Категория сварного соединения


Категории сварных соединений - Энциклопедия по машиностроению XXL

I категория — сварные соединения и наплавки под сварку, находящиеся в контакте с вредными для обслуживающего персонала средами и недоступные для ремонта после монтажа или в процессе эксплуатации  [c.342]

П1 категория — сварные соединения и наплавка под сварку, не находящиеся в контакте с вредными для обслуживающего персонала средами и доступные для ремонта.  [c.342]

По расположению в сосуде устанавливаются следующие категории сварных соединений (рис.1)  [c.106]


Были проведены усталостные испытания образцов, которые трудно отнести к какой-либо из перечисленных выше категорий сварных соединений к таким образцам относятся   [c.238]

Наиболее целесообразным по обеспечению качества сварных швов является химический способ обработки поверхности основного металла и проволоки. После химического травления допустимая продолжительность хранения заготовок перед механической зачисткой свариваемых поверхностей [c.107]

При оценке степени ответственности сварного элемента следует принимать во внимание, чго в конструкциях со сварными соединениями в наплавленном металле швов могут возникать напряжения двух родов — рабочие и связующие. В связи с этим, к I и II категории сварных соединений следует относить сварные соединения, в которых действуют рабочие напряжения, III категория сварных соединений распространяется на сварные соединения со связующими напряжениями.  [c.345]

Если ДЛЯ шва сварного соединения установлен контрольный комплекс или категория контроля шва, то их обозначение допускается помещать под линией-выноской (черт. 9).  [c.116]

Наименование узла, номер чертежа Номер шва наплавки Категория испытаний сварного соединения Вид сварки Электроды, сварочная проволока Методы и объем контроля сварного соединения  [c.254]

Вид сварного соединения Категория Размеры свариваемых трубопроводов (деталей), мм Объем контроля  [c.602]

Трубопроводы всех категорий подлежат гидравлическому испытанию с целью проверки прочности и плотности его элементов и сварных соединений. Гидравлическое испытание трубопроводов в собранном виде должно производиться пробным давлением, равным 1,25 рабочего давления. На все паропроводы должны быть составлены паспорта установленной формы и согласно Правилам представлены для регистрации в местные органы Госгортехнадзора.   [c.517]

В соответствии с [57, 58] на АЭС производят внешний осмотр и измерение сварных соединений, контроль прогонкой металлического шарика внутри трубки, лабораторные исследования (механические испытания, металлографические исследования и др.), спектральный анализ. Объем контроля монтажных и сварочных работ в соответствии с [57, 87] устанавливается проектом или технической документацией для каждого вида технологического оборудования и трубопроводов в соответствии с категорией их сварных соединении  [c.342]


Трубопроводы с температурой стенки выше 45 °С, расположенные в местах, доступных для обслуживающего персонала, покрывают тепловой изоляцией с температурой наружной поверхности не выше 45 "С. В местах расположения сварных соединений и точек измерения ползучести металла трубопроводов 1-й категории применяют съемную изоляцию.   [c.207]

Основными преимуществами сварных соединений являются герметичность, высокая надежность и сокращение расхода металла на соединение трубопроводов. Для соединений трубопроводов I категории на электростанциях применяется исключительно сварка. Фланцевые соединения для них допускаются лишь в отдельных случаях (установка расходомерных диафрагм, присоединение трубопроводов к основному оборудованию и т. п.). При сварных соединениях применяется бесфланцевая арматура. Для устройства ответвлений и переходов от одного диаметра к другому применяются различные фасонные и соединительные части, материал которых должен быть равноценным по качеству основному материалу трубопровода. В зависимости от назначения трубопровода и давления среды применяются различные типы фланцевых соединений, основными из которых являются литые чугунные и стальные, стальные приварные встык с воротником, стальные свободные с буртом, стальные плоские и др.  [c.156]

Чугун относится к категории плохо свариваемых сплавов. Его сваривают при исправлении дефектов в отливках и ремонте деталей. Дуговая сварка чугуна чугунными электродами с покрытиями не обеспечивает хорошего качества сварных соединений. Металл шва получает структуру белого чугуна, а з. т. в. закаливается. 0 затрудняет механическую обработку сварных соединений и может привести к образованию трещин.   [c.277]

Качество - это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять потребности в соответствии с ее назначением. Это категория относительная и комплексная. Требования, предъявляемые к изделиям различного назначения, не могут быть одинаковыми. Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, структурой металла шва и околошовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безотказной работы за заданное время и т.д.  [c.334]

Тройниковые соединения, изготовляемые из труб с продольным швом, допускается применять для труб только категорий III и IV при этом должна быть выполнена проверка качества всех сварных соединений радиографией или ультразвуком (УЗК) ([31, п. 8.9.1]).  [c.498]

Сварка в защитных газах позволяет получить сварные соединения с наиболее высокими механическими и коррозионными свойствами благодаря минимальному содержанию примесей. В качестве защитных газов используют азот особой чистоты, аргон высшего сорта, гелий высшей категории качества, а также их смеси (например, (70. ... 80) % Аг + + (20. .. 30) % N2 для экономии аргона и увеличения глубины проплавления). При сварке в среде азота эффективный и термический КПД дуги выше, чем при сварке в среде аргона и гелия, но ниже устойчивость горения дуги.   [c.457]

Природа и причины образования холодных трещин (XT). XT объединяют категорию трещин в сварных соединениях, формальными признаками которых являются появление визуально наблюдаемых трещин практически после охлаждения соединения блестящий кристаллический излом трещин без следов высокотемпературного окисления. XT - ло-  [c.131]

Сварные соединения относятся к категории элементов, лимитирующих ресурс паропроводов энергоустановок. Повреждения сварных соединений обусловлены технологическими, конструкционными и эксплуатационными факторами и развиваются, как правило, раньше и чаще по сравнению с отказами других элементов паропроводов - прямыми трубами, гибами, коническими переходами, корпусами паровой арматуры.  [c.4]

Стендовые испытания проводятся под внутренним давлением и повышенных температурах исследуемых натурных моделей. Такие испытания считаются необходимыми для подтверждения закономерностей изменения структуры и свойств металла, установленных при комплексных испытаниях и исследованиях массива образцов. При стендовых испытаниях в максимальной степени идентифицируются эксплуатационные условия нагружения сварных соединений паропроводов, и результаты испытаний позволяют получить наиболее достоверные данные. Однако испытания натурных сварных трубных моделей на стендах относятся к категории трудоемких, дорогостоящих и длительных экспериментов и необходимость в них обосновывается для подтверждения закономерностей, установленных по результатам кассетных испытаний образцов сварных соединений.  [c.169]


То р - остаточный ресурс, тыс. ч КД - коэффициент достоверности КО категория опасности сварных соединений  [c.206]

По результатам расчетных исследований (согласно алгоритма) определяются сроки остаточного ресурса и устанавливается категория опасности сварных соединений с фаничными значениями КО = 1. .. 7, при этом значению КО = 1 соответствуют сварные соединения высокой надежности, а значению КО = 7 - соединения низкой надежности на стадии появления макротрещин. Каждый метод, включенный в алгоритм для решения поставленной задачи по ресурсу, оценивается при экспертном  [c.206]

По установленному в расчетах запасу прочности оценивается категория опасности сварных соединений КО из зависимости, представленной на рис. 4.9 с граничными условиями КО =1. .. 7, при которых значению КО = 1 соответствуют сварные соединения высокой надежности, а КО = 7 - низкой надежности на стадии появления макротрещин.  [c.219]

В зависимости от установленных значений категории опасности назначаются меры по эксплуатационному контролю, ремонту или замене (переварке) сварных соединений. Так, для сварных соединений с категорией опасности КО = 3. .. 5 продолжительность эксплуатации до следующего контроля может быть ограничена сроком соответственно от 15. .. 20 до 7. .. 8 тыс. ч с диагностированием неразрушающими методами  [c.219]

Индивидуальный ресурс сварных соединений, оцененный по схеме рис. 4.13, Тир = 100. .. 210 тыс. ч, а остаточный ресурс, определенный по уравнению (4.22) в соответствии со схемой (рис. 4.13) с учетом накопленной наработки 185 тыс. ч, ограничен сроком т р = 0. .. 25 тыс. ч в зависимости от выбранных типоразмеров соединений. Запас прочности на период индивидуального ресурса соответствует низкому уровню и р = 1. .. 1,1, а категория опасности сварных соединений оценена рейтингом КО = 5,7. .. 7, что свидетельствует о неудовлетворительном состоянии сварных соединении (на стадии пред- и полного разрушения).  [c.229]

По отдельным типоразмерам сварных соединений был проведен сравнительный анализ напряженного состояния (уровня аэ в), сроков индивидуального и остаточного ресурсов, запаса прочности и категории опасности, полученных по результатам настоящего расчета по фактическим нагрузкам и расчета по номинальным напряжениям, изложенного в 4.2.  [c.229]

Современные методы сварки позволяют получать сварные соединения, не уступающие по своим механическим свойствам ooHOBiHOMy металлу. Однако выход установок из строя часто происходит из-за дефектов в сварных швах. Поэтому контроль качества сварных соединений — непременная и важная операция в процессе монтажа. В зависимости от условий работы конструкции (температуры, давления), и возможности ремонта готового изделия устанавливается несколько категорий сварных соединений. Объем контрольных операций определяется категорией соединений.  [c.109]

Свариваемость материалов в основном определяется типом и свойствами структуры, возникающей в сваррюм соединении при сварке. При сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения, как правило, образуется структура, идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок.. Этому случаю соответствует хорошая свариваемость материалов. При сварке разнородных материалоз в зависимости от различия их физико-химических свойств в месте соединения образуется твердый раствор с решеткой одного из материалов либо химическое или интерметаллидное соединение с решеткой, резко отличающейся от решеток исходных материалов. Механические и физические свойства твердых растворов, особенно химических или интерметаллидных соединений, могут значительно отличаться от свойств соединяемых материалов. Такие материалы относятся к удовлетворительно сваривающимся. Если образуются хрупкие и твердые структурные составляющие в сварном соединении, то в условиях действия сварочных напряжений возможно возникновение трещин в шве или околошовной зоне. В последнем случае материалы относятся к категории плохо сваривающихся.  [c.183]

По конструкции угловые сварные соединения трубопроводов, как и плоских элементов, делят на две категории с полным проплавлением и конструктивным непроваром. Выбор метода контроля определяется диаметром привариваемого патрубка (штуцера), возможностью контроля изнутри и наличием конструктивного зазора. Угловые сварные соединения патрубков или труб с номинальной толщиной стенки 4,5. .. 65,0 мм с сосудами (корпусами), фланцами без конструктивного зазора про-звучивают с наружной стороны патрубка наклонными совмещенными ПЭП. Контроль путем сканирования по поверхности сосуда осуществляют при диаметре последнего не менее 800 мм. Угол ввода а выбирают из того же условия, что и для плоских элементов. При сканировании по поверхности патрубка это условие определяется выражением  [c.362]

Арматура, предназначенная для АЭС, в зависимости от условий эксплуатации и возможности проведения ремонтных работ подразделяется на 1, 2 и 3-й классы. Арматура классов 2 и 3 в зависимости от рабочего давления подразделяется на группы. Класс и группа соответствуют категории и группе сварных соединений, указанных в Правилах контроля сварных соединенпй и наплавки узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок (ИК 1514—72) .  [c.37]

Внешнему осмотру и измерению размеров шва подлежат основной металл и все швы по всей.длине. При проверке выявляются поверхностные дефекты и отклонения от заданных размеров. Осмотр и измерение сварных соединений должны проводиться с обеих сторон шва, если они доступны для контроля. В целях обеспечения качественного контроля поверхность сварного шва или наплавки, а также прилегающие к нему в обе стороны от шва участки основного металла шириной не менее 20 мм до осмотра должны быть освобождены от шлака, брызг расплавленного металла и других загрязнений и зачищены. При осмотре и измерениях используется универсальный и специальный измерительный инструмент. Швы на трубопроводах I и П категорий осматривают с помощью лупы с девятикратным увеличением, на трубопроводах П1 и IV категорий — без нее. Выявляются внешние дефекты шва трещины, прожоги, свищи, наплывы, незаваренные кратеры, непровары и т. п. Измеряют ширину, высоту усиления и катет сварочного шва и сравнивают их с требуемыми по техническим условиям, чертежам и другим материалам.  [c.213]


ГТросвечивание проникающими излучениями производи+ся в целях обнаружения внутренних дефектов шва трещин, раковин, рыхлости, непроваров, шлаковых включений и т. п. Сварные соединения контролируются в соответствии с ГОСТ 7512—69 и другими нормативными материалами. Обязательному просвечиванию подлежат все сварные соединения из сталей различных классов. Должны также быть просвечены все места пересечений и сопряжений сварных соединений вне зависимости от их категории и класса стали соединяемых элементов. Проведение ультразвуковой дефектоскопии не исключает необходимости просвечивания проникаюш,ими излучениями, при этом просвечивание участков, подлежаш,их этому виду контроля, не засчитывается в регламентированные объемы контроля. Объем просвечивания устанавливается Правилами [9] и может быть уменьшен по согласованию с проектной организацией, материа-ловедческой организацией, ответственной за выбор материалов для данной конструкции, с местными органами Госгортехнадзора в случае серийного изготовления предприятием однотипных изделий при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на отдельных видах работ и высоком качестве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее одного года.  [c.215]

Примечания 1. Объем контроля указан в процентах от общего числа однотипных стыков. Однотипными считаются сварные соединения труб (патрубков) из стали одной марки с соотношением йнтах ыт1п пределах одного типа), имеющие одинаковую конструкцию и форму разделки кромок и выполненные по единому технологическому процессу. Для сварных соединений труб с d > >450 мм соотношение d ыожет не учитываться. 2. При ультразвуковом контроле все сварные соединения труб контролируют с двух сторон, а сварные соединения труб с литыми и другими фасонными деталями с одной (со стороны трубы), 3. Поперечные стыковые соединения сварных сегментных отводов для трубопроводов 3-й и 4-й категорий должны подвергаться ультразвуковому контролю или просвечиванию в утроенном объеме по сравнению с нормами, установленными для трубопроводов этих категорий при удвоенном минимальном числе  [c.603]

Металлографические нссле-д о в а и и я выполняются на сварных соединениях труб поверхностей нагрева и коллекторов котла, трубопроводов пара и горячей воды первой и второй категорий и трубопроводов в пределах котельного агрегата.  [c.123]

Повре каения сварных соединений паропроводов из хромомолибденовых сталей, связанные с накоплением микроповрежденности металла зон при ползучести, носят редкий эпизодический характер. Следует отметить, что сварные соединения таких сталей [И], относящихся к категории более технологичных и умеренно теплоустойчивых материалов по сравнению с хромомолибденованадиевыми сталями, характеризуются высокой надежностью в процессе длительной эксплуатации паропроводов при ползучести до 3 10 ч и более при температуре 510 °С (на примере сварных соединений стали 12МХ).  [c.70]

Влияние химического состава на образование горячих (кристаллизационных) трещин в сварных соединениях теплоустойчивых сталей в обобщенном виде представлено в табл. 2.2. По среднему химическому составу (в рамках допускаемого по стандарту уровню) металл швов и околошовной зоны сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф можно отнести к категории не чувствительного к горячим трещинам. Вместе с тем, при неблагоприятном химическом составе склонность металла к такому виду повреждения заметно повышается (значения в скобках). Более того, при недопустимо высоком содержании серы (в качестве примера) и пониженном содержании марганца (меньше 6 %) склонность к горячим трещинам резко возрастает.  [c.88]

Сварные соединения в виду своих особенностей, обусловленных структурной, механической и химической неоднородностью металла по зонам, а также повышенной концентрацией напряжений в местах расположения сварных швов относятся к категории элементов, лимитирующих ресурс паропроводов. Это, в частности, можно подтвердить на примере сварных тройников 3, которые по сравнению с гибами 2 и прямыми участками труб I характеризуются сокращенным в 2 - 2,5 раза парковым ресурсом на паропроводе диаметром 325 х 60 мм из стали 15Х1М1Ф на расчетные параметры пара температуру 545 °С при давлении 25,5 МПа (рис. 4.2).  [c.202]

Категория опасности сварных соединений различных типоразмеров оценивается КО = I. .. 7 для сроков индивидуального ресурса, при этом категорией высокой опасности КО = 7 характеризуются тройниковые сварные соединения ТСС диаметром 325 х 60 / 245 х 45 мм из стали 15Х1М1Ф как исчерпавшие свой индивидуальный расчетный ресурс.  [c.224]

Оценка ресурса по фактической долговечности сварных соединений и номинальным допускаемым нагрузкам. Индивидуальный ресурс х р определяется из результатов сопоставления расчетных наибольших эквивалентных напряжений по номинальным допускаемым нагрузкам (расчет Оэкв проводится по методике, изложенной в 4.2, на все виды нафузок) с диафаммами фактической долговечности стали а . Одновременно оцениваются запас прочности (из выражения п = сТда/стэкв ) и категория опасности КО (по рис. 4.9) на период наработки т и на установленный срок индивидуального ресурса х р.  [c.231]


Обозначение сварных соединений

ГОСТ 2.312 – 72

Изображение сварного соединения на чертеже, независимо от применяемого способа сварки, может быть, как видимым, отображаемым в виде сплошной основной линии, так и невидимым швом, отображаемым штриховой линией.

