Wady szwów. Wady w szwach spawalniczych i przyczyny ich powstawania. Zgrzewanie punktowe i szwowe

Spawanie jest jednym z głównych procesów większości przemysł budowy maszyn. Ponadto spawanie jest często wykorzystywane w życiu codziennym do łączenia konstrukcje metalowe ponieważ ma przewagę nad innymi metodami.

Zalety tej metody obejmują:

• Zapewnia lepszą szczelność przy łączeniu rurociągów niż połączenia gwintowe.
• Obniża koszty materiałowe zakupu okuć do produkcji ogrodzeń, schodów i innych konstrukcji metalowych.
• Wygląda naturalnie jako część prefabrykowanych produktów metalowych, ponieważ wysokiej jakości spoina jest zawsze schludna. Z tego powodu spawanie znajduje szerokie zastosowanie w produkcji wysoce artystycznych konstrukcji metalowych, w tym do łączenia elementów wykonanych metodą kucia artystycznego.

Jednak spoiny nie zawsze są wykonane w wysokiej jakości. Staje się to szczególnie zauważalne, jeśli w spawaniu jednego produktu wzięli udział mistrz z dużym doświadczeniem produkcyjnym i nowicjusz. Profesjonalnie wykonany szew nigdy nie będzie budził żadnych wątpliwości przy oględzinach, w przeciwieństwie do wiszących koralików lub niedogotowanych obszarów szwu wykonanych przez nowicjusza. Ale to tylko obraz zewnętrzny. Ważne jest także w jakim stanie znajduje się metal wewnątrz. Siła zależy w dużej mierze od tego złącze spawane i inne cechy.

Rozważmy wady, które mogą wystąpić w spoinach, przyczyny ich występowania, sposoby zapobiegania ich występowaniu, a także możliwości ich eliminacji.

Przyczyny usterek

Istnieją dwa rodzaje czynników wpływających na jakość prac spawalniczych:

Głównymi subiektywnymi przyczynami występowania wad szwów spawalniczych są:

• błędy w przygotowaniu powierzchni spawanych;
• użycie innego narzędzia niż wskazane przez technologa;
• awaria narzędzia spawalniczego;
• małe doświadczenie zawodowe i niskie kwalifikacje spawacza;
• odchylenie od wymaganych warunków spawania.

Wady złączy spawanych dzieli się zwykle na dwie grupy:

1. Zewnętrzny, którego obecność staje się oczywista, badając szew gołym okiem.
2. Wewnętrzne, których identyfikacja wymaga użycia specjalnych urządzeń monitorujących.

W niektórych źródłach wady przelotowe klasyfikowane są jako odrębna grupa, ale z naukowego punktu widzenia zalicza się je do zewnętrznych, ponieważ są wykrywane podczas kontroli.

Wady zewnętrzne

Ponieważ widoczne są wady zewnętrzne, są one związane z naruszeniem geometrii szwu i przyległych obszarów materiału. Na spawanie ręczne W zdecydowanej większości przypadków wady są związane z niskimi kwalifikacjami spawacza lub zaniedbaniem w wykonaniu pracy. Często można zaobserwować błędy w kierunku i ruchu elektrody. Podczas spawania automatycznego wady mogą być spowodowane pracą na wadliwym sprzęcie spawalniczym.

Najczęściej następujące typy wady zewnętrzne:

Wady wewnętrzne

Obecność wad wewnętrznych w spoinie nie zawsze jest oczywista. Ukryte wady są szczególnie niebezpieczne, dlatego wszystkie połączenia spawane muszą być dokładnie monitorowane.

Rozważmy główne rodzaje wad wewnętrznych:

Metody kontroli

Aby zapobiec występowaniu wad Systematyczna kontrola musi być prowadzona na wszystkich etapach produkcji: przed, w trakcie procesu spawania i po jego zakończeniu.

1. Przed spawaniem sprawdzane jest przygotowanie łączonych powierzchni i ich geometria.
2. W trakcie procesu dokładnie monitoruje się przestrzeganie wszystkich parametrów procesu technologicznego, w tym trybów spawania.
3. Po spawaniu gotowy produkt jest sprawdzany.

Podstawowe metody identyfikacji wad spoiny:

Często zidentyfikowane wady szwów spawalniczych nie mogą zostać wyeliminowane i prowadzą do odrzucenia produktu. Oczywiście nikt nie wyrzuci odcinka płotu z pofałdowaniami, ale w przypadku krytycznych części zawsze konieczna jest ścisła kontrola.

