Виды дефектов сварного шва

Почему возникают подобные дефекты? Металлы при сварке испытывают довольно сильные перепады температур за сравнительно небольшой промежуток времени. Сварщик должен правильно рассчитать и подобрать характерное время воздействия и температуры исходя из свойств металлов. В данном процессе часто допускаются ошибки:

• Неправильная температура: слишком маленькая или завышенная.
• Время воздействия сварки мало или велико.
• Параметры сварочных материалов не соответствуют характеристикам шва.

При расчете всех параметров сварщик опирается на критерии, которые указаны в ГОСТ, в нормах технических условий, а также в таблицах по сварке. Контроль за соблюдением качества шва на производстве возложен на ОТК, которые применяют различные виды исследований для выявления дефектов.  

Рассмотрим более подробно характеристики основных дефектов сварных соединений.

Одним из самых частых видов брака в сварных швах являются непровары, то есть, такие швы, в которых есть части, заполненные окисленными металлами и окалиной вместо расплава. В этих местах нет плотного соединения между деталями и возникают критические напряжения при нагрузках, а также продолжается окисление, что характерно для любых металлов, подверженных коррозии, например, сталь. Непроваренные части шва возникают вследствие несоблюдения технологии сварки – малая температура и время контакта. 

Пористые включения – элементы ванны шва, которые имеют увеличенный или повышенный по сравнению с остальными размеры пустот. Пора – это дефект сварного шва в виде воздушного пузыря внутри шва. Возникает данный дефект вследствие сильного перегрева или неполного нагрева детали. Возможны два вида пор: 

• Холодные – остаточный воздух, сконцентрированный в определённой точке.
• Горячие – возникшие в результате критического нагрева скопления газов.

Холодные поры снижают конструктивную прочность шва, горячие поры постоянно стремятся к расширению и могут привести к разрывам области шва.

Посторонние включения похожи на поры, но включают не скопленный воздух, а твердые материалы, которые попадают в полость шва. Это могут быть материалы двух видов:

• Занесённые – те, которые попали в шов из внешней среды.
• Приобретённые – те, которые попадают в шов, как часть сварочной среды: обломки электрода, части проволоки, осколки горелки или стекла.

Посторонние включения нарушают технологическую целостность шва и снижают его конструктивные свойства. Происходит такой дефект чаще всего из-за невнимательности в процессе сварки.

Трещина – вид внешнего дефекта, который характеризуется нарушением геометрии детали через её физическое разрушение. Существуют следующие виды трещин в сварных швах:

• Краевые – выступают по краю шва. Появляются из-за резкого изменения условий сварки.
• Сквозные – проходят через всю область шва, полностью разрушая его. Появляются из-за перегрева или резких перепадов температур.
• Рваные – образуют края со сложной геометрией из-за резкого повышения температуры в конкретной точке сварки.

Вследствие превышения нормальных значений температуры в металлах возникают такие дефекты, как кратеры и прожоги. Кратер появляется из-за сильного оплавления отдельной области и проявляется воронкообразным проплавлением концентрическими окружностями. Если кратер проходит полностью через весь габарит детали, то образуется прожог, то есть, сквозной кратер. Это может привести к образованию трещин и надломов, что в свою очередь, приведёт к разрушению детали.

Наплывы и подрезы – вид дефекта, который определяется тем, как сварочный материал заполняет ванну шва. Если материал снимает (расплавляет) слой металла детали, то происходит подрезание и снижаются физические свойства детали. При увеличении габарита толщины детали получается наплыв, то есть, расплав наливается поверх детали и застывает. Данные дефекты не дают возможности нормально стыковать элементы и требуют последующей обработки после сварки с обязательным контролем качества.              

Такие виды дефектов сварного шва могут возникать при использовании любого типа сварки, в том числе при работе с лазерными аппаратами. В сравнении с другими вариантами, аппараты лазерной сварки, например, LightWELD 1500, снижают вероятность возникновения дефектов благодаря встроенным рабочим режимам. Предустановленные режимы автоматически используют правильную температуру и время сварки. В любом случае, это не исключает полностью возможность производственного брака, проблем и дефектов, что зависит, в том числе, от уровня квалификации сварщика, его навыков и полученных в процессе обучения знаний. 

В каталоге Центра «ИТЦ ЛазерТех» вы можете ознакомиться с аппаратом ручной лазерной сварки LightWELD 1500 и его модификациями. Также мы проводим обучение операторов комплексов LightWELD в очном и заочном режиме. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о предоставляемых услугах.