Druhy chýb zvarov a spôsoby ich odstraňovania. Definície hlavných chýb zvárania Chyby zvárania
Spoľahlivosť konštrukcie závisí od kvality vykonanej práce. Chyby v zváraných spojovacích prvkoch nie sú povolené, inak môže výrobok zlyhať v najnevhodnejšom okamihu. Nedbanlivosť pri práci a nízka kvalifikácia majstra môžu viesť k rôznym problémom, pracovné technológie a zariadenia sa musia používať v súlade s normami GOST. Hodnoty zvarov môžu byť v tolerancii alebo naopak v druhom prípade je potrebné prácu opakovať, kým sa nedosiahne požadovaný výsledok.
Pri vystavení rôznym faktorom počas práce sa vytvárajú niektoré neprijateľné nezrovnalosti švov. Chyby zvárania sú rozdelené do niekoľkých skupín, ktorých tolerancie sú podrobne opísané v GOST:
- Vonkajšie chyby majú nerovnomerný tvar konštrukcie v dôsledku nedodržania technológie formovania.
- Podľa GOST-23055 sú pre vnútorné chybné časti akceptované nekovové alebo troskové usadeniny, nedostatok fúzie a nedostatok prieniku kovových výrobkov. Na identifikáciu tejto kategórie chýb sa používajú zariadenia na monitorovanie výroby zvárania.
Korekcia sa robí prevŕtaním celej dutiny, aby sa zabránilo rozvoju, defekt sa odstráni a zvarí sa nový spoj.
Dutiny
Ľubovoľný tvar, ktorý sa objaví v dôsledku vystavenia plynom, sa nazýva dutina. Vyskytuje sa, keď sa kov roztaví, cyklus vypudzovania prebytočných plynov nie je dokončený alebo zvarový kúpeľ nie je vytvorený správne. Diskontinuity sa tvoria vo forme podlhovastých dutín, do tejto kategórie patria krátery a mušle. Hlavným typom odmietnutia zvárania sú fistuly, ktoré vznikajú v dôsledku nasledujúcich okolností:
- plasticita kovu nespĺňa požiadavky;
- vytvrdzovacie štruktúry;
- nerovnomerné zahrievanie.
Vady sa líšia tvarom, hĺbkou a umiestnením, ktoré môžu byť umiestnené na vnútornej aj vonkajšej strane švu. Fistuly majú podlhovastý tubulárny tvar a sú spôsobené plynmi. Nedodržanie technických predpisov, a to prítomnosť oleja, oxidácie a iných nečistôt na mieste zvárania, vedie ku konštrukčnej chybe.
Nekvalitný nástroj môže spôsobiť nenapraviteľné škody, ako aj použitie pomocných materiálov vo forme tavív. Zvýšená rýchlosť výroby a neštandardný tok ochranných plynov nepriaznivo ovplyvňujú vlastnosti švu. Póry sa tvoria v dôsledku používania chybných nástrojov, drôtu alebo príliš vetranej miestnosti.
Keď sa oblúk zlomí alebo sa záverečná časť vykoná nesprávne, vytvoria sa krátery. Vzhľad je určený typom lievika, ktorý je potrebné pri zistení zvariť. Moderné zváracie stroje dokážu nesúlad odstrániť znížením prúdu na konci pripojenia.
Pevné inklúzie
Cudzie látky akéhokoľvek pôvodu sú vážnym problémom v procese zvárania. Hlavnými chybami sú vysoká rýchlosť zvárania, nízky prúd a špinavé hrany. Chyby zvaru sú spôsobené:
- zvyšky toku;
- troska alebo oxidové inklúzie.
Oxidové sa tvoria v dôsledku nedostatku odizolovania kovov a chemickej expozície. Troska, ak je dodržaná technológia, vypláva na povrch, ale v niektorých situáciách zostáva vo vnútri švu. Ochranné plyny vytvárajú prostredie, do ktorého nie je možné začleniť cudzie teleso. Kovové inklúzie môžu byť nebezpečné, pretože... majú rozmery až niekoľko desiatok milimetrov.
Podmienky výskytu závisia od typu formácie:
- nejednotný;
- lineárny;
- iné vzdelanie.
Digeruje sa oblasť zváracích operácií, v ktorých je prekročený obsah troskových prísad. Pri výrobe viacvrstvových výrobkov sa často inklúzie objavujú na križovatke statického a pridaného švu.
Nedostatok fúzie a nedostatok prieniku
Nedostatok spojenia základného kovu alebo medzi jednotlivými prvkami sa nazýva nefúzia. Rozlišujú sa na povrchové, pozostávajúce medzi vidlicami umiestnenými na spodnej časti švu. Hlavné dôvody nefúzie sú určené:
- zvýšená dĺžka oblúka;
- nedostatočné čistenie okrajov;
- znížený zvárací prúd;
- zvýšená rýchlosť zvárania.
Prítomnosť defektu pomocou statických spojov môže byť kompenzovaná dodatočným zváraním. Výsledkom je zníženie pevnosti a koncentrácia napätia v nefúznej zóne.
Nedostatočná fúzia spoja počas zóny zvárania sa nazýva nedostatok fúzie. Hlavnými dôvodmi sú zvyšky hrdze, oxidácia, vodný kameň a iné nepriaznivé vplyvy. V dôsledku poklesu koncentrácie sa zvyšuje možnosť napätí, ktoré negatívne ovplyvňujú štruktúru ako celok. V prípade odchýlok od tolerancií sa miesta s nezvareným švom očistia až k základni a zváracia operácia sa zopakuje.
Odchýlka od stanovených parametrov tvaru zvarovej plochy a geometrického stavu spoja je spôsobená porušením tvaru.
Existujú rôzne poruchy, z ktorých každá sa vyskytuje v dôsledku určitých podmienok.
- Podrezanie - pozdĺž okrajov zvaru sa pri pozdĺžnom umiestnení vytvorí defekt vo forme vrúbkov. Často sa vytvára pri zvýšenej rýchlosti zvárania, v dôsledku čoho zvarový kúpeľ tvrdne rýchlejšie, ako sa očakávalo. Zväčšená vzdialenosť oblúka podporuje šírenie šírky zvaru po kove, pretože s touto schémou zostáva prenos tepla oblúka na rovnakej úrovni, výkon nestačí na roztavenie celej kovovej dutiny.
- Prebytočný nanesený materiál nachádzajúci sa na vnútornej strane zvaru je nadmerný prienik. Poruchy lineárneho posunu sú stav, v ktorom sú spájané časti umiestnené na rôznych úrovniach a medzi spojmi je rozdiel vo výške. Existuje uhlový typ defektu v situáciách, keď je uhol asymetrický k prvku zadku.
- Prekrytie je prebytočné množstvo materiálu vytvoreného počas procesu spájania švu. Porucha vzniká v dôsledku príliš dlhého oblúka, nesprávneho sklonu elektródy alebo zvýšeného zváracieho prúdu.
- Prepálenie je priechodný otvor vytvorený v dôsledku úniku kovovej zložky zvarového kúpeľa. Poruchy vznikajú v dôsledku použitia vysokého prúdu pri nízkej rýchlosti pohybu elektródy, zlého obloženia alebo nesprávnej vôle okrajov.
S tvarom sú spojené aj ďalšie problémy, napríklad konkávne okraje švu vytvoreného na koreňovej strane spoja. Medzi ďalšie nezhody patrí odieranie povrchu, náhodné iskrenie, rozstrek kovu a iné.
Detekčné a kontrolné metódy
Vysoko kvalitný šev má príslušné značky. Vo veľkých podnikoch každý špecialista umiestni určitú značku na spojenú oblasť. Na zistenie defektov sa používajú tieto metódy:
- vizuálna kontrola;
- detekcia farebných chýb;
- ultrazvuková metóda na identifikáciu defektných oblastí;
- žiarenie;
- magnetická metóda.
