Tipuri de defecte de sudură și metode de eliminare a acestora. Definiţii ale principalelor defecte de sudare Defecte de sudare
Fiabilitatea structurii depinde de calitatea lucrărilor efectuate. Nu sunt permise defecte ale elementelor de fixare sudate, altfel produsul poate eșua în cel mai inoportun moment. Neglijența în timpul muncii și calificările scăzute ale maestrului pot duce la diverse probleme; tehnologiile și echipamentele de lucru trebuie utilizate în conformitate cu standardele GOST. Valorile sudurilor se pot încadra în toleranță sau, dimpotrivă, în acest din urmă caz, este necesară refacerea lucrării până la obținerea rezultatului dorit.
Când sunt expuse la diverși factori în timpul lucrului, se formează unele inconsecvențe inacceptabile ale cusăturilor. Defectele de sudură sunt împărțite în mai multe grupuri, ale căror toleranțe sunt descrise în detaliu în GOST:
- Defectele externe au o formă neuniformă a structurii, o consecință a nerespectării tehnologiei de formare.
- Conform GOST-23055, depozitele nemetalice sau de zgură, lipsa de fuziune și lipsa de penetrare a produselor metalice sunt acceptate pentru piesele defecte interne. Pentru identificarea acestei categorii de defecte se folosesc dispozitive de monitorizare a producției de sudare.
Corectarea se face prin gaurire prin intreaga cavitate, pentru a preveni dezvoltarea, se indeparteaza defectul si se sudeaza o noua legatura.
Cavități
O formă arbitrară care apare ca urmare a expunerii la gaze se numește cavitate. Apare atunci când metalul se topește, ciclul de expulzare a gazelor în exces nu este complet sau bazinul de sudură nu este format corect. Discontinuitățile se formează sub formă de cavități alungite; această categorie include cratere și scoici. Principalul tip de respingere a sudurii sunt fistulele care apar din următoarele circumstanțe:
- plasticitatea metalului nu îndeplinește cerințele;
- întărirea structurilor;
- încălzire neuniformă.
Defectele diferă ca formă, adâncime și locație, care pot fi localizate atât pe interior, cât și pe exteriorul cusăturii. Fistulele au o formă tubulară alungită și sunt cauzate de gaze. Nerespectarea reglementărilor tehnice, și anume prezența uleiului, a oxidării și a altor contaminanți la locul de sudare, duce la un defect de proiectare.
Un instrument de calitate scăzută poate provoca daune ireparabile, precum și utilizarea materialelor auxiliare sub formă de fluxuri. Viteza de producție crescută și fluxul nestandard de gaze protectoare afectează negativ caracteristicile cusăturii. Porii se formează din cauza folosirii de unelte defecte, sârmă sau o încăpere excesiv de ventilată.
Când arcul se rupe sau secțiunea finală este executată incorect, se formează cratere. Aspectul este determinat de tipul de pâlnie care trebuie sudată la detectare. Aparatele moderne de sudură pot elimina discrepanța prin reducerea curentului la sfârșitul conexiunii.
Incluziuni solide
Substanțele străine de orice origine reprezintă o problemă serioasă în procesul de sudare. Principalele greșeli sunt viteza mare de sudare, curentul scăzut și marginile murdare. Defectele de sudură sunt cauzate de:
- reziduuri de flux;
- incluziuni de zgură sau oxid.
Cele de oxid se formează ca urmare a lipsei de decapare a metalelor și a expunerii chimice. Zgura, dacă se respectă tehnologia, plutește la suprafață, dar în unele situații rămâne în interiorul cusăturii. Gazele protectoare creează un mediu în care este imposibilă includerea unui corp străin. Incluziunile metalice pot fi periculoase deoarece... au dimensiuni de până la câteva zeci de milimetri.
Condițiile de apariție depind de tipul de formare:
- dezbinat;
- liniar;
- alte educatii.
Zona operațiunilor de sudare în care se depășește conținutul de aditivi de zgură este digerată. Adesea, incluziunile apar la joncțiunea dintre o cusătură statică și o cusătură adăugată atunci când se fac produse multistrat.
Lipsa fuziunii și lipsa pătrunderii
Lipsa îmbinării metalului de bază, sau între elementele individuale, se numește non-fuziune. Se disting în cele superficiale, constând între furci, situate la baza cusăturii. Principalele motive pentru nefuziune sunt determinate:
- lungimea arcului crescută;
- curățarea inadecvată a marginilor;
- curent de sudare redus;
- viteza de sudare crescuta.
Prezența unui defect folosind conexiuni statice poate fi compensată prin sudură suplimentară. Ca rezultat, puterea scade și concentrarea stresului are loc în zona de non-fuziune.
Fuziunea insuficientă a îmbinării în timpul zonei de sudare se numește lipsă de fuziune. Principalele motive sunt reziduurile de rugină, oxidare, calcar și alte efecte adverse. Ca urmare a scăderii concentrației, crește posibilitatea unor tensiuni care afectează negativ structura în ansamblu. În cazul abaterilor de la toleranțe, zonele cu cusătură nesudată sunt curățate până la bază, iar operația de sudare se repetă.
Abaterea de la parametrii specificați ai formei suprafeței de sudură și a stării geometrice a conexiunii este cauzată de o încălcare a formei.
Există diverse tulburări, fiecare dintre ele apare din cauza anumitor condiții.
- Undercuts - un defect sub formă de adâncituri se formează de-a lungul marginilor sudurii atunci când este poziționat longitudinal. Se formează adesea la o viteză de sudare crescută, în urma căreia bazinul de sudură se întărește mai repede decât era de așteptat. Distanța crescută a arcului favorizează răspândirea lățimii de sudare pe metal, deoarece cu această schemă, transferul de căldură al arcului rămâne la același nivel, puterea nu este suficientă pentru a topi întreaga cavitate metalică.
- Excesul de material depus găsit în interiorul sudurii este o penetrare în exces. Defectele de deplasare liniară sunt o condiție în care piesele care sunt conectate sunt situate la diferite niveluri și există o diferență de înălțime între îmbinări. Există un defect de tip unghiular, în situațiile în care unghiul este asimetric față de elementul cap.
- Suprapunerea este o cantitate în exces de material formată în timpul procesului de îmbinare a unei cusături. Defectul se formează din cauza unui arc excesiv de lung, a unei înclinări incorecte a electrodului sau a unui curent de sudare crescut.
- Un burn-through este un orificiu traversant format ca urmare a scurgerii componentei metalice a bazinului de sudură. Defectele se formează ca urmare a utilizării unui curent ridicat la o viteză mică de mișcare a electrodului, căptușeală slabă sau degajare incorectă la margini.
Există și alte probleme asociate cu forma, de exemplu, marginile concave ale cusăturii formate pe partea rădăcină a îmbinării. Alte neconformități includ zgârieturi de tip suprafață, arc accidental, stropi de metal și altele.
Metode de detectare și control
O cusătură de înaltă calitate are marcaje adecvate. La întreprinderile mari, fiecare specialist pune o anumită amprentă pe suprafața unită. Următoarele metode sunt utilizate pentru a detecta defectele:
- inspectie vizuala;
- detectarea defectelor de culoare;
- metoda cu ultrasunete pentru identificarea zonelor defecte;
- radiații;
- metoda magnetica.
