Поймите 18 распространенных дефектов сварки, их причины и способы устранения.

Сварка — это важный метод соединения, который соединяет металлические детали разных форм, размеров и материалов. Однако в процессе сварки могут возникнуть различные дефекты из-за недостаточного мастерства, использования неподходящих материалов или неблагоприятных условий окружающей среды. Эти дефекты могут представлять угрозу общей целостности конструкции и безопасности сварных соединений. Поэтому понимание распространенных дефектов сварки, анализ их причин и принятие соответствующих мер по устранению имеют первостепенное значение для повышения качества сварки и обеспечения безопасности продукции.

Структура сварного соединения

1. Зона фьюжн
2. Крупнозернистая зона (зона перегрева)
3. Мелкозернистая зона (зона нормализации или зона рекристаллизации фазового превращения)
4. Зона частичного фазового превращения

Определение дефекта сварки

В сварке дефектами сварки называют несплошность металла, недостаточную плотность или плохое соединение внутри сварного соединения.

Виды дефектов сварки:

1. Некоторые из них вызваны неправильной эксплуатацией или неправильными параметрами сварки во время сварки, например, подрез, прожог, плохая сварка, недостаточный размер сварного шва, непровар, непровар и т. д.
2. Некоторые из них вызваны продуктами химической металлургии, затвердевания или процессов фазового превращения в твердом состоянии, такими как пористость, шлаковые включения, трещины и т. д.

Каковы основные категории дефектов сварного шва?

Вообще говоря, по характеру дефектов сварки их можно разделить на три категории: дефекты формы и размера, структурные дефекты и эксплуатационные дефекты.

Дефекты формы и размера:

Сварочная деформация, отклонения размеров (включая перекос, угловое отклонение, чрезмерный или недостаточный размер сварного шва), плохой внешний вид (например, неравномерная высота сварного шва, грубая рябь, непостоянная ширина), брызги и зажигание дуги.

Структурные дефекты:

Поверхностная и внутренняя пористость, включения шлака, непровары, непровары, наплавки, подрезы, кратеры и сварочные трещины.

Дефекты производительности:

Механические свойства сварных соединений (предел прочности, предел текучести, ударная вязкость, угол холодного изгиба), химический состав и другие свойства, не соответствующие техническим требованиям.

По внутреннему и внешнему расположению дефектов сварки их можно разделить на: внутренние дефекты и внешние дефекты.

Внешние дефекты:

1. Дефекты канавок
2. Внешние дефекты наплавленных валиков
3. Внешние дефекты сварных соединений (перекосы и коробления соединений)

Внутренние дефекты:

1. Внутренние дефекты наплавленных валиков и сварных соединений (пористость, трещины, непровары и т.п.)
2. Плохие механические свойства сварных соединений (несоответствие механическим свойствам и конструктивным требованиям основного материала, в основном к которым относятся: прочность, пластичность, ударная вязкость, твердость)
3. Плохая коррозионная стойкость и несоответствующая металлографическая структура металла шва (изменение химического состава металла шва).

По причинам возникновения дефекты сварки можно разделить на:

1. Дефекты, вызванные сварочным оборудованием
2. Дефекты, вызванные сварочными материалами
3. Дефекты, вызванные сварочными процессами

18 распространенных типов сварочных дефектов

Ниже мы представим 18 распространенных дефектов сварки, проанализируем их причины и последствия и предоставим рекомендации по контролю качества сварки.

1. подрезать
2. Неполное слияние
3. Неполное проникновение
4. Трещины
5. Шлаковые включения
6. брызгать
7. пористость
8. Перекрытие
9. Прожечь
10. Недозаполнение
11. разрегулированность
12. Искажение
13. Ламеллярный разрыв
14. Механическое повреждение
15. бакенбарды
16. Недостаточное армирование
17. Слишком высокий сварочный ток
18. Отсутствие предварительного подогрева перед началом сварки.

1. Подрез

Описание дефекта

Углубление или канавка, возникающая под поверхностью основного металла вдоль основания шва (или корня шва) в результате сварки, называется сварочная подрезка.Подрезы могут возникать с одной или обеих сторон сварного соединения и могут быть сплошными или прерывистыми.