Po zistení závady pracovník oddelenia kvality určí ďalší osud dielu, vo väčšine prípadov sú zaslané na revíziu. Previsnutie sa odstraňuje pomocou brúsneho nástroja mechanickým pôsobením. Zváranie sa používa na detekciu chýb veľkých trhlín, pričom zvyškové miesto zvárania je vopred vyčistené.
Pri zváraní rôznych kovových konštrukcií je dôležitá najmä kvalita zvarových spojov na nich vyrobených.
Spolu s mechanickými vlastnosťami a koróznou odolnosťou zvarových spojov patrí medzi najdôležitejšie faktory určujúce výkonnosť zváraných konštrukcií absencia defektov vo zvare, zóne tavenia a tepelne ovplyvnenej zóne.
Poruchy zvarových spojov pri tavnom zváraní sa delia na:
Chyby v príprave a montáži;
Chyby tvaru švu;
Poruchy kovovej konštrukcie zvarových spojov (vonkajších a vnútorných).
Chyby v príprave a montáži sú najčastejšie spôsobené:
Porušenie geometrie skosenia okrajov švu;
Nekonzistentnosť medzery medzi okrajmi pozdĺž dĺžky spojených prvkov;
Nesúlad rovín spájaných častí.
Chyby tvaru švu (podrezanie, ochabnutie, popáleniny, zmršťovacie drážky atď.) sú spôsobené predovšetkým:
Nerovnomerná šírka švov vytvorených pri porušení techniky pohybu elektródy;
Nerovnomernosť okrajovej medzery pri montáži, nerovnomernosť konvexít po dĺžke švu, lokálne zhrubnutia a priehlbiny (závisia predovšetkým od nevyhovujúcej kvality elektród pri ručnom zváraní a od nestability strojového mechanizmu pri automatickom zváraní).
Pre študentov zváračských odborov je potrebné jasne poznať charakteristické typy chýb (vonkajšie a vnútorné), dôvody ich vzniku a spôsoby prevencie a odstraňovania; vplyv rôznych defektov na vlastnosti zvarového spoja.
Poskytnuté ilustrácie (schémy a fotografie) chýb vám umožňujú rýchlo a spoľahlivo vizuálne identifikovať typ chyby, zistiť príčiny jej výskytu a rýchlo prijať opatrenia na jej odstránenie.
Poruchy tavného zvárania sú klasifikované podľa ich umiestnenia na povrchové, vnútorné a priechodné.
Povrchové chyby zahŕňajú:
- nedostatok prieniku v koreni švu;
Podrezanie; prepätia;
Krátery; podhodnotenie (oslabenie) predného povrchu švu;
Konkávnosť koreňa švu;
Posunutie zváraných hrán;
Ostrý prechod od švu k základnému kovu (nesprávne spojenie zvaru);
Kovové špliechadlá; povrchová oxidácia; povrchové trhliny.
Medzi vnútorné chyby patria:
póry; inklúzie;
Oxidové filmy;
Vnútorné trhliny;
Nedostatočná penetrácia pozdĺž okraja so základným kovom a medzi jednotlivými vrstvami;
Medzi defekty patria praskliny a popáleniny.
Okrem defektov - diskontinuít, defekty pri tavnom zváraní zahŕňajú: skreslenie tvaru spoja spojené s deformáciou a nesúlad geometrických rozmerov zvaru alebo bodov s regulovanými hodnotami stanovenými NTD (normatívne a technická dokumentácia).
GOST 30242-97 poskytuje klasifikáciu, označenie a stručný popis chýb vo zvarových spojoch, trojmiestne číselné označenie chýb a štvormiestne označenie ich odrôd, písmenové označenie chýb, názov chýb v ruštine, angličtine a francúzsky, vysvetľujúci text, kresby, ktoré dopĺňajú definície.
Pri výbere metód a prostriedkov na monitorovanie zvarových spojov je potrebné jasne pochopiť povahu chýb a dôvody ich výskytu. Najtypickejšie chyby, ktoré sa vyskytujú pri tavnom zváraní, sú uvedené v tabuľke. 21.1.
Tabuľka 21.1. Chyby, ktoré sa vyskytujú pri tavnom zváraní
| Vady | Definícia chyby (GOST 2601-84) | Príčiny vzniku defektov | Vlastnosti defektu a spôsoby nápravy a eliminácie jeho vzniku |
| Nedostatok prieniku: - pri koreni švu; - medzi jednotlivými vrstvami; - pozdĺž okraja so základným kovom (BM). | Chyba vo forme lokálneho nedostatku fúzie v dôsledku neúplného fúzovania zvarených hrán alebo povrchov predtým vyrobených guľôčok. | - nízky tepelný príkon; - neuspokojivá príprava povrchu; - nesprávna forma rezu; - veľké množstvo tuposti; - malé medzery; - posunutie elektródy; - nekvalitné čistenie švu po dokončení prechodu. | Najčastejšie pri zváraní hliníkových zliatin a ponorených oblúkov. Sú to koncentrátory stresu. Ťažko zistiteľné v obvodových zvaroch potrubí. Korekcia - odstránenie koreňovej časti švu s následným zváraním v jednom alebo niekoľkých priechodoch. |
| Popáleniny: - jednorazové; - predĺžený; - diskrétny | Porucha vo forme priechodného otvoru v dôsledku netesnosti zvarového kúpeľa | - vysoký tepelný príkon; - zvýšený klírens; malé množstvo tuposti; - veľké posunutie hrán; - skrútenie hrán a ich oddelenie od obloženia pri zváraní | Neprípustná vada. Dá sa eliminovať mechanickým odberom vzoriek (s frézami) a následným zváraním vo zvislej polohe. |
Pokračovanie tabuľky 21.1.
| Krátery | Chyby vo forme lievikovitej priehlbiny vzniknutej v dôsledku náhleho zastavenia zvárania alebo rýchleho vypnutia zváracieho prúdu | - zváracie zariadenie nemá funkciu „vypĺňania kráterov“ alebo je vypnuté. Nízka kvalifikácia zvárača, porušenie zváracej techniky. | Oslabenie úseku. Sprevádzané zmršťovacími a zmrašťovacími trhlinami. Koncentrátor napätia. Oprava - odstránenie chybnej oblasti a zváranie. Pri automatickom zváraní sa technologické pásy používajú na odstránenie krátera alebo plynulé vypnutie prúdu |
| Previsnutie na zvarovom spoji | Chyba vo forme úniku tekutého kovu na povrch hlavného alebo predtým vyrobeného valca bez fúzie s ním. | - vysoký prúd; - vysoká rýchlosť zvárania; - dlhý oblúk (vysoké napätie); - posunutie elektródy; - vysoká rýchlosť posuvu plniaceho drôtu; - sklon elektródy (nesprávne vedenie). | Vyskytuje sa na prednej strane spoja alebo na zadnej strane v dôsledku nekvalitného pritlačenia k obloženiu a spravidla pri zváraní v horizontálnej a vertikálnej polohe, ako aj z kopca a do kopca. Koncentrátor napätia. Opravené mechanickým spracovaním. |
| Podrezanie zóny fúzie: - jednostranné; - obojstranný | Chyby vo forme rozšírenej priehlbiny pozdĺž línie tavenia základného kovu a zvaru. | - vysoký prúd; - vysoká rýchlosť; - dlhý oblúk; - sklon elektródy (nesprávne vedenie). - Nízka kvalifikácia zvárača, porušenie zváracej techniky. | Spravidla sa vyskytuje pri zváraní koncentrovanými zdrojmi v režime hlbokého prieniku, ako aj pri zváraní kútových zvarov. Koncentrátor napätia. Oslabenie úseku. Korekcia – mechanické odizolovanie a zváranie „nitkovým“ švom po celej dĺžke podrezania. |
Pokračovanie tabuľky 21.1.
