Дефектообразование является постоянным спутником сварщика РДС, да и полуавтомат сварочный при использовании отсутствие дефектов не гарантирует. То же касается автоматизированных и роботизированных установок для специализированной сварки.
Сам характер высокотемпературного воздействия на металлы (в том числе значительно отличающиеся друг от друга), неизбежные структурные изменения, стремительность фазовых переходов «твердое состояние металла – расплав -кристаллизация» придает сварочному дефектообразованию неизбежный характер. Высокая стоимость оборудования и его премиальное качество бездефектности швов опять же гарантирует – при определенных условиях бюджетный сварочный аппарат проварит стык не хуже, чем аналогичный инвертор . Концентрация и типы дефектных очагов обусловлены следующими причинами:
- Интенсивностью локального температурного нагрева, узкой концентрацией зоны высоких температур;
- Химическим составом ЗТВ, образующегося из свариваемого и электродного металла, флюса и шлака, электродной обмазки и захватываемых молекул окружающей среды, паров, примесей и т.п.;
- Длительностью взаимодействия расплава и размягченных кромок;
- Изменения в кристаллизующемся металле ввиду неоднократного термического воздействия (при многопроходной сварке).
Однако стоит разделять неизбежное дефектообразование и те проблемы с качеством стыков и швов РДС, которые подлежат устранению. Многообразие причин возникновения устраняемых дефектов при сварке достаточно велико. Если сгруппировать эти причины в зависимости от этапа выполнения работ, то картина такова:
- Общее качество основного материала (свариваемого металла);
- Общее качество вспомогательного материала (электродов, флюса, присадок, подкладок, газовой среды и пр.); - Проблемы с хранением всех используемых при сварке материалов;
- Неграмотная/недостаточная предсварочная подготовка вспомогательных и основных материалов;
- Сборка узлов и стыков с отклонением от конструктивно-технологических рекомендаций
- Неправильная настройка/наладка сварочного оборудования. Современные инверторы, от бюджетных Ресанта до сварочных аппаратов Linkoln Electric, трудно отрегулировать неправильно, но прецеденты случаются;
- Неопытность либо недостаточная квалификация персонала. К сожалению, на приобретение оборудования традиционно ассигнуется куда больше средств, чем на подготовку сварщиков – а ведь работать на самых современных комплексах предстоит людям.
Наряду с обширным «ассортиментом» причин необязательного дефектообразования при сварке сами разновидности подобных дефектов тоже весьма многообразны:
- Кратеры – уже из названия понятно, что речь идет об углублении в теле кристаллизующейся ванны. Образуется при неправильном (резком и/или в несоответствующем направлении) обрыве дугового столба при завершении сварочного цикла. Кратер опасен как сам по себе – в его области шов не так прочен, да и эстетически такой дефект смотрится невыгодно – но и как «эпицентр» возникновения трещин. Растрескивание от кратеров особенно вероятно, если в дальнейшем шов эксплуатируется при значительных механических нагрузках. Сравнительно легко заваривается, сварщики средней квалификации при работе возникновения кратеров практически не допускают.
- Прожоги и свищи – сквозные дефекты швов, из которых металл в расплавленном виде вытек за пределы ЗТВ (попутно образовав другой дефект – наплыв или натек). Свищи и прожоги характерны для тонкого металла, который нужно варить на высоких рабочих токах, используя сварочный полуавтомат либо мощный ручной инвертор. Устраняются точечной заваркой, часто требуют тонких электродов и виртуозной точности при устранении.
- Наплывы и натеки – возникают не только как побочный продукт прожогов, но и в качестве самостоятельных (и нежелательных) попутчиков сварного шва. Обусловлены натеки и наплывы отложением расплава на непрогретые кромки, свойственны для угловых и труднодоступных стыков. Если калибр шва соблюден, то устранение наплывов может быть необходимо по соображениям эстетической привлекательности шва, т.к. прочность и надежность от их наличия не зависят, а источником иных дефектных образований натеки не становятся.
- Непровары представляют собой линейные зоны, где отсутствует металлургическое сплавление металла шва и свариваемой заготовки. Прочность шва с непроваром тем ниже, чем обширнее область отсутствия сплавления. Допускается игнорировать лишь самые мелкие непровары при условии их поверхностного расположения – дефекты в глубине разделок и существенными габаритами придется устранять сплошным перевариванием стыка.
- Подрезы – антиподы непроваров, выглядят как срез с основного металла вдоль границы шва, характерны для угловых и тавровых стыков. Ликвидация подрезов сравнительно проста и не требует переделки узла – достаточно аккуратно наварить дополнительный валик, однако неизбежен рост трудозатрат и расходных материалов.
- Пористость – является следствием кристаллизации швов, сопряженной с большой концентрацией атмосферных и сопутствующих газов. Для эксплуатационной надежности мелкие поры единичного характера некритичны. Обширная пористость в виде лакун или цепей из «пузырьков» должна быть устранена переделкой сварного соединения.
- Трещины – один из самых негативных видов дефектов при сварке металлов и сплавов. Представляют собой разрушение межкристаллических связей, могут пролегать на поверхности ЗТВ и в глубине. Так называемые «горячие» трещины образуются непосредственно во время работы и требуют незамедлительного устранения причин их возникновения. «Холодные» трещины появляются после завершения термической обработки, порой спустя значительное время, уже при эксплуатации изделия или узла. Все стыки и швы с трещинами, исключая только мелкую сетку, т.н. «паутинку», необходимо переваривать заново.
Устранению каждого типа сварочных дефектов посвящена обширная литература и практические рекомендации – их конкретное содержание зависит от типа свариваемого металла (сплавов), конструктивных и технологических подробностей процесса, режимов термической обработки и др.
Оставьте свой комментарий
- Добавление комментария от гостя. Зарегистрируйтесь или войдите в свой аккаунт.