Опасность

Подрез под сварку уменьшает эффективную площадь поперечного сечения основного материала, снижает несущую способность конструкции, а также вызывает концентрацию напряжений, которая перерастает в источник трещин, что дополнительно влияет на прочность и устойчивость свариваемой детали и может даже привести к выходу из строя свариваемой детали.

Причины

• Течение слишком сильное.
• Электрод не подходит.
• Дуга слишком длинная, а скорость сварки слишком высокая.
• Неправильная эксплуатация. При угловой сварке электрод не выровнен должным образом.
• Основной металл не чистый.
• Основной металл перегревается.
• Плохое плетение или обращение во время вертикальной сварки, что приводит к подрезам с обеих сторон сварного валика.

Средства защиты

• Используйте меньший ток.
• Выберите подходящий тип и размер сварочного стержня.
• Уменьшите длину и скорость дуги.
• Выбирайте правильный угол, меньшую скорость, более короткую дугу и более узкое переплетение.
• При горизонтальной угловой сварке положение сварочной проволоки должно находиться на расстоянии 1–2 мм от места пересечения.
• Используйте сварочные стержни меньшего диаметра.

2. Неполное слияние

Описание дефекта

При сварке плавлением зазор, остающийся между металлом шва и основным металлом или между слоями металла шва из-за неполного провара, называется непроваром. Выделяют три формы: отсутствие сращения боковых стенок, отсутствие межреберного сращения и отсутствие сращения корня.

Опасность

При наличии ударных, циклических нагрузок или низкотемпературных операций участки непровара склонны к хрупкому разрушению, приводящему к разрушению всей сварной конструкции.

Причины

• Слишком низкий сварочный ток.
• Слишком высокая скорость сварки.
• Неправильный угол наклона электрода.
• Необоснованная конструкция или обработка канавок.
• Неполная очистка зоны сварного шва.

Средства защиты

• Использование большего сварочного тока.
• Контроль скорости сварки.
• Выбор подходящего угла электрода.
• Оптимизация конструкции и обработки канавок во избежание мертвых зон, в которых затруднено течение жидкого металла.
• Перед сваркой тщательно очистите область сварного шва и канавку от загрязнений, таких как масло, ржавчина и т. д.

3. Неполное проникновение

Описание дефекта

Во время сварки явление, при котором корень соединения не расплавляется полностью, называется неполным проплавлением. При односторонней сварке, когда провар шва не доходит до корня, его называют непроваром корня. При двусторонней сварке неполный провар может возникнуть и посередине между двумя сварными швами.

Опасность

Вызывают снижение прочности сварных соединений. Хрупкое разрушение сварных конструкций.

Причины

• Неправильный выбор сварочных стержней.
• Дуга слишком маленькая, скорость сварки слишком низкая.
• Скорость сварки слишком низкая.
• Неправильная конструкция и комбинация сварных соединений.
• Неправильный угол скоса.

Средства защиты

• Выбирайте сварочные стержни с более высокой проплавляемостью.
• Уменьшите длину дуги, увеличьте скорость сварки.
• Увеличьте угол канавки, увеличьте зазор, чтобы уменьшить глубину корня.
• Оптимизируйте конструкцию скосов и зазоров.

4. Трещины

Описание дефекта

При совокупном воздействии сварочных напряжений и других охрупчивающих факторов во время или после процесса сварки связь атомов металла в локализованных участках (шов или зона термического влияния) сварного соединения нарушается, что приводит к образованию новых границ раздела и зазоров. известный как сварочные трещины.

Обычно в зависимости от различных механизмов образования трещин их можно разделить на две категории: горячие трещины и холодные трещины.

Горячие трещины

Горячие трещины образуются в процессе кристаллизации металла шва из жидкого состояния в твердое, и большинство из них возникает в металле шва.
Основной причиной его возникновения является наличие в сварном шве легкоплавких веществ (например, FeS, температура плавления 1193 ℃), ослабляющих связь между зернами. При воздействии больших сварочных напряжений легко вызвать разрушение между зернами.

