja ugljika, velike brzine procesa zavarivanja, kršenja zaštite zavarenog bazena. većina zajednički uzrok pojava pora je vlažna prevlaka potrošne elektrode.

Prisustvo pojedinačnih pora nije opasno, ali njihov lanac može negativno utjecati na karakteristike čvrstoće zavarenog spoja. Presjek zavara, zahvaćen ovim nedostacima, se digestira, nakon što je prethodno mehanički očišćen.

Pore ​​i inkluzije šljake

Vrste čvrstih inkluzija u zavaru

Čvrste strane inkluzije, metalne i nemetalne, koje imaju barem jedan oštri kut u svojoj konfiguraciji, neprihvatljivi su defekti u zavarenom spoju, jer igraju ulogu koncentratora naprezanja. Dodatna opasnost od ovih nedostataka je da nisu vidljivi spolja. Mogu se otkriti samo metodama ispitivanja bez razaranja.

Uključci šljake u zavarenom spoju

Čvrste inkluzije dijele se na sljedeće vrste:

• Inkluzije šljake su troske koje su pale u zavar. U zavisnosti od uslova u kojima su nastali, bivaju linearni, razjedinjeni i dr. Razlozi njihovog nastanka su velike brzine procesa zavarivanja, kontaminirane ivice, višeslojno zavarivanje, ako su šavovi između slojeva slabo očišćeni. Oblik ovih defektnih inkluzija je vrlo raznolik, pa mogu biti mnogo opasniji od zaobljenih pora.
• Tokovi, koji služe za zaštitu metala od oksidacije, uzrok su stvaranja fluksnih inkluzija. Također, poput šljake, fluksne inkluzije se dijele na linearne, nepovezane i druge.
• Razlozi za stvaranje oksidnih inkluzija mogu biti: nedovoljno čista površina osnovnog ili dodatnog metala, izvlačenje vruće šipke za zavarivanje iz zaštitnog područja, nepravilna priprema rubova - previše zatupljenja.
• Čestice metala trećih strana - volframa, bakra ili drugih čine metalne inkluzije. Razlog njihovog nastanka može biti erozija volframove elektrode ili slučajni ulazak metalnih čestica izvana, kao i kada se za paljenje koriste bakrene strugotine.

Nespajanje i nedostatak penetracije: uzroci

Nedostatak fuzije i nefuzije

Defekti - nespajanje i nedostatak prodora - to je nedostatak veze osnovnog materijala i metala zavarenog spoja.

Netapanje se javlja pri velikim brzinama procesa zavarivanja i jačini struje većoj od 15000C. Kako bi se spriječilo netarenje, potrebno je smanjiti brzinu zavarivanja, smanjiti vremenski razmak između formiranja i punjenja žljeba i temeljito očistiti zonu zavarivanja od ulja i onečišćenja. Nefuzije se mogu locirati:

1. u korijenu zavara;
2. na strani;
3. između valjaka.

Nedostatak prodora nastaje zbog nemogućnosti rastaljenog metala da dođe do korijena vara. Može postojati nekoliko razloga za neuspjeh:

1. nedovoljna struja zavarivanja;
2. previsoka brzina kretanja elektrode;
3. povećana dužina luka;
4. premali ugao nagiba;
5. izobličenje zavarenih ivica;
6. nedovoljan razmak između ivica;
7. pogrešno odabran - povećan - promjer elektrode.
8. šljaka koja ulazi u praznine između ivica;
.