După ce este descoperit un defect, un angajat al departamentului de calitate determină soarta ulterioară a piesei; în cele mai multe cazuri, acestea sunt trimise pentru revizuire. Scăderea este îndepărtată folosind o unealtă abrazivă prin acțiune mecanică. Sudarea este utilizată pentru detectarea defectelor fisurilor mari, cu locul de sudare rezidual curățat în prealabil.
La sudarea diferitelor structuri metalice este deosebit de importantă calitatea îmbinărilor sudate realizate pe acestea.
Alături de proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a îmbinărilor sudate, cei mai importanți factori care determină performanța structurilor sudate includ absența defectelor în zona de sudură, zona de fuziune și zona afectată de căldură.
Defectele îmbinărilor sudate în timpul sudării prin fuziune sunt împărțite în:
Defecte la pregătire și asamblare;
Defecte de forma cusăturii;
Defecte ale structurii metalice a îmbinărilor sudate (externe și interne).
Defectele de pregătire și asamblare sunt cel mai adesea cauzate de:
Încălcări ale geometriei teșirii marginilor cusăturii;
Incoerența spațiului dintre margini de-a lungul lungimii elementelor îmbinate;
Nepotrivirea planurilor pieselor îmbinate.
Defectele de formă a cusăturii (decupări, slăbiri, arsuri, caneluri de contracție etc.) se datorează în principal:
Lățimea neuniformă a cusăturilor formate atunci când tehnica de mișcare a electrodului este încălcată;
Neuniformitatea golului marginii în timpul asamblarii, neuniformitatea convexităților de-a lungul lungimii cusăturii, îngroșările și depresiunile locale (în primul rând depind de calitatea nesatisfăcătoare a electrozilor în timpul sudării manuale și instabilitatea mecanismului mașinii în timpul sudării automate).
Pentru studenții specialităților de sudare, este necesar să cunoască în mod clar tipurile caracteristice de defecte (externe și interne), motivele formării lor și metodele de prevenire și eliminare; influența diferitelor defecte asupra proprietăților îmbinării sudate.
Ilustrațiile furnizate (diagrame și fotografii) ale defectelor vă permit să identificați rapid și fiabil tipul de defect, să stabiliți cauzele apariției acestuia și să luați prompt măsuri pentru a-l elimina.
Defectele de sudură prin fuziune sunt clasificate în funcție de localizarea lor în suprafață, interioară și transversală.
Defectele de suprafață includ:
- lipsa pătrunderii la rădăcina cusăturii;
Undercuts; supratensiuni;
cratere; subestimarea (slăbirea) suprafeței frontale a cusăturii;
Concavitatea rădăcinii cusăturii;
Deplasarea marginilor sudate;
O tranziție bruscă de la cusătură la metalul de bază (împerecherea sudură incorectă);
stropi de metal; oxidarea suprafeței; fisuri de suprafata.
Defectele interne includ:
Pori; incluziuni;
Filme de oxid;
Fisuri interioare;
Lipsa pătrunderii de-a lungul marginii cu metalul de bază și între straturi individuale;
Prin defecte includ fisuri și arsuri.
Pe lângă defecte - discontinuități, defectele sudării prin topire includ: deformarea formei îmbinării asociată cu deformarea și nerespectarea dimensiunilor geometrice ale sudurii sau punctelor cu valorile reglementate stabilite de NTD (normativ și documentatie tehnica).
GOST 30242-97 oferă o clasificare, desemnare și o scurtă descriere a defectelor în îmbinările sudate, o denumire numerică din trei cifre a defectelor și o denumire din patru cifre a soiurilor lor, o denumire cu litere a defectelor, numele defectelor în rusă, engleză și franceză, text explicativ, desene care completează definițiile.
Atunci când alegeți metode și mijloace pentru monitorizarea îmbinărilor sudate, este necesar să aveți o înțelegere clară a naturii defectelor și a motivelor apariției acestora. Cele mai tipice defecte care apar în timpul sudării prin fuziune sunt enumerate în tabel. 21.1.
Tabelul 21.1. Defecte care apar în timpul sudării prin topire
| Defecte | Definiția defectului (GOST 2601-84) | Motive pentru formarea defectelor | Caracteristicile defectului și metodele de corectare și eliminare a formării acestuia |
| Lipsa pătrunderii: - la rădăcina cusăturii; - între straturi individuale; - de-a lungul marginii cu metalul de bază (BM). | Un defect sub formă de lipsă locală de fuziune din cauza fuziunii incomplete a marginilor sudate sau a suprafețelor granulelor realizate anterior. | - aport redus de căldură; - pregătirea nesatisfăcătoare a suprafeței; - forma de taiere incorecta; - cantitate mare de matitate; - goluri mici; - deplasarea electrodului; - curățarea de proastă calitate a cusăturii după finalizarea trecerii. | Cel mai frecvent la sudarea aliajelor de aluminiu și a arcurilor scufundate. Sunt concentratori de stres. Dificil de detectat în sudurile circumferenţiale ale conductelor. Corecție - îndepărtarea părții de rădăcină a cusăturii urmată de sudare în una sau mai multe treceri. |
| Arsuri: - singure; - extins; - discret | Un defect sub forma unei găuri traversante care rezultă din scurgerea bazinului de sudură | - aport mare de căldură; - clearance-ul crescut; cantitate mică de tocitate; - deplasare mare a marginilor; - deformarea marginilor si separarea lor de captuseala in timpul sudarii | Viciu inadmisibil. Poate fi eliminat prin prelevare mecanică (cu freze) și sudare ulterioară în poziție verticală. |
Continuarea tabelului 21.1.
| Cratere | Defecte sub forma unei depresiuni în formă de pâlnie formate ca urmare a unei opriri bruște a sudării sau a unei opriri rapide a curentului de sudare | - echipamentul de sudura nu are functia de “umplere crater” sau este oprit. Calificarea scăzută a sudorului, încălcarea tehnicii de sudare. | Slăbirea secțiunii. Însoțită de contracție și fisuri de contracție. Concentrator de tensiune. Corectare - îndepărtarea zonei defecte și sudare. La sudarea automată, benzile tehnologice sunt folosite pentru a îndepărta craterul sau pentru a opri fără probleme curentul |
| Strângerea unei îmbinări sudate | Un defect sub formă de scurgere a metalului lichid pe suprafața rolei principale sau făcute anterior fără fuziune cu acesta. | - curent mare; - viteza mare de sudare; - arc lung (tensiune mare); - deplasarea electrodului; - viteza mare de avans a firului de umplere; - înclinarea electrodului (dirijare incorectă). | Apare pe partea din față a conexiunii sau pe partea din spate din cauza presării de proastă calitate a căptușelii și, de regulă, la sudarea în poziție orizontală și verticală, precum și la vale și în sus. Concentrator de tensiune. Corectat prin tratament mecanic. |
| Decupări ale zonei de fuziune: - unilaterale; - cu două fețe | Defecte sub forma unei depresiuni extinse de-a lungul liniei de fuziune a metalului de bază și a sudurii. | - curent mare; - de mare viteză; - arc lung; - înclinarea electrodului (dirijare incorectă). - Calificare scăzută a sudorului, încălcarea tehnicii de sudare. | De regulă, apare la sudarea cu surse concentrate în modul de penetrare adâncă, precum și la sudarea sudurilor de colț. Concentrator de tensiune. Slăbirea secțiunii. Corectare – decapare mecanică și sudare cu o cusătură „fir” pe toată lungimea subdecupajului. |
Continuarea tabelului 21.1.