Niektóre wady można łatwo wyeliminować:

Po wyeliminowaniu wszystkich usterek, część poddawana jest ponownej, jeszcze dokładniejszej kontroli, która pozwoli upewnić się, że nie ma żadnych usterek. W przypadku ponownego wykrycia braków możliwe jest wprowadzenie dodatkowych poprawek. Jednak takie procedury można powtórzyć nie więcej niż trzy razy, w przeciwnym razie istnieje duże prawdopodobieństwo gwałtownego spadku właściwości mechaniczne materiał.

Często trudno jest wykonać spoinę bez żadnych wad. Jednak pozwoli na to ciągła praktyka i ścisłe przestrzeganie technologii ograniczyć ich liczbę do minimum. A znajomość podstaw teoretycznych pomoże w prawidłowej organizacji proces technologiczny w celu uzyskania produktów wysokiej jakości.

Podczas prac spawalniczych, jak przy każdej innej metodzie obróbki metalu, nie można wykluczyć uszkodzeń szwów spawalniczych, które wynikają z wielu przyczyn.

Lista czynników wpływających na jakość złącza spawanego jest bardzo obszerna, jednak główną przyczyną powstawania wad są niekontrolowane procesy chemiczne zachodzące w obszarach granicznych strefy spawania.

Przyczyną wad może być krystalizacja metalu, jego niejednorodność chemiczna, a także oddziaływanie stopionej masy z materiałem stałym przedmiotu obrabianego lub z otaczającymi gazami i żużlami. Inną przyczyną powstawania wad (w szczególności pęknięć), którą należy wziąć pod uwagę, są niepożądane naprężenia w strefie spawania.

Charakter odchyleń połączeń spawanych od normy (wad) zależy od. Wyjaśnia to cechy technologiczne konkretnego procesu.

Różnica jest dość wyraźnie widoczna we wszystkich jej głównych typach, a mianowicie w obróbce metali łukiem elektrycznym, zgrzewaniu oporowym półfabrykatów z blachy i wreszcie w spawaniu gazowym.

Metoda łuku elektrycznego

Do głównych przyczyn powstawania defektów zaliczają się dwa główne czynniki. Są to reakcje chemiczne, które prowadzą do zakłócenia struktury szwów, a także poważnych odstępstw od istniejących technologii.

Wady spawalnicze występujące w drugim przypadku najczęściej objawiają się w postaci przypaleń, braku penetracji i naruszenia wymiarów geometrycznych szwu lub pęknięć pojawiających się po schłodzeniu materiału.

Proces powstawania pęknięć zimnych podczas spawania tłumaczy się niedopuszczalnymi obciążeniami mechanicznymi złącza szwu. Takie odchylenia od normalnej struktury spoiny obserwuje się najczęściej podczas spawania stali węglowych (stopowych), a także większości wyrobów żeliwnych.

Ogólnie rzecz biorąc, w teorii spawania łukiem elektrycznym rozważa się różne naruszenia struktury złącza spawanego. Oprócz tzw. pęknięć „zimnych” do takich defektów zaliczają się pęknięcia „gorące”, makroskopowe i mikropęknięcia.

Wszystkie wymienione odstępstwa od normy prowadzą z biegiem czasu do poszerzenia obszaru pokrycia wady i awaryjnego zniszczenia źle zespawanej konstrukcji. Z tego powodu badanie jakości produktów powstałych podczas spawanie łukowe szczególną uwagę zwraca się na szwy.

Spawanie gazowe

Główne przyczyny wad pojawiających się podczas spawania gazowego są najczęściej takie same, jak we wcześniej wymienionych przypadkach, dotyczących innych kategorii prac spawalniczych.

Są to te same naruszenia w technologii przygotowania detali przed stopieniem i błędy popełniane podczas formowania szwu (na przykład z powodu użycia niestandardowych materiałów eksploatacyjnych).

Dlatego, aby zapobiec wadom spawania gazowego, szczególną uwagę zwraca się na właściwy dobór prawidłowego trybu spawania, a także poziom umiejętności samego wykonawcy pracy.

W oparciu o dostępność wykrywania naruszeń podczas spawania gazowego wszystkie znane wady są podzielone na powierzchniowe i ukryte. Do pierwszej kategorii zalicza się typowy brak penetracji, znaczne ugięcie, a także wklęsłości, nacięcia, kratery powstałe u podstawy (u nasady szwu).