Изображение сварного соединения

Отображение сварного соединения

Обозначение сварки

Условные обозначения

Упрощенное обозначение

Шов с лицевой стороны

 

 

 

Если сварной шов находится с лицевой стороны, то его условное обозначение наносят на полке линии-выноски, а односторонняя стрелка развёрнута наружу.

 

Шов с внутренней стороны

 

 

Если сварной шов находится с внутренней стороны, то его условное обозначение наносят под полкой линии-выноски, а односторонняя стрелка обращена внутрь.

 

Для отображения на чертеже одиночной сварной точки, не зависимо от использования метода сварки, применяют знак в виде креста «+», который наносится сплошными линиями. Если одиночные сварные точки невидимые, то их не изображают.

Обозначение сварной точки

 

От изображения сварного шва или одиночной точки приварки проводят линию-выноску, с односторонней стрелкой. Линию-выноску рекомендуется проводить по возможности от видимого шва.

Места сварки

 

Многопроходный сварной шов

 

 

 

 

 

 

На изображении сечения многопроходного сварного шва допускается наносить необходимые контуры отдельных проходов, при этом их следует обозначить прописными буквами русского алфавита.

 

Изображение нестандартного шва

 

 

Нестандартный сварной шов изображается на чертеже с указанием размеров конструктивных элементов, необходимых для выполнения данного сварного соединения по данному чертежу.

Границы сварного шва отображают сплошными основными линиями, а конструктивные части кромок в границах этого шва, наносятся сплошными тонкими линиями.

 

 

 

Обозначение шероховатости для механически обработанной поверхности сварного шва наносят на полке либо под полкой линии-выноски после соответствующего условного обозначения шва, а так же указывают в таблице швов, или записывают в технических требованиях чертежа.

Обозначение шероховатости и сварки

 

 

Примечание

Содержание и габаритные размеры граф таблицы швов стандартом не регламентируется.

 

 

Если для какого либо шва сварного соединения установлен необходимый контрольный комплекс или категория контроля сварного шва, то их обозначение допускается размещать под линией-выноской.

Обозначение контрольного комплекса
или категории контроля шва

На чертеже в таблице швов или в технических требованиях указывают ссылку на необходимый нормативно-технический документ.

На чертеже технологические сварочные материалы указывают в таблице швов или в технических требованиях. Материалы сварочные допускается не указывать.

 

В случае наличия на чертеже одинаковых сварных швов, им присваивают соответствующий номер.

Обозначение одинаковых швов

 

 

 

Требования к сварным швам металлоконструкций

В процессе производства и монтажа металлических конструкций часто возникает необходимость в использовании сварных соединений. Сварочные работы проводятся в соответствии с проектной документацией или технологическим процессом. Эта документация содержит стандартные или специальные инструкции, которых нужно беспрекословно придерживаться, чтобы добиться наилучшего качества шовных соединений. Сварные швы металлоконструкций должны обладать высокими показателями прочности и долговечности. Их эксплуатационные характеристики и уровень качества обозначены в ГОСТ 23118-12.

Каким требованиям должен соответствовать металл шва?

Металл, из которого производятся шовные соединения, должен соответствовать ряду стандартных норм. Перечислим основные требования к сварным швам металлоконструкций:

  • величина относительного удлинения материала должна составлять 16 % и более;
  • ударная вязкость металла должна составлять более 24 Дж/см2, этот показатель замеряют при среднесуточной температуре воздуха в наиболее холодный 5-дневный период;
  • металл, из которого изготовлены сварные соединения и швы металлоконструкций, должен иметь такие же (или более высокие) характеристики временного сопротивления разрыву, как и у основного металла, из которого состоят свариваемые изделия;
  • если металлоизделия свариваются в заводских условиях, необходимо следить за тем, чтобы коэффициент твердости металла шовного соединения составлял менее 350 HV для металлических конструкций 1-й группы и до 400 HV для изделий других групп, описанных в СНиП II-23-81;
  • если сварочные работы проводятся непосредственно в процессе монтажа и сборки конструкций, коэффициент твердости шовного металла не должен превышать значение 400 HV.

Соблюдение всех перечисленных требований и тщательный контроль сварных швов металлоконструкций позволят обеспечить надежность и долговечность сварных соединений, предотвратить преждевременную потерю прочности и избежать аварийного разрушения металлических изделий.

Классификация швов по уровню качества

Шовные соединения по уровню качества условно делятся на три основных категории.

I категория. В первую категорию относят шовные соединения с наиболее высокими эксплуатационными характеристиками (прочностью, долговечностью, стойкостью к разрывам и пр.) В частности, к таковым относятся следующие типы швов:

  • поперечные стыковые соединения, подвергающиеся сильным растягивающим напряжениям;
  • нахлесточные, тавровые и угловые шовные соединения, которые работают на отрыв при растягивающих напряжениях;
  • швы в металлических изделиях, которые согласно СНиП II-23-81 отнесены к 1-й группе (или ко 2-й группе при условии, что температура воздуха в месте возведения металлической конструкции опускается ниже отметки -45 °С).

II категория. Во вторую категорию входят швы со средними показателями качества. К таким сварным соединениям относятся:

  • продольные стыковые элементы, на которые воздействует напряжение сдвига;
  • связующие угловые швы в металлоизделиях 2-й и 3-й группы, подвергающиеся растягивающим напряжениям;
  • швы в углах и стыках, предназначенные для соединения фасонок со сжатыми деталями металлоизделий.

III категория. К данной категории относятся шовные сварные соединения низкого качества, среди которых:

  • поперечные соединения в стыках, подверженные сжимающим напряжениям;
  • продольные швы в стыках, а также связующие соединения в углах, используемые в сжатых элементах конструкций;
  • швы в стыках и углах, применяемые во вспомогательных деталях металлоизделий.

АО НПЦ Молния Строительство, капитальный ремонт, диагностическое обследование и строительно

В соответствии с СТО ГАЗПРОМ 2–2.4–083–2006 «Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов» все трещины любой длины и направления относительно сварного шва не допускаются независимо от категории газопровода и требуемого уровня качества. В связи с этим возникает проблема выбора оптимальных методов неразрушающего контроля.

Для исследований были взяты образцы, вырезанные на трассе газопровода из труб, в которых при обследовании были выявлены трещины, развивающиеся с наружной и внутренней поверхности сварного соединения, а также сквозные трещины. Диаметр трубы составлял 219 мм., толщина стенки 8 мм., материал Ст 3 сп.

Применялся и сравнивался неразрушающий контроль сварных и паяных соединений следующих видов:

Визуальноизмерительный контроль (ВИК)

При осмотре через лупу с 10 кратным увеличением (ВИК) было подтверждено наличие трещин с шириной раскрытия от 0,1 мм до 1 мм. К недостаткам данного метода следует отнести большие затраты времени и высокую степень влияния на выявляемость дефектов человеческого фактора.

Магнитная дефектоскопия (МПД) и цветная (капиллярная) дефектоскопия

Неразрушающий контроль сварных и паяных соединений методами магнитной дефектоскопии (МПД) и ЦД проводился последовательно на одних и тех же участках образцов. Были выявлены индикаторные следы, характерные для трещин в средней части сварного соединения, ориентированные вдоль сварного шва как с наружной, так и с внутренней поверхности. Установлено, что для выявления трещин в сварных соединениях, выполненных ТВЧ, предпочтительнее метод: Магнитная дефектоскопия (МПД), так как он менее требователен к качеству зачистки поверхности, более чувствителен к дефектам и требует меньших затрат на подготовку сварного соединениял(рис. 1).

Вихретоковый контроль (ВК)

Вихретоковый контроль проводился вихретоковым датчиком, встроенным в дефектоскоп УД3-103. Были зарегистрированы сигналы от всех трещин, выявленных методом МПД. Амплитуды и форма сигналов от трещин соответствовали искусственным дефектам глубиной 0,2 мм, 0,5 мм и 1,0 мм. В тоже время аналогичные по форме и амплитуде сигналы были зарегистрированы и от допустимых рисок, присущих этим объектам. Положительной стороной ВК является возможность косвенно по амплитуде сигнала определять глубину дефектов.

Ультразвуковой контроль (УК) в автоматическом и ручном режимах

Метод ультразвуковой дефектоскопии (УК) в автоматическом режиме проводился с применением установки «Скаруч». При этом были выявлены все дефекты образцов, однако трещины были классифицированы не только как плоскостные дефекты, но и как объемные и объемно-плоскостные. Недостатком метода является также невозможность определения глубины залегания дефектов.

Ультразвуковая дефектоскопия (УК) в ручном режиме проводилась совместно с эхо- и дельта- методами. Дельта метод основан на использовании дифракции на дефекте 3 (рис.2) поперечной волны от наклонного преобразователя 1 с трансформацией в продольную и приемом ее прямым преобразователем 2.

При проведении работ дельта- методом признаком дефекта в сечении шва является многократно отраженный от краев дефекта сигнал, принимаемый прямым преобразователем 2 (рис. 2, в). Этот метод обеспечивает кроме непосредственного нахождения дефекта, еще и высокую достоверность оценки его типа по различиям в форме и амплитуде сигналов от плоского и от объемного дефектов.

При контроле образцов в ручном режиме с применением совместно эхо- и дельта-методов были выявлены все дефекты на образцах (трещины на внешней и внутренней поверхности сварного соединения и сквозные трещины), причем применение дельта-метода позволило идентифицировать выявленные дефекты, как плоскостные.

радиографический контроль (РК)

Радиографический контроль сварных соединений проводился с использованием портативного импульсного рентгеновского аппарата «Арина-3» по схеме просвечивания через две стенки на рентгеновскую пленку РТ-1 со свинцовыми экранами. По результатам РК кольцевых сварных соединений, выполненных ТВЧ, можно сделать вывод о низкой выявляемости трещин- не было выявлено ни одной трещины глубиной менее 2 мм. Высоких значений выявляемости дефектов и производительности можно достичь при использовании мелкозернистых рентгеновских пленок и рентгеновских аппаратов непрерывного действия. К сожалению, они сильно уступают импульсным рентгеновским аппаратам по маневренности.


Таким образом, по результатам ультразвукового и радиографического контроля  кольцевых сварных соединений, выполненных ТВЧ, можно сделать вывод о большей эффективности применения ультразвукового контроля и возможности диагностирования этим методом как дефектов, выходящих на поверхность объекта, так и внутренних дефектов, не выявляемых ни одним из ранее рассмотренных методов.

Для металлографического анализа сварных соединений готовились шлифы их поперечного сечения.

По внешнему виду сечения (рис. 3) и структуре можно определить, что сварной шов выполнен стыковой сваркой. Видно, что в структуре сварного соединения отсутствует литой металл, в плоскости соединения находится обезуглероженная полоска с примыкающими к ней участками с обычной структурой перегретого металла.
В сечении шва обнаружены трещины (рис. 3 и 4): идущая от внутренней поверхности трубы на глубину 1,7 мм и идущая от наружной поверхности трубы на глубину 0,35 мм.

В металле трубы обнаружены неметаллические включения (сульфиды- 4 балла по ГОСТ 1778-70, метод Ш6), расположенные вдоль направления проката (рис. 5).

В зоне шва наблюдается деформация металла, линии деформации металла совпадают с полосами неметаллических включений (рис. 6).

На основании большого количества полевых диагностических работ и проведенных лабораторных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Надежное выявление дефектов в рассматриваемых сварных соединениях достигается комплексным применением нескольких методов неразрушающего контроля.
2. Рекомендуется следующий оптимальный порядок контроля кольцевых сварных соединений труб, выполненных сваркой ТВЧ на газопроводах-отводах: внешний осмотр, контроль герметичности, зачистка сварного соединения для проведения последующего дефектоскопического, визуального, измерительного, магнитопорошкового и ультразвукового контроля.

Автор(ы):Важенин Д.В., Коваль Д.М., Ярусов Е.Ю., Жуков Д.В.

Правообладатель: АО НПЦ «Молния»

Категории сварных швов гост допустимые дефекты. Дефекты и контроль качества сварных соединений

Нарушение требований, установленных нормативными документами, при сварке плавлением приводит к образованию брака. Дефекты сварных соединений ГОСТ 30242-97 разделяет на шесть групп. Их нужно знать так же хорошо, как и то, правильно.

Трещины: разновидности, причины их образования

Трещиной называют несплошность, которая вызывается резким охлаждением или воздействием нагрузок. Разновидность этого дефекта, которую можно обнаружить только оптическими приборами с увеличением, не менее пятидесятикратного, называют микротрещиной.

Продольные трещины располагаются вдоль сварного соединения и могут располагаться:

  • в металле шва;
  • в основном материале;
  • на границе сплавления;
  • в области температурного влияния.
Продольная трещина

Трещины в основном металле, причиной которых являются высокие напряжения, называют скрытыми. Внешне они напоминают ступеньки. Этот дефект присущ сварным соединениям значительной толщины. Высокие напряжения вызываются слишком жесткими соединениями или некорректным выбором сварочной технологии. Уменьшение сварочных напряжений снижает вероятность образования скрытых продольных трещин.

Конфигурация продольных трещин определяется линиями сплавления шва и основного металла.

Эти трещины разделяют на:

  • горячие, их причиной является высокотемпературная хрупкость сплавов;
  • холодные – возникают при медленном разрушении металла.

Поперечные трещины ориентированы перпендикулярно оси сварного шва. Они могут возникать, как в основном материале и металле сварного соединения, так и в зоне температурного влияния.

Радиальные трещины расходятся из одной точки и иначе называются звездообразными. Места их расположения аналогичны локализациям поперечных трещин. Причины образования поперечных и радиальных трещин такие же, как и у продольных.

В месте отрыва дуги на поверхности шва образуется углубление. Дефекты, которые возникают в этом месте, называют трещинами в кратере. Они разделяются на продольные, поперечные, звездоподобные. Конфигурацию этого дефекта определяют: микроструктура зоны сварного соединения, фазовые, термические и механические напряжения.

Если возникает группа не связанных друг с другом трещин, то они называются раздельными. Места и причины их возникновения аналогичны этим характеристикам поперечных и радиальных трещин.

Если из одной трещины образуется группа трещин, то такой брак носит название разветвленных трещин. Места их расположения – основной материал, металл шва, область термического влияния. Причины возникновения такие же, как и у продольных трещин.

Поры: их форма, места расположения и причины появления

Дефекты сварных соединений и соединений в виде полостей в сварном соединении называют порами. Эти полости заполнены газом, который не успел выделиться наружу.

Различают следующие разновидности пор:

  • Газовая полость – это образование произвольной формы, не имеющее углов, причиной появления которого явились газы, не успевшие покинуть расплавленный материал.
  • Газовой порой называют газовую полость, имеющую сферическую форму.
  • Группа газовых пор, которая располагается в металле сварного соединения, называется равномерно распределенной пористостью.
  • Скопление пор – это три или более газовых полостей, расположенных кучно на расстоянии между собой, не превышающем тройной диаметр максимальной поры.
  • Цепочкой пор называют ряд газовых полостей, которые располагаются линией вдоль сварного соединения с расстоянием между ними, не превышающем трех диаметров наибольшей из пор.
  • Если дефектом является несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва и имеющая высоту, которая гораздо меньше длины, то она называется продолговатой полостью.
  • Свищом называют трубчатую полость, которая располагается в металле сварного шва. Свищ вызывается выделением газа. Его форма и положение определяются источником газа и режимом твердения. Как правило, свищи образуют скопления в форме елочек.
  • Газовая полость, нарушающая целостность поверхности сварного соединения, называется поверхностной порой.
  • Если во время затвердевания вследствие усадки образуется полость – она носит название усадочной раковины. А усадочная раковина, расположенная в конце валика и не заваренная при последующих проходах, называется кратером.

Поры – дефекты сварных соединений, фото которых приведено ниже, появляются из-за наличия вредных примесей, как в основном металле, так и в присадочном. Поры могут образовываться из-за ржавчины и прочих загрязнений, которые не были удалены перед проведением сварки с кромок материала, повышенного содержания углерода, высокой скорости сварочного процесса, нарушений защиты сварочной ванны. Самой частой причиной возникновения пор является отсыревшее покрытие плавящегося электрода.