| Interfața netedă a sudurii cu OM | Un defect sub forma unei tranziții ascuțite a suprafeței sudurii la metalul de bază. | - nerespectarea tehnicii de sudare; - viteza mare de avans a firului de umplere. | Concentrator de tensiune. Apare atunci când înălțimea armăturii exterioare a cusăturii este excesivă. Corecție – prelucrare mecanică. |
| Stropi de metal | Un defect sub formă de picături solidificate de metal electrod lichid pe suprafața unei îmbinări sudate. | - nerespectarea tehnicilor si modurilor de sudare; - arc lung; - electrozi neîncălziți sau de calitate scăzută. | Apare la sudarea cu electrozi acoperiți gros, în timpul sudării MT în CO 2 și sudării cu fascicul de electroni cu penetrare adâncă. Corecție - curățare mecanică. |
| Concavitatea rădăcinii cusăturii | Un defect sub forma unei depresiuni pe suprafața din spate a unei suduri cu o singură față. | - pregatirea si asamblarea necorespunzatoare a marginilor pentru sudare; - nerespectarea tehnicii de sudare. | Apare la sudarea sudurilor cap la cap și filet în poziție deasupra capului. Slăbirea secțiunii cusăturii. Corecție - sudare din partea cusăturii slăbite. |
| Coborârea cusăturii | Defect sub formă de sudură înclinată. | - decalaj mare; - unghi mare de taiere; - nerespectarea tehnicii de sudare. | Apare la aportul ridicat de căldură al sudării; Corectare: sudura la setari mai moale. |
| Deplasarea marginilor sudate | Un defect sub forma unei nepotriviri a marginilor sudate în înălțime din cauza asamblarii de calitate proastă a îmbinării sudate. | - încălcarea tehnologiei de asamblare; - nu a fost efectuat controlul operațional. | Apare de obicei la sudarea îmbinărilor cap la cap. Concentrator de tensiune. Corecție - sudare pentru a asigura o tranziție lină la metalul de bază. |
Continuarea tabelului 21.1.
| Fistula sudată | Un defect sub forma unei depresiuni oarbe în sudură. | - metal de bază de calitate scăzută; - încălcarea protecției bazinului de sudură. | Insoteste porii si fisurile care ies la suprafata. Cel mai adesea ele apar în timpul sudării MT în CO. Corectare: tăiere urmată de gătire. |
| Oxidarea suprafeței unei îmbinări sudate | Un defect sub forma unei pelicule de oxid cu diferite culori de pată pe suprafața îmbinării sudate. | - consum redus de gaz protector; - prezența impurităților în gazul de protecție; - contaminarea suprafetei duzei; - diametrul duzei selectat incorect și distanța acestuia față de suprafața metalică; - lipsa vizierelor de protectie suplimentare. | Apare la sudarea oțelurilor înalt aliate și a metalelor active. Corecția - curățarea mecanică și tratarea chimică a suprafeței îmbinării sudate. |
| Fisuri: - superficiale; - intern; - un capăt la altul; - longitudinal; - transversal; - ramificat. | Un defect sub forma unei ruperi în volumul sudurii sau de-a lungul liniei de fuziune cu metalul de bază. Ele pot intra în zona afectată de căldură. | - design rigid al produsului; - sudura in corpuri fixate rigid; - timp lung intre sudare si tratament termic; - viteza mare de racire; - eroare în proiectarea sudurii (butuci amplasați aproape); - încălcarea tehnologiei (temperatura de încălzire, ordinea suturilor); - încălcarea protecției; - metal de bază de calitate scăzută (BM). | Cel mai periculos și inacceptabil defect. Soluția este să forați în prealabil capetele fisurii. Extragerea fisurii la toată adâncimea ei, asigurând pregătirea necesară a marginilor (canelare), urmată de sudare în una sau mai multe treceri. După corectare, este necesară testarea nedistructivă a zonei reparate. |
Sfârșitul tabelului 21.1.
| Porii sudurii: -singuri; - distrat; -clustere; -lanţ. | Un defect de sudură sub forma unei cavități rotunde sau alungite umplute cu gaz. | - flux umed; - electrozi umezi; - pregatirea de proasta calitate a marginilor sudate si a suprafetei firului de sudura; - diametrul electrodului crescut; - arc lung; - viteza de sudare crescuta; - protectie de slaba calitate; - metal de bază de calitate scăzută. | De regulă, apare la sudarea aliajelor de aluminiu și titan, în suduri cap la cap profunde, când degazarea este dificilă. Slăbirea secțiunii. Etanșeitate redusă. Corecție - sunt lăsați pori unici acceptabili; în toate celelalte cazuri, zona defectă este selectată la un OM de înaltă calitate, urmată de sudare în una sau mai multe treceri. |
| Include: - zgura; - oxid; - nitrură; - wolfram. | Defecte sub formă de particule nemetalice sau metal străin în metalul de sudură. | - slaba pregatire a suprafetei; - metal de bază de calitate scăzută; - încălcarea tehnologiei de sudare; - încălcarea protecției. | Au o formă sferică sau alungită și sunt, de asemenea, aranjate sub formă de straturi. Concentratoare de tensiune. Corectare - îndepărtare urmată de sudare. |
În conformitate cu acest standard, defectele sunt împărțite în șase grupe, în principal în funcție de forma și locația lor în îmbinarea sudata (Tabelul 21.2):
1. fisuri;
3. incluziuni solide;
4. lipsa fuziunii și lipsa pătrunderii;
5. încălcarea formei cusăturii;
6. alte defecte.
Tabelul 21.2. Tipuri de defecte (în conformitate cu GOST 30242-97)
Continuarea tabelului 21.2.
| Microcrack | O fisură care are dimensiuni microscopice, care este detectată prin metode fizice cu o mărire de cel puțin 50x. |
| Fisura longitudinala | O fisură orientată paralel cu axa sudurii. Poate fi amplasat în metalul de sudură, la limita de fuziune, în zona afectată de căldură sau în metalul de bază. |
| Fisura transversala | O fisură orientată transversal pe axa sudurii. Poate fi amplasat în metalul de sudură, în zona afectată de căldură sau în metalul de bază. |
| Fisuri radiale | Crăpături care radiază dintr-un punct. Ele pot fi în metalul de sudură, în zona afectată de căldură sau în metalul de bază. |
| Crăpătură în crater | O fisură în craterul de sudură, care poate fi longitudinală, transversală sau în formă de stea. |
| Crăpături separate | Un grup de fisuri care pot fi localizate în metalul de sudură, în zona afectată de căldură, în metalul de bază. |
| Crăpături ramificate | Un grup de fisuri care apar dintr-o singură fisură. Ele pot fi amplasate în metalul de sudură, în zona afectată de căldură sau în metalul de bază. |
| Grupa 2. Pori | |
| Cavitatea de gaz | O cavitate de formă arbitrară formată din gaze prinse în metal topit, care nu are colțuri. |
| Timp de gaz | Cavitatea gazului este de obicei de formă sferică |
| Porozitate distribuită uniform | Un grup de pori de gaz distribuiți uniform în metalul de sudură. Ar trebui să se distingă de un lanț de pori. |
| Acumularea de pori | Un grup de cavități de gaz (mai mult de două), dispuse într-un grup cu o distanță între ele mai mică de trei dimensiuni maxime ale cavităților mai mari. |
| lanț de pori | O serie de pori de gaz dispuși în linie, de obicei paralelă cu axa sudurii, cu o distanță între ei mai mică de trei ori dimensiunea maximă a porului mai mare. |
| Cavitatea alungită | O discontinuitate extinsă de-a lungul axei sudurii. Lungimea discontinuității este de cel puțin două ori înălțimea acesteia |
| Fistula | O cavitate tubulară în metalul de sudură cauzată de eliberarea de gaz. Forma și poziția fistulei sunt determinate de modul de întărire și de sursa de gaz. În mod obișnuit, fistulele sunt grupate în ciorchini și distribuite într-un model de oase de pește. |
| Porul superficial | Un por de gaz care perturbă continuitatea suprafeței de sudură. |
| Înveliș de contracție | O cavitate formată din cauza contracției în timpul întăririi. |
| Crater | O gaură de contracție la capătul unui cordon de sudură care nu este sigilată înainte sau în timpul trecerilor ulterioare. |
Continuarea tabelului 21.2.