Vrste odstupanja oblika vanjske površine vara od navedenih vrijednosti

Sljedeći nedostaci pripisuju se kršenju oblika zavara:

• Kontinuirani podrezi su neprekidna udubljenja koja se nalaze na vanjskom dijelu ruba šava. Ako se podrezi nalaze na strani korijena jednostranog šava i nastaju zbog skupljanja duž ivice, nazivaju se žljebovi za skupljanje. Podrezi su uobičajeni površinski defekti koji su rezultat previše visokog napona lukovi pri zavarivanju ugaonih zavara ili zbog nepreciznog vođenja elektrode. U ovom slučaju, jedan od rubova je dublje stopljen, što dovodi do strujanja metala na dio koji je u horizontalnom položaju. Nema dovoljno metala da ispuni žljeb. Prilikom zavarivanja sučeonih zavara rijetko se stvaraju podrezi. Ako su brzina zavarivanja i napon luka postavljeni previsoki, obično dolazi do dvostranih podrezivanja. Isti tip kvara se dobija i kod automatskog zavarivanja u slučaju povećanja ugla rezanja.

• Prekoračenje izbočina sučeonog ili ugaonog vara je višak nanesenog metala na prednjoj strani zavara iznad propisane vrijednosti.
• Ako se višak taloženog metala iznad utvrđene vrijednosti nalazi na poleđini sučeonog zavara, tada se takav nedostatak naziva višak prodora. Raznolikost - lokalno prekomjerno topljenje.
• Ako višak metala šava teče na osnovni metal, ali se ne stapa s njim, tada se takav nedostatak naziva zavar.
• Linearni pomak nastaje kada su površine koje se zavaruju paralelne, ali nisu na istom nivou.
• Ugaoni pomak se naziva pomak između dvije površine kada se one nalaze pod uglom koji se razlikuje od traženog.
• Curenje se formira od metala šava koji se taloži pod uticajem gravitacije. Progib se formira u horizontalnim, gornjim, nižim položajima zavarivanja, u ugaonim i preklopnim spojevima.
• Kada izgori, metal iz bazena za zavarivanje istječe, formirajući prolaznu rupu. Uzroci izgaranja mogu biti kontaminacija površine osnovnog metala ili elektrode.
• Do nepotpunog punjenja žljebova dolazi zbog nije dovoljno materijal za punjenje.
• Ako u kutnom zglobu jedna noga znatno nadmašuje drugu, tada se javlja nedostatak prekomjerne asimetrije.
• Neujednačena širina zavara.
• Neravna površina je neujednačen oblik armature šava duž njegove dužine.
• Udubljenje korijena je plitki žljeb na strani korijena vara koji je nastao uslijed skupljanja.
• Zbog pojave mjehurića tokom skrućivanja metala nastaje poroznost u korijenu šava.
• Nastavak. Ovaj nedostatak je lokalna hrapavost površine u području nastavka procesa zavarivanja.

Prelijevanje i podrezivanje

Ostali nedostaci u zavarenim spojevima

Svi nedostaci zavara i spojeva koji nisu gore navedeni su klasifikovani kao "ostalo". To uključuje sljedeće vrste kvarova:

• Slučajni luk. Kao rezultat pojave slučajnog luka, dolazi do lokalnog oštećenja površinskog sloja osnovnog metala, koji se nalazi u blizini područja zavara.
• Prskanje metala su kapljice koje se formiraju od metala vara ili dodatnog metala tokom procesa zavarivanja. Lepe se za površinu ohlađenog metala šava ili osnovnog metala koji se nalazi u području zahvaćenom toplotom.
• Prskanje volframa - stvoreno od čestica volframa izbačenih iz rastaljene elektrode na osnovni metal ili zavar.
• Površinske ogrebotine su defekti koji su rezultat uklanjanja privremeno zavarenog elementa.
• Stanje metala nastaje kada mašinska obrada. U ovom slučaju, debljina metala ima vrijednost koja je manja od dozvoljene vrijednosti.

Dozvoljeni nedostaci u zavarenim spojevima su odstupanja čija prisutnost ne umanjuje radna svojstva zavarenog spoja i njihovo prisustvo je dozvoljeno regulatornom dokumentacijom. Svi ostali nedostaci se po pravilu ispravljaju zavarivanjem. Ispravljanje kvaliteta zavarivanja više od dva puta nije dozvoljeno, jer može doći do pregrijavanja ili izgaranja metala.