Наличие одиночных пор не представляет опасности, а вот их цепочка может негативно сказаться на прочностных характеристиках сварного соединения. Участок сварочного шва, пораженный этими дефектами, переваривают, предварительно механически его зачистив. Поры и шлаковые включения

Виды твердых включений в сварном шве

Твердые инородные включения, как металлического, так и неметаллического характера, имеющие в своей конфигурации хотя бы один острый угол, являются недопустимым дефектами в сварном соединении, поскольку играют роль концентраторов напряжений. Дополнительная опасность этих дефектов заключается в том, что они не видимы снаружи. Обнаружить их можно только методами неразрушающего контроля.
Шлаковые включения в сварном соединении

Твердые включения разделяются на следующие виды:

  • Шлаковые включения – это шлаки, попавшие в сварочный шов. В зависимости от того, в каких условиях они были образованы, они бывают линейными, разобщенными, прочими. Причины их образования – большие скорости сварочного процесса, загрязненные кромки, многослойная сварка, если швы между слоями очищены некачественно. Форма этих бракованных включений очень разнообразна, поэтому они могут быть гораздо опаснее округлых пор.
  • Флюсы, служащие для защиты металла от окисления, являются причиной образования флюсовых включений. Также, как и шлаковые, флюсовые включения делят на линейные, разобщенные и прочие.
  • Причинами образования оксидных включений могут быть: недостаточно чистая поверхность основного или присадочного металлов, вытаскивание горячего сварочного прутка из области защиты, неправильная подготовка кромок – слишком сильное их затупление.
  • Частицы сторонних металлов – вольфрама, меди или других образуют металлические включения. Причиной их образования может стать эрозия вольфрамового электрода или случайное попадание металлических частиц снаружи, а также при использовании для поджига медной стружки.

Несплавление и непровар: причины возникновения

Непровар и несплавление

Дефекты – несплавление и непровар – это отсутствие соединения основного материала и металла сварного соединения.

Несплавление возникает при высоких скоростях сварочного процесса и силе тока более 15000С. Для предотвращения несплавлений необходимо уменьшить скорость сварки, снизить временной разрыв между образованием и заполнением канавки, тщательно очищать сварочную зону от масел и загрязнений. Несплавления могут располагаться:

  1. в корне сварного шва;
  2. на боковой стороне;
  3. между валиками.

Непровар возникает по причине невозможности расплавленного металла достичь корня шва. Причин непровара может быть несколько:

  1. недостаточный сварочный ток;
  2. слишком высокая скорость перемещения электрода;
  3. увеличенная длина дуги;
  4. слишком маленький угол скоса кромок;
  5. перекос свариваемых кромок;
  6. недостаточный зазор между кромками;
  7. неправильно выбранный – увеличенный – диаметр электрода.
  8. попадание шлака в зазоры между кромками;
  9. неадекватный выбор полярности для данного типа электродов.

Непровар – очень опасный и недопустимый сварочный дефект.

Виды отклонений формы наружной поверхности шва от заданных значений

К нарушениям формы сварочного шва относят следующие дефекты:

  • Подрезы непрерывные – представляют собой непрерывные углубления, расположенные на наружной части валика шва. Если подрезы располагаются со стороны корня одностороннего шва и образуются по причине усадки вдоль границы, их называют усадочными канавками. Подрезы являются широко распространенными поверхностными дефектами, которые возникают из-за слишком высокого напряжения дуги при сваривании угловых швов или по причине неточного ведения электрода. В этом случае одна из кромок проплавлена более глубоко, что приводит к стеканию металла на находящуюся в горизонтальном положении деталь. Для заполнения канавки металла не хватает. При сварке стыковых швов подрезы образуются редко. При слишком высоких значениях скорости сварки и напряжения дуги, как правило, возникают двухсторонние подрезы. Такого же типа дефект получается и при автоматической сварке в случае повышения угла разделки.
  • Превышения выпуклостей стыкового или углового шва представляют собой избыток наплавленного металла с лицевой стороны швов сверх положенного значения.
  • Если избыток наплавленного металла сверх установленного значения располагается на обратной стороне стыкового шва, то такой дефект называют превышением проплава. Разновидность – местный избыточный проплав.
  • Если избыток наплавляемого металла натекает на основной металл, но не сплавляется с ним, то такой дефект называют наплавом.
  • Линейное смещение возникает, если свариваемые поверхности расположены параллельно, но не на одном уровне.
  • Угловым называют смещение между двумя поверхностями при их расположении под углом, который отличается от необходимого.
  • Натек образуется из металла сварного шва который оседает под воздействием силы тяжести. Натек образуется при горизонтальном, потолочном, нижнем положениях сварки, в угловом соединении и шве нахлесточного соединения.
  • При прожоге металл сварочной ванны вытекает, образуя сквозное отверстие. Причинами прожога могут стать загрязненность поверхности основного металла или электрода.
  • Неполное заполнение разделки кромок возникает из-за недостаточного количества присадочного материала.
  • Если в угловом соединении один катет значительно превышает другой, то возникает дефект чрезмерной асимметрии.
  • Неравномерная ширина сварного шва.
  • Неровная поверхность – это неравномерность формы усиления шва по его протяженности.
  • Вогнутость корня шва представляет собой неглубокую канавку со стороны корня шва, которая образовалась по причине усадки.
  • Из-за возникновения пузырьков в период затвердевания металла образуется пористость в корне шва.
  • Возобновление. Этот дефект представляет собой местную неровность поверхности в зоне возобновления сварочного процесса.

Наплыв и подрез

Прочие дефекты сварных швов

Все дефекты сварных швов и соединений, которые не были перечислены выше, относятся к категории “прочие”. К ним принадлежат следующие типы дефектов:

  • Случайная дуга. В результате возникновения случайного горения дуги возникает местное повреждение поверхностного слоя основного металла, который примыкает к области сварного шва.
  • Брызги металла – капли, которые образовались от наплавляемого или присадочного металла во время сварочного процесса. Они прилипают к поверхности остывшего металла сварного шва или основного металла, расположенного в околошовной области.
  • Вольфрамовые брызги – создаются частицами вольфрама, выброшенного из расплавленного электрода на основной металл или на сварной шов.
  • Поверхностные задиры – это дефекты, которые возникают из-за удаления временно приваренного приспособления.
  • Утонение металла образуется при механической обработке. При этом толщина металла имеет значение, которое меньше допустимой величины.

Допустимые дефекты сварных соединений – это отклонения, наличие которых не снижает эксплуатационные свойства сварного соединения и их присутствие разрешено нормативной документацией. Все остальные дефекты, как правило, исправляются с помощью подварки. Исправлять качество сварки более двух раз не разрешается, так как может произойти перегрев или пережог металла.

Сегодня сварка используется повсеместно для соединения различных металлических деталей. Она успешно используется как в промышленности, так и в частных бытовых условиях. называется неразъемное соединение деталей посредством сварки. В результате этого формируются различные участки, которые характеризуются определенным набором свойств. Все зависит от степени нагрева. Они могут различаться по физическим, химическим и механическим свойствам. Основные дефекты сварных соединений известны достаточно давно. Их следует избегать в процессе выполнения работы.

Сварка используется для соединения металлических деталей в промышленности и бытовых условиях.

Характеристика и виды сварных соединений

Перед тем как начать разговор о дефектах сварных соединений, стоит подробнее поговорить об их основных видах и характеристиках. Принцип сварки достаточно прост. Расплавленный металл образует шов, который кристаллизуется. Тот материал, который частично оплавляется, составляет зону сплавления. Рядом с этой зоной образуется та, в которой нагретый металл испытывает дополнительные напряжения. Ее называют зоной термического влияния. После этого идет основной металл. Его структура и свойства в процессе проведения работ никак не изменяются.

Классификация сварных швов по положению в пространстве.

Существует несколько основных видов сварных соединений. Наиболее распространенными среди них являются встык, внахлест, тавровые и угловые. Все они различаются между собой установкой основных материалов, расположением шва. На качества шва напрямую влияет множество самых разнообразных факторов. Могут образовываться и внутренние дефекты, и наружные. На качество швов напрямую влияет степень загрязненности металлов, которые подлежат соединению.

Здесь могут присутствовать самые разнообразные окислы, жировые пленки и так далее. Именно поэтому свариваемые поверхности обязательно нужно очищать перед проведением работ. Кстати, в процессе их проведения нужно бороться с окислами, образующимися на поверхности. В любом случае прочность конечного соединения напрямую зависит от отсутствия дефектов. Шов иногда может иметь точно такую же прочность, что и основной материал, но этого достаточно сложно достичь.

О дефектах сварных соединений

Как уже отмечалось ранее, дефекты сварных соединений могут носить самый разнообразный характер. О них обязательно нужно помнить в процессе проведения работ. Если человек имеет багаж знаний по ним, то он сможет сваривать детали, у которых будут идеальные швы. Именно к этому и нужно стремиться.

Таблица основных видов сварных соединений.

  1. Подрез. Это один из видов дефектов сварных соединений. Представляет собой канавку, которая образуется в месте сплавления основного металла и шва. Чаще всего такие дефекты появляются тогда, когда есть большие сварочные ванны. Имеется в виду, что расплавляется большое количество металла вследствие использования больших показателей тока.
  2. Наплав. Этот дефект характеризуется тем, что происходит натекание материала шва на основной металл. Очень неприятный недостаток.
  3. Непровар. Такой дефект сварных соединений может иметь место в тех случаях, когда образуется недостаточная расплавленность основного металла в местах соединений конструктивных элементов. Это место чаще всего заполняется шлаком, который, ввиду своей структуры, образует пористости и пустоты во швах. Это недопустимо. Конструкция сразу теряет свои свойства. Когда используется дуговая сварка, то непровар может образоваться из-за использования недостаточной силы тока. Это один из самых опасных дефектов. Связано это прежде всего с тем что в этом месте начинают образовываться дополнительные напряжения в ходе последующей эксплуатации конструкции. Это очень часто приводит к скорому ее разрушению. От этого дефекта можно избавиться. Для этого непровар выявляют, а затем производят наплавку в сложных участках.
  4. Трещины. Это частичное разрушение материала на шве или в зоне, которая расположена около него. Они могут образовываться по нескольким причинам. Если говорить о процессе, когда металл еще горячий, то трещины появляются в результате кристаллизации металла. В твердом состоянии с ним могут также происходить самые разнообразные структурные превращения. Это вторая причина появления подобных дефектов.

Дефекты сварных швов: несплавления, неравномерная форма, наплыв, трещины, свищи, перегрев.

Механизм образования горячих трещин достаточно прост. В ходе выполнения сварочных работ происходит нагрев металла. После того как источник тепла устраняется, он начинает постепенно охлаждаться. Разумеется, начинают образовываться и зоны кристаллизации. Они начинают плавать среди еще расплавленного металла. Если бы не было микрозон, которые позволяют осуществлять взаимодействие горячего и холодного материала, то все сварные соединения содержали бы дефекты. Однако этого не происходит. Таким образом, можно считать, что чем выше интервал кристаллизации, тем более возможно появление горячих трещин. Углерод напрямую влияет на этот показатель. Здесь прямая зависимость. Чем больше в стали углерода, тем шире становится интервал кристаллизации.

Холодные трещины могут образовываться в месте шва. Они появляются при охлаждении материала до температуры приблизительно в 200-300 градусов по Цельсию. Они могут появляться не сразу, что делает их более опасными. Связано появление холодных трещин с тем, что в материале начинают возникать различные структурные превращения вследствие тех или иных химических превращений. Здесь существует прямая зависимость от количества в материале углерода. Чем его больше, тем больше вероятность того, что появятся холодные трещины. Эта склонность к образованию холодных и горячих трещин определяет такой параметр, как свариваемость металлов. Этот параметр характеризует способность получения свариваемого соединения, ничем не отличающегося от основных материалов.

Поры и неметаллические включения

Дефекты сварных швов: кратеры, подрезы, поры, непровар, шлак, прожог.

Поры. Эти дефекты сварных соединений встречаются достаточно часто. Поры представляют собой пустоты, которые заполняются газом. Они могут иметь микроскопические размеры, а могут образовывать в структуре дефекты размером в несколько миллиметров. При этом образуются они чаще всего в местах соединения шва с основным материалом. На этот дефект оказывает влияние множество самых разнообразных параметров.

Самым главным из них является концентрация газа в варочной ванне. Газ выделяется из металла в процессе его плавления. Этот процесс никак нельзя предотвратить. Угарный газ не способен растворяться в железе, соответственно, он выделяется в виде пузырьков.

Неметаллические включения. Эти дефекты самих сварных соединений связаны с попаданием инородных включений в структуру шва в результате проведения работ.

Трещины в сварном соединении.

Существует огромное разнообразие таких включений. Шлаковые, к примеру, могут образовываться в результате недостаточной очистки материалов, которые подлежат соединению.

Их причиной может стать недостаточно полное удаление шлака при многослойной сварке. При работе, которая производится за счет плавления, образуется во шве материал, который по физическим и химическим свойствам отличается от основного металла. В связи с этим также могут образовываться подобные дефекты. Инородные включения могут носить самый разнообразный характер.

Изучение дефектов

Дефект сварки – поры, это заполнение пустот газами.

Разумеется, если есть дефекты различных сварных соединений, то их обязательно нужно изучать. Для этого достаточно часто используется макроанализ. Он заключается в том, что структура металла изучается с помощью невооруженного глаза или лупы. В отличие от микроскопического анализа, макроанализ не позволяет в должной мере изучить структуру материала. Его основная задача – это контроль качества соединяемых деталей в процессе сварки. Он позволяет определить тип излома, волокнистое строение, нарушения сплошной структуры и так далее. Для того чтобы провести такой анализ, необходимо изучаемую часть подвергнуть травлению специальными элементами и обработке на шлифовальных машинах. Этот образец носит название макрошлифа. На его поверхности не должно быть никаких неровностей или инородных включений, в том числе и масляных.

Все те дефекты, которые были описаны выше, вполне могут изучаться и выявляться с помощью макроанализа.

Чтобы выявить структуру материала, чаще всего используются методы поверхностного травления.

Виды наплывов в швах.

Такой подход самым лучшим образом подходит для низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей. Макрошлиф, который подготовлен заранее, нужно погрузить в реактив той частью, которая подвергается анализу. При этом его поверхность обязательно должна быть зачищена с помощью спирта. В результате взаимодействия элементов происходит химическая реакция. Она позволяет вытеснять медь из раствора. Происходит замещение материалов. Медь в результате осаждается на поверхности пробника. Те места, где на основной материал медь легла не полностью, подвергаются травлению. Эти места и содержат какие-либо дефекты. После этого образец изымается из водного раствора, сушится и очищается. Все эти действия нужно проделывать максимально быстро, чтобы не произошло реакции окисления. В результате этого можно выявить те участки, где присутствует большое количество углерода, серы и других материалов.

Травление участков, которые содержат эти материалы происходит не одинаково. Там, где присутствует большая концентрация углерода и фосфора, медь на поверхности выделяется неинтенсивно. Здесь минимальная степень защиты металла. Вследствие этого данные места подвергаются самому большому травлению. В результате проведения реакции эти участки окрашиваются в более темный цвет. Лучше использовать этот метод для сталей, которые содержат минимальное количество углерода. Если его будет очень много, то медь с поверхности образца будет весьма проблематично удалить.

Виды подрезов в швах.

Есть и другие методы макроанализа структуры материалов при сварном соединении. К примеру, часто для определения количества серы используется метод фотоотпечатков. Фотобумагу при этом смачивают и держат на свету какое-то время. После этого она просушивается между листами фольгированной бумаги. Раствор, в который она изначально помещается, содержит определенное количество серной кислоты. Затем, разумеется, эта бумага ровным слоем укладывается на макрошлиф.

Она должна разглаживаться с помощью валика, чтобы полностью были исключены все ее деформации. Все пузырьки воздуха, которые могут оставаться между фотобумагой и металлом, должны быть полностью удалены. Только в этом случае исследование будет носить объективный характер. Ее нужно удерживать в таком положении приблизительно 3-10 минут. Время зависит от того, какова изначальная толщина пробника, а также от других факторов.

Виды непроваров.

Включения серы, которые располагаются в наплавленном металле, обязательно вступят в реакцию с кислотой, которая была нанесена на поверхность фотобумаги. В очагах выделения сероводорода будет образовываться такое вещество, которое носит название фотоэмульсия. Участки сернистого серебра, которые будут образовываться в результате реакции, наглядно показывают распределение серы в металле.

Разумеется, эти участки будут наблюдаться на бумаге. Фотобумага, которая была использована для проведения опыта, подлежит мытью, а затем выдерживанию в растворе гипосульфита. После этого ее еще раз промывают в жидкости и сушат. В том случае если в сварном шве будут присутствовать фтористые включения, они обязательно выделятся наружу в виде участков темного цвета.

Подведение итогов

Таким образом, в настоящее время существует множество методов выявления дефектов сварных соединений. Все они имеют определенную цель. Каждый способ позволяет выяснить, сколько в структуре шва содержится того или иного материала, который может пагубно влиять на его структуру.

Помимо методов макроанализа, в последнее время достаточно часто внедряются методы микроанализа. Они имеют то же самое предназначение, что и предыдущие. Однако дополнительно позволяют изучить структуру материала. Здесь работа ведется на молекулярном уровне строения кристаллической решетки.