| Nehladké rozhranie zvaru s OM | Porucha vo forme ostrého prechodu povrchu zvaru na základný kov. | - nedodržanie zváracej techniky; - vysoká rýchlosť posuvu plniaceho drôtu. | Koncentrátor napätia. Vyskytuje sa, keď je výška vonkajšej výstuže švu nadmerná. Korekcia - mechanické spracovanie. |
| Kovové striekance | Chyba vo forme stuhnutých kvapiek tekutého kovu elektródy na povrchu zvarového spoja. | - nedodržiavanie zváracích techník a režimov; - dlhý oblúk; - nezahriate alebo nekvalitné elektródy. | Vyskytuje sa pri zváraní hrubo obalenými elektródami, pri MT zváraní v CO 2 a zváraní elektrónovým lúčom s hlbokou penetráciou. Oprava - mechanické čistenie. |
| Konkávnosť koreňa švu | Chyba vo forme priehlbiny na zadnej ploche jednostranného zvaru. | - nesprávna príprava a montáž hrán na zváranie; - nedodržanie zváracej techniky. | Vyskytuje sa pri zváraní tupých a kútových zvarov v polohe nad hlavou. Oslabenie časti švu. Korekcia - zváranie zo strany oslabeného švu. |
| Zníženie švu | Chyba v podobe previsnutého zvaru. | - veľká medzera; - veľký uhol rezu; - nedodržanie zváracej techniky. | Vyskytuje sa pri vysokom tepelnom príkone zvárania; Oprava: zváranie pri mäkšom nastavení. |
| Odsadenie zváraných hrán | Porucha v podobe nesúladu zvarových hrán vo výške v dôsledku nekvalitnej montáže zvarového spoja. | - porušenie technológie montáže; - nevykonala sa prevádzková kontrola. | Zvyčajne sa vyskytuje pri zváraní tupých spojov. Koncentrátor napätia. Korekcia - zváranie na zabezpečenie hladkého prechodu na základný kov. |
Pokračovanie tabuľky 21.1.
| Zvarová fistula | Chyba vo forme slepej priehlbiny vo zvare. | - nekvalitný základný kov; - porušenie ochrany zvarového kúpeľa. | Sprevádza póry a praskliny vystupujúce na povrch. Najčastejšie sa vyskytujú pri MT zváraní v CO. Oprava: krájanie s následným varením. |
| Povrchová oxidácia zvarového spoja | Chyba vo forme oxidového filmu s rôznymi matnými farbami na povrchu zvarového spoja. | - nízka spotreba ochranného plynu; - prítomnosť nečistôt v ochrannom plyne; - znečistenie povrchu trysky; - nesprávne zvolený priemer trysky a jej vzdialenosť od kovového povrchu; - nedostatok dodatočných ochranných priezorov. | Vyskytuje sa pri zváraní vysokolegovaných ocelí a aktívnych kovov. Korekcia - mechanické čistenie a chemické ošetrenie povrchu zvarového spoja. |
| Trhliny: - povrchové; - vnútorný; - od konca po koniec; - pozdĺžne; - priečny; - rozvetvený. | Porucha vo forme prerušenia objemu zvaru alebo pozdĺž tavnej línie so základným kovom. Môžu prejsť do tepelne ovplyvnenej zóny. | - pevný dizajn výrobku; - zváranie v pevne upevnených prípravkoch; - dlhý čas medzi zváraním a tepelným spracovaním; - vysoká rýchlosť chladenia; - chyba v návrhu zvaru (tesne umiestnené náboje); - porušenie technológie (teplota vykurovania, poradie stehov); - porušenie ochrany; - nekvalitný základný kov (BM). | Najnebezpečnejšia a neprijateľná chyba. Oprava je predvŕtanie koncov trhliny. Extrakcia trhliny do jej celej hĺbky, zabezpečenie potrebnej prípravy okrajov (drážkovanie) s následným zváraním v jednom alebo viacerých prechodoch. Po korekcii je potrebné nedeštruktívne odskúšanie opravovaného miesta. |
Koniec tabuľky 21.1.
| Póry zvaru: -jednoduché; - duchom neprítomný; -zhluky; - reťaz. | Chyba zvaru vo forme okrúhlej alebo podlhovastej dutiny naplnenej plynom. | - mokré tavidlo; - vlhké elektródy; - nekvalitná príprava zváraných hrán a povrchu zváracieho drôtu; - zväčšený priemer elektródy; - dlhý oblúk; - zvýšená rýchlosť zvárania; - nekvalitná ochrana; - nekvalitný základný kov. | Spravidla sa vyskytuje pri zváraní hliníka a zliatin titánu, pri hlbokých tupých zvaroch, keď je odplyňovanie náročné. Oslabenie úseku. Znížená tesnosť. Korekcia - ponechajú sa jednotlivé prijateľné póry, vo všetkých ostatných prípadoch sa chybná oblasť vyberie do vysokokvalitného OM, po ktorom nasleduje zváranie v jednom alebo niekoľkých priechodoch. |
| Obsahuje: - trosku; - oxid; - nitrid; - volfrám. | Chyby vo forme nekovových častíc alebo cudzieho kovu vo zvarovom kove. | - zlá príprava povrchu; - nekvalitný základný kov; - porušenie technológie zvárania; - porušenie ochrany. | Majú guľovitý alebo podlhovastý tvar a sú tiež usporiadané vo forme vrstiev. Koncentrátory napätia. Oprava - odstránenie s následným zváraním. |
V súlade s touto normou sú chyby rozdelené do šiestich skupín, najmä podľa ich tvaru a umiestnenia v zvarovom spoji (tabuľka 21.2):
1. praskliny;
3. pevné inklúzie;
4. nedostatok fúzie a nedostatok prieniku;
5. porušenie tvaru švu;
6. iné vady.
Tabuľka 21.2. Druhy chýb (v súlade s GOST 30242-97)
Pokračovanie tabuľky 21.2.
| Mikrotrhlina | Trhlina, ktorá má mikroskopické rozmery, ktorá sa zisťuje fyzikálnymi metódami pri minimálne 50-násobnom zväčšení. |
| Pozdĺžna trhlina | Trhlina orientovaná rovnobežne s osou zvaru. Môže sa nachádzať vo zvarovom kove, na hranici tavenia, v tepelne ovplyvnenej zóne alebo v základnom kove. |
| Priečna trhlina | Trhlina orientovaná priečne k osi zvaru. Môže sa nachádzať vo zvarovom kove, v tepelne ovplyvnenej zóne alebo v základnom kove. |
| Radiálne trhliny | Trhliny, ktoré vyžarujú z jedného bodu. Môžu byť vo zvarovom kove, v tepelne ovplyvnenej zóne alebo v základnom kove. |
| Prasklina v kráteri | Trhlina v kráteri zvaru, ktorá môže mať pozdĺžny, priečny alebo hviezdicový tvar. |
| Samostatné trhliny | Skupina trhlín, ktoré sa môžu nachádzať vo zvarovom kove, v tepelne ovplyvnenej zóne, v základnom kove. |
| Rozvetvené trhliny | Skupina trhlín vznikajúcich z jednej trhliny. Môžu byť umiestnené vo zvarovom kove, v tepelne ovplyvnenej zóne alebo v základnom kove. |
| Skupina 2. Póry | |
| Plynová dutina | Dutina ľubovoľného tvaru tvorená plynmi zachytenými v roztavenom kove, ktorá nemá žiadne rohy. |
| Čas plynu | Plynová dutina má zvyčajne guľovitý tvar |
| Rovnomerne rozložená pórovitosť | Skupina plynových pórov rozmiestnených rovnomerne vo zvarovom kove. Treba odlíšiť od reťazca pórov. |
| Akumulácia pórov | Skupina plynových dutín (viac ako dve), usporiadané do zhluku so vzdialenosťou medzi nimi menšou ako tri maximálne veľkosti väčšej z dutín. |
| reťaz pórov | Séria plynových pórov usporiadaných v línii, zvyčajne rovnobežnej s osou zvaru, pričom vzdialenosť medzi nimi je menšia ako trojnásobok maximálnej veľkosti väčšieho póru. |
| Podlhovastá dutina | Nespojitosť rozšírená pozdĺž osi zvaru. Dĺžka diskontinuity je aspoň dvojnásobok jej výšky |
| Fistula | Rúrková dutina vo zvarovom kove spôsobená uvoľňovaním plynu. Tvar a poloha fistuly sú určené režimom vytvrdzovania a zdrojom plynu. Typicky sú fistuly zoskupené do zhlukov a distribuované vo vzore rybej kosti. |
| Povrchový pór | Plynový pór, ktorý narúša kontinuitu povrchu zvaru. |
| Zmršťovacia škrupina | Dutina vytvorená v dôsledku zmršťovania počas vytvrdzovania. |
| Kráter | Zmršťovací otvor na konci zvarovej húsenice, ktorý nie je utesnený pred alebo počas nasledujúcich prechodov. |
Pokračovanie tabuľky 21.2.