| Grupa 3. Incluziuni solide | |
| Incluziune solidă | Substante straine solide de origine metalica sau nemetalica in metalul de sudura. |
| Incluziunea de zgură | Zgură prinsă în metalul de sudură. În funcție de condițiile de formare, astfel de incluziuni pot fi liniare sau deconectate. |
| Includerea fluxului | Flux prins în metalul de sudură. În funcție de condițiile de formare, astfel de incluziuni pot fi liniare, deconectate sau altele. |
| Incluziunea de oxid | Oxid metalic introdus în metalul de sudură în timpul solidificării. |
| Incluziunea metalică | O particulă de metal străină încorporată în metalul de sudură. Există particule de wolfram, cupru sau alt metal. |
| Grupa 4. Lipsa fuziunii și lipsa pătrunderii | |
| Non-fuziune | Lipsa conexiunii între metalul de sudură și metalul de bază sau între cordonele de sudură individuale. |
| Lipsa de penetrare (penetrare incompletă) | Eșecul de topire a metalului de bază pe toată lungimea sudurii sau într-o secțiune, rezultat din incapacitatea metalului topit de a pătrunde în rădăcina îmbinării (lipsa de topire la rădăcina sudurii). |
| Grupa 5. Încălcarea formei cusăturii | |
| Încălcarea formei | Abaterea formei suprafețelor exterioare ale sudurii sau a geometriei îmbinării de la valoarea stabilită prin documentația tehnică. |
| Undercut continuu | O depresiune longitudinală lungă pe suprafața exterioară a cordonului de sudură de-a lungul marginilor sale, formată în timpul sudării. |
| Canelură de contracție | Decuparea din partea rădăcină a unei suduri cu o singură față cauzată de contracția de-a lungul limitei de fuziune. |
| Excesul de convexitate a sudurii cap la cap | Excesul de metal depus pe fața sudurii cap la cap peste valoarea specificată. Este un concentrator de stres. |
| Excesul de convexitate a sudurii de filet | Excesul de metal depus pe partea frontală a unei suduri de filet (pe toată lungimea sau într-o secțiune) peste valoarea specificată. |
| Pătrunderea depășită | Excesul de metal depus pe partea din spate a sudurii cap la cap peste valoarea specificată. |
| Exces local | Excesul de penetrare local peste valoarea stabilită. |
| Profil de sudură incorect | Abaterea dimensiunilor cusăturii de la valorile specificate în documentația tehnică. |
| aflux | Excesul de metal de depozit de sudură care s-a scurs pe suprafața metalului de bază, dar nu a fuzionat cu acesta. |
| Deplasare liniară | Un decalaj între două elemente sudate în care suprafețele lor sunt paralele, dar nu la nivelul necesar. |
Sfârșitul tabelului 21.2.
| Offset unghiular | Deplasare între două elemente de sudat, în care suprafețele acestora sunt situate la un unghi diferit de cel specificat. | |
| Natek | Metalul sudat care s-a așezat din cauza gravitației și nu are fuziune cu suprafața care se îmbină. | |
| Burn-through | Fluxul de metal din bazinul de sudură, care are ca rezultat formarea unui orificiu traversant în sudare. | |
| Canelură de margine incompletă | O canelură longitudinală continuă sau discontinuă pe suprafața unei suduri din cauza materialului de umplutură insuficient care umple zona secțiunii transversale necesară. | |
| Asimetrie excesivă a sudurii în filet | Depășind dimensiunea unui picior peste celălalt. | |
| Lățimea cusăturii inegale | Abatere Lățimea neuniformă a cusăturii în diferitele sale secțiuni, care diferă de valorile specificate în documentația tehnică. din | |
| Suprafață neuniformă | Denivelări aspre în forma suprafeței de întărire a cusăturii pe lungimea acesteia. | |
| Concavitatea rădăcinii cusăturii | O canelură superficială pe partea rădăcină a unei suduri unilaterale, formată din cauza contractării metalului bazinului de sudură în timpul cristalizării sale. | |
| Porozitatea la rădăcina sudurii | Prezența porilor la rădăcina sudurii datorită formării de bule în timpul solidificării metalului. | |
| Reluare | Rugozitatea locală a suprafeței la locul unde se reia sudarea. | |
| Grupa 6. Alte defecte | ||
| Alte defecte | Toate defectele care nu pot fi incluse în grupele 1-5. | |
| Arc aleatoriu (incendiare) | Deteriorarea locală a suprafeței metalului de bază adiacent sudurii, rezultată din aprinderea accidentală sau arderea arcului. | |
| Stropi de metal | Picături de metal de sudură sau metal de umplutură s-au format în timpul sudării și au aderat la suprafața metalului. | |
| zgârieturi de suprafață (lacrimi) | Deteriorări ale suprafeței cauzate de îndepărtarea unui element de fixare sudat temporar (benzi de proces, cleme etc.). | |
| Diluarea metalelor | Reducerea grosimii metalului la o valoare mai mică decât cea permisă în timpul prelucrării sau expunerii la un mediu corosiv. | |
Crăpături. Tipuri de fisuri
Fisurile sunt printre cele mai periculoase defecte și, conform tuturor documentelor de reglementare și tehnice ale îmbinărilor sudate, sunt considerate un defect inacceptabil.
O fisura este o discontinuitate într-o îmbinare sudata sub forma unui gol în sudarea sau zonele adiacente.
Fisurile în conformitate cu GOST 30242-97 sunt împărțite în funcție de orientarea lor față de cusătură în:
Longitudinal, orientat paralel cu axa sudurii si situat in metalul sudurii, la limita de fuziune, in zona afectata termic si in metalul de baza (Fig. 21.1 si 21.2);
Transversal, orientat transversal pe axa sudurii și situat în metalul sudurii, în zona afectată de căldură, în metalul de bază;
Radial - divergent radial dintr-un punct și situat în metalul sudurii, în zona afectată de căldură, în metalul de bază.
Pe baza temperaturii la care se formează fisuri, există următoarele tipuri:
Fierbinte, care are loc în intervalul de temperatură de cristalizare a metalului lichid;
Rece, care apare la temperaturi sub intervalul de cristalizare a metalului;
Reîncălziți fisurile.