Все отклонения от технологических параметров, вызванные небрежностью в работе, нарушением режимов и внешними причинами, часто не зависящими от сварщика, могут привести к возникновению дефектов в сварочном шве и околшовной зоне, попадающей в область термического воздействия. К дефектам приводит и нарушение технологических приемов как самого процесса сварки, так и некачественная подготовка, неисправность оборудования, отклонения от норм качества сварочных материалов, влияние погодных условий, низкая квалификация сварщика.

Возникновение дефектов часто связано с металлургическими и тепловыми явлениями, возникающими в процессе образования сварочной ванны и ее кристаллизации (горячие и холодные трещины, поры, шлаковые включения и т.д.; Эти дефекты снижают прочность и надежность сварного соединения, его герметичность и коррозионную стойкость. Все это может оказать значительное влияние на эксплуатационные возможности всей конструкции и даже вызвать ее разрушение.

Дефекты сварочных швов могут быть наружными и внутренними.

Наружные дефекты сварочных швов

К наружным дефектам сварных швов (рис.1) относят нарушение размеров и формы шва, подрезы и другие отклонения, которые могут быть обнаружены при внешнем осмотре сварного соединения.

Нарушение формы и размеров сварного шва чаще всего вызваны колебаниями напряжения в электрической сети, небрежностью в работе или низкой квалификацией сварщика, проявляющейся в неправильном выборе режимов, неточном направлении электрода и методике его перемещения. Дефекты проявляются в неодинаковой ширине сварочного шва по его длине, в неравномерности катета угловых швов, чрезмерной выпуклости и резких переходах от основного металла к наплавленному. Отклонения от размеров и формы сварного соединения, проявляющиеся в угловых швах, связаны с неправильной подготовкой кромок, неравномерной скоростью сварки, а также с несвоевременным контрольным обмером шва. При автоматической и полуавтоматической сварке эти дефекты чаще всего связаны с колебаниями напряжения, проскальзыванием проволоки в подающих роликах, нарушениями режимов сварки.

Непровар - местное отсутствие сплавления между свариваемыми элементами, между основным и наплавленным металлом или отдельными слоями шва при многослойной сварке. Причинами непровара являются некачественная подготовка свариваемых кромок (окалина, ржавчина, малый зазор, излишнее притупление и т.д.), большая скорость сварки, смещение электрода с оси стыка, недостаточная сила тока. В результате непровара снижается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения. При вибрационных нагрузках даже мелкие непровары могут снижать прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 70%. Поэтому если непровар превышает допустимую величину, участок шва подлежит удалению с последующей переваркой.

Подрез - дефект, наиболее часто встречающийся при сварке. Он выражен в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом. В результате подреза происходит местное уменьшение толщины основного металла, что приводит к снижению прочности. Особенно опасен подрез в случаях, когда он расположен перпендикулярно действующим рабочим напряжениям. Подрез возникает обычно при повышенном напряжении дуги с завышенной скоростью сварки, когда одна из кромок проплавляется глубже, жидкий металл стекает на горизонтальную плоскость и его не хватает для заполнения канавки. При сварке угловых швов подрезы возникают в основном из-за смещения электрода в сторону вертикальной стенки, что вызывает значительный разогрев, плавление и стекание металла на горизонтальную полку. В стыковых швах подрезы образуются при сварке на больших токах и при неправильном положении присадочного материала. К подрезу могут привести увеличенные углы разделки кромок. Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы полежит переварке с предварительной зачисткой. Подрезы небольшой протяженности, ослабляющие сечение шва не более чем на 5% в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок можно считать допустимыми. В конструкциях, работающих на выносливость, подрезы недопустимы.

Наплыв - проявляется в виде натекания металла шва на поверхность основного металла без сплавления с ним. Наплывы резко изменяют очертания швов и тем самым снижают выносливость констукции. Причиной этого дефекта может стать пониженное напряжение дуги, наличие окалины на свариваемых кромках, медленная сварка, когда появляются излишки расплавленного присадочного металла. Чаще всего наплывы возникают при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При сварке кольцевых поворотных стыков наплывы могут возникать при неправильном расположении электрода относительно оси шва. Наплывы большой протяженности недопустимы.

Прожог - сквозное проплавление обычно возникает из-за большого тока при малой скорости сварки. Проявляется он в виде сквозного отверстия в сварочном шве, которое возникает в результате утечки сварочной ванны. При многослойной сварке прожог возникает в процессе выполнения первого прохода шва. Причинами прожога могут стать - завышенный зазор между свариваемыми кромками, недостаточная толщина подкладки или неплотное ее прилегание к основному металлу, что создает предпосылку для утечки сварочной ванны. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода относительно зенита. Дефект обнаруживается визуально и переваривается после предварительной зачистки. Ожоги вызываются попаданием жидкого металла на участки, которые находятся вне сварного шва.

Незаваренный кратер - дефект сварного шва, который образуется в виде углублений в местах резкого отрыва дуги в конце сварки. В углублениях кратера могут появляться усадочные рыхлости, часто переходящие в трещины. Кратеры обычно появляются в результате неправильных действий сварщика. При автоматической сварке кратер может появляться в местах выводных планок, где обрывается сварочный шов. Кратеры часто являются причиной начала развития трещин и поэтому недопустимы. Их зачищают и заваривают.

Поверхностное окисление - окалина или пленка оксидов на поверхности сварного соединения. Поверхностное окисление зависит от плохой защиты сварочной ванны, качества подготовки свариваемых кромок, неправильной регулировки подачи защитного газа, его составом, большим вылетом электрода.

Свищ - воронкообразное углубление в сварочном шве, развивающееся из раковины или большой поры. Причиной развития свища чаще всего является некачественная подготовка поверхности и присадочной проволоки под сварку. Дефект обнаруживается визуально и подлежит переварке.

Внутренние дефекты сварочных швов

Трещины бывают холодные и горячие (рис. 2). Трещины могут быть как наружными, так и внутренними. Это самые опасные дефекты сварного соединения, часто приводящие к его разрушению. Проявляются они в виде разрыва в сварном шве или в прилегающих к нему зонах. Сначала трещины образуются с очень малым раскрытием, но под действием напряжений их распространение может быть соизмеримо со скоростью звука, в результате чего происходит разрушение конструкции. Причинами образования трещин являются большие напряжения, возникающие при сварке. Чаще всего трещины проявляются при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате быстрого охлаждения сварочной ванны. Вероятность появления трещин увеличивается при жестком закреплении свариваемых деталей.

Горячие трещины - появляются в процессе кристаллизации металла при температурах 1100 -1300°С вследствие резкого снижения пластических свойств и развития растягивающих деформаций. Появляются горячие трещины на границах зерен кристаллической решетки. Появлению горячих трещин способствует повышенное содержание в металле шва углерода, кремния, водорода, никеля, серы и фосфора. Горячие трещины могут возникать как в массиве шва, так и в зоне термического влияния. Распространяться горячие трещины могут как вдоль, так и поперек шва. Они могут быть внутренними или выходить на поверхность.

Холодные трещины - возникают при температурах ниже 120°С, то есть сразу после остывания сварочного шва. Кроме того, холодные трещины могут возникнуть и через длительный промежуток времени. Причиной появления холодных трещин являются сварочные напряжения, возникающие во время фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла. Причиной появления холодных трещин может стать растворенный атомарный водород, не успевший выделиться во время сварки. Причинами попадания водорода могут служить непросушенные швы или сварочные материалы, нарушения защиты сварочной ванны.

Поры - представляют собой полости внутри шва, заполненные не успевшим выделиться газом (в первую очередь водородом). Они могут быть округлой или вытянутой формы, а их размеры зависят от размеров пузырьков образовавшихся газов. Поры могут быть одиночными или развиваться целой цепочкой вдоль сварочного шва. Основными причинами появления пор являются: присутствие вредных примесей в основном или присадочном металлах, ржавчина или другие загрязнения, не удаленные со свариваемых кромок перед сваркой. Повышенное содержание углерода также способствует появлению пор. Поры могут появляться при нарушениях защиты сварочной ванны, повышенной скорости сварки. Основной причиной появления пор при сварке плавящимся электродом является отсыревшее покрытие. Одиночные поры не опасны, но их цепочка влияет на прочность сварного соединения. Участок сварочного шва, в котором присутствуют поры, подлежит переварке предварительной механической зачисткой.

Шлаковые включения - это дефекты сварного шва, выраженные в наличии полостей, заполненных не успевшим всплыть шлаком. Образование шлаковых включений происходит при некачественной подготовке свариваемых кромок и присадочного материала, завышенной скорости сварки или плохой защите ванны. При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке переварке.

Вольфрамовые включения - возникают при нарушении защиты сварочной ванны при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Кроме этого вольфрамовые включения возникают при коротких замыканиях или завышенной плотности тока. Особенно часто встречаются вольфрамовые включения при сварке алюминия и его сплавов, в которых вольфрам нерастворим.

Оксидные включения - образуются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаще всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения могут привести к его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.

В ходе сварных работ, как и при любых других способах обработки металлов не исключены дефекты сварочных швов, образующихся по целому ряду причин.

Перечень факторов, влияющих на качество сварного соединения очень обширен, однако основной причиной дефектов являются неуправляемые химические процессы, происходящие в пограничных областях зоны сварки.

Причиной деффектов может быть кристаллизация металла, его химическая неоднородность, а также взаимодействие расплавленной массы с твердым материалом заготовок или с окружающими газами и шлаками. Ещё одной нуждающейся в учёте причиной появления дефектов (трещин, в частности) являются нежелательные напряжения в зоне сварки.

Характер отклонений сварных соединений от нормы (дефектов) зависит от . Это объясняется технологическими особенностями того или иного процесса.

Различие достаточно отчётливо проявляется во всех основных её видах, а именно – при электродуговой обработке металлов, контактном сваривании листовых заготовок и, наконец, в газовой сварке.

Электродуговой метод

К основным причинам образования дефектов при можно отнести два основных фактора. Это химические реакции, приводящие к нарушению структуры швов, а также серьёзные отклонения от существующих технологий.

Сварочные дефекты, возникающие во втором случае, чаще всего проявляются в виде прожогов, непроваров и нарушений геометрических размеров шва или трещин, возникающих после остывания материала.

Процесс образования холодных трещин при сварке объясняется недопустимыми механическими нагрузками на шовное соединение. Такие отклонения от нормальной структуры шва чаще всего наблюдаются при сваривании углеродистых (легированных) сталей, а также большинства чугунных изделий.

Вообще же в теории электродуговой сварки рассматриваются самые различные нарушения структуры сварного соединения. Помимо так называемого «холодного» растрескивания к таким дефектам причисляют «горячие», макроскопические и микротрещины.

Все перечисленные отклонения от нормы со временем приводят к расширению зоны действия дефекта и аварийным разрушениям некачественно проваренной конструкции. По этой причине исследованию качества образующихся при дуговой сварке швов уделяется повышенное внимание.

Газосварка

Основные причины дефектов, проявляющихся при газовой сварке, чаще всего те же, что и в перечисленных ранее случаях, касающихся других категорий сварочных работ.

Это те же нарушения в технологии подготовки заготовок перед сплавлением и ошибки, допущенные во время формирования шва (по причине использования нестандартных расходных материалов, например).

Вот почему с целью предупреждения дефектов газосварки особое внимание уделяется грамотному выбору правильного режима сваривания, а также уровню квалификации самого исполнителя работ.

По доступности выявления нарушений при газосварке все известные дефекты делятся на поверхностные и скрытые. К первой категории относятся типовые непровары, значительные по размеру наплывы, а также вогнутости, прорезы, кратеры, образующиеся на основании (в корне шва).

Сюда же следует отнести недопустимое смещение линии стыка (неправильная их разделка), резкие перепады по толщине и поверхностные трещины.

К скрытым и, как правило, трудно выявляемым дефектам газовой сварки относятся внутренние пористые образования, микроскопические газовые каналы, а также шлаковые и оксидные вкрапления.

Этот список может быть продолжен такими нередко возникающими нарушениями структуры свариваемых заготовок, как малозаметные непровары между слоями и внутренние микротрещины.

Точечный контактный метод

К дефектам контактного сваривания принято относить следующие визуально различимые (наружные) нарушения в структуре соединений:

  • наблюдаемые невооружённым глазом трещины;
  • точечные прожоги;
  • наружные выплески;
  • разрывы металла с поверхностным проявлением структуры;
  • нарушения формы контакта и многие другие.

Основными причинами появления таких отклонений в структуре контакта являются неправильное выставление параметров (амплитуды или длительности) импульсного тока, недостаточное усилие при сжатии электродов.

К дефектам приводит некачественная подготовка обрабатываемых поверхностей перед сваркой, близкое расположение контактной точки к краю точечного соединения.

Среди других причин – недостаточная величина нахлеста заготовок, недопустимый перекос сочленяемых деталей, износ электродов и многое другое.

Основным скрытым дефектом при сварке контактными методами является «слипание» листовых заготовок, при котором между ними образуется лишь кажущийся, чисто внешний контакт. Данный дефект может проявляться не только при сварке под давлением, но и при других известных видах точечного сваривания.

Обнаружить визуально этот вид дефектного образования обычными методами физического контроля практически невозможно . Предупредить его удаётся только путём строгого соблюдения технологии и поддержания в норме основных параметров сварочного процесса (амплитуды и длительности импульсного тока, а также необходимого усилия сжатия).

Исправление и предотвращение

Наличие дефектов при любом типе сварки не всегда приводит к непоправимому результату и выбраковке заготовки. Существует определённый набор нарушений техпроцесса или отклонений от нормы, которые могут быть исправлены сразу же по завершении процесса.

Простейшим и кардинальным способом исправления любого огреха при сварке является вырубка забракованного участка и повторное его заваривание (с учётом обнаруженной неисправности, конечно). Для исключения или исправления ряда дефектов вполне достаточно скорректировать положение рабочего инструмента с электродом.

При использовании этого приёма следует помнить о том, что сварка методом «на подъём» способствует перераспределению расплавленного металла в зоне ванны, а работа по способу «углом вперед» позволяет снизить глубину проплавления.

Поскольку на исправление брака потребуются дополнительные расходы – желательно так организовать сварочный процесс, чтобы исключить необходимость повторных работ.

Один из наиболее эффективных способов предотвращения дефектов – это добавление одного из компонентов при сварке в защитной среде, что позволяет увеличить коэффициент заполняемости шва и предотвращает возможные подрезы.

Для повышения текучести жидкого металла, обеспечивающей заполнение корневой части шва, достаточно нагреть предварительно место сварки до определённой температуры посредством специальных добавок (флюсов).

Достичь требуемого эффекта нередко удаётся и за счёт увеличением силы тока. При этом тщательная зачистка сварных кромок и удаление с их поверхности окисных плёнок также снижают вероятность нарушения режима сварки.

Разделка трещин

Для устранения холодных трещин применяется способ их повторной сварки с ограничением расширения области дефекта по обе стороны (подготовку специальных «уловителей»).

Такие уловители выполняются в виде небольших отверстий, просверленных на удалении порядка 1,5 см от краёв образования, способных замедлить или полностью прекратить его рост.

Ремонт трещин предполагает определенный порядок операций, учитывающий необходимость тщательной подготовки к повторному свариванию. На этом этапе подготавливаемые к восстановлению кромки сначала разделываются под углом 60 °.

Для проведения этой операции используется либо обычное зубило, либо специальный разделочный электрод, посредством которого края реза полностью очищают от всех мешающих сплавлению образований и неровностей.

Просверленные ранее ограничивающие отверстия-ловушки удалять совсем необязательно.

Наличие дефектов сварки, как правило, приводит к снижению прочностных показателей подготавливаемого соединения, и, как следствие – к нарушению работоспособности конструкции (её повышенной аварийности). Именно поэтому вопросу обнаружения и исправления дефектов всегда уделяется особое внимание.

Время чтения: ≈12 минут

Не важно, какую технологию вы выбрали для выполнения сварочных работ. Дефекты могут возникнуть в любом случае, что при , что при сварке . Появление дефектов связано либо с неопытностью сварщика, либо с неправильно выбранным режимом сварки, либо с недостаточно тщательным контролем качества.

Поэтому важно предотвращать дефекты и контроль качества сварных соединений должен проводится после выполнения каждой сварочной операции. В этой статье мы подробно расскажем, какие существуют распространенные дефекты сварных швов. И какие методы контроля можно использовать, чтобы обнаружить их.

Любой опытный сварщик скажет вам, что существуют многочисленные виды дефектов сварных швов. Их можно разделить на две категории - наружные и внутренние. Наружные дефекты сварных швов можно обнаружить прямо на поверхности шва с помощью специального инструмента (например, лупы) или хорошего зрения. Внутренние дефекты сварных швов визуально не видны и для их обнаружения нужно использовать особые методики контроля качества. О них мы расскажем ближе к концу. А пока дефекты.