Когда сварочные детали и сварочные стержни содержат примеси, такие как S и Cu, они склонны к термическому растрескиванию.

Горячие трещины имеют свойство распространяться по границам зерен. Когда трещина проникает в поверхность и сообщается с внешним миром, она имеет явную склонность к наводороживанию.

Холодные трещины

Холодные трещины образуются в процессе охлаждения после сварки, в основном на линии сплавления основного металла или на линии сплавления между основным металлом и сварным швом.

Основная причина его возникновения связана с образованием закаленной микроструктуры в зоне термического влияния или сварном шве, вызывающей внутреннее растрескивание зерен при высоких нагрузках. При сварке легкозакаленной стали с высоким содержанием углерода или большим количеством легирующих элементов более вероятно возникновение холодных трещин.

Чрезмерное вплавление водорода в сварной шов также может вызвать появление холодных трещин.

Опасность

Трещины – очень опасный дефект. Помимо уменьшения несущего сечения, они также могут вызвать серьезную концентрацию напряжений. В процессе эксплуатации трещины постепенно расширяются, что может привести к выходу компонентов из строя.

Причины

• Неправильный выбор сварочных материалов.
• Чрезмерный сварочный ток, слишком высокая скорость сварки или слишком высокая температура сварки.
• Чрезмерная плотность сварных соединений и необоснованная форма сечения сварного шва.
• Недостаточный предварительный нагрев перед сваркой и слишком быстрое охлаждение после сварки.

Средства защиты

• Избегайте использования материалов с чрезмерно высоким содержанием углерода или чрезмерным количеством вредных примесей.
• Строго контролировать параметры процесса сварки.
• Оптимизация конструкции сварочной конструкции.
• После удаления трещин используйте соответствующие сварочные материалы и методы ремонтной сварки.
• Проводить неразрушающий контроль сварных соединений для своевременного обнаружения и устранения возможных трещин и дефектов.

5. Шлаковые включения

Описание дефекта

Шлак, попавший в сварной шов после сварки, называется шлаковыми включениями. Шлаковые включения представляют собой разновидность макроскопического дефекта. Они могут принимать различные формы, такие как круглая, эллиптическая или треугольная, и обычно находятся на стыке сварного валика и боковой стенки канавки основного металла или между соседними сварными валиками. Включения могут существовать как в виде отдельных частиц, так и в виде вытянутых или непрерывных распределений в виде струн или линий.

Опасность

Становясь источником возникновения трещин, увеличиваются напряжения, приводящие к легкому растрескиванию, хладно- и горячеломкости, что приводит к повреждению деталей.

Причины

• Неполное удаление шлака с предыдущего слоя.
• При многопроходной сварке на поверхность разделки влияет плавление проволоки, и проволока располагается слишком близко к боковой стенке разделки.
• Включения шлака могут возникать на направляющей пластине в точке начала сварки.
• Недостаточный ток, низкая скорость, чрезмерное осаждение.
• Чрезмерное расширение сварочная проволока.

Средства защиты

• Тщательно удалите шлак с предыдущего слоя.
• Убедитесь, что расстояние между боковой стенкой канавки и сварочной проволокой как минимум больше диаметра сварочной проволоки.
• Толщина направляющей пластины и форма паза должны быть такими же, как у основного металла.
• Увеличьте ток и скорость сварки, чтобы облегчить удаление шлака.
• Следуйте инструкциям по использованию различных сварочных проволок.

6. Брызги

Описание дефекта

Из-за воздействия высокой температуры и электрической дуги частицы расплавленного металла вылетают из ванны расплава, прикрепляются к поверхности заготовки или разбрызгиваются в окружающую среду.

Опасность

Брызги прилипают к поверхности сварного валика, образуя прерывистый и неровный слой, что влияет на внешний вид и характеристики сварного шва. Металлические частицы из сварочные брызги могут разлететься по рабочей зоне, создавая угрозу безопасности работников.