Orez. 21.1. Fisuri longitudinale și transversale în metalul sudat
Orez. 21.2. Localizarea fisurilor de-a lungul secțiunii transversale a sudurii în timpul sudării cu zgură electrică:
A– de-a lungul axei cusăturii; b– între ramurile cristalelor columnare
Orez. 21.3. Crăpături într-o rupere a cusăturii: A– extinderea până la suprafața cusăturii; b– nu se extinde până la suprafața cusăturii
Orez. 21.4. Localizarea fisurilor de-a lungul secțiunii transversale de sudare (sudura cu arc): A– fisuri care nu se extind până la suprafața cusăturii; b– fisuri care se extind până la suprafața cusăturii
Astăzi, sudarea este folosită peste tot pentru a conecta diverse piese metalice. Este folosit cu succes atât în industrie, cât și în gospodăriile private. se numeste legatura permanenta a pieselor prin sudare. Ca urmare a acestui fapt, se formează diverse zone, care se caracterizează printr-un anumit set de proprietăți. Totul depinde de gradul de încălzire. Ele pot diferi în ceea ce privește proprietățile fizice, chimice și mecanice. Principalele defecte ale îmbinărilor sudate sunt cunoscute de mult timp. Ele trebuie evitate în timpul lucrului.
Sudarea este utilizată pentru îmbinarea pieselor metalice în industrie și în medii casnice.
Caracteristici și tipuri de îmbinări sudate
Înainte de a începe să vorbim despre defecte ale îmbinărilor sudate, merită să vorbim mai detaliat despre principalele tipuri și caracteristici ale acestora. Principiul sudării este destul de simplu. Metalul topit formează o cusătură, care se cristalizează. Materialul care este parțial topit constituie zona de fuziune. În apropierea acestei zone, se formează una în care metalul încălzit suferă un stres suplimentar. Se numește zona afectată de căldură. După aceasta vine metalul de bază. Structura și proprietățile sale nu se modifică în niciun fel în timpul lucrării.
Clasificarea sudurilor după poziţia în spaţiu.
Există mai multe tipuri principale de îmbinări sudate. Cele mai comune dintre ele sunt cap la cap, suprapunere, tee și colț. Toate diferă în ceea ce privește instalarea materialelor de bază și locația cusăturii. Calitatea cusăturii este direct influențată de mulți factori diferiți. Se pot forma atât defecte interne, cât și externe. Calitatea cusăturilor este direct afectată de gradul de contaminare a metalelor care urmează a fi îmbinate.
O mare varietate de oxizi, filme grase și așa mai departe pot fi prezente aici. De aceea suprafetele care trebuie sudate trebuie curatate inainte de lucru. Apropo, în timpul procesului este necesar să se combată oxizii formați la suprafață. În orice caz, rezistența conexiunii finale depinde direct de absența defectelor. Cusătura poate avea uneori exact aceeași rezistență ca materialul de bază, dar acest lucru este destul de dificil de realizat.
Despre defectele îmbinărilor sudate
După cum sa menționat mai devreme, defectele îmbinărilor sudate pot fi de natură foarte diversă. Ele trebuie reținute în timpul procesului de lucru. Dacă o persoană are o mulțime de cunoștințe despre ele, atunci va putea să sude părți care vor avea cusături perfecte. Este exact ceea ce ar trebui să ne străduim.
Tabel cu principalele tipuri de îmbinări sudate.
- Undercut Acesta este unul dintre tipurile de defecte ale îmbinărilor sudate. Este o canelură care se formează în punctul de fuziune a metalului de bază și a sudurii. Cel mai adesea, astfel de defecte apar atunci când există bazine mari de sudură. Aceasta înseamnă că o cantitate mare de metal este topită datorită utilizării unor valori mari de curent.
- Pluti. Acest defect se caracterizează prin scurgerea materialului de sudură pe metalul de bază. Un dezavantaj foarte neplăcut.
- Lipsa de penetrare. Un astfel de defect al îmbinărilor sudate poate apărea în cazurile în care la îmbinările elementelor structurale apare o topire insuficientă a metalului de bază. Acest loc este cel mai adesea umplut cu zgură, care, datorită structurii sale, formează porozitate și goluri în cusături. Este inacceptabil. Designul își pierde imediat proprietățile. Când se utilizează sudarea cu arc, poate apărea lipsa fuziunii din cauza utilizării unui curent insuficient. Acesta este unul dintre cele mai periculoase defecte. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că în acest loc încep să se formeze tensiuni suplimentare în timpul funcționării ulterioare a structurii. Acest lucru duce foarte adesea la distrugerea sa rapidă. Puteți scăpa de acest defect. Pentru a face acest lucru, se identifică lipsa de penetrare, iar apoi se realizează suprafața în zonele dificile.
- Crăpături. Aceasta este distrugerea parțială a materialului la cusătură sau în zona situată în apropierea acestuia. Ele se pot forma din mai multe motive. Dacă vorbim despre procesul când metalul este încă fierbinte, atunci apar fisuri ca urmare a cristalizării metalului. În stare solidă, pot apărea și o mare varietate de transformări structurale cu acesta. Acesta este al doilea motiv pentru apariția unor astfel de defecte.
Defecte la suduri: lipsă de topire, formă neuniformă, slăbire, fisuri, fistule, supraîncălzire.
Mecanismul de formare a fisurilor la cald este destul de simplu. În timpul sudării, metalul se încălzește. Odată ce sursa de căldură este îndepărtată, aceasta începe să se răcească treptat. Desigur, încep să se formeze zone de cristalizare. Încep să plutească printre metalul încă topit. Dacă nu ar exista microzone care să permită interacțiunea materialului cald și rece, atunci toate îmbinările sudate ar conține defecte. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă. Astfel, se poate presupune că cu cât intervalul de cristalizare este mai mare, cu atât este mai probabilă apariția fisurilor la cald. Carbonul afectează direct acest indicator. Există o relație directă aici. Cu cât există mai mult carbon în oțel, cu atât intervalul de cristalizare devine mai larg.
Se pot forma fisuri reci la cusătură. Ele apar atunci când materialul este răcit la o temperatură de aproximativ 200-300 de grade Celsius. Este posibil să nu apară imediat, ceea ce le face mai periculoase. Apariția fisurilor la rece este asociată cu faptul că în material încep să apară diverse transformări structurale din cauza anumitor transformări chimice. Există o dependență directă de cantitatea de carbon din material. Cu cât este mai mult, cu atât este mai probabil să apară fisuri la rece. Această tendință de a forma fisuri la rece și la cald determină un astfel de parametru precum sudarea metalelor. Acest parametru caracterizează capacitatea de a obține o îmbinare sudata care nu este diferită de materialele de bază.
Pori și incluziuni nemetalice
Defecte la suduri: cratere, decupări, pori, lipsă de penetrare, zgură, burn-through.
Porii. Aceste defecte ale îmbinărilor sudate sunt destul de frecvente. Porii sunt goluri umplute cu gaz. Ele pot avea dimensiuni microscopice sau pot forma defecte de câțiva milimetri în structură. În acest caz, ele se formează cel mai adesea la joncțiunea cusăturii cu materialul de bază. Acest defect este influențat de mulți parametri diferiți.