Do tego należy zaliczyć niedopuszczalne przesunięcie linii spoiny (niewłaściwe cięcie), nagłe zmiany grubości i pęknięcia powierzchni.

Do ukrytych i z reguły trudnych do wykrycia wad spawania gazowego zaliczają się wewnętrzne nacieki porowate, mikroskopijne kanały gazowe oraz wtrącenia żużla i tlenków.

Listę tę można kontynuować tak częstymi naruszeniami struktury spawanych elementów, jak subtelne braki przetopów pomiędzy warstwami i mikropęknięcia wewnętrzne.

Metoda kontaktu punktowego

Do wad zgrzewania oporowego zalicza się zazwyczaj następujące, wizualnie rozróżnialne (zewnętrzne) wady w strukturze złączy:

• pęknięcia widoczne gołym okiem;
• oparzenia punktowe;
• rozpryski zewnętrzne;
• pęknięcia metalu z manifestacją powierzchniową struktury;
• naruszenia formy kontaktu i wiele innych.

Głównymi przyczynami pojawiania się takich odchyleń w strukturze styku są nieprawidłowe ustawienie parametrów (amplitudy lub czasu trwania) prądu impulsu oraz niewystarczająca siła podczas ściskania elektrod.

Wady powstają na skutek złego przygotowania obrabianych powierzchni przed spawaniem oraz bliskiego położenia punktu styku do krawędzi połączenia punktowego.

Inne przyczyny to niewystarczające zachodzenie na siebie elementów obrabianych, niedopuszczalna niewspółosiowość łączonych części, zużycie elektrod i wiele innych.

Główną ukrytą wadą zgrzewania kontaktowego jest „sklejanie” półfabrykatów blachy, w wyniku czego powstaje między nimi jedynie pozorny, czysto zewnętrzny kontakt. Wada ta może pojawić się nie tylko podczas zgrzewania ciśnieniowego, ale także podczas innych znane gatunki zgrzewanie punktowe.

Prawie niemożliwe jest wizualne wykrycie tego rodzaju wadliwej formacji przy użyciu konwencjonalnych metod kontroli fizycznej. Można temu zapobiec jedynie poprzez ścisłe przestrzeganie technologii i zachowanie prawidłowych podstawowych parametrów procesu spawania (amplituda i czas trwania prądu impulsu oraz wymagana siła ściskająca).

Korekta i zapobieganie

Obecność wad w dowolnym rodzaju spawania nie zawsze prowadzi do nieodwracalnych wyników i odrzucenia przedmiotu obrabianego. Istnieje pewien zestaw naruszeń procesu lub odstępstw od normy, które można skorygować natychmiast po zakończeniu procesu.

Najprostszym i najbardziej podstawowym sposobem usunięcia wady podczas spawania jest wycięcie wadliwego odcinka i ponowne jego zespawanie (oczywiście biorąc pod uwagę wykrytą usterkę). Aby wyeliminować lub skorygować szereg defektów, wystarczy wyregulować położenie narzędzia roboczego za pomocą elektrody.

Stosując tę ​​technikę, należy pamiętać, że spawanie metodą „pod górę” sprzyja redystrybucji stopionego metalu w obszarze basenu, a praca metodą „kąta do przodu” pozwala zmniejszyć głębokość wtopienia.

Ponieważ usunięcie wady będzie wymagało dodatkowych kosztów, zaleca się zorganizowanie procesu spawania w taki sposób, aby wyeliminować konieczność powtarzania pracy.

Jeden z najbardziej skuteczne sposoby Zapobieganie defektom polega na dodaniu jednego ze składników podczas spawania w środowisku ochronnym, co pozwala zwiększyć stopień wypełnienia szwu i zapobiega ewentualnym podcięciom.

Aby zwiększyć płynność ciekłego metalu, zapewniając wypełnienie grani spoiny, wystarczy podgrzać miejsce spawania do określonej temperatury za pomocą specjalnych dodatków (topników).

Często pożądany efekt można uzyskać zwiększając natężenie prądu. Jednocześnie dokładne oczyszczenie spawanych krawędzi i usunięcie warstw tlenków z ich powierzchni zmniejsza również prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń spawalniczych.

Cięcie pęknięć

Aby wyeliminować pęknięcia zimne, stosuje się metodę ich ponownego zespawania, ograniczając rozszerzanie się obszaru wady po obu stronach (przygotowując specjalne „łapacze”).