Причины

• Нестабильные параметры сварки.
• Неправильная форма канавок.
• Дефекты поверхности сварочной проволоки.
• Крупные внутренние включения в сварочной проволоке.

Средства защиты

• Обеспечить стабильные параметры сварки.
• Убедитесь, что форма канавок правильная и однородная.
• Используйте сварочную проволоку с гладкой поверхностью и минимальными дефектами.
• Используйте качественную сварочную проволоку с минимальными внутренними включениями.

7. Пористость

Описание дефекта

Пустоты, образующиеся в сварочной ванне в процессе затвердевания из-за пузырьков, которые не успевают вовремя выйти и остаются в ловушке, называются пористость.

Опасность

Наличие пористости в первую очередь влияет на целостность (газонепроницаемость и водонепроницаемость) сварного соединения. Их присутствие не только ослабляет эффективное сечение сварного шва, но и приводит к концентрации напряжений, значительно снижая прочность и ударную вязкость металла шва. Это особенно вредно для прочности при динамической нагрузке и усталостной прочности, а в некоторых случаях может даже привести к возникновению трещин.

Причины

• Толщина свариваемого материала большая, что приводит к быстрому охлаждению металла.
• Сварочная проволока ржавая или флюс влажный.
• В сварном шве присутствуют такие примеси, как ржавчина, оксидная пленка, жир и т. д.
• Манометр остывает, препятствуя прохождению газа.
• Форсунка заблокирована брызгами.
• Сварочная горелка имеет слишком большой угол наклона.

Средства защиты

• Обеспечьте соответствующий предварительный нагрев.
• Используйте подходящую сварочную проволоку и следите за тем, чтобы она оставалась сухой.
• Отшлифуйте или обрежьте сварной шов, затем очистите его проволочной щеткой.
• Если газовый регулятор не имеет встроенного нагревателя, установите его и проверьте расход по манометру.
• Регулярно удаляйте брызги из насадки и наносите брызгоотталкивающее покрытие.
• Уменьшите угол сопротивления примерно до 0°~20°.

8. Перекрытие

Описание дефекта

Из-за недостаточной сварки или ошибок в работе металлические материалы с обеих сторон сварочной поверхности перекрываются, образуя зону перекрытия. Это явление называется перекрытием.

Опасность

Зона перекрытия может привести к снижению прочности сварного соединения, так как в зоне перекрытия могут возникнуть дефекты сварки, такие как непровары, шлаковые включения и т.п., которые могут ослабить несущую способность соединения. .

Причины

• Неправильная настройка параметров сварки.
• Неправильный контроль угла сварочной горелки, скорости сварки и т. д.
• Неисправное сварочное оборудование.

Средства защиты

• Строго контролировать параметры сварки.
• Регулярно проверяйте сварочное оборудование.
• Используйте режущие инструменты или шлифовальное оборудование, чтобы удалить металлический материал с перекрывающихся участков, обнажая исходную сварочную поверхность. После снятия нахлеста повторно проварите свариваемую поверхность.

9. Прогореть

Описание дефекта

Во время сварки расплавленный металл вытекает из задней части разделки, образуя дефект, известный как прожог. Это часто происходит в корневых швах и при сварке тонких пластин.

Опасность

Легко сломать. Это может привести к сгоранию систем охлаждения и других объектов, что приведет к крупным взрывам.

Причины

• При щелевой сварке ток слишком велик.
• Из-за плохой прорезки зазор между сварными швами слишком велик.

Средства защиты

• Уменьшите ток.
• Уменьшите зазоры сварных швов.

10. Недополнение

Описание дефекта

После сварки на поверхности или на обратной стороне сварного шва могут образовываться локальные углубления под поверхностью основного металла. Это происходит из-за недостаточного количества присадочного металла, что приводит к образованию сплошных или прерывистых канавок на поверхности сварного шва.

Опасность

Из-за наличия незаполненных участков внутри шва уменьшается эффективная несущая площадь соединения, в результате чего снижается прочность соединения. Между тем, незаполненные участки также могут стать отправной точкой для трещин или коррозии, что еще больше ухудшает эксплуатационные характеристики соединения.