В рамках этой статьи мы не будем перечислять все возможные дефекты, а расскажем только о самых распространенных. Итак, ниже наша краткая классификация дефектов сварных швов.

Непровар

Непровар в сварном шве - один из самых часто встречающихся дефектов у новичков. Представляет собой небольшой участок с недостаточно проваренным металлом. Основные причины образования непроваров - слишком длинная сварочная дуга, недостаточная сила тока или обе ошибки одновременно.

У новичков непровары образуются в том случае, если была выполнена неправильная или если сварка велась слишком быстро. Как не трудно догадаться, чтобы предотвратить непровар сварного шва нужно подобрать оптимальный режим сварки, варить не слишком быстро и на короткой дуге.

Подрез

Если вы когда-либо варили тавровый или нахлесточный шов, то наверняка могли заметить небольшие углубления вдоль сторон сварного валика. Это и есть подрезы. Частая причина образования подрезов - слишком быстрая сварка или неправильно подобранное напряжение сварочной дуги. Также подрезы порой возникают из-за слишком длинной дуги.

Некоторые новички спрашивают: «Допускаются ли подрезы сварных швов?». Да, но только в очень сложных конструкциях, где подрезов не избежать. В подобных ситуациях подрезы называют просто «допустимые дефекты сварных швов». В остальных случаях это недопустимые дефекты.

Наплыв

Наплыв в сварном шве в 95% случаев свидетельствует о том, что вы неправильно настроили или недостаточно тщательно зачистили кромки. Очевидно, что для предотвращения образования дефекта нужно правильно настроить силу сварочного тока и немного повысить напряжение дуги.

Прожог

Прожог сварного шва - это сквозное отверстие в сварном соединении, которое вы можете обнаружить невооруженным глазом. Прожоги образуются из-за медленной сварки. В одном месте концентрируется слишком большая температура и металл плавится больше, чем должен. Главная опасность прожогов - существенное снижение прочности шва.

Понизьте сварочный ток и ускорьте формирование шва. Только так вы сможете предотвратить появление прожогов. Уделите особое внимание, если варите алюминий. У него очень высокая теплопроводность, при этом низкая температура плавления. Так что получить прожог на алюминиевой заготовке проще простого.

Кратер

Кратер - это воронка небольшого размера, расположенная прямо на валике шва. Чаще всего в самом его конце. Образуется из-за резкого обрыва дуги. Ведите дугу плавно и оканчивайте сварку постепенно. Если на вашем сварочном аппарате есть специальный режим предотвращения образования кратеров, то включите его.

Горячая или холодная трещина

Трещины в сварных швах - также один из самых часто встречающихся дефектов. Трещины бывают холодными и горячими. Горячие образуются во время сварки, а холодные - после. Горячие трещины образовываются при несовместимости электрода/присадочной проволоки и свариваемого металла. Иногда трещины могут образоваться при попытке заварить кратер, о котором мы говорили выше. Проверяйте, чтобы состав присадочного материала и металла был идентичен.

С холодными трещинами все проще. Они образовываются только в том случае, если шов слишком хрупкий и не выдерживает механической нагрузки. Единственный способ предотвратить появление холодных трещин - соблюдать технологию сварки и работать профессионально. Горячие и холодные трещины могут быть как внутренними (скрытыми от глаз), так и наружными.

Поры

Что такое пора в сварке? Пора (а чаще всего поры) - это небольшие углубления в структуре шва. Могут быть поверхностными или внутренними. Представьте муравейник, который пронизывают множественные ходы. Вот то же самое происходит и со швом. Поры без сомнения можно назвать самым частым дефектом из всех возможных.

Если в ходе процесса образовались поры в сварном шве, значит вы с самого начала все делали неправильно. Скорее всего, вы недостаточно тщательно зачистили кромки и не защитили шов от попадания кислорода. А подобные ошибки совершают только те, кто только-только начал свое знакомство со сваркой. На работайте на сквозняке и проверяйте качество электродов/исправность горелки/исправность системы подачи газа.

Методы контроля качества

Что ж, теперь вы знаете самые распространенные дефекты сварных соединений и причины их возникновения. Теперь давайте поговорим о . Мы расскажем вам о самых часто применяемых и эффективных. Это визуально-измерительный контроль, радиационный и ультразвуковой контроль.

Визуально-измерительный контроль

(ВИК) - это самый простой и самый старый способ оценки качества сварного соединения. Из названия понятно, что в ходе этого контроля используется визуальное наблюдение и измерительные приборы. Под визуальным наблюдением подразумевается простой осмотр шва невооруженным глазом или с помощью лупы. В отдельных случаях используют микроскопы. А в качестве измерительных инструментов чаще всего применяют обычные линейки. Это самый доступный и недорогой метод контроля, поскольку инструменты стоят недорого и такому контролю можно обучить самого сварщика, выполняющего работу. Предприятию даже не нужно нанимать отдельных специалистов для проведения этого контроля.

Сейчас в магазинах продаются специальные наборы со всеми необходимыми инструментами и даже подробно инструкцией, как проводить контроль. Вам достаточно один раз прочесть брошюру, все запомнить и вы уже можете провести такой контроль самостоятельно. Но, несмотря на все плюсы, есть у ВИК большой недостаток - значительное влияние человеческого фактора на результат контроля. Вся ответственность ложится на плечи человека. И если он в силу объективных или субъективных причин не сможет выполнить контроль качественно, то есть вероятность брака.

Радиационный контроль

(его также называют радиографическим) - очень интересный метод контроля, который основан на применение рентгеновских лучей. Да, как при рентген-диагностике в поликлинике. Деталь повещается в специальный аппарат (или аппарат устанавливается на деталь), затем сквозь металл пропускают рентгеновское излучение и на выходе получают снимок, на котором видны все дефекты сварки. Эта технология наверняка известна вам давно.

Нетрудно догадаться, что подобная диагностика крайне эффективна. На снимке видны малейшие дефекты, которые невозможно обнаружить любым другим способом. Особенно, если снимок выполняется с применением компьютера, на котором потом можно детально рассмотреть все изъяны сварки. Но при работе с рентгенографом необходимо соблюдать повышенную технику безопасности. Частицы радиации могут заражать воздух, из-за чего он становится токопроводимым. А о возможном вреде для здоровья и говорить не приходится. Так что к выполнению радиационного контроля должны быть допущены только хорошо обученные сотрудники.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов (он же ультразвуковой контроль качества или просто УЗК сварных швов) - метод контроля, который во многом схож с выше описанным радиационным. Только вот вместо рентгеновских лучей здесь используются ультразвуковые волны. Для фиксации результата используется ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений.

Суть его работы проста. На поверхность шва посылаются ультразвуковые волны, которые проходят сквозь металл. Проходят не полностью, часть лучей отражается и возвращается обратно. Если у шва есть какой-либо дефект, то отразившиеся и вернувшиеся назад волны будут ослаблены и искажены. Проще говоря, они будут отличаться от тех, что были пущены вначале проведения контроля. Все эти изменения как раз и фиксирует дефектоскоп.

Ультразвуковой контроль используется очень часто. Для его проведения можно установить большой стационарный дефектоскоп в отдельном кабинете, а можно приобрести компактную модель для выездной диагностики. И эта компактная модель сможет дать вполне объективный результата. С помощью дефектоскопа можно не только узнать местонахождение дефекта, но и его размеры. Но нужно учитывать, что дефектоскопы стоят дорого и для работы с ними нужно дополнительно обучать персонал. Или искать специалиста «на стороне».

Вместо заключения

Дефекты сварных швов и соединений бывают разными, но суть всегда одна - они так или иначе нарушают эксплуатационные характеристики готового изделия. Чтобы их избежать необходимо как можно больше практиковаться, правильно настраивать режим сварки и не забывать о контроле качества. Проведение ультразвукового контроля занимает считанные минуты, а в результате вы получаете объективную картину и можете трезво оценить качество своей работы.

Контроль качества сварных соединений технологических трубопроводов



Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!


Сварные соединения трубопроводов подвергают следующим видам контроля: внешнему осмотру и измерению, ультразвуковому и магнитографическому контролю, просвечиванию гамма- или рентгеновскими лучами, металлографическим исследованиям, механическим, гидравлическим и пневматическим испытаниям. Все указанные виды контроля выполняют после термической обработки сварных соединений (если она предусмотрена).

Для контроля отбирают наихудшие (по результатам внешнего осмотра) стыки в количестве: для трубопроводов I и II категорий — 3% общего количества стыков, сваренных каждым сварщиком; III категории — 2%; IV категории — 1%.

Шов бракуют, если выявляются следующие дефекты: трещины любых размеров; непровар глубиной более 15% толщины стенки трубы, если она не превышает 20 мм, и не более 3 мм при толщине стенки свыше 20 мм шлаковые включения и поры глубиной более 10% толщины стенки трубы, если она не превышает 20 мм, и 3 мм при толщине свыше 20 мм; скопление включений и пор в виде сплошной сетки.

Механические свойства сварных соединений проверяют на образцах, вырезанных из контрольных или производственных стыков.

Предел прочности образцов должен быть не ниже нормативного; угол загиба для всех видов сварки (кроме газовой) — не менее 100° для углеродистой, низколегированной и высоколегированной, не менее 50° — для среднелегированной стали при толщине стенки до 20 мм и 40° — при толщине выше 20 мм. Для газовой сварки угол загиба углеродистой и низколегированной стали должен составлять не менее 70°, среднелегированной — не менее 30°. Ударная вязкость металла шва при дуговой сварке трубопроводов I и II категорий с толщиной стенки более 12 мм должна быть не менее 5 кгс • м/см2 для среднелегированных сталей и 7 кгс•м/см2 для прочих сталей.

Показатели механических свойств определяют как среднее арифметическое по трем образцам, при этом для отдельных образцов допускается снижение величин предела прочности и угла загиба на 10%, а ударной вязкости — на 2 кгс•м/см2.

По материалам: Л.П. Шебеко, А.П. Яковлев. "Контроль качества сварных соединений"

Основные сварочные несовместимости | Фигель

На фотографиях ниже показаны различные недостатки дуговой сварки. На конечный результат работы влияет ряд факторов, таких как: применяемые методы, материалов и устройств, разработанных Kemppi Sp. z o.o.

Следующий список не является исчерпывающим, но дает обзор общей информации, необходимой для начинающих сварщиков.

Возможные причины:

  • неправильная подготовка шва
  • неправильный угол наклона электродов
  • слишком высокий ток или слишком низкая скорость сварки приводят к тому, что сварочная ванна течет перед дугой, что приводит к отсутствию проплавления
  • слишком низкие параметры сварки
  • Примеси на кромках свариваемых листов
  • Отклонение магнитной дуги

Профилактика:

  • Соблюдать технологический режим сварки (высота порога, расстояние между корнями)
  • убедитесь, что положение электрода (угол) обеспечит правильное боковое проникновение
  • выберите соответствующие параметры (сварочный ток, скорость и длину дуги) для обеспечения надлежащего проплавления.
  • Подготовить края пластин к сварке
  • изменить положение зажима заземления,
  • используйте короткую дугу, уменьшите сварочный ток, направьте электрод против отклонения дуги, используйте источник питания переменного тока

Возможные причины:

  • Недостаточная газовая защита
  • мокрый электрод
  • Загрязнение зоны сварного шва, напримерржавчина
  • слой грунтовки слишком толстый (краска)
  • неправильная полярность

Профилактика :

  • Обеспечьте соответствующую газовую защиту ,
  • уменьшить расход газа,
  • Избегайте турбулентности сварочной ванны, а также сквозняков и сквозняков
  • Соответствует требованиям
  • к сушке и хранению сварочных материалов.
  • очистить канавку и прилегающую зону соединителя
  • проверить соответствие толщины стяжки требованиям производителя
  • изменить полярность

Возможные причины:

  • Источником шлака часто является предварительно уложенный шовный слой
  • Недостаточное удаление шлака
  • Недостаточное количество отпущенного тепла
  • Поток шлака перед сварочной дугой
  • слишком малое расстояние между корнями или слишком большая высота порога

Профилактика:

  • Используйте правильный размер и угол электрода
  • использовать технику, которая гарантирует
  • делает лицо гладким и облегчает
  • Поступление шлака на поверхность озера
  • тщательно очистить поверхность ранее сделанного стежка
  • увеличить количество отпущенного тепла
  • направляет дугу в сторону сварочной ванны
  • используйте правильный угол скоса

Возможные причины:

  • удлиненная и широкая дуга, полученная при слабом токе или высокой скорости сварки
  • неправильный угол электрода
  • слишком обширные движения плетения при укладке стыка
  • слишком высокий сварочный ток

Профилактика :

  • использовать короткую дугу / уменьшить сварочное напряжение
  • электрод под прямым углом
  • использовать технику плетения, удерживая электрод за края сварного шва
  • уменьшить сварочный ток

90 170

Возможные причины:

  • Неправильный угол электрода
  • слишком большая сварочная ванна
  • Отклонение магнитной дуги

Профилактика:

  • используйте правильный угол электрода
  • уменьшить коэффициент наплавки
  • Измените положение зажима заземления, используйте короткую дугу, уменьшите сварочный ток, направьте электрод против отклонения дуги, используйте источник переменного тока (AC)

Возможные причины:

  • слишком много присадочного материала для скорости сварки
  • Диаметр электрода слишком большой

Профилактика:

  • ускорить сварку или уменьшить количество присадочного материала
  • используйте электрод правильного диаметра или увеличьте угол скоса до

90 220

Возможные причины:

  • Слишком много тепла подводится к сварному шву
  • слишком большой воздушный зазор в разъеме
  • ребро слишком маленькое

Профилактика:

  • ограничение количества отпускаемого тепла
  • соответственно конструкция разъема
  • увеличить лицевую часть корневого слоя

Возможные причины:

  • слишком малая ширина по отношению к глубине - пропорция сварного шва
  • значительные напряжения из-за высокого теплового расширения
  • Неправильный выбор присадочного материала
  • Поверхность основного металла, покрытая маслом, гравием, жидкостью, ржавчиной и т. Д.
  • слишком высокая скорость сварки

Профилактика:

  • убедитесь, что отношение ширины шва к глубине шва больше 1 (для углеродистой стали) и больше 1,5 (для нержавеющей стали
    ).
  • использовать методы сварки, снижающие сварочное напряжение
  • использовать добавочный материал с высокой вязкостью разрушения
  • тщательно очистите основной материал перед сваркой
  • уменьшить скорость сварки
  • убедитесь, что отношение ширины шва к глубине шва больше 1 (для углеродистой стали) и более 1,5 (для нержавеющей стали
    ).
  • использовать методы сварки, снижающие сварочное напряжение
  • использовать добавочный материал с высокой вязкостью разрушения
  • тщательно очистите основной материал перед сваркой
  • уменьшить скорость сварки

Возможные причины:

  • Плохо спроектированный или плохо подготовленный разъем
  • чрезмерная длина дуги
  • Диаметр электрода слишком большой
  • сварка с превышением скорости

Профилактика:

  • увеличить воздушный зазор или уменьшить поверхность корневого слоя
  • сварка короткой дугой / понижение напряжения
  • используйте электрод меньшего диаметра
  • уменьшить скорость сварки

Возможные причины:

  • неправильная посадка стыка перед сваркой
  • Деформация при сварке
  • Растрескивание прихваток при сварке

Профилактика:

  • использовать правильную посадку свариваемых элементов
  • жестко соедините свариваемые элементы, соблюдайте правильную последовательность сварки
  • Выполнять прихваточные швы по правилам

Возможные причины:

  • дефект вызван усадкой сварочной ванны при затвердевании
  • гашение дуги вызывает немедленное затвердевание большой лужи жидкого металла
  • неправильная техника прекращения сварки

Профилактика :

  • прекратить сварку, сдвинув дугу немного назад или в сварочную канавку
  • постепенно уменьшать сварочный ток, чтобы уменьшить размер сварочной ванны
  • Обрежьте конец сварного шва перед возобновлением сварки

Возможные причины:

  • Неправильный выбор параметров сварки
  • дуга слишком длинная / высокое напряжение
  • мокрый, грязный или
  • электроды повреждены
  • Загрязнение свариваемого материала и дополнительного материала, напримерржавчина
    Отклонение магнитной дуги
    неправильная полярность

Профилактика :

  • используйте правильные параметры сварки
    сварите дугу оптимальной длины / ограничьте напряжение
  • использовать сухие и неповрежденные электроды
  • Отшлифовать кромок заготовки и использовать чистый присадочный материал
  • Изменить положение клемм заземляющего кабеля
  • приваривайте к зажиму заземления / направьте электрод / держатель в сторону отклонения дуги
  • изменить полярность

Нужна помощь в устранении дефектов сварки?
Хотите знать, какие есть возможности?
Свяжитесь с нами, используя форму ниже.

.