Cea mai importantă dintre acestea este concentrația de gaz în baia de gătit. Gazul este eliberat din metal în timpul procesului său de topire. Acest proces nu poate fi prevenit în niciun fel. Monoxidul de carbon nu se poate dizolva în fier; prin urmare, este eliberat sub formă de bule.
Incluziuni nemetalice. Aceste defecte ale îmbinărilor sudate în sine sunt asociate cu intrarea incluziunilor străine în structura de sudură ca urmare a lucrării.
Fisuri la îmbinarea sudata.
Există o mare varietate de astfel de incluziuni. Zgura, de exemplu, se poate forma ca urmare a curățării insuficiente a materialelor care urmează să fie îmbinate.
Cauza lor poate fi îndepărtarea completă insuficientă a zgurii în timpul sudării multistrat. Când munca este efectuată prin topire, în sudare se formează un material, care diferă ca proprietăți fizice și chimice de metalul de bază. În acest sens, se pot forma și defecte similare. Incluziunile străine pot fi de natură foarte diversă.
Studiu de defect
Un defect de sudare este porii, care este umplerea golurilor cu gaze.
Desigur, dacă există defecte în diferite îmbinări sudate, atunci acestea trebuie studiate. Macroanaliza este adesea folosită în acest scop. Constă în faptul că structura metalului este studiată cu ochiul liber sau cu lupa. Spre deosebire de analiza microscopică, macroanaliza nu permite studierea corectă a structurii materialului. Sarcina sa principală este de a controla calitatea pieselor care sunt îmbinate în timpul procesului de sudare. Vă permite să determinați tipul de fractură, structura fibroasă, încălcările structurii continue și așa mai departe. Pentru a efectua o astfel de analiză este necesară supunerea piesei studiate la gravare cu elemente speciale și la prelucrare la mașini de șlefuit. Acest eșantion se numește macrosecțiune. Nu trebuie să existe denivelări sau incluziuni străine pe suprafața sa, inclusiv ulei.
Toate acele defecte care au fost descrise mai sus pot fi studiate și identificate cu ajutorul macroanalizei.
Pentru a dezvălui structura unui material, cele mai des sunt utilizate metode de gravare a suprafeței.
Tipuri de margele în cusături.
Această abordare este cea mai potrivită pentru oțelurile cu carbon scăzut și mediu. Macrosecția, care este pregătită în prealabil, trebuie scufundată în reactiv cu partea care este analizată. În acest caz, suprafața sa trebuie curățată cu alcool. Ca rezultat al interacțiunii elementelor, are loc o reacție chimică. Vă permite să înlocuiți cuprul din soluție. Se înlocuiesc materiale. Ca rezultat, cuprul se depune pe suprafața sondei. Sunt gravate acele locuri în care cuprul nu a acoperit complet materialul de bază. Aceste locuri conțin orice defecte. După aceasta, proba este îndepărtată din soluția apoasă, uscată și curățată. Toate aceste acțiuni trebuie făcute cât mai repede posibil pentru a nu avea loc o reacție de oxidare. Ca rezultat, este posibil să se identifice acele zone în care sunt prezente cantități mari de carbon, sulf și alte materiale.
Gravarea zonelor care conțin aceste materiale nu are loc în același mod. Acolo unde există o concentrație mare de carbon și fosfor, cuprul nu este eliberat intens la suprafață. Acesta este gradul minim de protecție a metalelor. Drept urmare, aceste locuri sunt supuse celei mai mari gravuri. Ca rezultat al reacției, aceste zone devin mai închise la culoare. Este mai bine să folosiți această metodă pentru oțelurile care conțin o cantitate minimă de carbon. Dacă există mult, atunci va fi foarte dificil să îndepărtați cuprul de pe suprafața probei.
Tipuri de subtăieri în cusături.
Există și alte metode de macroanaliza a structurii materialelor dintr-o îmbinare sudată. De exemplu, metoda de imprimare foto este adesea folosită pentru a determina cantitatea de sulf. Hârtia fotografică este umezită și ținută la lumină pentru un timp. După aceasta, se usucă între coli de hârtie folie. Soluția în care este introdus inițial conține o anumită cantitate de acid sulfuric. Apoi, desigur, această hârtie este așezată într-un strat uniform pe o macrosecțiune.
Ar trebui netezit cu o rolă, astfel încât toate deformațiile sale să fie complet eliminate. Orice bule de aer care pot rămâne între hârtia foto și metal trebuie îndepărtate complet. Numai în acest caz cercetarea va fi obiectivă. Trebuie ținut în această poziție timp de aproximativ 3-10 minute. Timpul depinde de grosimea originală a sondei, precum și de alți factori.
Tipuri de lipsă de penetrare.
Incluziunile de sulf care se află în metalul depus vor reacționa cu siguranță cu acidul care a fost aplicat pe suprafața hârtiei fotografice. În zonele în care se eliberează hidrogen sulfurat, se va forma o substanță numită emulsie fotografică. Zonele de sulfură de argint care se vor forma în urma reacției arată clar distribuția sulfului în metal.
Desigur, aceste zone vor fi observate pe hârtie. Hârtia fotografică care a fost folosită pentru experiment trebuie spălată și apoi păstrată într-o soluție de hiposulfit. După aceasta, se spală din nou în lichid și se usucă. Dacă în sudură sunt prezente incluziuni de fluor, acestea vor ieși cu siguranță sub formă de zone de culoare închisă.
Rezumând
Astfel, în prezent există multe metode de identificare a defectelor la îmbinările sudate. Toate au un scop specific. Fiecare metodă vă permite să aflați cât de mult dintr-un anumit material este conținut în structura cusăturii, ceea ce poate afecta negativ structura acestuia.
Pe lângă metodele de macroanaliza, metodele de microanaliza au fost introduse recent destul de des. Au același scop ca și precedentele. Cu toate acestea, ele permit în plus să studieze structura materialului. Aici munca se desfășoară la nivel molecular al structurii rețelei cristaline.
Funcționarea ulterioară a structurii depinde de calitatea sudurii, astfel încât defectele îmbinărilor sudate nu sunt permise. Mulți factori contribuie la apariția defectelor, de exemplu:
- încălcarea tehnologiei de lucru;
- neglijenţă;
- calificarea scăzută a sudorului;
- utilizarea echipamentelor defecte;
- efectuarea lucrărilor fără pregătirea corespunzătoare, în condiții meteorologice nefavorabile.
Există valori acceptabile și inacceptabile ale defectelor de sudură în funcție de gradul de reducere a parametrilor tehnici ai produsului în ceea ce privește rezistența. În cazul încălcărilor acceptabile, defectele de sudare nu sunt corectate; în al doilea caz, este necesară eliminarea lor. Adecvarea produsului pentru utilizare și determinarea dacă cusătura îndeplinește standardele se realizează în conformitate cu GOST 30242-97.
Tipuri de defecte de sudare
O cusătură de sudură corectă implică omogenitatea compoziției materialului de bază și de umplutură, formarea formei dorite, absența fisurilor, lipsa de penetrare, preaplin și prezența substanțelor străine. Se disting următoarele tipuri de defecte ale îmbinărilor sudate:
- extern;
- intern;
- un capăt la altul.
Ce sunt defectele externe?
