15 распространённых видов дефектов сварки

Сварка — важный процесс при изготовлении и ремонте изделий. Прочный сварной шов обеспечивает безопасность и долговечность конструкции. Однако дефекты сварки могут ослабить соединение, сократить срок его службы и привести к дорогостоящему ремонту или отказу.

Знание 15 распространённых типов дефектов сварки, причин их возникновения и способов предотвращения поможет вам получать более качественные швы и избегать проблем.

Что такое дефект сварного шва?

Дефекты сварки — это ошибки или изъяны в сварном соединении, которые могут сделать его менее прочным или менее привлекательным внешне. Некоторые дефекты делают шов небезопасным и непригодным к использованию, тогда как другие влияют только на его внешний вид.

Сколько существует типов дефектов сварки? Дефекты сварки бывают разных размеров и форм в зависимости от типа металла и применяемого метода сварки. Выделяют 15 распространённых дефектов сварки. Наиболее частые причины их появления — неправильная техника сварки или ошибки в схеме наложения шва.

Эти дефекты могут появляться на поверхности или внутри металла. Некоторые влияют только на внешний вид, тогда как другие делают соединение слабым и небезопасным. Если дефекты слишком серьёзны, сварную деталь могут забраковать. Поэтому так важно предотвращать отказ сварного шва.

Вред от дефектов сварки

Ошибки при сварке могут быть опасны как при изготовлении изделия, так и при его эксплуатации. Вот почему:

• Они ослабляют конструкцию, что может привести к поломке деталей, машин или зданий.
• Ремонт или замена неисправных деталей обходятся дороже.
• Некачественные швы ускоряют износ изделий, что ведёт к росту затрат на обслуживание.
• Трещины в швах могут стать причиной утечки опасных веществ из труб или машин, создавая угрозу безопасности.

Внешние дефекты сварки

Внешние дефекты сварки — это проблемы в шве, которые можно увидеть невооружённым глазом.

Трещины

Трещины — серьёзные дефекты, которые могут разрастаться со временем и приводить к разрушению шва. Они бывают разных видов: продольные трещины идут вдоль шва, поперечные — поперёк него, а кратерные трещины появляются в конце шва.

Трещины также могут образовываться при разных температурах: горячие трещины возникают, когда металл перегревается и слишком быстро остывает, а холодные трещины появляются через часы или дни после остывания.

• Использование водородсодержащего защитного газа при сварке чёрных металлов.
• Чрезмерное напряжение в металле.
• Слишком жёсткие соединения, которые не могут расширяться или сжиматься.
• Высокое содержание серы и углерода в металле.

• Предварительный подогрев металла и медленное остывание.
• Соблюдение правильных зазоров в соединении.
• Использование правильных сварочных материалов.

Подрез

Подрез — это когда кромки шва расплавляются, но не получают достаточного количества присадочного металла, из-за чего вдоль соединения остаются ослабленные канавки.

• Высокое напряжение дуги.
• Высокая скорость сварки.
• Неправильный электрод или угол наклона электрода.

• Используйте более короткую дугу и более низкое напряжение.
• Держите электрод под углом 30–45 градусов.
• Уменьшите диаметр электрода.

Пористость

Пористость возникает, когда пузырьки газа задерживаются внутри шва, образуя поры, которые ослабляют конструкцию и облегчают проникновение загрязнений.

• Загрязнённая поверхность сварки.
• Неправильный выбор электрода.
• Неправильный защитный газ или его отсутствие.
• Повреждённый баллон с защитным газом.
• Слишком высокий или слишком низкий сварочный ток.
• Слишком высокая скорость сварки.

• Очистите поверхность перед сваркой.
• Используйте правильный электрод и защитный газ.
• Предварительно подогрейте металл.
• Проверьте на утечки газа и попадание влаги.
• Отрегулируйте сварочный ток и скорость.

Прожог

Прожог возникает, когда шов проплавляет металл насквозь, образуя отверстие в заготовке.

• Слишком высокий сварочный ток.
• Слишком широкий зазор.
• Недостаточная толщина металла притупления кромки.

• Соблюдайте правильный зазор в корне шва.
• Контролируйте сварочный ток.
• В некоторых случаях можно удалить отверстие и заварить заново.