| Skupina 3. Pevné inklúzie | |
| Pevné začlenenie | Pevné cudzie látky kovového alebo nekovového pôvodu vo zvarovom kove. |
| Zahrnutie trosky | Troska zachytená vo zvarovom kove. V závislosti od podmienok tvorby môžu byť takéto inklúzie lineárne alebo odpojené. |
| Zahrnutie toku | Tavivo zachytené vo zvarovom kove. V závislosti od podmienok tvorby môžu byť takéto inklúzie lineárne, odpojené alebo iné. |
| Zahrnutie oxidov | Oxid kovu zavedený do zvarového kovu počas tuhnutia. |
| Kovové začlenenie | Cudzia kovová častica zapustená do zvarového kovu. Existujú častice volfrámu, medi alebo iného kovu. |
| Skupina 4. Nedostatok fúzie a nedostatok prieniku | |
| Nefúzia | Chýbajúce spojenie medzi zvarovým kovom a základným kovom alebo medzi jednotlivými zvarovými húsenicami. |
| Nedostatočná penetrácia (neúplná penetrácia) | Zlyhanie tavenia základného kovu po celej dĺžke zvaru alebo v časti, vyplývajúce z neschopnosti roztaveného kovu preniknúť do koreňa spoja (nedostatok tavenia v koreni zvaru). |
| Skupina 5. Porušenie tvaru švu | |
| Porušenie formy | Odchýlka tvaru vonkajších plôch zvaru alebo geometrie spoja od hodnoty stanovenej technickou dokumentáciou. |
| Nepretržité podrezanie | Dlhá pozdĺžna priehlbina na vonkajšom povrchu zvarovej húsenice pozdĺž jej okrajov, vytvorená počas zvárania. |
| Zmršťovacia drážka | Podrezanie z koreňovej strany jednostranného zvaru spôsobené zmršťovaním pozdĺž hranice tavenia. |
| Nadmerná konvexnosť tupého zvaru | Prebytok naneseného kovu na čelnej strane tupého zvaru presahuje špecifikovanú hodnotu. Je koncentrátorom stresu. |
| Nadmerná konvexnosť kútového zvaru | Prebytok naneseného kovu na prednej strane kútového zvaru (po celej dĺžke alebo v časti) presahuje špecifikovanú hodnotu. |
| Prekročenie penetrácie | Prebytok naneseného kovu na zadnej strane tupého zvaru presahuje špecifikovanú hodnotu. |
| Miestny prebytok | Miestne nadmerné prenikanie presahujúce stanovenú hodnotu. |
| Nesprávny profil zvaru | Odchýlka rozmerov švu od špecifikovaných hodnôt technickej dokumentácie. |
| prílev | Prebytočný návarový kov, ktorý vytiekol na povrch základného kovu, ale nepritavil sa k nemu. |
| Lineárne posunutie | Odsadenie medzi dvoma zváranými prvkami, ktorých povrchy sú rovnobežné, ale nie na požadovanej úrovni. |
Koniec tabuľky 21.2.
| Uhlové odsadenie | Posun medzi dvoma prvkami, ktoré sa majú zvárať, v ktorých sú ich povrchy umiestnené pod iným uhlom, ako je špecifikovaný. | |
| Natek | Zvarový kov, ktorý sa usadil v dôsledku gravitácie a nespája sa so spájaným povrchom. | |
| Prepálenie | Prúdenie kovu zo zvarového kúpeľa, čo má za následok vytvorenie priechodného otvoru vo zvare. | |
| Neúplná okrajová drážka | Pozdĺžna súvislá alebo nesúvislá drážka na povrchu zvaru v dôsledku nedostatočného prídavného materiálu vypĺňajúceho požadovanú plochu prierezu. | |
| Nadmerná asymetria kútového zvaru | Presahuje veľkosť jednej nohy cez druhú. | |
| Nerovnomerná šírka švu | Odchýlka Nerovnomerná šírka švu v rôznych častiach, ktorá sa líši od hodnôt uvedených v technickej dokumentácii. od | |
| Nerovný povrch | Hrubé nerovnosti tvaru plochy spevnenia švu po jeho dĺžke. | |
| Konkávnosť koreňa švu | Plytká drážka na koreňovej strane jednostranného zvaru, vytvorená v dôsledku zmršťovania kovu zvarového kúpeľa počas jeho kryštalizácie. | |
| Pórovitosť v koreni zvaru | Prítomnosť pórov v koreni zvaru v dôsledku tvorby bublín počas tuhnutia kovu. | |
| Obnovenie | Miestna drsnosť povrchu v mieste, kde sa obnoví zváranie. | |
| Skupina 6. Iné chyby | ||
| Iné vady | Všetky chyby, ktoré nemožno zaradiť do skupín 1-5. | |
| Náhodný oblúk (podpaľačstvo) | Lokálne poškodenie povrchu základného kovu susediaceho so zvarom v dôsledku náhodného zapálenia alebo spálenia oblúka. | |
| Kovové striekance | Kvapky zvarového kovu alebo prídavného kovu vytvorené počas zvárania a prilepené k povrchu kovu. | |
| Povrchové škrabance (trhliny) | Poškodenie povrchu spôsobené odstránením dočasne privareného prípravku (procesné pásy, svorky atď.). | |
| Riedenie kovov | Zníženie hrúbky kovu na hodnotu menšiu ako je prípustná pri obrábaní alebo vystavení korozívnemu prostrediu. | |
Trhliny. Typy trhlín
Trhliny patria medzi najnebezpečnejšie chyby a podľa všetkých regulačných a technických dokumentov vo zvarových spojoch sú považované za neprijateľnú chybu.
Trhlina je diskontinuita zvarového spoja vo forme medzery vo zvare alebo priľahlých zónach.
Trhliny v súlade s GOST 30242-97 sú rozdelené podľa ich orientácie na šev:
Pozdĺžne, orientované rovnobežne s osou zvaru a umiestnené v kove zvaru, na rozhraní tavby, v tepelne ovplyvnenej zóne a v základnom kove (obr. 21.1 a 21.2);
Priečne, orientované priečne k osi zvaru a umiestnené v kove zvaru, v tepelne ovplyvnenej zóne, v základnom kove;
Radiálne - radiálne sa rozbiehajúce z jedného bodu a nachádzajúce sa v kove zvaru, v tepelne ovplyvnenej zóne, v základnom kove.