Pułapki takie wykonuje się w postaci małych otworów wywierconych w odległości około 1,5 cm od krawędzi formacji, co może spowolnić lub całkowicie zatrzymać jej wzrost.

Naprawa pęknięć wymaga określonej kolejności czynności, uwzględniającej konieczność starannego przygotowania do ponownego spawania. Na tym etapie krawędzie przygotowane do odbudowy są najpierw przycinane pod kątem 60°.

Aby wykonać tę operację, stosuje się zwykłe dłuto lub specjalną elektrodę tnącą, dzięki której krawędzie cięcia są całkowicie oczyszczone ze wszelkich formacji i nierówności zakłócających stapianie.

Nie ma konieczności usuwania wcześniej wywierconych otworów ograniczających.

Obecność wad spawalniczych z reguły prowadzi do obniżenia parametrów wytrzymałościowych przygotowanego złącza, a w konsekwencji do zakłócenia pracy konstrukcji (zwiększona wypadkowość). Dlatego zawsze szczególną uwagę zwraca się na kwestię wykrywania i usuwania usterek.

Istnieje kilka rodzajów wad - zewnętrzny I wewnętrzny. Wady zewnętrzne to te, które można wykryć wizualnie podczas kontroli szwu spawalniczego.

Wady wewnętrzne natomiast zlokalizowane są wewnątrz złączy spawanych i można je zobaczyć dopiero po wykryciu wad, w tym prześwietleniu rentgenowskim i obróbce mechanicznej.

Są wady do przyjęcia I nie do przyjęcia, w zależności od wymagań dotyczących złączy spawanych i konstrukcji jako całości.

Jednakże z samej definicji wszelkie wady są wadami i wymagają ich usunięcia eliminacja lub minimalizowanie ich liczby i rozmiaru.

Ponieważ wady spawalnicze powodują ryzyko naruszenia stabilności połączenia i funkcjonalności konstrukcji spawanej, należy podjąć szereg działań mających na celu ich wyeliminowanie. Aby zminimalizować prawdopodobieństwo wystąpienia usterek, należy wziąć pod uwagę:

• 1) Technologia spawania i uprawnienia spawacza
• 2) Materiał wypełniający i spawany metal
• 3) Przygotowanie powierzchni do spawania i gazu osłonowego
• 4) Tryby i stosowane sprzęt spawalniczy

Wady zewnętrzne

Wady zewnętrzne obejmują naruszenia wymiarów geometrycznych ( podcięcia, wzrosty), brak penetracji I oparzenia, niewypełnione kratery.

• Brak penetracji

Główną przyczyną braku penetracji jest niewystarczający prąd spawania, ponieważ ma on większy wpływ na penetrację metalu.

Eliminacja tego typu defektów następuje najczęściej poprzez zwiększenie mocy łuku spawalniczego, zmniejszenie długości łuku oraz zwiększenie jego dynamiki.

Brak penetracji może być kilku rodzajów:

• - gdy spoina spawalnicza nie przechodzi na całą grubość metalu podczas spawania jednostronnego (patrz górna część na zdjęciu)
• - podczas dwustronnego zgrzewania doczołowego szwy nie dopasowują się do siebie, tworząc między sobą brak wtopienia (patrz dolna część na zdjęciu)
• - podczas wspawania w trójnik, spoina nie wnika głęboko, a jedynie przylega do spawanych krawędzi

Przyczyną braku przetopu może być również duża prędkość spawania lub niedostateczne przygotowanie krawędzi złącza spawanego.

• Podcięcie

Podcięcie to wada w postaci rowka w metalu rodzimym wzdłuż krawędzi spoiny.

Jest to najczęstsza wada podczas spawania połączeń typu T lub zakładek, ale może również wystąpić podczas spawania połączeń czołowych. Tego typu defekty najczęściej spowodowane są źle dobranymi parametrami, zwłaszcza prędkością spawania i napięciem łuku.

Podczas spawania pachwinowego (na przykład podczas spawania długich szwów podczas spawania belek) często powstają podcięcia, ponieważ łuk spawalniczy jest skierowany bardziej w stronę powierzchni pionowej.

Roztopiony metal spływa do dolnej krawędzi i nie wystarcza do wypełnienia rowka.