Причины

• Неправильные параметры сварки.
• Слишком высокая скорость сварки.
• Неравномерная или прерывистая скорость подачи сварочной проволоки или электрода.
• Неподходящая форма, размер или зазор канавки.

Средства защиты

• Выберите подходящие параметры сварки.
• Избегайте слишком быстрой сварки.
• Обеспечьте стабильную подачу сварочной проволоки или электрода.
• Оптимизируйте конструкцию канавок и соответствующим образом спроектируйте форму, размер и зазор канавок.

11. Несоосность

Описание дефекта

Отклонение, перекос, несоответствующая ширина или неправильная форма сварного шва. Всех их можно назвать несовпадениями.

Опасность

Для деталей, требующих точной стыковки, сборка может быть затруднена или желаемый эффект сборки может быть не достигнут.

Причины

• Неправильные настройки тока и расхода газа.
• Наличие значительных примесей или влаги в сварочных материалах.
• Уровень квалификации сварщика, влияющий на работу.

Средства защиты

• Оптимизируйте настройки параметров сварки.
• Строго контролировать качество сварочных материалов.
• Улучшите обучение сварщиков для улучшения эксплуатационных стандартов и уровня квалификации.

12. Искажение

Описание дефекта

Сварочная деформация проявляется в неравномерном изгибе, скручивании или короблении всей или локальной свариваемой детали. Скрученная деформация может привести к потере первоначальной плоскостности, вертикальности или соосности свариваемой детали.

Опасность

Вызывают изменения в размере и форме сварных деталей, что делает их неспособными соответствовать проектным требованиям, что влияет на точность сборки и производительность.

Причины

• Чрезмерное или недостаточное тепловложение при сварке.
• Неправильная организация последовательности сварки.
• Дефекты конструкции сварных деталей, такие как асимметричное поперечное сечение или недостаточная жесткость.

Средства защиты

• Выбирайте параметры сварочного тока, напряжения и скорости разумно, чтобы обеспечить умеренное тепловложение при сварке.
• Установите разумную последовательность и направление сварки, чтобы избежать чрезмерной сварочной деформации.
• Оптимизируйте форму и размер поперечного сечения сварной детали для повышения ее жесткости.

13. Пластинчатый разрыв

Описание дефекта

Слоистый надрыв преимущественно возникает в зоне термического влияния или несколько дальше от сварного соединения, проявляется в виде ступенчатых трещин, образующихся по прокатывающим слоям стальной пластины. Эти трещины могут быть транскристаллитными или межкристаллитными.

Опасность

Нарушение прочности и герметичности сварных соединений. Ослаблена эффективная несущая площадь сустава и снижена его прочность.

Причины

• Неметаллические включения (такие как сульфиды, силикаты и т. д.) в стали.
• Сварочное напряжение.
• Влияние водорода.

Средства защиты

• Выбирайте сталь и сварочные материалы с хорошей устойчивостью к слоистому разрыву.
• Используйте соответствующие типы соединений и формы канавок.
• Контролируйте скорость сварки и количество проходов.
• Предварительный нагрев и послесварочная термообработка.

14. Механические повреждения

Описание дефекта

Механические повреждения обычно проявляются в виде царапин, деформации, растрескивания внешнего вида оборудования или износа и разрушения внутренних компонентов.

Опасность

Поврежденное оборудование может создавать такие риски, как утечки и короткие замыкания, создавая угрозу безопасности операторов.

Причины

• Неправильное использование электрододержателя.
• Неправильное установление дуги с металлом во время сварки.

Средства защиты

• Не оставляйте дополнительных следов и повреждений на поверхности свариваемой детали.
• Правильно установите дугу, чтобы обеспечить правильное соединение между дугой и металлом.

15.Усы

Описание дефекта

Усы в основном встречаются в небольших металлических остатках на сварочных кабелях, сварочных пистолетах и ​​разъемах, обычно в виде металлических проволок или волос.

Опасность

Этот мусор может привести к плохой сварке, сбоям в работе оборудования и даже поставить под угрозу безопасность работников.