Na základe teploty, pri ktorej sa tvoria trhliny, existujú tieto typy:
Horúce, vyskytujúce sa v teplotnom rozsahu kryštalizácie tekutého kovu;
Studené, vyskytujúce sa pri teplotách pod rozsahom kryštalizácie kovu;
Opätovne zahrejte trhliny.
Ryža. 21.1. Pozdĺžne a priečne trhliny vo zvarovom kove
Ryža. 21.2. Umiestnenie trhlín pozdĺž prierezu zvaru počas elektrotroskového zvárania:
A– pozdĺž osi švu; b– medzi vetvami stĺpcových kryštálov
Ryža. 21.3. Praskliny v prerušení švu: A– siahajúce až po povrch švu; b– nepresahuje po povrch švu
Ryža. 21.4. Umiestnenie trhlín pozdĺž prierezu zvaru (oblúkové zváranie): A– praskliny, ktoré sa nerozširujú na povrch švu; b– praskliny siahajúce až po povrch švu
Dnes sa zváranie používa všade na spájanie rôznych kovových častí. Úspešne sa používa v priemysle aj v súkromných domácnostiach. sa nazýva trvalé spojenie dielov zváraním. V dôsledku toho sa vytvárajú rôzne oblasti, ktoré sa vyznačujú určitým súborom vlastností. Všetko závisí od stupňa ohrevu. Môžu sa líšiť fyzikálnymi, chemickými a mechanickými vlastnosťami. Hlavné chyby zvarových spojov sú známe už dlho. Pri práci sa im treba vyhýbať.
Zváranie sa používa na spájanie kovových častí v priemysle a domácnostiach.
Charakteristika a typy zvarových spojov
Predtým, ako začneme hovoriť o chybách zváraných spojov, stojí za to podrobnejšie hovoriť o ich hlavných typoch a charakteristikách. Princíp zvárania je pomerne jednoduchý. Roztavený kov tvorí šev, ktorý kryštalizuje. Materiál, ktorý je čiastočne roztavený, tvorí tavnú zónu. V blízkosti tejto zóny sa vytvorí zóna, v ktorej zahriaty kov podlieha dodatočnému namáhaniu. Nazýva sa to zóna ovplyvnená teplom. Potom nasleduje základný kov. Jeho štruktúra a vlastnosti sa počas práce nijako nemenia.
Klasifikácia zvarov podľa polohy v priestore.
Existuje niekoľko hlavných typov zváraných spojov. Najbežnejšie medzi nimi sú zadok, prekrytie, odpalisko a roh. Všetky sa líšia v inštalácii základných materiálov a umiestnení švu. Kvalita švu je priamo ovplyvnená mnohými rôznymi faktormi. Môžu sa vytvoriť vnútorné aj vonkajšie defekty. Kvalita švíkov je priamo ovplyvnená stupňom znečistenia kovov, ktoré sa majú spájať.
Môže tu byť prítomná široká škála oxidov, mastných filmov atď. Preto je potrebné pred prácou očistiť povrchy, ktoré sa majú zvárať. Mimochodom, počas procesu je potrebné bojovať proti oxidom vytvoreným na povrchu. V každom prípade pevnosť konečného spojenia priamo závisí od absencie chýb. Šev môže mať niekedy presne rovnakú pevnosť ako základný materiál, ale to je dosť ťažké dosiahnuť.
O chybách zvarových spojov
Ako už bolo uvedené, chyby vo zvarových spojoch môžu mať veľmi rôznorodú povahu. Treba na ne pamätať počas pracovného procesu. Ak má na nich človek bohaté znalosti, potom bude vedieť zvárať diely, ktoré budú mať dokonalé švy. To je presne to, o čo by sme sa mali snažiť.
Tabuľka hlavných typov zváraných spojov.
- Podrezanie Ide o jeden z typov defektov vo zvarových spojoch. Je to drážka, ktorá vzniká v mieste tavenia základného kovu a zvaru. Najčastejšie sa takéto chyby objavujú, keď sú veľké zvarové bazény. To znamená, že v dôsledku použitia vysokých hodnôt prúdu sa roztaví veľké množstvo kovu.
- Plavák. Táto chyba je charakterizovaná únikom zvarového materiálu na základný kov. Veľmi nepríjemná nevýhoda.
- Nedostatok penetrácie. Takáto chyba zvarových spojov sa môže vyskytnúť v prípadoch, keď na spojoch konštrukčných prvkov dochádza k nedostatočnému roztaveniu základného kovu. Toto miesto je najčastejšie vyplnené troskou, ktorá vďaka svojej štruktúre vytvára póry a dutiny vo švíkoch. Je to neprijateľné. Dizajn okamžite stráca svoje vlastnosti. Keď sa používa oblúkové zváranie, môže dôjsť k nedostatku fúzie v dôsledku použitia nedostatočného prúdu. Toto je jedna z najnebezpečnejších porúch. Je to spôsobené predovšetkým tým, že v tomto mieste sa pri následnej prevádzke konštrukcie začnú vytvárať dodatočné napätia. To veľmi často vedie k jeho rýchlemu zničeniu. Môžete sa zbaviť tohto defektu. Na tento účel sa zistí nedostatok penetrácie a potom sa v zložitých oblastiach vykoná povrchová úprava.
- Trhliny. Ide o čiastočné zničenie materiálu vo šve alebo v oblasti, ktorá sa nachádza v jeho blízkosti. Môžu sa tvoriť z niekoľkých dôvodov. Ak hovoríme o procese, keď je kov ešte horúci, potom sa v dôsledku kryštalizácie kovu objavia trhliny. V pevnom skupenstve môže dôjsť aj k širokej škále štrukturálnych transformácií. Toto je druhý dôvod výskytu takýchto defektov.
Chyby vo zvaroch: nedostatok fúzie, nerovnomerný tvar, ochabnutie, praskliny, fistuly, prehriatie.
Mechanizmus tvorby trhlín za tepla je pomerne jednoduchý. Počas zvárania sa kov zahrieva. Po odstránení zdroja tepla sa začne postupne ochladzovať. Samozrejme, začnú sa vytvárať kryštalizačné zóny. Začnú plávať medzi ešte roztaveným kovom. Ak by neexistovali mikrozóny, ktoré umožňujú interakciu horúceho a studeného materiálu, potom by všetky zvarové spoje obsahovali chyby. To sa však nedeje. Dá sa teda predpokladať, že čím vyšší je interval kryštalizácie, tým je pravdepodobnejší výskyt horúcich trhlín. Uhlík priamo ovplyvňuje tento ukazovateľ. Je tu priama súvislosť. Čím viac uhlíka je v oceli, tým širší je interval kryštalizácie.
Na šve sa môžu vytvárať studené trhliny. Objavujú sa, keď sa materiál ochladí na teplotu približne 200-300 stupňov Celzia. Nemusia sa objaviť okamžite, čo ich robí nebezpečnejšími. Vzhľad studených trhlín je spojený so skutočnosťou, že v materiáli sa v dôsledku určitých chemických premien začínajú vyskytovať rôzne štrukturálne premeny. Existuje priama závislosť od množstva uhlíka v materiáli. Čím je to viac, tým je pravdepodobnejšie, že sa objavia studené trhliny. Táto tendencia vytvárať studené a horúce trhliny určuje taký parameter, ako je zvárateľnosť kovov. Tento parameter charakterizuje schopnosť získať zváraný spoj, ktorý sa nelíši od základných materiálov.
Póry a nekovové inklúzie
Chyby vo zvaroch: krátery, podrezanie, póry, nedostatok prieniku, troska, prepálenie.
Póry. Tieto chyby vo zvarových spojoch sú celkom bežné. Póry sú dutiny, ktoré sú naplnené plynom. Môžu mať mikroskopickú veľkosť alebo môžu v štruktúre vytvárať defekty s veľkosťou niekoľkých milimetrov. V tomto prípade sa najčastejšie tvoria na križovatke švu so základným materiálom. Táto chyba je ovplyvnená mnohými rôznymi parametrami.