Šta su defekti zavara? U stvari, to su odstupanja od zahtjeva za tehničke specifikacije zavar, i, shodno tome, cijela konstrukcija. Defekti zavarivanja smanjuju čvrstoću šava i pouzdanost zavarenih spojeva. Mogu se podijeliti u nekoliko tipova.

Vrste defekata zavara:

• odstupanja od veličine i oblika šava;
• nedostatke u mikro- i makrostrukturi;
• savijanja i deformacije konstrukcija.

Određuju se indikatori dimenzija vara državni standardi. I svaka vrsta zavarivanja ima svoj GOST. Na primjer, kod zavarivanja, gdje je uključena metoda topljenja, defekti zavara određuju se neravnomjernom punoćom zavarenog žlijeba, plus razlika u širini i visini šava duž cijele njegove dužine. Što se tiče oblika, on je neujednačen, postoje tzv. sedla (udubljenja), izbočine, struktura mu je ljuskava.

Razlozi za pojavu ručnog zavarivanja su loš kvalitet elektroda, niska kvalifikacija zavarivača, te kršenje tehnologije zavarivanja. Razlozi za automatsko zavarivanje su prenaponi napona, ugao nagiba dovoda elektrode je pogrešno odabran, žica za punjenje klizi u mehanizmu za dovod, itd.

Ako govorimo o zavarivanju pod pritiskom, onda su njegovi nedostaci u zavarenim šavovima duboka udubljenja, može doći do neravnomjerne raspodjele točaka duž zavara, pomicanja radnih komada jedan u odnosu na drugi.

Defekti oblika uključuju opekotine, podrezine, opuštene i necertificirane kratere.

prilivi

Obično se takvi nedostaci u zavarenim spojevima formiraju prilikom zavarivanja radnih komada koji leže u vodoravnoj ravnini. A sam proces zavarivanja se vrši odozgo. Influks je očvrsnuti tečni metal u obliku tuberkula, koji nastaju u trenutku kontakta vrućeg rastaljenog metala elektrode sa hladnom površinom obratka. Prilivi mogu biti različite veličine: od malih kapi do velikih redova, koji se protežu preko pristojne dužine vara.

Razlozi za pojavu priliva mogu biti visoka struja, napaja se na elektrodu, duga električni luk, nagib obratka, pogrešno odabran ugao ugradnje elektrode. Kao rezultat, nastaju pukotine u zavaru, nedostatak prodora i drugi nedostaci.

Undercuts

Ovaj nedostatak je žljeb (udubljenje) u zavaru, koji se često formira tokom zavarivanja u blizini metala obratka. Razlozi mogu biti velika struja i dugačak luk, koji stvaraju pregrijavanje samog metala, kao i punila za zavarivanje. Stanje visoke temperature uzrokuje topljenje ivica dva obradaka. Ako su ugaoni spojevi zavareni, onda su najčešće uzroci podrezivanja pogrešno postavljena elektroda, posebno kada je došlo do pomaka prema vertikalno postavljenom radnom komadu. U ovom slučaju, pregrijavanje se događa upravo na okomitom zidu spoja i ovdje se formira podrezivanje. Ali na horizontali se u ovom trenutku formira priliv, jer metal počinje teći prema dolje.

Kod plinskog zavarivanja do podrezivanja može doći samo iz jednog razloga - povećane snage gorionika. Treba napomenuti da su podrezi prilično ozbiljan nedostatak u zavaru. To dovodi do slabljenja debljine obratka, a to je prvi razlog za uništavanje spoja, a samim tim i cijele zavarene konstrukcije.

opekotine

Već samo ime govori za sebe. Rupe se formiraju duž rubova na mjestu zavarivanja i u metalima koji se zavaruju. Uzroci:

• velika udaljenost između radnih komada;
• jaka struja i snažan plamenik za brzo zavarivanje;
• rubovi nepravilnog oblika, vrlo zašiljeni;
• dugo trajanje procesa na jednom mestu.