Defectele externe ale sudurilor și îmbinărilor sunt detectate vizual. Încălcări ale regimului de sudare, nerespectarea preciziei direcției și mișcării electrodului din cauza grabei sau iresponsabilității sudorului, fluctuațiile tensiunii electrice în timpul lucrărilor de sudare duc la formarea unei cusături de dimensiune și formă greșită.
Semnele caracteristice ale aspectului exterior al defectelor sunt: diferența de lățime a sudurilor longitudinale și a picioarelor de colț, claritatea trecerii de la oțelul de bază la cel depus.
Cu metoda de sudare manuală, încălcările apar din cauza erorilor în pregătirea marginilor, neglijării modului și vitezei de sudare și lipsei măsurătorilor de control în timp util. Defectele sudurilor și motivele formării lor la efectuarea metodelor de sudare automată sau semiautomată constau în creșteri excesive ale tensiunii electrice și erori de funcționare. Se disting următoarele tipuri externe de defecte de sudură:
Crăpături cusăturile sunt calde și reci, longitudinale, transversale, radiale. Primele dintre ele apar atunci când se folosesc temperaturi ridicate de la 1100 la 1300°C, afectând proprietățile metalului în ceea ce privește reducerea ductilității și apariția deformațiilor la tracțiune. Acest tip de defecte de sudură este însoțit de o creștere a elementelor chimice nedorite în compoziția oțelului. Fisurile la rece pot apărea la temperaturi de până la 120°C în timpul răcirii, iar ulterior sub influența sarcinilor în timpul funcționării. Motivul pentru acest tip de defect poate fi o scădere a rezistenței oțelului din cauza tensiunilor de sudare sau a prezenței atomilor de hidrogen dizolvați.
Fisura in sudura
Undercut caracterizată prin prezența unei depresiuni între oțelul aliat și cel de bază. Acest tip de defect de sudură este mai frecvent decât altele. O creștere a tensiunii arcului în timpul sudării rapide duce la o subțiere a grosimii oțelului și la o scădere a rezistenței. Pătrunderea mai adâncă a uneia dintre margini face ca oțelul lichid să curgă pe cealaltă suprafață, motiv pentru care canelura de sudură nu are timp să se umple. În acest caz, defectele de sudare și metodele de eliminare a acestora sunt determinate vizual. Defectele de lucru sunt eliminate prin decapare, urmată de supragătire.
Subdecupare sudură
aflux apare atunci când metalul topit curge pe suprafața oțelului de bază fără a forma o masă omogenă cu acesta. Acest tip de defect se caracterizează prin formarea unui contur de cusătură fără a obține o rezistență suficientă, ceea ce afectează rezistența totală a metalului. Motivul defectului este folosirea tensiunii scăzute a arcului, prezența scarii pe marginile pieselor și scurgerea oțelului topit la sudarea cusăturilor orizontale când suprafața structurilor sudate este verticală. Sudarea excesiv de lentă duce, de asemenea, la formarea de flăcări, datorită apariției excesului de metal topit.
Cratere apar datorită unei separări ascuțite a arcului. Au forma unor depresiuni unde se poate forma lipsa de penetrare si slăbirea materialului cu proprietăți de contracție, ducând la apariția fisurilor. Craterele apar din cauza erorilor de sudură. Deoarece craterul este de obicei cauza fisurilor, motiv pentru care nu este permis, dacă este găsit, trebuie curățat, apoi re-sudat.
Crater format în cordonul de sudură
Fistule Ele arată ca niște pâlnii cu o depresiune pe corpul cusăturii. Sunt formate din cochilii sau pori de dimensiuni suficient de mari, cu pregătire insuficientă a suprafeței elementelor de sudură și a sârmei de umplere. Acest tip de defect poate fi observat și în timpul inspecției vizuale și trebuie corectat imediat.
Pâlnii tipice pentru fistulă
Defecte interne de sudura
Defectele interne de sudare nu pot fi detectate vizual. De obicei apar din cauza unei încălcări a procesului de sudare și a calității inadecvate a materialului. Cu defecte interne pot apărea și fisuri, dar nu sunt vizibile sau mici, dar se pot deschide în timp. Fisurile ascunse sunt periculoase deoarece sunt greu de detectat, iar stresul poate crește treptat și poate duce la distrugerea rapidă a structurii și, prin urmare, sunt extrem de periculoase. Cauza defectelor poate fi solicitările enorme și răcirea rapidă atunci când se utilizează oțeluri carbon și aliaje. Cele mai comune tipuri de acest tip de defecte sunt următoarele:
Lipsa de penetrare apare atunci când nu există o fuziune insuficientă a părților sudate ale cusăturii la locul lor. Motivul constă în pregătirea necorespunzătoare a marginilor din cauza ruginii, a depunerilor, a lipsei de spațiu liber și a marginilor terne. În plus, graba și viteza de sudare rapidă, puterea scăzută a curentului sau deplasarea electrodului de pe axa cusăturii pot duce, de asemenea, la lipsa penetrării sudurii. Datorită reducerii secțiunii transversale a sudurii, apare o concentrație de tensiuni, care se reflectă într-o scădere a rezistenței îmbinărilor, care sub sarcinile de vibrație este de până la 40%, iar suprafețe mari de lipsă de penetrare - până la 70%. Dacă valorile admise sunt depășite, cusătura trebuie curățată și resudată.
Lipsa de penetrare și umplere
Porii– acestea sunt spațiile libere ale sudurii umplute cu gaz, în principal hidrogen. Motivul acestui tip de defect este prezența impurităților străine în materialele sudate, umiditatea și protecția insuficientă a bazinului de sudură. Dacă concentrațiile admisibile ale porilor sunt depășite, sudarea este supusă supragătirii.
Pori în sudură
În plus, se pot observa incluziuni de zgură, wolfram și oxid, care apar și atunci când tehnologia procesului de sudare este încălcată.
Prin defecte
Acest tip de defect implică prezența porilor care trec prin întreaga grosime a sudurii și este detectat și vizual. Apar în cea mai mare parte în timpul sudării directe. La acest tip de defect pot apărea arsuri și fisuri.
Burn-through-ul apare ca urmare a utilizării unui curent ridicat și a sudării lente. Motivul este deschiderea excesivă a golului de la margini, potrivirea slăbită a plăcuțelor, ceea ce duce la scurgerea bazinului de sudură. Verificarea cusăturii pentru defecte se efectuează vizual; dacă depășește norma admisă, sudarea trebuie curățată și re-sudată.
Metode de detectare, monitorizare și eliminare a defectelor
Pentru a detecta defectele de sudură se folosesc următoarele metode:
- inspecție vizuală - efectuată cu ajutorul dispozitivelor de mărire;
- detectarea defectelor de culoare - bazată pe o schimbare a culorii unui material special la contactul cu un material fluid, de exemplu kerosen;
- metoda magnetică - măsurarea distorsiunii undelor magnetice;
- metoda ultrasonică - utilizarea detectorilor de defecte ultrasonice care măsoară reflexia undelor sonore;
- metoda radiatiei - suduri cu raze X si obtinerea unei imagini cu toate detaliile defectului.
Pentru a asigura calitatea sudurii, se efectuează marcarea și marcarea. Fiecare sudor își pune amprenta pe zona sa de sudare.