Jeżeli prędkość spawania jest zbyt duża i napięcie jest zbyt wysokie, spoina tworzy się „garbowana”. Ze względu na szybkie krzepnięcie jeziorka spawalniczego również w tym przypadku powstają podcięcia. Zmniejszanie prędkości spawania stopniowo zmniejsza wielkość podcięcia i ostatecznie eliminuje tę wadę.

Na podcięcia wpływa również długość łuku spawalniczego. Jeśli łuk spawalniczy jest zbyt długi, szerokość szwu zwiększa się, zwiększając w ten sposób ilość stopionego metalu rodzimego. Ponieważ dopływ ciepła pozostaje taki sam wraz ze wzrostem długości łuku, nie wystarczy na całą spoinę, krawędzie szybko się ochładzają, tworząc podcięcia. Zmniejszenie długości łuku nie tylko eliminuje podcięcia, ale także zwiększa penetrację i eliminuje wady takie jak brak wtopienia.

• napływ

Wada ta powstaje w wyniku spływania materiału wypełniającego na metal nieszlachetny, nie tworząc z nim stopienia. Zwykle przyczyną tej wady są źle dobrane tryby spawania i zgorzelina na spawanej powierzchni. Wybór odpowiedniego trybu (compliance prąd spawania wraz z posuwem materiału dodatkowego, zwiększeniem napięcia na łuku) i wstępne oczyszczenie krawędzi eliminują pojawienie się ugięcia.

• Przepalić

Wadą tą jest otwór w spoinie. Głównymi przyczynami przepaleń są: wysoki prąd, niska prędkość spawanie lub duża szczelina pomiędzy krawędziami złącza spawanego. W efekcie następuje przepalenie metalu i wyciekanie jeziorka spawalniczego.

Zmniejszenie prądu spawania, zwiększenie prędkości spawania i odpowiednie przygotowanie geometrii krawędzi pozwala wyeliminować przepalenia. Przepalenie jest bardzo częstą wadą spawania aluminium ze względu na jego niską temperaturę topnienia i wysoką przewodność cieplną.

• Krater

Krater pojawia się na końcu spoiny w wyniku nagłego przerwania łuku. Po zakończeniu spoiny wygląda jak lejek pośrodku spoiny. Nowoczesny sprzęt spawalniczy ma specjalne programy do wypełnienia krateru. Umożliwiają dokończenie spawania przy niższych prądach, w efekcie czego następuje uszczelnienie krateru.

Wady wewnętrzne

Główne wady wewnętrzne spoin obejmują pęknięcia (zimno I gorący) I pory.

• Gorące pęknięcia

Pęknięcia na gorąco powstają, gdy metal spoiny znajduje się pomiędzy temperaturą topnienia a krzepnięcia. Mogą być w dwóch kierunkach - wzdłuż i w poprzek spoiny. Pęknięcia na gorąco powstają zazwyczaj w wyniku zastosowania niewłaściwego materiału wypełniającego (zwłaszcza stopów aluminium i CrNi) oraz jego skład chemiczny(na przykład wysoka zawartość węgla, krzemu, niklu itp.)

Pęknięcia gorące mogą pojawić się w wyniku nieprawidłowego zgrzewania kraterowego, w wyniku nagłego przerwania spawania.

• Zimne pęknięcia

Pęknięcia powstające po całkowitym ochłodzeniu i stwardnieniu spoiny nazywane są pęknięciami zimnymi. Wady te pojawiają się również wtedy, gdy spoina nie odpowiada działającym na nią obciążeniom i zapada się.

• Pory

Porowatość jest jedną z głównych wad spawalniczych napotykanych przez wszystkich spawaczy we wszystkich procesach spawania. Porowatość może być spowodowana zanieczyszczeniem, słabą ochroną jeziorka spawalniczego przed przepływem gazu spawalniczego, olejem, farbą, stopami niekompatybilnymi ze spawaniem, a nawet rdzą i utlenianiem metalu.

Pory mogą mieć różną wielkość i zazwyczaj są rozmieszczone losowo w spoinie. Mogą znajdować się zarówno wewnątrz szwu, jak i na jego powierzchni.

Główne przyczyny pojawienia się porowatości:

• 1) Niewystarczający przepływ gazu osłonowego
• 2) Nadmierny przepływ gazu osłonowego. Może to spowodować zassanie powietrza do strumienia gazu.
• 3) Przeciąg w strefie spawania. Może wydmuchać gaz osłonowy.
• 4) Zatkana dysza spawalnicza lub uszkodzenie instalacji gazowej (nieszczelność w wężach, połączeniach itp.)