Najčešće, ova vrsta defekta nastaje kada se tanki limovi metala zavare zajedno, ili kada se izvodi višeslojno zavarivanje i nanosi prvi sloj.

krateri

Ovo su udubljenja u šavu. Obično se ovaj defekt formira kada se luk prekine. Stoga se njegovi iskusni zavarivači pokušavaju odmah istopiti. Ovo je najjednostavnije otklanjanje grešaka u zavarivanju. Kada se zavarivanje izvodi automatski, krater se obično pojavljuje na izlazu iz šava, odnosno na izlaznoj traci.

Postoji podvrsta kratera koja se naziva školjka skupljanja. Nastaje pod uticajem skupljanja metala u šavu. Stvar je u tome da metal smanjuje volumen kako se hladi.

Makrostrukturni defekti

Ove vrste defekata u zavarenim spojevima mogu se otkriti povećanjem strukture šava za 10 puta. Ova vrsta nedostataka uključuje pukotine, nedostatak prodora, plinske pore, inkluzije šljake.

Pore ​​se formiraju kada se šav brzo ohladi. Istovremeno, elementi koji stvaraju plin u njegovom tijelu nemaju vremena da izađu van. To se događa kada su rubovi radnih komada prekriveni hrđom, uljnim mrljama ili bojom, koristi se fluks s visoka vlažnost, je pogrešno konfigurisano aparat za zavarivanje strujom ili plinom, visokim sadržajem ugljika u metalima koji se zavaruju i tako dalje.

Pore ​​mogu biti velike i male, mogu se nalaziti u hrpi ili ravnomjerno duž šava, postoje kroz pore, koje se nazivaju fistule. Općenito, njihov broj i veličina zavise od vremena tokom kojeg je kupka u tečnom stanju. Što je bazen za zavarivanje duže tečan, pore su manje, jer gasovi imaju vremena da napuste tečni metal.

Inkluzije šljake su, u stvari, nemar zavarivača prilikom zavarivanja. To znači da je loše pripremio dva metala za spajanje za zavarivanje. Bili su prekriveni prljavštinom i rđom. Ako se ova vrsta defekta pojavila tokom višeslojnog zavarivanja, to znači da je zavarivač loše odradio uklanjanje šljake iz prethodnih slojeva.

Ovi defekti mogu biti veličine nekoliko mikrona ili nekoliko milimetara, a njihov oblik varira od sfere do tanke linije. Lokacija - po cijelom tijelu šava.

Nedostatak penetracije je ozbiljan nedostatak. Ispostavilo se da se metal obratka nije otopio s metalom elektrode (električno zavarivanje) ili žicom za punjenje (plinsko zavarivanje). Sloj deponovanog metala ne može da se stopi jedan sa drugim. Postoji mnogo razloga za neuspjeh:

• korištena je previše struje zavarivanja;
• kontaminacija rubova;
• elektroda je pogrešno dovedena do ose šava;
• vrlo mali razmak između dva obratka;
• rubovi su previše zašiljeni krajevi;
• prisilni lom, tokom kojeg se metali hlade;
• povećana brzina zavarivanja.

Što se tiče pukotina, one se mogu podijeliti ovisno o temperaturi njihovog izgleda. Odnosno, hladno ili vruće. Vruće se pojavljuju kada se metal stvrdne, a kristalizacija počinje na temperaturi od 1100-1300C. Istovremeno se unutar metala šava pojavljuju naponi skupljanja, počinju se formirati slojevi polutečnog tipa. Na kraju postaju pukotine. Ako metal šava sadrži puno vodika, ugljika ili silicija, onda je i to uzrok vrućih pukotina.