Dacă se detectează un defect, este necesar să se elimine defectele de sudare. Pentru aceasta, se folosesc următoarele tipuri de lucrări:
- sudare - folosită pentru eliminarea fisurilor mari, având pregătit în prealabil fisura prin găurire și curățare cu o daltă sau o unealtă abrazivă;
- fisurile interne mici, lipsa de fuziune și incluziunile trebuie curățate complet sau tăiate cu re-sudare;
- cusăturile incomplete și decupările de sudură sunt eliminate prin suprafața sau sudarea în straturi subțiri;
- Scăderea este îndepărtată mecanic folosind o unealtă abrazivă;
- Supraîncălzirea metalului este eliminată prin tratament termic.
Se presupune în principal că metalul sudat trebuie să fie solid. Și toate formațiunile care fac sudura neomogenă sunt considerate a fi defecte. Se disting următoarele: tipuri de defecte de sudare: micro- și macrofisuri (fierbinți și reci), lipsă de penetrare, pori, incluziuni diverse.
Defecte interne și externe la suduri
Cea mai comună metodă de clasificare a defectelor de sudare este după localizarea lor. Conform acestei clasificări, se face o distincție între defectele interne și externe de sudare. Cele externe merg la suprafața cusăturii și a zonei afectate de căldură, iar cele interne se află în interiorul îmbinării fără a ieși la suprafață. De aici rezultă că același tip de defect (de exemplu, fisuri sau pori) poate fi atât intern (dacă este situat în interior), cât și extern (dacă iese la suprafață).
Defecte exterioare de sudura
Defectele exterioare ale îmbinărilor sudate includ forma neuniformă a sudurii din cauza formării necorespunzătoare, subtăieri ale cusăturii, arsuri ale metalului care este sudat, căderi, fisuri, pori și alte defecte care sunt localizate pe suprafața metalului. Toate acestea sunt dezvăluite în timpul inspecției vizuale externe a îmbinării sudate. Tipurile comune de defecte externe sunt enumerate și prezentate mai jos în text.
Defecte interne de sudura
Defectele interne ale îmbinărilor sudate, conform GOST 23055, includ incluziuni nemetalice, zgură și oxizi, lipsa de penetrare și lipsa de fuziune a metalului, precum și porii și fisurile care nu se extind la suprafața metalului. Pentru a identifica astfel de defecte, în practică se folosesc metode de testare nedistructivă de sudare. Textul de mai jos descrie tipuri comune de defecte interne.
Defecte de formare a cusăturilor
Defectele în formarea sudurilor se manifestă în denivelările formei acestora (vezi figura din dreapta). Acestea sunt formate din cauza condițiilor de sudură inconsecvente, a decalajului variabil dintre marginile sudate și a unghiului de teșire neuniform al marginilor. O discrepanță între forma reală a cusăturii și cea necesară poate apărea din cauza sudării incorecte, din cauza poziționării incorecte a electrodului în raport cu marginile sudate.
Un defect similar poate apărea la altele. De exemplu, în timpul sudării automate, cauza unui astfel de defect poate fi alunecarea firului de sudură în mecanismul de alimentare, o cădere de tensiune în rețea, metalul topit care intră în goluri etc.
Lipsa pătrunderii sudurii
.jpg)
Cel mai adesea, lipsa pătrunderii în suduri apare în cazurile în care există mici goluri între marginile sudate, când marginile sunt puternic tocite, precum și atunci când sunt contaminate, când electrodul sau firul de sudură este poziționat incorect față de marginile care sunt sudate, când curentul de sudare este insuficient și când viteza de sudare este crescută.
Foarte des, lipsa de penetrare se formează la rădăcina cusăturii (diagrama a) și b) din figura din stânga și diagramele c) și d) din figură). În sudarea automată cu arc scufundat, lipsa pătrunderii, în majoritatea cazurilor, se formează la începutul sudurii. Pentru a preveni apariția lor, se recomandă efectuarea sudării pe plăcuțe speciale. Lipsa de penetrare este unul dintre cele mai periculoase defecte pentru o îmbinare sudata.
Sudate subtaieri
.jpg)
Pe suprafața îmbinării se formează subtăieri de sudură. Undercuts sunt depresiuni în metalul de bază situate de-a lungul marginilor sudurii. Apar din cauza curentului de sudare excesiv de mare si datorita lungimii mari a arcului electric, deoarece în acest caz, lățimea sudurii crește și marginile marginilor sudate se topesc mai puternic.
Există mai multe tipuri de fisuri de sudură:
Tip de defect de sudare. Precum și dimensiunea și locul de origine.
Proprietățile mecanice ale îmbinării sudate. Acestea sunt rezistența la tracțiune, fluiditatea, rezistența la impact, ductilitatea, rezistența la coroziune, rezistența la oboseală etc.
Condițiile în care este utilizat produsul. Practic, este natura mediului.
Funcții pe care trebuie să le îndeplinească produsul. Există chiar și un termen: „potrivit scopului”. Acestea. același defect într-o sudură poate fi acceptabil pentru o sarcină, dar inacceptabil pentru alta.
Pentru a lua o decizie cu privire la admisibilitatea defectelor de un anumit tip și dimensiune, este necesar ca capacitatea de măsurare a dispozitivului pentru monitorizarea defectelor să fie mai mare decât valoarea admisă a defectului. Adică, dacă în sudare sunt permise defecte de dimensiuni de cel mult 2 mm, atunci un dispozitiv cu o capacitate de măsurare de 5 mm nu poate fi utilizat pentru a controla această cusătură.
Pentru a determina valoarea maximă a unui defect admisibil, trebuie avut în vedere că defectele de sudură cresc în principal capacitatea oțelului de a suferi oboseală și rupere fragilă.
Pentru distrugerea de acest tip, pericolul cel mai mare îl reprezintă defectele plane (microfisuri, macrofisuri, lipsă de pătrundere). Dacă sunt identificați, trebuie să acordați atenție nu numai dimensiunilor maxime ale defectelor individuale, ci și locației relative și numărului lor.
Pericolul defectelor plane constă în faptul că sunt concentratoare de solicitări mari din cauza lipsei unei raze de curbură la fisuri. Defectele spațiale, precum porii, bulele de gaz sau orice incluziuni au o anumită rază de curbură, prin urmare, prezintă un pericol mai mic, chiar dacă sunt mai mari ca număr.
Cu o mică rotunjire la baza fisurii, pentru a evalua tensiunile care acţionează în aceasta, se utilizează factorul de intensitate a tensiunii K1, care permite evaluarea mecanicii ruperii. Factorul de intensitate a tensiunii poate fi determinat dacă solicitarea necesară pentru rupere este mai mică decât limita de curgere a materialului. Acesta este determinat de formula:
unde a este dimensiunea (înălțimea) defectului extern sau jumătate din dimensiunea defectului intern;
bm - efort de tracțiune;
bv - efort de încovoiere;
Мm și Мв sunt coeficienți, a căror valoare este determinată de raportul dintre dimensiunea defectului și grosimea piesei și locația defectului;
Q este un coeficient care depinde de forma defectului.
Pentru îmbinările sudate care nu sunt supuse recoacerii post-sudare, pentru a reduce tensiunile interne, calculele de deschidere critică a fisurilor (COD) trebuie să fie utilizate pentru a evalua acceptabilitatea defectelor de sudare. Calcularea coeficientului K1, sau găsirea valorii deschiderii critice, face posibilă determinarea cu mare precizie a valorii unui posibil defect de sudare admisibil.