Najdôležitejšia z nich je koncentrácia plynu vo varnom kúpeli. Z kovu sa pri procese jeho tavenia uvoľňuje plyn. Tomuto procesu sa nedá nijakým spôsobom zabrániť. Oxid uhoľnatý nie je schopný rozpúšťať sa v železe, preto sa uvoľňuje vo forme bublín.
Nekovové inklúzie. Tieto chyby v samotných zvarových spojoch sú spojené so vstupom cudzích inklúzií do štruktúry zvaru v dôsledku práce.
Trhliny v zvarovom spoji.
Existuje obrovské množstvo takýchto inklúzií. V dôsledku nedostatočného čistenia materiálov, ktoré sa majú spájať, môže napríklad vznikať troska.
Ich príčinou môže byť nedostatočné úplné odstránenie trosky pri viacvrstvovom zváraní. Keď sa práca vykonáva tavením, vo zvare sa vytvorí materiál, ktorý sa líši fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami od základného kovu. V tomto ohľade sa môžu vytvárať aj podobné chyby. Zahraničné inklúzie môžu mať veľmi rôznorodý charakter.
Štúdia defektov
Chybou zvárania sú póry, čo je vyplnenie dutín plynmi.
Samozrejme, ak existujú chyby v rôznych zvarových spojoch, musia sa študovať. Na tento účel sa často používa makroanalýza. Spočíva v tom, že štruktúra kovu sa študuje voľným okom alebo lupou. Na rozdiel od mikroskopickej analýzy makroanalýza neumožňuje správne študovať štruktúru materiálu. Jeho hlavnou úlohou je kontrolovať kvalitu spájaných dielov počas procesu zvárania. Umožňuje určiť typ zlomeniny, vláknitú štruktúru, porušenie súvislej štruktúry atď. Na vykonanie takejto analýzy je potrebné podrobiť skúmaný diel leptaniu špeciálnymi prvkami a spracovaniu na brúskach. Táto vzorka sa nazýva makrosekcia. Na jeho povrchu by nemali byť žiadne nerovnosti ani cudzie inklúzie vrátane oleja.
Všetky vyššie opísané defekty je možné študovať a identifikovať pomocou makroanalýzy.
Na odhalenie štruktúry materiálu sa najčastejšie používajú metódy povrchového leptania.
Typy korálkov vo švíkoch.
Tento prístup je najvhodnejší pre nízko a stredne uhlíkové ocele. Makrorez, ktorý je pripravený vopred, musí byť ponorený do činidla s časťou, ktorá sa analyzuje. V tomto prípade musí byť jeho povrch očistený alkoholom. V dôsledku interakcie prvkov dochádza k chemickej reakcii. Umožňuje vám vytesniť meď z roztoku. Materiály sa vymieňajú. V dôsledku toho sa na povrchu sondy ukladá meď. Tie miesta, kde meď úplne nepokryla základný materiál, sú vyleptané. Tieto miesta obsahujú akékoľvek chyby. Potom sa vzorka vyberie z vodného roztoku, vysuší a vyčistí. Všetky tieto úkony je potrebné vykonať čo najrýchlejšie, aby nedošlo k oxidačnej reakcii. Vďaka tomu je možné identifikovať tie oblasti, kde sa nachádzajú veľké množstvá uhlíka, síry a iných materiálov.
Leptanie oblastí, ktoré obsahujú tieto materiály, sa nevyskytuje rovnakým spôsobom. Tam, kde je vysoká koncentrácia uhlíka a fosforu, sa meď na povrch intenzívne neuvoľňuje. Toto je minimálny stupeň ochrany kovu. Výsledkom je, že tieto miesta podliehajú najväčšiemu leptaniu. V dôsledku reakcie tieto oblasti stmavnú. Je lepšie použiť túto metódu pre ocele, ktoré obsahujú minimálne množstvo uhlíka. Ak je ho veľa, potom bude veľmi ťažké odstrániť meď z povrchu vzorky.
Typy podrezaní vo švíkoch.
Existujú aj iné metódy na makroanalýzu štruktúry materiálov vo zvarovom spoji. Napríklad metóda fototlače sa často používa na určenie množstva síry. Fotografický papier sa navlhčí a nejaký čas sa drží na svetle. Potom sa suší medzi listami fóliového papiera. Roztok, v ktorom je pôvodne umiestnený, obsahuje určité množstvo kyseliny sírovej. Potom sa samozrejme tento papier položí v rovnomernej vrstve na makrorez.
Mal by byť vyhladený valčekom, aby sa úplne vylúčili všetky jeho deformácie. Všetky vzduchové bubliny, ktoré môžu zostať medzi fotografickým papierom a kovom, musia byť úplne odstránené. Iba v tomto prípade bude výskum objektívny. V tejto polohe je potrebné držať približne 3-10 minút. Čas závisí od pôvodnej hrúbky sondy, ako aj od iných faktorov.
Typy nedostatočnej penetrácie.
Inklúzie síry, ktoré sa nachádzajú v nanesenom kove, budú určite reagovať s kyselinou, ktorá bola nanesená na povrch fotografického papiera. V oblastiach, kde sa uvoľňuje sírovodík, sa vytvorí látka nazývaná fotografická emulzia. Oblasti sulfidu strieborného, ktoré sa vytvoria v dôsledku reakcie, jasne ukazujú distribúciu síry v kove.
Samozrejme, tieto oblasti budú pozorované na papieri. Fotografický papier, ktorý bol použitý na experiment, sa musí umyť a potom uchovávať v hyposulfitovom roztoku. Potom sa opäť premyje v kvapaline a vysuší. Ak sú vo zvare prítomné fluoridové inklúzie, určite vyjdú vo forme tmavo sfarbených oblastí.
Zhrnutie
V súčasnosti teda existuje veľa metód na identifikáciu defektov vo zvarových spojoch. Všetky majú špecifický účel. Každá metóda vám umožňuje zistiť, koľko konkrétneho materiálu je obsiahnuté v štruktúre švu, čo môže nepriaznivo ovplyvniť jeho štruktúru.
Okrem makroanalýznych metód sa v poslednom čase pomerne často zavádzajú aj metódy mikroanalýzy. Majú rovnaký účel ako predchádzajúce. Okrem toho však umožňujú študovať štruktúru materiálu. Tu sa práca vykonáva na molekulárnej úrovni štruktúry kryštálovej mriežky.
Ďalšia prevádzka konštrukcie závisí od kvality zvárania, takže chyby vo zvarových spojoch nie sú povolené. K vzniku porúch prispieva mnoho faktorov, napr.
- porušenie pracovnej technológie;
- nedbanlivosť;
- nízka kvalifikácia zvárača;
- používanie chybného zariadenia;
- vykonávanie prác bez náležitej prípravy, za nepriaznivých poveternostných podmienok.
Existujú prijateľné a neprijateľné hodnoty chýb zvaru v závislosti od stupňa zníženia technických parametrov výrobku z hľadiska pevnosti. V prípade prijateľných porušení sa chyby zvárania neopravujú, v druhom prípade je potrebné ich odstránenie. Vhodnosť výrobku na použitie a určenie, či šev spĺňa normy, sa vykonáva v súlade s GOST 30242-97.
Druhy defektov zvárania
Správny zvarový šev znamená homogenitu zloženia základného a prídavného materiálu, vytvorenie požadovaného tvaru, absenciu trhlín, nedostatok prieniku, pretečenie a prítomnosť cudzích látok. Rozlišujú sa tieto typy chýb vo zvarových spojoch:
- vonkajší;
- vnútorné;
- end-to-end.
Čo sú vonkajšie defekty?