Причины

• Неравномерность плавления металла.
• Нестабильный сварочный ток.
• Неподходящие сварочные материалы.
• Высокая скорость подачи электродной проволоки.

Средства защиты

• Регулярно очищайте сварочное оборудование и принадлежности.
• Обеспечьте стабильный сварочный ток и соответствующую температуру сварки.
• Используйте надежные сварочные материалы.
• Уменьшите скорость подачи электродной проволоки.

16. Недостаточное армирование.

Описание дефекта

Недостаточное армирование при сварке можно распознать, когда края двух основных материалов недостаточно заполнены, в результате чего сварочные валики становятся меньше и менее объемными, чем рекомендованные стандарты.

Опасность

Это увеличивает вероятность образования кратерных трещин, нарушающих структурную целостность сварного шва.

Причины

• Недостаточная осведомленность или понимание необходимого количества присадочного материала.
• Недостаточная подготовка или навыки в отношении правильных методов сварки.
• Несоблюдение рекомендуемых стандартов и спецификаций.

Средства защиты

• Проводить комплексные программы обучения сварщиков, чтобы улучшить их понимание правильных методов сварки и требований к армированию.
• Внедряйте строгие меры контроля качества, чтобы обеспечить соблюдение рекомендуемых стандартов в процессе сварки.

17. Слишком высокий сварочный ток.

Описание дефекта

В процессе сварки заданное значение сварочного тока превышало нормальный диапазон. Это приводит к тому, что сварочная дуга становится ненормально сильной, температура плавильной ванны становится слишком высокой, а скорость плавления слишком высокой. Появление грубой микроструктуры сварного шва приводит к образованию горячих или холодных трещин.

Опасность

Высокая температура приводит к расширению зоны сварки и близлежащих материалов из-за тепла, что приводит к усадочной деформации после охлаждения.

Причины

• Неправильная регулировка оператором параметров сварки.
• Использование сварочных материалов, не соответствующих сварочному аппарату или процессу сварки, приводит к ненормальному потреблению тока.
• Повреждение внутренних цепей или компонентов сварочного аппарата, приводящее к потере контроля тока.

Средства защиты

• Повысить оперативные навыки сварщиков, чтобы они могли правильно устанавливать и регулировать параметры сварки.
• Выбирайте сварочные материалы, соответствующие сварочному аппарату, чтобы избежать аномальных требований к току.
• Используйте стабилизаторы напряжения или фильтры, чтобы уменьшить колебания тока.

18. Отсутствие предварительного нагрева перед началом сварки.

Описание дефекта

Отсутствие предварительного подогрева перед началом сварки является распространенной ошибкой при сварочных работах. Это относится к ситуации, когда сварное соединение или основной металл не нагреваются должным образом до желаемой температуры перед началом сварки.

Опасность

Без предварительного нагрева основной металл и металл сварного шва могут иметь значительную разницу температур, что приводит к термическому напряжению и повышенному риску растрескивания, особенно в материалах, чувствительных к растрескиванию, таких как высокоуглеродистая сталь или некоторые сплавы.

Причины

• Сварщику не хватает необходимых знаний для правильного выполнения предварительного нагрева.
• Сварочное оборудование может быть не в состоянии обеспечить необходимый предварительный нагрев.

Средства защиты

• Сварщик получает соответствующую подготовку и образование.
• Всегда придерживайтесь отраслевых стандартов и передовых методов, включая использование предварительного нагрева при необходимости.

Вывод

В процессе сварки различные дефекты могут быть вызваны различными факторами, но благодаря комплексным мерам и постоянному совершенствованию эти проблемы можно эффективно предотвратить и решить, чтобы обеспечить качество и безопасность сварки. Как профессиональный поставщик услуг в сварочной отрасли, Бойи предоставляет надежные сварочные услуги. Обладая богатым опытом и профессиональными навыками, мы стремимся решать различные сварочные задачи и гарантировать клиентам получение высококачественных результатов сварки.

FAQ

---

Метки: Руководство по изготовлению листового металла