Hladne pukotine nastaju na temperaturi od 100-300C. Razlozi su svi isti naprezanja koja nastaju u tijelu taloženog metala kada se počne hladiti. Osim toga, vodonik (gas) ostaje unutar vara, koji ima tendenciju da pobjegne. A to je dodatni stres. Usput, vruće pukotine na prednjoj strani šava nisu vidljive, smatraju se unutrašnjim. Ali hladne se odmah pojavljuju na vanjskoj strani šava, jasno su vidljive golim okom. To su vanjski defekti u zavarenim spojevima i spojevima.

Postoje još dvije vrste pukotina: temperirane i lamelarne. Prvi se formiraju već kada je zavarivanje završeno i operacije se izvode sledeća obrada metal. Potonji imaju vrlo zanimljivu tehnologiju izgleda. Nastaju čak i na visokim temperaturama, ali njihova dalji razvoj primiti već u ohlađenom metalu. Inače, najčešće se ova vrsta defekta formira od mikroskopskih pukotina. Obje opcije pripadaju kategoriji - vanjski nedostatak.

Mikrostrukturni defekti

Mikrostrukturni defekti uključuju mikroskopske pukotine i pore, inkluzije nemetalnog tipa (kisik, nitrid), krupnozrnastu strukturu nanesenog metala sa elementima pregrijavanja i sagorevanja.

Najopasniji od svih ovih nedostataka je izgaranje. Sa njim se unutar šava pojavljuju u velikom broju velika zrna metalne strukture, koja imaju veze minimalne čvrstoće među sobom. Otuda velika krhkost zgloba. Uzroci izgaranja su prisustvo kiseonika u zoni zavarivanja, što znači da je izolacija kupatila bila loša. Također možete dodati ovdje visoke temperature proces zavarivanja.

Dozvoljeni i nedozvoljeni nedostaci

Jasno je da svi nedostaci u zavarenim spojevima negativno utječu na kvalitetu zavarene konstrukcije. Ali postoje oni u kojima se struktura može bez problema raditi, a postoje i oni u kojima je strogo zabranjeno rukovanje.

Stoga, prije nego što se utvrdi da li se zavarena konstrukcija može ili ne može koristiti, potrebno je uzeti u obzir sve okolnosti i faktore koji utječu na izbor.

• Potrebno je utvrditi da li dizajn odgovara svim geometrijskim i dimenzionalnim parametrima striktno prema projektu ili crtežu.
• Vrsta kvara, njegova veličina i mjesto u spoju.
• Kojim će mehaničkim naprezanjima zgrada ili konstrukcija biti izložena. Hoće li njihovi zavari izdržati?
• karakter okruženje. Prirodna opterećenja negativno utiču na stanje šava.
• Funkcije dodijeljene dizajnu. To jest, jedan nedostatak može izdržati određena opterećenja, dok su drugi za to kontraindicirani.

Utvrditi prihvatljivost nedostataka moguće je samo posebnom opremom. Zbog toga se preporučuje upotreba opreme koja je po stepenu verifikacije kvara bila veća od nominalne dozvoljene vrednosti samog kvara. Na primjer, pukotina od 3 mm ne može se izmjeriti instrumentom koji detektuje minimalne pukotine od 5 mm dužine.

Inače, na prihvatljivost ne utječu samo veličina i oblik nedostataka, a ne posljednja riječ za njihov broj i učestalost lokacije.

Zaključak na temu

Nedostaci zavarenih spojeva utiču na kvalitet spoja između elemenata sklopljene konstrukcije, a time i cijele konstrukcije u cjelini. Stoga se posebna pažnja poklanja ispravljanju grešaka u zavarivanju. Ne mogu se sami ukloniti. Postoje nedostaci koji se mogu lako otkloniti, postoje nedostaci koji se mogu eliminisati, ali ne lako. Poznati su načini za njihovo uklanjanje. I postoje nedostaci koji se ne mogu ispraviti. Zato je bolje da se postupak sprovede ispravno. Stoga proučite procese pojave šavova i razloge njihovog formiranja.