Наплыв

Перекрытие возникает, когда избыток расплавленного металла растекается за пределы шва, но не смешивается с основным металлом, создавая слабые места.

• Неправильный метод сварки.
• Неподходящие сварочные материалы.
• Плохо подготовленные основные металлы.

• Используйте меньший сварочный ток.
• Применяйте правильные методы сварки.
• Используйте более короткий сварочный электрод.

Незаполненный шов

Незаполненный шов возникает, когда сварочного металла недостаточно, из-за чего остаётся мелкое соединение, снижающее прочность шва.

• Низкий сварочный ток.
• Слишком высокая скорость сварки.
• Слишком тонкий слой при каждом проходе при многопроходной сварке.
• Неправильное расположение валика шва.

• Используйте правильный размер электрода и настройку тока.
• Не перемещайте электрод слишком быстро.

Разбрызгивание

Разбрызгивание — это когда мелкие капли металла разлетаются вокруг шва и прилипают к поверхности. Это не всегда ослабляет шов, но усложняет зачистку.

• Высокий сварочный ток.
• Большая длина дуги.
• Плохая защита шва.
• Неправильная полярность.

• Используйте правильную полярность сварки.
• Выбирайте правильный защитный газ.
• Снизьте сварочный ток и длину дуги.

Механические повреждения

Механические повреждения включают вмятины, царапины или следы на шве, возникающие из-за неаккуратного обращения или плохой техники сварки.

• Приложение чрезмерного внешнего усилия.
• Неправильное использование сварочного оборудования.
• Отсутствие зажигания дуги перед началом сварки.

• Безопасно обращайтесь со сварочным оборудованием.
• Правильно зажигайте дугу перед началом сварки.

Деформация

Деформация, также называемая короблением, возникает, когда форма металла меняется из-за чрезмерного нагрева во время сварки.

• Несовместимые основной и сварочный металлы.
• Тонкий сварочный металл.
• Слишком много проходов сварки.

• Используйте правильные сварочные металлы.
• Сократите количество проходов сварки.
• Выбирайте лучший метод сварки для материала.

Несоосность

Несоосность возникает, когда металлы неправильно расположены до или во время сварки, что приводит к слабому шву, особенно в трубах.

• Слишком быстрая сварка.
• Плохое выравнивание металла.
• Недостаток навыков сварки.

• Используйте более медленный и стабильный процесс сварки.
• Надёжно закрепляйте металлы перед сваркой.
• Регулярно проверяйте выравнивание и используйте правильные методы.

Внутренние дефекты сварки

Некоторые проблемы сварки нельзя увидеть невооружённым глазом. Такие скрытые дефекты называются внутренними дефектами сварки.

Неполное сплавление

Это происходит, когда металлы не расплавляются и не соединяются должным образом, оставляя пустоты в шве. Если основной металл и присадочный металл плохо смешиваются, сплавление не произойдёт.

• Недостаточный нагрев, из-за чего металл не расплавляется полностью.
• Неправильный угол наклона горелки или неправильное положение при сварке.
• Слишком большой сварочный ванны.

• Используйте более высокий сварочный ток и двигайтесь медленнее, чтобы обеспечить правильное расплавление.
• Скорректируйте положения при сварке: угол соединения, угол наклона горелки и положение валика.
• Снизьте скорость наплавки, чтобы избежать избыточного накопления материала.

Шлаковые включения

Если в шве застряли частицы шлака, это ослабляет металл. Шлак может задерживаться на поверхности или между слоями при сварке. Чаще всего это происходит при методах сварки с использованием флюса, таких как ручная дуговая сварка, порошковая проволока, сварка под флюсом и пайка.

• Неправильный угол наклона сварочной горелки или слишком быстрое перемещение.
• Недостаточная очистка металла перед сваркой.
• Использование низкого сварочного тока, который недостаточно нагревает металл.

• Используйте более высокий сварочный ток.
• Соблюдайте правильный угол наклона горелки и скорость перемещения, чтобы шлак не задерживался.
• Очищайте зону сварки и удаляйте шлак между слоями.

Неполное проплавление

Эта проблема чаще всего возникает при стыковой сварке. Это означает, что металл не проплавляется на всю глубину соединения, поэтому одна сторона не полностью сплавлена в корне шва.

