Твердые включения, несплавления и непровары в сварных швах

К дефектам сварных соединений относятся различные отклонения от установленных норм и технических требований, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность сварных соединений и могут привести к разрушению всей конструкции.
Дефекты сварных соединений делятся на шесть групп:
  1. трещины;
  2. полости, поры;
  3. твердые включения;
  4. несплавления и непровары;
  5. нарушение формы шва;
  6. прочие дефекты, не включенные в вышеперечисленные группы.
Рассмотрим дефекты группы 3) (твердые включения) и 4) (несплавления и непровары).
Твердое включение - твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения в металле сварного шва. Включения, имеющие хотя бы один острый угол, называются остроугольными. Они включения ослабляют сечение шва, снижают его прочность и становятся зонами концентрации напряжений. Места швов с твердыми включениями вырубают до здорового металла и впоследствии заваривают.
Шлаковое включение - шлак, попавший в металл сварного шва. В зависимости от условий образования такие включения могут быть: линейными, разобщенными и прочими.
Шлак, образующийся при плавлении электродного покрытия или флюса, всегда всплывает на поверхность сварочной ванны. Шлак может оставаться внутри металла только при нарушении техники и технологии процесса. Чаще всего шлаковые включения остаются в шве в результате подтекания шлака при выполнении корневых валиков и глубоких разделках. Сварка под флюсом кольцевых швов сопровождается шлаковыми включениями из-за несоблюдения рекомендуемой величины смещения электрода. При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Они уменьшают сечение шва и приводят к концентрации напряжений в нем.
Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке и переварке.
Флюсовое включение - флюс, попавший в металл сварного шва. В зависимости от условий образования флюсовые включения могут быть: линейными, разобщенными и прочими.
Флюсовые включения образуются из-за флюса, не вступившего в реакцию с расплавленным металлом шва и не всплывшего на поверхность сварного шва. Причиной образования флюсовых включений является использование флюса с большой грануляцией, завышение скорости сварки, случайном попадании гранул флюса в сварочную ванну.
Оксидное включение - оксид металла, попавший в металл сварного шва во время затвердевания. Оксидные включения получаются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаше всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Также окисные включения могут возникать в металле шва из-за слабой их растворимости и слишком быстрого охлаждения. Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения и могут привести к его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.
Металлическое включение - частица инородного металла, попавшая в металл сварного шва.
Несплавление - отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валками сварного шва. Различают несплавления: по боковой стороне, между валиками и в корне сварного шва.
Несплавления образуются при дуговой сварке из-за того, что дуга не расплавила часть кромки стыка и не сформировала шов с ее участием. Чаще всего несплавления образуются из-за неправильного выбора формы угла и разделки, плохо зачищенной поверхности кромок, из-за плохой зачистки шва между проходами, химической неоднородности металла, неправильных режимов сварки.
Непровар - несплавление основного металла по всей длине шва или на его участке, возникающее вследствие неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения, или местное нарушение сплавления между свариваемыми элементами, между металлом шва и основным металлом, или между отдельными слоями шва при многослойной сварке.
Неполное проплавление в стыковых соединениях может возникать в середине сечения при двусторонней сварке или в корне шва при односторонней сварке, как без подкладки, так и на формирующей подкладке, за счет неравномерного ее прилегания. Характерной особенностью непровара являются его окончания, имеющие вид трещины. Непровар может также сопровождаться присутствием пор и оксидных включений. В местах непровара снижается запас пластичности - охрупчивание, что ведет к резкому снижению прочности. В результате непровара снижается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения.
Непровар в корне шва происходит при недостаточной силе тока или при повышенной скорости сварки, непровар кромки шва - при смещении электрода с оси стыка, непровар между слоями - при плохой очистке предыдущих слоев, большом объеме наплавленного металла. Также причина образования непровара - плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка.
Участки с непроварами приходится вырубать до основного металла, зачищать и вновь заваривать.

Скачать и распечатать публикацию pdf-download

Комментарии закрыты.