Введение в контроль качества сварки

Введение в контроль качества сварки

Контроль качества сварки позволяет оценить многие свойства сварных соединений - некоторые из них связаны с размером сварных швов, а другие - с наличием несоответствий. Размер сварного шва может быть чрезвычайно важным, поскольку он напрямую влияет на его прочность и соответствие требованиям конструкции. Соединитель со слишком маленьким поперечным сечением может не выдержать нагрузки при использовании.Несовместимость сварки также важна. Это дефекты внутри или рядом с соединением, которые могут зависеть или не зависеть от его размера и / или положения, препятствуя предполагаемому использованию соединения. Обычно эти несплошности, если они имеют неприемлемый размер или положение, называются дефектами сварки и иногда могут вызывать преждевременное разрушение сварного шва из-за более низкой прочности или образования концентраций напряжений в свариваемом компоненте.

Контроль сварных соединений может проводиться по ряду причин.Вероятно, основная цель - определить, подходит ли качество стыка для предполагаемого применения. Чтобы оценить качество стыка, прежде всего, вам понадобится ориентир, который позволит вам сравнить его свойства. Невозможно судить о качестве стыка без указания критериев приемки.

Критерии приемлемости для качества соединителей могут быть получены из многих источников. Чертежи / схемы сварных швов обычно включают размеры швов и, возможно, другие размерные данные, такие как длина и положение сварных швов.Эти требования к размерам обычно определяются расчетами проекта или взяты из утвержденных проектов, которые, как известно, соответствуют требованиям качества сварных соединений.

Приемлемый и недопустимый уровень или количество несплошностей в сварном шве во время контроля качества сварки чаще всего указывается в нормах и стандартах по сварке. Они были разработаны для многих типов сварочной продукции. Важно выбрать стандарт сварки, разработанный для конкретной отрасли или области применения, в которой мы работаем.

Для контроля качества сварки часто может потребоваться, чтобы инспектор обладал широким спектром знаний о деталях, включая знание сварочных чертежей, символов сварки, конструкций соединений, процедур сварки, требований норм и стандартов, а также методов проверки и испытаний. По этой причине многие нормы и стандарты в области сварки требуют, чтобы инспекторы качества имели формальную квалификацию или необходимые знания и опыт для оказания инспекционных услуг. Существует множество учебных курсов по контролю качества сварки, а также множество программ сертификации международных инспекторов.Самая популярная программа в США проводится Американским обществом сварщиков (AWS). Это программа сертифицированного инспектора сварки (CWI). Сертификат инспектора по качеству сварки: обычно требует подтверждения знаний в области контроля качества сварки путем сдачи экзамена.

Чтобы лучше понять объемы контроля качества сварки, нам необходимо изучить конкретные области методов и приложений контроля качества сварки. Чтобы обсудить контроль качества сварки, мы выбрали следующие темы:

Квалификационный контроль и испытания процедуры сварки - типы контроля, применяемые к этим требованиям, и то, как они могут стать ключевой частью общей системы обеспечения качества сварки.

Визуальный осмотр - часто самый простой, дешевый и, возможно, самый эффективный метод контроля качества сварки для многих областей применения при правильном выполнении.

Обнаружение поверхностных трещин - такие методы, как испытание на проникновение и испытание магнитными частицами - как они используются и что они покажут.

Радиографическая и ультразвуковая дефектоскопия сварных швов - методы, известные как неразрушающий контроль (NDT), которые обычно используются для проверки внутренней структуры соединения, чтобы установить его целостность без повреждения заготовки.

Испытания разрушающих сварных швов - методы определения целостности или прочности сварных швов, которые обычно включают резку и / или разрушение заготовки и оценку различных механических и / или физических свойств.

Одним из основных компонентов успешной системы обеспечения качества сварки является определение, внедрение и контроль хорошей программы контроля качества сварки. Такая программа может быть разработана только после полной оценки требований к качеству / критериев приемки, полной оценки используемых методов контроля и испытаний и наличия должным образом квалифицированных и / или опытных инспекторов по качеству сварных швов.

.

Обозначения сварных швов - виды сварных швов 9000 1

Сварной шов, также известный как сварной шов или сварное соединение, - это место, где материалы соединяются путем их плавления и затвердевания. Образуется в процессе сварки, чаще всего металлов или пластмасс. В польской промышленности существует основное разделение сварных швов на стыковые, угловые и другие (кромочные, гребневые и отверстия). Тем не менее, есть также много подкатегорий сварных швов, которые стоит знать.

Сварной шов - важные термины

Есть несколько важных терминов, которые необходимо знать, если вы хотите знать, какие бывают типы сварных швов. Они появляются как в литературе по сварке, так и в технической документации. Наиболее распространенные выражения:

Сварной шов - другими словами, внешняя поверхность сварного шва со стороны укладки.

Корень шва - происходит при сварке с одной стороны.Это внешняя поверхность валика, противоположная лицевой стороне, которая плавит горловину сварной канавки.

Подступенок - выступ, выступающий над толщиной материала.

Линия плавления - линия между сварным швом и зоной термического влияния. Он определяет предел плавления свариваемого материала.

Зона термического влияния - зона, которая подвергается механическим, структурным, прочностным и аналогичным изменениям во время сварки.

Симметричный шов - сустав, имеющий одинаковую форму поперечного сечения как на лицевой, так и на корневой стороне.

Прерывистый сварной шов - Сварной шов с равномерным интервалом.

Сплошной сварной шов - шов, проходящий по всей длине шва.

Allweld.pl © Авторские права Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, запрещено копировать, изменять или публиковать их без предварительного согласия.

Виды сварных швов

Сварные соединения можно разделить на несколько групп, учитывая их форму и внешний вид (не только внешний вид, но и вид в разрезе). Как уже упоминалось, основными видами сварных швов являются:

  • Фронтальный - применяется для стыкового соединения труб, прутков и листов. Такие сварные швы образуют между стенкой первого элемента, образующей его толщину, и вторым соединяемым элементом.Передние стыки подбираются с учетом толщины материала, технологических и конструктивных требований. Края свариваемых элементов необходимо хорошо подготовить.
  • Коньковые швы - аналогично кромочным сварным швам, выполняются при сварке тонких листов. Их толщина соответствует сумме высоты сварного шва и глубины линии сплавления.
  • Персик - используются для сварки листов внахлест и внахлест, а также для соединения элементов, установленных под углом.Они выполняются в канавке, которая возникает из-за отсутствия фаски на стенках свариваемых элементов. Эти сварные швы могут быть равносторонними или неравносторонними, а их поверхности могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми.
  • Edge - такие соединения используются при стыковке листов толщиной до 3 мм, подготовленных к работе путем гибки. Для соединения материала не используется связующее, и сварной шов можно производить по всей толщине листа.
  • Отверстия - создаются, когда на одном из листов есть продолговатое или круглое отверстие, заполненное связующим.

Allweld.pl © Авторские права Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, запрещено копировать, изменять или публиковать их без предварительного согласия.

Есть также сварные швы без отверстий:

  • Точечные - изготавливаются без предварительной подготовки отверстия в материале. Эти соединения образуются в результате плавления одного листа и сплавления с другим (расположенным под ним).
  • Линейные - образуются скоплением точечных сварных швов.

Также существует множество подкатегорий сварных швов, в т.ч. периферия с загнутыми, полностью или частично оплавленными краями или стык типа I, V, 1/2 V, Y, 1/2 Y, U, 1/2 U, V с крутыми краями и 1/2 V с крутыми краями. Более того, некоторые из них дополнительно называют правосторонними или левосторонними сварными швами.

Какова маркировка сварных швов? Все представлено на чертежах:

Allweld.ru © Авторские права Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, запрещено копировать, изменять или публиковать их без предварительного согласия.

Как рисовать сварные швы

Сварные соединения могут быть представлены обычным или упрощенным способом в соответствии с Польским стандартом. Точный способ нанесения стыка зависит от типа выступа:

  • Поперечное сечение - сплошная толстая линия используется для обозначения контура сварного шва, края отмечены сплошной тонкой линией.
  • Вид сверху с лица - грань отображается в виде дуг со сплошными тонкими линиями. Здесь, среди прочего, стоит обратить внимание форма соединения с отверстиями обозначена жирной непрерывной линией, а форма соединения без отверстий - тонкой непрерывной линией.
  • Вид спереди - лицевая сторона сварного шва и контуры кромок свариваемых элементов обозначены жирной сплошной линией.
  • Вид снизу со стороны гребня - гребень обозначен сплошной толстой линией, а невидимая грань - тонкими пунктирными линиями в виде дуги.В случае сварных швов с отверстиями и без отверстий их форма отображается тонкими пунктирными линиями.

Сварные швы на чертеже обозначены особым образом, а их характеристики обозначены 8 точками. Это:

  1. Символ сварки,
  2. Толщина сварного шва, т.е. размер поперечного сечения,
  3. Длина сварного шва, то есть размер продольного сечения,
  4. Дополнительные отметки, например, сварной шов с плоской, выпуклой или вогнутой поверхностью,
  5. Дополнительные символы, напримерсварка в сборе или по замкнутому контуру,
  6. Дополнительные отметки, например, шов с запрессованным корнем,
  7. Размеры кромок сварного шва,
  8. Символы, обозначающие номер сварного шва, качество, метод сварки, количество инструкций по сварке и т. Д.

Смотрите другие интересные статьи в нашем блоге:

- Сварка цинка - вся самая важная информация о сварке цинком

- Сварка латуни - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка алюминия - все самое важное о сварке этого металла

- Сварка чугуна - все самое важное о сварке этого металла

- Сварка электродом - вся самая важная информация для сварки электродом MMA

- Инверторные сварочные аппараты - Все о инверторных сварочных аппаратах

- Зарядное устройство - См. Рекомендуемые зарядные устройства

Руководство по закупкам:

- Сварщик для любителей и начинающих энтузиастов своими руками

- Инверторный сварочный аппарат до 500 злотых

- Инверторный сварочный аппарат до 1 000 злотых

- Инверторный сварочный аппарат от 1000 до 2000 злотых

- Как правильно выбрать сварочный аппарат для ваших нужд

.

Признание сварочной техники в результате лабораторных испытаний

Все заводы, производящие и ремонтирующие ответственные конструкции, должны иметь подтверждение и квалификацию правильности применяемых технологий сварки.

  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Введение

Все заводы, производящие и ремонтирующие ответственные конструкции, должны иметь подтверждение и квалификацию правильности применяемых технологий сварки. Основным документом, описывающим процедуру утверждения технологии сварки стали и объем квалификаций, является европейский стандарт PN-EN ISO 15614-1.Этот стандарт заменил ранее использовавшийся PN-EN 288-3: 1994 / A1; 2002.
Изготовитель разрабатывает предварительную технологическую инструкцию по сварке - pWPS (согласно ENISO 15606-1 или 2), которая используется для изготовления стандартизированной испытательной сборки в присутствии инспектора уполномоченного органа. Такой соединитель передается в лабораторию, отвечающую требованиям PN-EN ISO / IEC 17025 для неразрушающего и разрушающего контроля. В случае отрицательной оценки стыка необходимо проверить pWPS и сделать новый стык.Положительные результаты испытаний позволяют квалифицировать технологию уполномоченным органом (например, UDT, TŐV, PRS, Lloyd Register, Bureau Veritas и т. Д.)

Варминско-Мазурский университет в Ольштыне
dr inż. Stabryła Jan
др инż. Дутка Кшиштоф 9000 3


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS

«Технологическая инструкция по дуговой сварке» - описывает технологию сварки, применяемую производителем. Инструкция перед распознаванием оформляется как pWPS (предварительная спецификация процедуры сварки) - предварительная спецификация процедуры сварки. Форма pWPS содержит:

  1. общие данные, такие как: номер, наименование производителя, имя сварщика, выполняющего испытательное соединение, наименование проверяющего органа,
  2. данные о соединении: метод сварки (согласно PN-EN 24063), тип соединения (согласно обозначениям, используемым в PN-EN 287.1), подготовка кромок, обозначение группы материалов (согласно CR ISO 15608), виды материалов (согласно
  3. с сертификатом), толщину материала, внешний диаметр трубы, положение сварки (согласно EN-ISO6947),
  4. подробные сведения о подготовке к сварке: чертеж стыка, способ снятия фаски, размеры зазора и порога, способ прихватывания, последовательность сварки,
  5. сведения о сварке: номер валика, метод сварки, размер связки, напряжение, ток, тип и полярность сварочного тока, скорость подачи проволоки, скорость сварки, линейная энергия сварки,
  6. данные о материалах: тип связующего (обозначение по стандарту, наименование производителя, рекомендации по сушке), расход защитного и формирующего газа, тип и диаметр неплавящегося электрода,
  7. другое: метод удаления корня шва, температура предварительного нагрева и промежуточного прохода, термообработка, дополнительная информация,
  8. данные лица, разрабатывающего pWPS, и данные инспектора, проводящего распознавание.

  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Испытательные стыки для утверждения технологии сварки

Стандарт PN-EN ISO 15614-1 предусматривает 4 типа соединений (определяет их минимальные размеры в зависимости от толщины соединения и объема необходимых неразрушающих и
разрушающих испытаний):

Рис. 1 - Стыковой сварной шов в соединениях с полным проплавлением из стальных листов,
Рис.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Материал

Основные сварочные материалы подразделяются на 11 групп. В таблице 1 приведены примеры наиболее распространенных групп сталей.

Т а б е л а 1


Разделение стали на группы в соответствии с CR ISO 15608; 2002 (U) с особым упором на наиболее часто используемые группы 1.5 и 8.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Метод сварки

Наиболее часто используемые методы дуговой сварки в соответствии с маркировкой, взятой из PN-EN 24063, включают:


111 - ручная дуговая сварка покрытыми электродами,
121 - дуговая сварка под флюсом,
131 - дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитного газа - MIG,
135 - дуговая сварка плавящимся электродом в активной газовой защите MAG,
141 - сварка в среде защитных газов неплавящимся TIG электродом.
151 - плазменная сварка


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Объем исследований

Стандарт PN-EN15614-1 предполагает объем испытаний испытательных соединений, фрагмент которого, касающийся наиболее часто выполняемых стыковых соединений листов и труб с полным проваром, представлен в таблице 2:


Т а б е л а 2


Объем испытаний выбранных пробных соединений

Испытательное соединение Тип исследования Объем исследований
стык с полным проваром
- по рис.1 и 2
  • визуальный
  • рентгенографический или ультразвуковой
  • Контроль поверхностных трещин
  • испытание на поперечное растяжение
  • Испытание на поперечный изгиб
  • испытание на удар
  • испытание на твердость
  • Макроскопическое исследование
  • 100%
  • 100%
  • 100%
  • 2 образца
  • 4 образца
  • 2 комплекта по
  • требуется
  • 1 образец

  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Объем исследований

Стандарт PN-EN15614-1 предполагает объем испытаний испытательных соединений, фрагмент которого, касающийся наиболее часто выполняемых стыковых соединений листов и труб с полным проваром, представлен в таблице 2:


Т а б е л а 2


Объем испытаний выбранных пробных соединений

Испытательное соединение Тип исследования Объем исследований
стык с полным проваром
- по рис.1 и 2
  • визуальный
  • рентгенографический или ультразвуковой
  • Контроль поверхностных трещин
  • испытание на поперечное растяжение
  • Испытание на поперечный изгиб
  • испытание на удар
  • испытание на твердость
  • Макроскопическое исследование
  • 100%
  • 100%
  • 100%
  • 2 образца
  • 4 образца
  • 2 комплекта по
  • требуется
  • 1 образец

  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Визуальный осмотр VT

Визуальный осмотр всего стыка проводится в соответствии со стандартом PN-EN 970. Освещенность должна быть не менее 350 лк (рекомендуется 500 лк), угол обзора не менее 30 o и расстояние от испытуемого объекта. поверхность до 600 мм.Эффекты хорошего контраста и тиснения можно получить при использовании искусственного (бокового) освещения и лупы с небольшим увеличением. Если корень стыка трубы недоступен, рекомендуется использовать дополнительное оборудование, такое как угловые зеркала, бороскопы, эндоскопы или микрокамеры. Для оценки размера и интенсивности сварных дефектов могут использоваться линейки, штангенциркуль, калибры сварных швов и другое метрологическое оборудование. Несовместимость сварки, ранее известная как «дефект», - это любое отклонение от идеального сварного соединения.Критерий приемки: уровень качества PJA B (высокое качество) согласно PN-EN ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для сварных дуговой сварки соединений алюминия и его сплавов.
Наиболее распространенными дефектами сварки, определенными в соответствии с PN-EN ISO 6520-1, являются: чрезмерное перетекание сварного шва (502), отсутствие провара (402), протечка корня (504), торцевой подрез (5011 непрерывный, 5012 прерывистый), корневой подрез ( 5013)), линейного (507) и углового (508) перемещения. Часто на испытание сдают стыки с брызгами, следами обработки
и неровностями торца.В угловых швах наиболее частым несоответствием является асимметрия (512). Пример несоответствия, обнаруженного визуально, показан на рис. 5

.