Vonkajšie chyby zvarov a spojov sa zisťujú vizuálne. Porušenie zváracieho režimu, nedodržanie presnosti smeru a pohybu elektródy v dôsledku náhlenia alebo nezodpovednosti zvárača, kolísanie elektrického napätia počas zváracích prác vedie k vytvoreniu švu nesprávnej veľkosti a tvaru.
Charakteristické znaky vonkajšieho vzhľadu defektov sú: rozdiel v šírke pozdĺžnych zvarov a rohových nožičiek, ostrosť prechodu od základnej ocele k deponovanej.
Pri ručnej metóde zvárania dochádza k porušeniam v dôsledku chýb v príprave okrajov, zanedbania režimu zvárania a rýchlosti a nedostatku včasných kontrolných meraní. Chyby vo zvaroch a príčiny ich vzniku pri vykonávaní automatických alebo poloautomatických metód zvárania spočívajú v nadmerných prepätiach elektrického napätia a chybách obsluhy. Rozlišujú sa tieto vonkajšie typy chýb zvaru:
Trhlinyšvy sú teplé a studené, pozdĺžne, priečne, radiálne. Prvý z nich nastáva pri použití vysokých teplôt od 1100 do 1300 °C, ktoré ovplyvňujú vlastnosti kovu v zmysle zníženia ťažnosti a vzniku deformácií v ťahu. Tento typ defektov zvaru je sprevádzaný nárastom nežiaducich chemických prvkov v zložení ocele. Trhliny za studena sa môžu objaviť pri teplotách do 120°C počas chladenia, neskôr vplyvom zaťaženia počas prevádzky. Dôvodom tohto typu defektu môže byť zníženie pevnosti ocele v dôsledku namáhania pri zváraní alebo prítomnosti rozpustených atómov vodíka.
Trhlina vo zvare
Podrezanie charakterizované prítomnosťou priehlbiny medzi legovanou a základnou oceľou. Tento typ defektu zvaru je bežnejší ako ostatné. Zvýšenie napätia na oblúku pri rýchlom zváraní vedie k stenčeniu hrúbky ocele a zníženiu pevnosti. Hlbší prienik jednej z hrán spôsobí, že tekutá oceľ steká na druhú plochu, a preto sa zváracia drážka nestihne vyplniť. V tomto prípade sa chyby zvárania a spôsoby ich odstránenia určujú vizuálne. Chyby v práci sa odstraňujú odizolovaním a následným prepečením.
Podrezanie zvaru
prílev nastáva, keď roztavený kov steká na povrch základnej ocele bez toho, aby s ním vytvoril homogénnu hmotu. Tento typ defektu sa vyznačuje tvorbou obrysu švu bez získania dostatočnej pevnosti, čo ovplyvňuje celkovú odolnosť kovu. Dôvodom chyby je použitie nízkeho napätia oblúka, prítomnosť vodného kameňa na okrajoch dielov a únik roztavenej ocele pri zváraní horizontálnych švov, keď je povrch zváraných konštrukcií vertikálny. Príliš pomalé zváranie tiež vedie k tvorbe priehybov v dôsledku vzhľadu prebytočného roztaveného kovu.
Krátery sa objavujú v dôsledku ostrého oddelenia oblúka. Majú formu priehlbín, kde sa môže vytvoriť nedostatočná penetrácia a uvoľnenie materiálu so zmršťovacími vlastnosťami, čo vedie k vzniku trhlín. Krátery vznikajú v dôsledku chýb zváračov. Kráter je zvyčajne príčinou prasklín, a preto nie je povolený, ak sa nájde, treba ho vyčistiť a potom znova zvariť.
Vytvorený kráter vo zvare
Fistuly Vyzerajú ako lieviky s priehlbinou na tele švu. Sú tvorené z škrupín alebo pórov dostatočne veľkých rozmerov, s nedostatočnou prípravou povrchu zváracích prvkov a prídavného drôtu. Tento typ defektu je možné vidieť aj pri vizuálnej kontrole a musí byť okamžite odstránený.
Typické lieviky fistuly
Vnútorné chyby zvaru
Vnútorné chyby zvárania nie je možné vizuálne zistiť. Zvyčajne sa objavujú v dôsledku porušenia procesu zvárania a nedostatočnej kvality materiálu. Pri vnútorných defektoch sa môžu objaviť aj praskliny, ktoré však nie sú viditeľné alebo malé, no môžu sa časom otvárať. Skryté trhliny sú nebezpečné, pretože je ťažké ich odhaliť a napätie sa môže postupne zvyšovať a môže viesť k rýchlemu zničeniu konštrukcie, a preto sú mimoriadne nebezpečné. Príčinou defektov môže byť obrovské namáhanie a rýchle ochladzovanie pri použití uhlíkových a legovaných ocelí. Najbežnejšie typy tohto typu defektu sú nasledovné:
Nedostatok penetrácie nastáva, keď nie je dostatočné spojenie zváraných častí švu na mieste. Príčina spočíva v nesprávnej príprave hrán v dôsledku hrdze, vodného kameňa, nedostatku vôle a matných hrán. Navyše rýchla a rýchla rýchlosť zvárania, nízka sila prúdu alebo posunutie elektródy od osi švu môžu tiež viesť k nedostatočnej penetrácii zvaru. V dôsledku zmenšenia prierezu zvaru sa objaví koncentrácia napätia, ktorá sa prejaví znížením pevnosti spojov, ktorá pri zaťažení vibráciami dosahuje až 40 % a veľkými oblasťami nedostatku prieniku - až na 70 %. Ak sú prekročené prípustné hodnoty, šev sa musí vyčistiť a prevariť.
Nedostatok penetrácie a plnenia
Póry– sú to voľné priestory zvaru vyplnené plynom, hlavne vodíkom. Príčinou tohto typu defektu je prítomnosť cudzích nečistôt v zváraných materiáloch, vlhkosť a nedostatočná ochrana zvarového kúpeľa. Ak sú prekročené prípustné koncentrácie pórov, zvar je vystavený prevareniu.
Póry vo zvare
Okrem toho je možné zaznamenať inklúzie trosky, volfrámu a oxidu, ktoré tiež vznikajú pri porušení technológie procesu zvárania.
Cez defekty
Tento typ defektu znamená prítomnosť pórov prechádzajúcich celou hrúbkou zvaru a je tiež detekovaný vizuálne. Väčšinou sa vyskytujú počas zvárania. Pri tomto type defektu sa môžu objaviť popáleniny a praskliny.
K prepáleniu dochádza pri použití vysokého prúdu a pomalého zvárania. Dôvodom je nadmerná otvorenosť štrbiny na okrajoch, voľné dosadnutie podložiek, čo má za následok netesnosť zvarového kúpeľa. Kontrola defektov švu sa vykonáva vizuálne, ak prekročí povolenú normu, zvar sa musí vyčistiť a znovu zvariť.
Metódy zisťovania, sledovania a odstraňovania porúch
Na zistenie chýb zvaru sa používajú tieto metódy:
- vizuálna kontrola - vykonávaná pomocou zväčšovacích zariadení;
- detekcia farebných chýb - založená na zmene farby špeciálneho materiálu pri kontakte s tekutým materiálom, napríklad petrolejom;
- magnetická metóda - meranie skreslenia magnetických vĺn;
- ultrazvuková metóda - použitie ultrazvukových defektoskopov, ktoré merajú odraz zvukových vĺn;
- radiačná metóda - Röntgenové zvary a získanie obrazu so všetkými detailmi defektu.
Na zabezpečenie kvality zvaru sa vykonáva značenie a značka. Každý zvárač umiestni svoju značku na svoju oblasť zvárania.