• Использование неправильной техники сварки.
• Выбор неправильного размера электрода.
• Недостаточное количество присадочного материала.

• Используйте правильный метод сварки.
• Увеличьте количество присадочного материала.
• Подберите правильный размер электрода для задачи.

Другие дефекты сварки

Растрескивание в виде шейки

Растрескивание в виде шейки — проблема электронно-лучевой сварки. Оно возникает, когда расплавленный металл не заполняет полость должным образом, оставляя пустоты.

• Использование таких металлов, как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, олово или сплавы на основе никеля.
• Плохая техника сварки.
• Слишком высокая скорость сварки.

• Выбирайте более подходящие материалы для электронно-лучевой сварки.
• Поддерживайте стабильную скорость сварки.
• Используйте правильный метод сварки.

Усы

Усы — проблема сварки MIG. Они возникают, когда небольшие кусочки электродной проволоки остаются на корневой стороне шва.

• Электрод расположен слишком далеко впереди сварочной ванны.
• Проволока подаётся слишком быстро в горелку MIG.
• Слишком быстрая сварка.

• Отрежьте небольшой кусок проволоки перед началом работы.
• Уменьшите скорость подачи проволоки.
• Замедлите сварку или используйте другую технику, например покачивание электрода.

Как выявлять дефекты сварки

Испытания — хороший способ проверить, соответствует ли шов нужным стандартам. Они помогают выяснить, почему возникают дефекты и как их устранить. Хотя это требует времени, испытания гарантируют прочность и безопасность швов

Существует два основных способа проверки на дефекты сварки:

Разрушающие испытания

Разрушающие испытания проверяют прочность шва, доводя его до предела вплоть до разрушения. Иногда для снижения количества дефектов нужны как неразрушающие, так и разрушающие испытания. К распространённым разрушающим испытаниям относятся:

• Кислотное травление
• Испытание на управляемый изгиб
• Испытание на свободный изгиб
• Испытание на обратный изгиб
• Испытание на надлом
• Испытание на растяжение

Неразрушающие испытания

Неразрушающие испытания позволяют проверить шов на наличие проблем, не причиняя ему никакого вреда. Это полезно, когда нужно испытать образцы из партии, не разрушая их. К распространённым методам неразрушающего контроля относятся:

• Визуальный осмотр
• Жидкие пенетранты
• Магнитопорошковый контроль
• Вихревые токи
• Ультразвуковой контроль
• Акустическая эмиссия
• Радиография (рентгеновский контроль)

Разница между несплошностью и дефектом сварного шва

Согласно ISO 6520, серьёзные несоответствия называются «дефектами сварного шва», а незначительные, не влияющие на прочность, — «несплошностями сварного шва». Допустимые пределы для них установлены стандартами ISO 5817 и 10042.

Заключение

Дефекты сварки могут быть опасными, а их устранение — дорогостоящим. Однако обеспечение высокого качества швов всегда оправдывает усилия. Поэтому важно понимать основы сварки и знать, как предотвращать дефекты.

Благодаря современным технологиям сварка стала более эффективной. Передовые методы контроля помогают легче находить и устранять дефекты. Совершенствуя как навыки сварки, так и используемое оборудование, вы можете значительно сократить количество дефектов и создавать более прочные и надёжные швы. Именно поэтому современные отрасли выпускают продукцию более высокого качества, чем когда-либо прежде.

В компании DEKмы предоставляем первоклассные сварочные решения и услуги контроля, чтобы ваши швы соответствовали самым высоким стандартам. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь вам добиться безупречных швов!

Часто задаваемые вопросы

Какие визуальные дефекты сварки встречаются чаще всего?

Наиболее распространённые дефекты сварки, которые вы можете заметить, — это трещины, шлаковые включения, пористость, подрез, брызги и наплыв. Если их не устранить должным образом, эти проблемы могут сделать шов менее прочным и надёжным.

Какой дефект сварки самый серьёзный?

Трещины — самый серьёзный дефект сварки, поскольку они могут ослабить конструкцию и привести к её разрушению. Если вы обнаружили трещины, их нужно немедленно устранить, обычно путём повторной сварки, так как их нельзя оставлять в готовом изделии.