Рис. 5 Пример несоответствия в сварном одностороннем стыковом шве - вид со стороны корня. Нет повторного плавления (402), протечки гребня (504), сосульки (5041).


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Радиографическая рентгенография или ультразвуковое исследование UT

В зависимости от геометрии, материала и производственных требований контрольные соединения должны быть испытаны с использованием радиографического метода в соответствии с PN-EN 1435 или ультразвукового метода в соответствии с PN-EN 1435 или ультразвукового метода в соответствии с PN-EN 1714. Многие годы Опыт показывает, что стыки из стальных листов толщиной до 10 мм лучше всего проверять радиографическим методом, а при большей толщине - ультразвуковым методом.Исключение составляют соединения из аустенитной стали, для которых метод UT не рекомендуется. Стыки труб диаметром до 100 мм рентгенографически просвечивают эллиптическим методом, а выше этого диаметра - двустенным.

Критерий приемки для метода RT: уровень приемки 1 согласно PN-EN 12517, соответствующий уровню качества PJA B согласно PN-EN-ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для сварных дуговой сварки алюминия и его сплавов.

Критерий приемки для метода UT: уровень приемки 2 согласно PN-EN 1712, соответствующий уровню качества PJA B согласно PN-EN-ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для дуговой сварки алюминия и его сплавов.Для обоих методов требуется испытательный класс B. Наиболее распространенные дефекты сварки, обнаруживаемые объемными методами: отсутствие плавления (402), пузыри (2011 г.) и пузырьковые карманы (2013 г.), прилипание (401), трещины (100) и включения посторонних металлов (304). ).).


Пример несоответствия, обнаруженного радиографическим методом, показан на рис. 6 а и б

а)

б)


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Контроль поверхностных трещин (метод PT или MT)


Обнаружение неоднородностей поверхности сварного шва, особенно зоны термического влияния, осуществляется в зависимости от типа материала проплавлением или магнитным методом.Тесты на проникновение PT должны проводиться в соответствии с рекомендациями PN-EN 571-1 и критериями оценки в соответствии с PN-EN 1289. Метод применим ко всем строительным материалам.
Стандарт PN-EN 1289 делит показания на линейные, когда длина в три раза больше ширины, и нелинейные, когда они меньше или равны. Высокочувствительные пенетранты, нанесенные на гладкую поверхность, рекомендуются для обнаружения мелких дефектов. Ширина тестируемой поверхности должна включать шов и мин.10 мм с обеих сторон. Оценку показаний следует проводить по истечении минимального времени проявления, но до того, как показания ухудшатся. Уровень приемки PAK-2X, соответствующий уровню качества PJA B при испытаниях на пенетрант, требует наличия гладкой поверхности без разбрызгивания. Оцениваемая поверхность должна быть освещена белым светом мин. 500 лк на поверхности, испытанной с помощью цветных пенетрантов. В случае флуоресцентных пенетрантов оцениваемая поверхность не должна освещаться белым светом более 20 лк, а интенсивность облучения УФ-лампой должна составлять 10 × 50 Вт / см2.Радиометры и люксметры должны иметь действующий сертификат калибровки. Оценка результатов теста PT заключается в измерении длины линейных показаний или более длинной оси нелинейных показаний и проверке того, находятся ли они в пределах, соответствующих приемлемым уровням, то есть для PAK 2X - линейное показание l <= 2 мм и нелинейная индикация d <= 6 мм.
Метод магнитного порошка MT может использоваться для испытания ферромагнитных материалов. Магнитные испытания MT следует проводить в соответствии с рекомендациями стандарта PN-EN 1290 и критериями оценки в соответствии со стандартом PN-EN 1291.Как и при тестировании на пенетрант, уровень качества PJA B соответствует приемлемому уровню PAK-2X. Символ X означает, что линейные показания должны соответствовать уровню приемки ПАК-1. Оценка результатов испытаний МП состоит в измерении длины линейных показаний или большей оси нелинейных показаний и проверки их соответствия пределам, соответствующим приемлемым уровням. PAK-2X допускает линейные показания l <= 1,5 мм и нелинейные показания d <= 3 мм. Для проверки швов с требуемым уровнем приемлемости PAK-2X требуется гладкая поверхность и флуоресцентные или цветоизмерительные агенты с контрастным веществом.

Рис. 7 Пример испытания тройника на проплавление от корневого конца. Видны сплошные неплавки и сетка эксплуатационных усталостных трещин.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Испытание на поперечное растяжение RM

Это разрушающее испытание, проводимое в соответствии со стандартом PN-EN 895. Образцы полос (b = 25 мм) отбираются из пластин или труб диаметром более 50 мм. Трубы диаметром менее 50 мм можно полностью растягивать.

Перед растяжкой стыки подвергаются удалению лицевой и корневой части до уровня исходного материала.Исключение - хребет в тонких трубках. Предел прочности при растяжении, определяемый как непосредственный предел прочности Rm [МПа], не должен быть ниже минимально необходимого значения прочности для основного материала. Значения Rm для соединяемых материалов определяются на основе стандартов на материалы и стандартов на продукцию. Прорыв должен происходить за пределами сустава. Испытание, когда в сварном шве происходит прорыв, также считается положительным, однако значение Rm будет выше минимального значения для основного материала.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Испытание на поперечный изгиб RG

Испытание на изгиб проводится в соответствии со стандартом PN-EN 910. Образцы полос (b = 20 мм), взятые со стенок стыков, обрабатываются и сгибаются на оправке диаметром d = 4t.Опорные ролики диаметром 50 мм расположены на расстоянии в 7 раз больше толщины гнутого материала. Из материала толщиной менее 12 мм отбирают два образца для гибки с растяжением (FBB1 и FBB2) и два образца для растяжения корня (RBB1 и RBB2). При изгибе на 180 o на них не должно быть трещин. Допускаются одиночные надрывы длиной не более 3 мм. В случае разрушения одного образца из данного соединения могут быть изготовлены два дополнительных образца. Если один из них не работает, весь разъем отрицательный.Для стыков толщиной более 12 мм изготавливают 4 образца на боковой изгиб (СББ1¸4). Для материала с удлинением A <20% диаметр гибочной оправки определяется по формуле: d = (100 т / А) - t [мм]. При неправильном подборе дополнительного материала наблюдается неравномерная деформация шва, рис. 9а.

Рис. 9 Образцы стыковых соединений после гибки. Образец а - отсутствие деформации сварного шва указывает на то, что связующий материал слишком твердый, образец б - правильная деформация.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Испытание на удар по KCV

Для оценки сопротивления соединения динамическим нагрузкам проводится испытание Шарпи V согласно PN-EN 875.Испытания проводятся для материалов толщиной t ³ 12 мм. Используются два набора образцов размером 10 x 10 x 55 мм - один для сварного шва и один для зоны термического влияния (HAZ). Для толщин t> 50 мм отбирают дополнительные комплекты образцов: из сварного шва и из зоны термического влияния - центральной области или со стороны гребня. Критерием приемки является энергия разрушения, которая должна соответствовать значению стандарта для основного материала.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Испытание на твердость HV

Испытание на твердость по Виккерсу HV проводится с нагрузкой 10 кГ (98,1 Н) в соответствии с PN-EN 1043-1. Для материалов групп 1.1 и групп с 8 и с 4.1 по 4.8 испытания не требуются. Для других материалов, в зависимости от толщины стенки, делают от 1 до 3 рядов отпечатков на глубине до 2 мм от поверхности стыка.Для швов толщиной менее 5 мм делается только один ряд оттисков. Оттиски выполнены в родном материале
, ЗТВ и сварном шве. Критерий приемлемости: максимальная твердость не может превышать значение от 320 до 380 HV - в зависимости от группы материала и количества стежков, а разница между твердостью соединения и основного материала не может превышать 100 HV.

Рис.11. Точки измерения твердости в одностороннем стыке t10 мм.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Макроскопическое исследование MA

Оценка внутренней структуры стыка на основе макроскопических испытаний проводится в соответствии с PN-EN 1321 так, чтобы линия сплавления в основном материале, зона термического влияния (HAZ) и схема многопроходной видны сварные швы.Поперечное сечение стыка шлифуется, полируется и протравливается. В случае стали для травления чаще всего используют реактив Адлера. Критерий приемки согласно PN-EN ISO 15614-1, пункт 7.5 требует, чтобы соединения были класса качества B с допуском чрезмерного перелива и утечки корня в классе C. Макроскопическое изображение документируется фотографическим методом. Чаще всего увеличение составляет 2-10 раз.
Наиболее часто видимыми дефектами сварки на макросечениях являются пузыри, заедания и дефекты проплавления.

Рис. 12. Макроскопические срезы стыков, протравленных реактивом Адлера а) угловые t10,0 / t20,0 с полным проплавлением термообработанной стали 1.4307 - видимые пузырьки газа, б) стык t10 мм из стали 1.4301 - видимая структура многопроходного шва , отслоение листа с правой стороны в) стык t5.0 из стали P265 GH - видимое неплавление в гребне, пузырьки газа и прилипание кромок.


  1. Введение
  2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
  3. Испытательные стыки для утверждения технологии сварки.
  4. Материал.
  5. Метод сварки.
  6. Объем исследования.
  7. Сводка


Сводка

Признание подтверждает компетентность производителя в области разработки сварочной техники и правильность выполнения всех практических операций, необходимых для качественного выполнения сварных соединений.Признание квалификации производителя повышает доверие к его компании и непременно будет способствовать увеличению количества заказов.

Основные стандарты и используемые материалы

  • [1] PN-EN 729.1. Сварка металлов. Рекомендации по выбору качества и требований к применению.
  • [2] PN-EN 729.2. Сварка металлов. Полные требования к качеству сварки.
  • [3] PN-EN 287.1. Сварка. Осмотр сварщиков. Постоянный.
  • [4] PN-EN 24063: Сварка, сварка плавлением и пайка металлов. Перечень способов и их числовые обозначения при условном изображении соединений на чертежах.
  • [5] PN-EN ISO 6947: Сварные швы. Сварочные позиции. Определение углов наклона и поворота.
  • [6] PN- ISO 6520-1 Классификация геометрических дефектов при сварке.
  • [7] PN-EN ISO 15614-1 Испытания сварочной техники.
  • [8] PN-EN ISO 6507-1 Измерение твердости по Виккерсу Испытания сварочной техники.
  • [9] PN-EN ISO 1043-1 и PN-EN ISO 1043-2 Разрушающий контроль сварных соединений. Испытания на твердость.
  • [11] PN-EN 970 Разрушающие испытания сварных соединений Визуальные испытания.
  • [12] PN-EN 5817 Соединения, полученные дуговой сваркой стали. Рекомендации по определению уровней качества в соответствии с дефектами сварки.
  • [13] PN-EN 30042 Соединения алюминия и его сплавов, полученные дуговой сваркой. Рекомендации по определению уровней качества в соответствии с дефектами сварки.
  • [14] PN-EN 875 Испытание на удар.Расположение образцов, направление надреза и тестирование.
  • [15] PN-EN 571-1 Испытание на проницаемость.
  • [16] PN-EN 1290 Магнитопорошковые испытания сварных соединений.
  • [17] PN-EN 1435 Радиографический контроль сварных соединений
  • [18] PN-EN 1714 Ультразвуковой контроль сварных соединений
  • [19] PN-EN 910 Разрушающие испытания сварных соединений. Испытание на изгиб
  • [20] PN-EN 1321 Разрушающий контроль металлических сварных швов.Макроскопическое и микроскопическое исследование сварных соединений.
  • [21] Директива по давлению 97/23 / EEC

Была ли статья вам полезна?

Хотите получать информацию о новых статьях? Оставьте нам свой адрес электронной почты.

.

Испытания сварных соединений стальных мостов в соответствии с требованиями PN-EN 1090-2 и PN-EN ISO 5817 - Inżynieria i Budownictwo - Volume R. 72, No. 2 (2016) - BazTech

Испытания сварных соединений в стали мосты в соответствии со стандартами PN-EN -EN 1090-2 и PN-EN ISO 5817 - Проектирование и строительство - Том R. 72, № 2 (2016) - BazTech - Yadda

EN

Испытание сварных соединений стальных перемычек согласно PN-EN 1090-2 и PN-EN ISO 5817

PL

Класс исполнения стальных мостов обычно определяется как EXC2 / 3/4.Что касается класса EXC4, PN-EN 1090-2 вводит новый уровень качества сварных соединений с маркировкой B +. Правила оценки качества стыков сравнивались на основании рентгенограмм, сделанных в соответствии с требованиями PN-EN ISO 5817, PN-EN 10675-1 и PN-EN 1090-2.

EN

Класс исполнения стальных мостов - EXC2 / 3/4. Для класса EXC4 PN-EN 1090-2 ввел новый уровень качества для сварных соединений с маркировкой B +. В этой статье было проведено сравнение принципов оценки качества соединений на основе рентгенограмм в соответствии с требованиями PN-EN ISO 5817, PN-EN ISO 10675-1 и PN-EN 1090-2.

Библиогр.22 поз., Иллюстрация, табл.

  • Западно-Поморский технологический университет, Щецин
  • Западно-Поморский технологический университет, Щецин
  • [1] PN-S-10050: 1989 Мостовые конструкции. Металлоконструкции. Требования и испытания.
  • [2] Хоббахер А.: Рекомендации по расчету на усталость сварных соединений и деталей. IIW DOC. XIII- 1539-96. Редакция декабрь 2008 г.
  • [3] PN-EN ISO 5817: 2014-05 Сварка - Сварные соединения из стали, никеля, титана и их сплавов (кроме сварных балок) - Уровни качества в соответствии с дефектами сварки.
  • [4] PN-EN 1090-2: 2012 Изготовление стальных и алюминиевых конструкций. Часть 2: Технические требования к стальным конструкциям.
  • [5] PN-EN 1990: 2004 Еврокод - Основы проектирования конструкций.
  • [6] PN-EN 1993-2: 2010 Еврокод 3 - Проектирование стальных конструкций. Лот 2: Стальные мосты.
  • [7] Вихтовски Б.: Требования к материалам и сварке для стальных мостов в соответствии с рекомендациями PN-EN 1993-2. «Inżynieria i Budownictwo», № 11/2013.
  • [8] Опубликованный документ PD 6705-2: 2010 + A1: 2013. Конструктивное использование стали и алюминия.Часть 2: Рекомендации по изготовлению стальных мостов по BS EN 1090-2.
  • [9] PN-EN ISO 1675-1: 2013-12 Неразрушающий контроль сварных швов - Критерии приемки для радиографических испытаний. Часть 1: Сталь, никель, титан и их сплавы.
  • [10] PN-EN ISO 17636-1: 2013-06 Неразрушающий контроль сварных швов - Радиографические испытания. Часть 1: Рентгеновские и гамма-методы с мембраной.
  • [11] Вихтовски Б., Чайковски Т.: Требования к сварке стальных строительных конструкций в соответствии с существующими стандартами и PN-EN 1090.«Inżynieria i Budownictwo», № 5/2011.
  • [12] Вихтовски Б., Смулчинский Э.: Уровни качества сварных стыковых соединений в соответствии со стандартом PN-EN ISO 5817: 2007. «Вестник Института сварки в Гливицах», № 6/2008.
  • [13] Вихтовски Б., Чайковский Т.: Оценка качества сварных стыковых соединений железнодорожных мостов по европейским стандартам. "Inżynieria i Budownictwo", № 2/2006.
  • [14] Вихтовски Б. Сваривает ортотропные стальные мостовидные плиты в соответствии с требованиями европейских стандартов.20-я национальная научно-техническая конференция по сварке «Прогресс, инновации и требования к качеству процессов соединения», Мендзыздрое, 2014.
  • [15] PN-EN ISO 6520-1: 2009 Сварка и родственные процессы - Классификация дефектов сварки металлов. Часть 1: Сварка.
  • [16] PN-EN 1993-1-9: 2007. Еврокод 3: Проектирование металлоконструкций. Часть 1-9: Усталость.
  • [17] Хоббахер А., Касснер М.: О связи между усталостными свойствами сварных соединений, критериями качества и группами в ISO 5817.IIW - документ XIII - 2323-10.
  • [18] PN-EN ISO 17635: 2010 Неразрушающий контроль сварных швов - Общие принципы для металлов.
  • [19] Czuchryj J., Sikora S., Staniszewski K .: Оценка качества сварных соединений в стальных конструкциях с радиографическим контролем на основе уровня качества B + согласно PN-EN 1090-2. "Przegląd Spawalnictwa", № 3/2013.
  • [20] Кондошек С.: Несущие элементы класса EXC4 согласно EN 1090-2. Примеры, особые требования.«Соединительные строительные материалы», №1 (23) / 2014.
  • [21] Вихтовски Б.: О новых требованиях к качеству сварных соединений стальных мостов. «Inżynieria i Budownictwo», № 5/2015.
  • [22] Hołowaty J., Wichtowski B .: Испытания сварных соединений стальных мостов на соответствие европейским стандартам. 8-й Международный симпозиум «Стальные мосты: инновации и новые вызовы 2015» (SBIC-015). Стамбул, 14-16 сентября 2015 года.