Pri zistení závady je potrebné závady zvárania odstrániť. Na tento účel sa používajú tieto typy práce:
- zváranie - používa sa na odstránenie veľkých trhlín, ktoré predtým pripravili trhlinu vŕtaním a čistením dlátom alebo brúsnym nástrojom;
- vnútorné malé trhliny, nedostatok fúzie a inklúzie musia byť úplne vyčistené alebo vyrezané opätovným zváraním;
- neúplné švy a podrezanie zvarov sú eliminované naváraním alebo zváraním v tenkých vrstvách;
- Previsnutie sa odstraňuje mechanicky pomocou brúsneho nástroja;
- Prehriatie kovu sa eliminuje tepelným spracovaním.
Predovšetkým sa predpokladá, že zvarový kov musí byť pevný. A všetky útvary, ktoré robia zvar nehomogénny, sa považujú za chyby. Rozlišujú sa tieto: typy defektov zvaru: mikro- a makrotrhliny (horúce a studené), nedostatok penetrácie, póry, rôzne inklúzie.
Vnútorné a vonkajšie chyby zvarov
Najbežnejšou metódou klasifikácie chýb zvárania je ich umiestnenie. Podľa tejto klasifikácie sa rozlišujú vnútorné a vonkajšie chyby zvárania. Vonkajšie smerujú na povrch švu a tepelne ovplyvnenej zóny a vnútorné sa nachádzajú vo vnútri spoja bez toho, aby sa dostali na povrch. Z toho vyplýva, že ten istý typ defektu (napríklad praskliny alebo póry) môže byť vnútorný (ak sa nachádza vo vnútri) aj vonkajší (ak vychádza na povrch).
Vonkajšie chyby zvaru
Vonkajšie chyby zvarových spojov zahŕňajú nerovnomerný tvar zvaru v dôsledku nesprávneho formovania, podrezanie zvaru, popáleniny zváraného kovu, ochabnutie, praskliny, póry a iné chyby, ktoré sa nachádzajú na povrchu kovu. Všetky sa odhalia pri vonkajšej vizuálnej kontrole zvarového spoja. Bežné typy vonkajších chýb sú uvedené a zobrazené nižšie v texte.
Vnútorné chyby zvaru
Vnútorné chyby zvarových spojov podľa GOST 23055 zahŕňajú nekovové, troskové a oxidové inklúzie, nedostatočnú penetráciu a nedostatok roztavenia kovu, ako aj póry a praskliny, ktoré sa nerozširujú na povrch kovu. Na identifikáciu takýchto defektov sa v praxi používajú metódy nedeštruktívneho zvárania. Nižšie uvedený text popisuje bežné typy vnútorných defektov.
Poruchy tvorby švov
Poruchy tvorby zvarov sa prejavujú nerovnomernosťou ich tvaru (pozri obrázok vpravo). Vznikajú v dôsledku nejednotných podmienok zvárania, nejednotnej medzery medzi zváranými okrajmi a nerovnomerného uhla skosenia okrajov. Nesúlad medzi skutočným tvarom švu a požadovaným môže nastať v dôsledku nesprávneho zvárania, v dôsledku nesprávneho umiestnenia elektródy voči zvarovým okrajom.
Podobná chyba sa môže objaviť aj u iných. Napríklad pri automatickom zváraní môže byť príčinou takejto chyby skĺznutie zváracieho drôtu v podávacom mechanizme, pokles napätia v sieti, roztavený kov vstupujúci do medzier atď.
Nedostatok prieniku zvaru
.jpg)
Najčastejšie sa nedostatok prieniku vo zvaroch vyskytuje v prípadoch, keď sú medzi zváranými hranami malé medzery, keď sú okraje silne otupené, ako aj keď sú znečistené, keď je elektróda alebo zvárací drôt nesprávne umiestnený vzhľadom na okraje. zvárané, pri nedostatočnom zváracom prúde a pri zvýšenej rýchlosti zvárania.
Veľmi často sa nedostatočná penetrácia vytvára v koreni švu (schéma a) a b) na obrázku vľavo a schémy c) ad) na obrázku). Pri automatickom zváraní pod tavivom sa nedostatok prieniku vo väčšine prípadov vytvára na začiatku zvaru. Aby sa zabránilo ich výskytu, odporúča sa vykonávať zváranie na špeciálnych podložkách. Nedostatočná penetrácia je jednou z najnebezpečnejších chýb pre zváraný spoj.
Zvarové podrezania
.jpg)
Na povrchu spoja sa vytvárajú podrezania zvarov. Podrezanie sú priehlbiny v základnom kove umiestnené pozdĺž okrajov zvaru. Objavujú sa v dôsledku príliš vysokého zváracieho prúdu a v dôsledku veľkej dĺžky elektrického oblúka, pretože v tomto prípade sa šírka zvaru zväčšuje a okraje zvarových hrán sa natavia silnejšie.
Existuje niekoľko typov trhlín pri zváraní:
Typ chyby zvaru. Rovnako ako jeho veľkosť a miesto pôvodu.
Mechanické vlastnosti zvarového spoja. Sú to pevnosť v ťahu, tekutosť, rázová húževnatosť, ťažnosť, odolnosť proti korózii, odolnosť proti únave atď.
Podmienky, za ktorých sa výrobok používa. V podstate ide o povahu prostredia.
Funkcie, ktoré musí produkt vykonávať. Existuje dokonca výraz: „vhodné na daný účel“. Tie. rovnaká chyba vo zvare môže byť prijateľná pre jednu úlohu, ale neprijateľná pre inú.
Pre rozhodnutie o prípustnosti vád konkrétneho druhu a veľkosti je potrebné, aby meracia schopnosť zariadenia na sledovanie vád bola vyššia ako prípustná hodnota vady. To znamená, že ak sú vo zvare povolené chyby s veľkosťou nie väčšou ako 2 mm, potom na kontrolu tohto švu nemožno použiť zariadenie s meracou kapacitou 5 mm.
Aby bolo možné určiť maximálnu hodnotu prípustnej chyby, je potrebné mať na pamäti, že chyby zvaru zvyšujú hlavne schopnosť ocele podliehať únave a krehkému lomu.
Pre zničenie tohto typu predstavujú najväčšie nebezpečenstvo rovinné defekty (mikrotrhliny, makrotrhliny, nedostatočná penetrácia). Ak sú identifikované, je potrebné venovať pozornosť nielen maximálnym veľkostiam jednotlivých defektov, ale aj ich relatívnemu umiestneniu a ich počtu.
Nebezpečenstvo plošných defektov spočíva v tom, že ide o koncentrátory vysokých napätí v dôsledku chýbajúceho polomeru zakrivenia v trhlinách. Priestorové defekty, ako sú póry, plynové bubliny alebo akékoľvek inklúzie, majú určitý polomer zakrivenia, preto predstavujú menšie nebezpečenstvo, aj keď sú väčšie.
Pri malom zaoblení základne trhliny sa na vyhodnotenie napätí v nej pôsobiacich používa faktor intenzity napätia K1, ktorý umožňuje vyhodnotiť lomovú mechaniku. Faktor intenzity napätia možno určiť, ak je napätie potrebné na porušenie menšie ako medza klzu materiálu. Určuje sa podľa vzorca:
kde a je veľkosť (výška) vonkajšieho defektu alebo polovica veľkosti vnútorného defektu;
bm - napätie v ťahu;
bv - napätie v ohybe;
Мm a Мв sú koeficienty, ktorých hodnota je určená pomerom veľkosti defektu k hrúbke dielu a umiestneniu defektu;
Q je koeficient závislý od tvaru defektu.
Pre zvarové spoje, ktoré nie sú podrobené žíhaniu po zváraní, sa na zníženie vnútorných napätí musia použiť výpočty kritického otvorenia trhlín (COD) na posúdenie prijateľnosti chýb zvaru. Výpočet koeficientu K1, prípadne zistenie hodnoty kritického otvorenia, umožňuje s vysokou presnosťou určiť hodnotu možnej prípustnej chyby zvaru.
