§ 1

Дефекты швов

Внешние дефекты. Отклонения по ширине и высоте швов. Причинами являются: неправильная подготовка кро­мок, вследствие чего расстояние между ними по длине шва получается различным и сварщику приходится заполнять уширения наплавленным металлом; неравномерное передви­жение горелки и проволоки сварщиком вдоль шва, вследст­вие чего высота и ширина шва получаются неодинаковыми; несоблюдение установленного режима сварки.

Этот дефект придает шву неопрятный внешний вид. Кро­ме того, неравномерное распределение наплавленного метал­ла по шву и неравномерная его усадка могут привести к короблению или образованию трещин. Швы с недостаточ­ным усилением подвергают дополнительной наплавке, а из­лишек наплавленного металла срубают.

Продольные и поперечные трещины могут возникать в наплавленном и основном металле. В последнем случае они обычно расположены около шва, в зоне термического влия­ния. Причиной образования трещин являются напряжения, которые возникают в металле вследствие неравномерного нагрева и охлаждения, усадки, изменения величины и рас­положения зерен металла под влиянием нагрева.

Стали некоторых марок склонны к закалке. Вследствие изменения строения металла возникают мелкие (волосные) трещины на границе между основным и наплавленным ме­таллом. Появлению трещин способствует наличие в данном месте дефектов: пор, непровара, включений шлака и т. п. Особенно часто трещины появляются в момент остывания металла после сварки. Возможность их появления тем ве­

роятнее, чем труднее сваривается данный металл. Трещины являются серьезным дефектом и не допускаются в швах от­ветственных сварных конструкций.

Наружные трещины выявляют внешним осмотром с по­мощью лупы. Участки с трещинами вырубают и заварива­ют вновь.

Подрезы представляют собой уменьшение толщины ос­новного металла в месте перехода к наплавленному метал­лу (рис. 146, а). Этот дефект получается при сварке горелкой

большой мощности и выплавлении основного металла. Под­рез уменьшает толщину металла и является опасным местом, в котором прочность сварного соединения понижается. Об­наруживают подрез внешним осмотром, а устраняют после­дующей заваркой с предварительной расчисткой дефектного места.

Незаплавленные углубления, остатки шлака и неровная поверхность шва являются следствием недостаточной квали­фикации сварщика или небрежного выполнения работы. Поверхность шва получается неровной в том случае, если сварщик неправильно ведет сварку, применяет не соответ­ствующую по мощности горелку, нетвердо держит горелку и проволоку в руках, неодновременно расплавляет основной металл и проволоку, вследствие чего конец проволоки часто приваривается к металлу. На поверхности остаются следы от брызг наплавленного металла, включения окислов в виде точек, пленки, незаплавленные участки металла. Выявляют эти дефекты наружным осмотром. Швы с большим количест­вом таких дефектов обладают пониженной прочностью, по­этому их вырубают до основного металла и накладывают новые швы.

Непровар и несплавление металла в корне шва (рис. 146, б) —весьма серьезный дефект. В месте непровара н не - сплавления прочность шва резко снижается и соединение становится ненадежным. Кроме того, в дефектных местах возникают напряжения, которые понижают сопротивление шва внешним нагрузкам.

Причиной непровара и несплавления бывает недостаточ­ная мощность горелки или слишком быстрое перемещение мундштука горелки, ведущее к недостаточному прогреву свариваемого металла. Попадание пленки окислов или слоя шлака также может вызвать этот дефект. Непровар в корне шва бывает также в том случае, когда угол скоса кромок слишком мал. Неудовлетворительная зачистка кромок при их подготовке под сварку может также вызвать непровар и несплавление металла вследствие попадания в шов за­грязнений.

Обнаруживают этот дефект внешним осмотром шва с об­ратной стороны. Участки с непроваром металла вырубают или удаляют резаком и заваривают вновь.

Наплывы (рис. 146, г) происходят при слишком быстром плавлении проволоки и натекании жидкого металла на недо­статочно нагретую поверхность основного металла кромок шва. Наплывы могут быть в отдельных местах или иметь значительную протяженность и часто сопровождаются не­проваром в кромке. Обнаруженные наплывы срубают и про­веряют, нет ли в этом месте непровара, который удаляют, как указано выше.

Внутренние дефекты. Пористость шва образует­ся вследствие поглощения расплавленным металлом газов (водорода, окиси углерода), которые не успевают выделить­ся при остывании металла и остаются в нем в виде газовых пузырьков (пор). Поверхностные поры образуются из-за плохой очистки кромок от масла, ржавчины, краски, окали­ны и других загрязнений, которые, сгорая, образуют водя­ной пар и газы, вспенивающие металл и вызывающие пори­стость. При выкрашивании каплеобразных включений ме­талла и шлаков также образуются поры. Мелкие капли металла попадают в сварочную ванну покрытыми пленкой окислов и не сплавляются с металлом шва. Видимые поры достигают 1,5—2,5 мм в диаметре. Встречаются поры мик­роскопические, обнаруживаемые только при сильном увели­чении. Пористый шов проницаем для газов и жидкостей. Уп­лотняют его проковкой в процессе сварки при температуре светло-красного нагрева.

С помощью лупы можно обнаружить поры, которые ча­стично выходят на поверхность шва. Для обнаружения внутренних пор необходимо испытание изделий под давле­нием водой, сжатым воздухом, керосином или просвечивани­ем рентгеновскими и гамма-лучами. Если по условиям рабо­ты данного изделия шов должен быть плотным, то пористые места вырубают и заваривают вновь.

Шлаковые включения и окислы так же, как и поры, не­сколько ослабляют шов. Они попадают в металл при сварке окислительным пламенем.

Непровар в кромке (рис. 146, в) возникает при сварке горелкой недостаточной мощности или слишком быстром пе­ремещении ее. Вследствие этого наплавленный металл попа­дает на недостаточно нагретую поверхность и сплавления (провара) металла не получается. Сила сцепления между основным и наплавленным металлом в данном месте будет незначительна, а валик шва может отделиться от кромки. Причинами непровара металла могут быть также неправиль­ный угол наклона горелки, смещение горелки на одну из кромок, более низкая температура плавления присадочного металла по сравнению с основным, недостаточный угол ско­са кромок, слишком большое притупление кромок.

В изломе шва непровар всегда заметен в виде темной по­лосы на границе между наплавленным и основным метал­лом. Обнаружить непровар в кромке можно только просве­чиванием шва рентгеновскими или гамма-лучами. Дефект­ное место удаляют и вновь заваривают.

Внутренние трещины возникают по тем же причинам, что и наружные. Продольные внутренние трещины часто образу­ются в корне шва. Обнаруживают внутренние трещины про­свечиванием рентгеновскими или гамма-лучами. Участки шва с трещинами удаляют и заваривают.

*-». Перегрев металла характеризуется увеличением размера зерен металла при нагреве выше критической температуры. Чем крупнее зерна, тем меньше поверхность сцепления меж­ду ними и тем выше хрупкость металла. Поэтому перегре­тый металл шва обладает повышенной хрупкостью и низким сопротивлением ударным нагрузкам. Дефект, вызванный перегревом металла шва, исправляют последующей терми­ческой обработкой.

Пережог металла характеризуется наличием в его струк­туре окисленных зерен металла, обладающих из-за наличия на них пленки окислов малым взаимным сцеплением. Поэто­му пережженный металл хрупок и не поддается исправле­

нию. Пережог металла возникает при сварке пламенем с из­бытком кислорода, без применения проволоки с раскисляю­щими добавками. Участки с пережженым металлом полно­стью удаляют до здорового металла и заваривают вновь.

§ 2