PL

Исследование из фондов Министерства науки и высшего образования по контракту 812 / P-DUN / 2016 на деятельность по продвижению науки.

bwmeta1.element.baztech-fecee8c4-a6b6-4d64-93a3-1cbc69b4e9c2

В вашем браузере отключен JavaScript. Пожалуйста, включите его, а затем обновите страницу, чтобы в полной мере использовать его..

Конструкции и конструкции - Усадка и другие сварочные деформации

Стр. 1 из 2


Сварка, особенно дуговая сварка, которая, благодаря изобретению Станислава Ольшевского из 1882 года, соавтора патента на дуговую сварку, используется во всем мире, несмотря на многолетнее использование и множество Попытки описать процесс сварки по-прежнему часто приводят к возникновению труднопредсказуемых сварочных деформаций, которые ускользают от теоретических математических формул или эмпирических формул.Это особенно относится к более крупным и в то же время точным сварным конструкциям, таким как мостовые конструкции или конструкции сварного подвижного состава, где сварочные деформации, которые трудно предсказать, вызывают серьезные технические проблемы с предотвращением их образования или, когда они возникают, с их устранением.

Александр Лукомский

Образование сварочных деформаций
Большинство сварочных деформаций сводятся к так называемым усадка при сварке и связанные с этим высокие напряжения.Механизм деформации связан с тем, что сам процесс сварки требует локального приложения большого количества тепла. Тепло газового пламени или электрической дуги нагревает локально сваренные металлические элементы и плавит их края в узком пространстве, вызывая неравномерное распределение температуры в соединяемых элементах. Повышение температуры приводит к увеличению размеров свариваемых элементов. Затем в результате охлаждения происходит линейное и объемное сжатие металла. Усадка при сварке намного больше, чем расширение материала соединяемых элементов.Сварной шов становится меньше, поэтому свариваемые детали укорачиваются. Также уменьшаются продольные и поперечные сечения сварного шва. Сам сварной шов вместе с зоной нагреваемого материала сжимается как в продольном, так и в поперечном направлениях, а также в направлении толщины материала. Короче говоря, заготовка сначала расширяется при нагревании, а затем, когда она охлаждается, она сжимается намного сильнее, чем изначально.

Рис. 1 Направления сварных сужений

На рис. 1 показаны направления объемных изменений сварного шва при нагреве и охлаждении сварного соединения.Усадка в направлении толщины шва является свободной - шов в этом направлении сжимается свободно и не вызывает внутренних напряжений. Поперечное сжатие при сварке свободно лежащих элементов может легко сблизить эти элементы друг с другом (рис. 2).

Рис.2 Продольная и поперечная усадка в сварном агрегате

В стыковых и угловых соединениях (рис. 3) поперечная усадка также вызывает угловые деформации, такие как прогиб элементов.

Рис.3 Угловая деформация сварных элементов 9000 3

В стыковых соединениях угловая деформация зависит, среди прочего, от размера и формы сварной канавки, количества слоев сварного шва и толщины свариваемого материала. В угловых соединениях угловая деформация зависит, среди прочего, от от типа стыка, толщины стыка и количества слоев стыка.
Сварочные деформации и возникающие в результате напряжения чрезвычайно вредны для сварной конструкции с точки зрения ее несущей способности, так как они могут суммировать напряжения от внешних воздействий, что приводит к превышению несущей способности материала, что может привести к при строительной катастрофе, если это стальная конструкция, напримерздание или зал, или другое серьезное повреждение конструкции, например, рельсового транспортного средства или конструкции моста.
Продольная усадка имеет меньшее значение в сварных соединениях, выполненных короткими швами. В случае длинных суставов продольное сжатие может вызвать складки, выпуклости и изгибы (рис. 4).

Рис.4 Деформация тонкой стенки при сварке тавровой балки

Характерна гофра тонких листов - толщиной до 4 мм, из-за продольной усадки, которая иногда наблюдается на боковых стенках некоторых вагонов.В процессе сварки металл, нагретый в месте сварки прихваточных элементов, не может удлиниться. Этот металл вблизи металла с более низкой температурой окружающей среды набухает и происходит пластическая деформация. С другой стороны, во время фазы охлаждения сварной шов и прилегающий основной материал не могут дать усадку, так как этому препятствует более холодный металл, находящийся дальше от сварного шва. Таким образом, вблизи охлаждающего стыка возникают внутренние силы, вызывающие растягивающие напряжения, а сжимающие напряжения возникают дальше от сварного шва - в холодном металле -.Эти напряжения сохраняются и остаются в сварном соединении.
Объемная усадка важна, когда толщина свариваемых деталей больше. При сварке более тонких элементов могут быть ограничены деформации, возникающие в результате продольной и поперечной усадки. Продольное сжатие укорачивает длину свариваемых элементов из-за осевого укорачивания сварного шва. Поперечная усадка сжимает сварной шов в поперечном сечении и «вытягивает» соединяемые элементы. Результатом действия описанных выше деформационных сил являются растягивающие и сжимающие напряжения в сварном соединении.
Высокие растягивающие напряжения возникают вдоль и поперек оси сварного шва, а сжимающие напряжения возникают во внешних фланцах сварного соединения. Например, в сварных соединениях с тавровым сечением могут наблюдаться два типа продольной деформации элементов после сварки:

  • При большой высоте стенки и малом поперечном сечении хорды в результате деформации верхний край вертикальной стенки будет выпуклым.
  • При небольшой высоте стенки и большом поперечном сечении пояса жесткость пояса определяет направление отклонения.Тогда верхний край стены может быть вогнутым.

Когда те же элементы соединяются прерывистыми угловыми сварными швами, это приведет к меньшей деформации элементов из-за меньшего объема материала, нагретого во время сварки. Вообще говоря, деформация сварного соединения зависит от количества приложенного тепла, поперечного сечения сварного шва, жесткости и размера конструкции. Для более крупных сварных конструкций, например, рамы шасси локомотива, где имеются более толстые листы, общая продольная усадка рамы после сварки может составлять 1 мм на каждый метр длины рамы.В случае мостовых конструкций она может составлять даже 1,5 мм на каждый метр длины сегмента. В случае длинных рам или сварных сегментов это может быть десяток или даже несколько десятков миллиметров.

Рис. 5 «Стрелка прогиба» при сварке балки. На практике насчитывается

более сложных случая.

Здесь важна технология сварки, т.е. сварка перед прихватками (сборочная сварка) и последовательность сварки. Скрепляя детали перед сваркой, можно сохранить их положение в процессе сварки, прежде всего - выдержать необходимый интервал между элементами.
Неправильный порядок закрепления элементов вызывает закрытие пространства между краями элементов, а иногда даже их перекрытие.

Усадка поперечного сечения сварных швов зависит от формы поперечного сечения сварного шва и увеличивается с увеличением ширины сварного шва вместе с его толщиной. Это увеличение усадки по направлению к поверхности шва, особенно в сварных швах со значительно отличающимся поперечным сечением, вызывает отклонение соединенных элементов от плоской поверхности (рис. 3). Это отклонение называется угловой деформацией сварного соединения.Угол деформации элементов сварного шва зависит от:

  • количество расположенных слоев,
  • порядок укладки стыковых слоев,
  • длины укладываемых участков,
  • форма сварочного паза.

Обычно более высокие значения усадки и, следовательно, большая деформация предполагают поперечную, а не продольную усадку.
Особым видом сварочной деформации является так называемая «Стрела прогиба», которая возникает при сварке, например, длинных балок, рам или сегментов, когда верхняя часть сварной сборки состоит из более толстых элементов и, следовательно, сварных швов большего размера, чем нижняя часть (рис.5). Эту однажды образовавшуюся деформацию часто трудно устранить. Раньше для этой цели применялась правка пламенем. Сегодня в самых ответственных постройках такая деятельность запрещена. Поэтому остается выполнить холодную правку или иным образом удалить эту деформацию.
Чтобы уменьшить негативные последствия усадки при сварке, следует использовать соответствующие конструктивные решения и соответствующие технологии сварки, а также послесварочную обработку. Сварочные усадки и другие искажения во время сварки предсказуемы.Хотя это непросто, но все же можно рассчитать. Существует ряд формул, учитывающих различные типы сварных соединений, толщину свариваемых деталей и размеры сварных швов, а также определенные технологические параметры, дающие высокую вероятность относительно точного определения сварочных деформаций. Эти расчеты трудоемки, но иногда необходимы. Существуют также американские или французские компьютерные программы, облегчающие определение деформаций. Здесь также важен опыт сварщика или изготовителя сварочного оборудования.Однако, несмотря на эти действия и большую работу по определению деформаций и напряжений, они часто возникают не так контролируемым образом, как хотелось бы.

Противодействие сварочным деформациям
Усадка и внутренние напряжения при сварочных работах неизбежны, однако благодаря правильной конструкции конструкции, выбору материала и качеству изготовления их можно сохранить небольшими. Для этого необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Устройство используется только для прихватывания сборочного сварного узла, а сама сварка происходит вне устройства, напримерна так называемом гантели, или в очень упрощенном другом приспособлении;
  2. Приспособление используется для сварки сборки со всеми или почти всеми сварными швами. Некоторые сварные швы, которые невозможно выполнить в приборе (например, конструкция прибора мешает), выполняются после снятия сборки с прибора. Часто приспособление имеет очень «прочную» конструкцию с прочной внешней рамой и имеет «прочные» зажимы. В таком случае это называется «сдерживанием» сварного узла. Сварная сборка остается в датчике до полного остывания после сварки.В некоторых случаях это эффективная профилактика сварочной деформации (Фото 1).

Рис. 1 Прочное устройство с «прочной внешней рамой» для сварки рамы шасси локомотива, установленное в сварочном позиционере

Однако, несмотря на твердость инструментов, невозможно избежать усадки при сварке, и поэтому конструкция инструмента должна обеспечивать (с учетом усадки и других деформаций) возможность надлежащего перемещения в исходное положение и, прежде всего, предотвращать изгиб или срезание оснований из-за сварочные напряжения (которые могут повредить часто точный инструмент), а также возможность снятия сварной сборки с инструмента.

.

Техника сварки TIG >> Руководство eSpawarka.pl

Техника сварки TIG

ICD.pl 2 февраля 2015 Сварка TIG

Сварочные станции TIG включают:

  • Источник постоянного или переменного тока с системой управления. Популярные наименования: сварочный аппарат Сварочный аппарат TIG, сварочный выпрямитель, сварочный инвертор.

  • многофункциональный кабель с горелкой TIG для подачи сварочного тока на электрод, защитного газа, управления и дополнительной системы охлаждения,

  • кабель заземления с зажимом, соединяющим заготовку с источником питания,

  • источник защитного газа - газовый баллон ,

  • опционально - система водяного охлаждения ручки - охладитель жидкости .

Как выполнять сварку методом TIG - основная информация

Перед началом сварки необходимо выбрать основные параметры сварки, описанные ниже.

Электрическая дуга возникает либо при трении свариваемого материала вольфрамовым электродом, либо бесконтактно из-за работы системы ионизатора. При сварке TIG одна рука толкает сварочную горелку, а другой подает присадочный материал в виде стержня. Подача связующего вручную является прерывистой и требует некоторой практики.После предварительного нагрева материала сварщик с помощью фиксированной ручки толкает стержень в ванну, а затем отодвигает стержень и перемещает дугу в направлении сварки.

Основные параметры процесса сварки TIG

  • Тип и полярность сварочного тока - процесс сварки TIG может выполняться на постоянном токе (TIG-DC) или переменном токе (TIG -AC) . При сварке постоянным током количество тепла на положительном полюсе составляет примерно 70% от общего количества тепла, выделяемого дугой.Поэтому, чтобы избежать чрезмерного нагрева горелки и продлить срок службы вольфрамового электрода, при сварке постоянным током на электроде используется отрицательная полярность.
    Сварка постоянным током с отрицательной полярностью на электроде не подходит для соединения алюминия, магния и их сплавов - в этом случае используется переменный ток.
    В настоящее время в методе TIG-DC широко используется однонаправленный пульсирующий ток с возможностью регулировки его параметров, благодаря чему мы можем влиять на форму сварного шва и возможность сварки тонких листов.С другой стороны, в методе TIG-AC вместо синусоидального переменного тока частотой 50 Гц используется прямоугольный переменный ток, что обеспечивает большую стабильность и контроль над процессом сварки.

  • Сварочный ток - параметр, регулируемый непосредственно в сварочном аппарате. Величина сварочного тока выбирается в зависимости от типа и толщины свариваемого материала, диаметра и типа неплавящегося электрода, полярности тока, типа защитного газа и положения сварки.
    Сила тока определяет глубину проплавления и ширину сварного шва, но, с другой стороны, влияет на температуру конца неплавящегося электрода. Увеличение сварочного тока увеличивает глубину проплавления и позволяет увеличить скорость сварки. Избыточный ток вызывает плавление конца вольфрамового электрода, и существует риск металлических включений в сварном шве.

    Примерный сварочный ток в зависимости от диаметра электрода и толщины материала:

    90 084 3,0 ÷ 5,0
    Сварочный ток
    [A]

    Диаметр электрода
    [мм]

    Толщина материала
    [мм]

    сварка стали

    10 ÷ 50 0,5 0,5 ÷ 1,0
    20 ÷ 80 1,0 1,0 ÷ 1,5
    50 ÷ 160 1,6 1,5 ÷ 3,0
    110 ÷ 250 2,4 3,0 ÷ 5,5
    200 ÷ 350 3,2 5, 5 ÷ 8,0

    сварка алюминия

    20 ÷ 75 1,0 0,5 ÷ 1,0
    25 ÷ 110 1,6 1, 0 ÷ 2,0
    60 ÷ 160 2,4 2,0 ​​÷ 3,0
    110 ÷ 225 3,2
    160 ÷ 310 4,0 5,0 ÷ 8,0
    240 ÷ 370 4,8 8,0 ÷ 10,0
  • Тип и диаметр непотребляемые электрод - основной материал электродов - вольфрам, однако для увеличения долговечности электродов, облегчения зажигания дуги и повышения устойчивости дуги используются следующие добавки: торий, цирконий, церий.
    При выборе диаметра электрода учитывается вид, полярность и сила сварочного тока.

  • Тип и расход защитного газа - наиболее часто используемый защитный газ - аргон или смесь аргона с гелием, реже сам гелий, что увеличивает тепловую энергию дуги и скорость сварки, но ухудшает стабильность дуги.
    Расход газа зависит от типа и силы тока. В типичных условиях расход аргона составляет 8-16 л / мин.

  • Скорость сварки - это скорость перемещения конца электрода с раскаленной дугой. Скорость зависит от многих факторов, и ее правильный выбор зависит от мастерства сварщика. Скорость сварки влияет на глубину проплавления и ширину сварного шва. Обычно он находится в пределах 0,1 ÷ 0,3 м / мин.

  • Тип и размеры присадочного материала (наполнителя) - Присадочный металл TIG может быть проволокой, палкой, лентой или вставкой, вплавленной непосредственно в стыке.Для ручной сварки используют проволоку или прямые стержни диаметром 0,5 ÷ 8,0 мм и длиной 500 ÷ 1000 мм. В качестве расходных материалов для сварки TIG в большинстве случаев используются материалы того же химического состава, что и свариваемый материал. В некоторых случаях необходимо использовать дополнительный материал с химическим составом, отличным от свариваемого материала, например, никелевые сплавы используются для сварки коррозионно-стойких сталей типа 9% Ni; латуни сваривают с алюминиевой, люминофорной или кремниевой бронзой.Однако обычно цель состоит в том, чтобы присадочный материал имел лучшие свойства, чем сварной материал.
    В методе TIG не всегда требуется подавать связующее - скрепить материал можно только сплавлением самых краев заготовок.

  • Наклон электрода и связки - наклон электрода и дополнительной связки по отношению к выполняемому соединению зависит, среди прочего, от от типа соединения и сварного шва, а также от положения сварки.

Технологические рекомендации

Сварка TIG требует особенно тщательной очистки краев свариваемых деталей от любых загрязнений, таких как оксиды, ржавчина, окалина, смазка, краски и т. Д.Для этого используется механическая, химическая и физическая очистка. Сварка TIG может выполняться во всех положениях вручную, полуавтоматически или автоматически. Свариваемые кромки заготовок необходимо тщательно подготовить, чтобы они не деформировались во время сварки, тем самым изменяя, например, расстояние и угол скоса сварочной канавки. Для этого применяют прихватки длиной 10 ÷ 30 мм и шагом 10 ÷ 60 мм в зависимости от жесткости (толщины) свариваемых объектов или закрепляют в специальных устройствах с гребнеобразующими шайбами.Чтобы избежать угловой деформации соединения, которая часто возникает при сварке тонких листов, края листов должны быть предварительно деформированы под таким углом, чтобы сварочные напряжения делали соединение плоским после сварки.

.

Смотрите также