Mam nadzieję, że główne rodzaje wad spoin i połączeń opisane w tym artykule, a także metody ich eliminacji sprawią, że Twoje spawanie będzie wysokiej jakości i wysoce produktywne. Zapamietaj to właściwy wybór sprzęt spawalniczy i technologia spawania ma ogromny wpływ zarówno na cały proces spawania jako całość, jak i na każdy jego element z osobna.

Z różnych powodów złącza spawane mogą mieć wady wpływające na ich wytrzymałość. Wszystkie rodzaje wad szwów dzielą się na trzy grupy:

• zewnętrzne, z których główne to: pęknięcia, podcięcia, zwiotczenia, kratery;
• wewnętrzne, wśród których najczęściej spotykane są: porowatość, brak penetracji i wtrącenia obce;
• przez - pęknięcia, przepalenia.

Przyczynami wad mogą być różne okoliczności: niska jakość spawanego metalu, wadliwy lub niskiej jakości sprzęt, nieprawidłowy dobór materiałów spawalniczych, naruszenie technologii spawania lub błędny wybór tryb, niewystarczające kwalifikacje spawacza.

Główne wady spawalnicze, ich charakterystyka, przyczyny i metody naprawy

Pęknięcia. Są to najniebezpieczniejsze wady spawalnicze, które mogą doprowadzić do niemal natychmiastowego zniszczenia konstrukcji spawanych z najbardziej tragicznymi konsekwencjami. Pęknięcia różnią się wielkością (mikro- i makropęknięcia) oraz czasem występowania (w procesie spawania lub po nim).

Najczęściej przyczyną powstawania pęknięć jest nieprzestrzeganie technologii spawania (na przykład nieprawidłowe rozmieszczenie szwów, prowadzące do koncentracji naprężeń), nieprawidłowy dobór materiałów spawalniczych, nagłe ochłodzenie konstrukcji. Ich występowaniu sprzyja również zwiększona zawartość węgla i różnych zanieczyszczeń w spoinie - krzemu, niklu, siarki, wodoru, fosforu.

Korygowanie pęknięcia polega na wywierceniu jego początku i końca, aby zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się, usunięciu szwu (wycięciu lub wycięciu) i spawaniu.

Podcięcia. Podcięcia to wcięcia (rowki) w punkcie przejścia pomiędzy metalem rodzimym a spoiną. Podcięcia są dość powszechne. Ich negatywny wpływ wyraża się w zmniejszeniu przekroju szwu i pojawieniu się źródła koncentracji naprężeń. Oba osłabiają szew. Podcięcia powstają na skutek zwiększonego prądu spawania. Najczęściej wada ta występuje w szwach poziomych. Eliminuje się to poprzez napawanie cienkiej spoiny wzdłuż linii podcięcia.

Przepięcia. Uginanie występuje, gdy stopiony metal spływa na metal nieszlachetny, ale nie tworzy z nim jednorodnego połączenia. Wada szwu występuje z powodu różne powody- w przypadku niedostatecznego nagrzania metalu rodzimego na skutek niskiego prądu, na skutek obecności zgorzeliny na spawanych krawędziach, uniemożliwiającej stopienie, oraz nadmiernej ilości materiału dodatkowego. Ugięcie eliminuje się poprzez docięcie i sprawdzenie braku penetracji w tym miejscu.

Oparzenia. Przepalenia to wady spawalnicze, które objawiają się penetracją i wyciekiem ciekłego metalu przez otwór przelotowy w spoinie. W takim przypadku po drugiej stronie zwykle tworzy się zwis. Przepalenia powstają na skutek zbyt dużego prądu spawania, niewystarczającej prędkości ruchu elektrody, dużej szczeliny pomiędzy krawędziami metalu, zbyt małej grubości podkładki lub jej luźnego dopasowania do metalu rodzimego. Wadę koryguje się poprzez zdejmowanie izolacji i późniejsze spawanie.

Brak penetracji. Brak penetracji to miejscowy brak stopienia stopiwa z metalem rodzimym lub pomiędzy warstwami spoiny. Wada ta obejmuje również niewypełnienie odcinka szwu. Brak penetracji znacznie zmniejsza wytrzymałość szwu i może spowodować uszkodzenie konstrukcji.

Wada powstaje na skutek niskiego prądu spawania, niewłaściwego przygotowania krawędzi, zbyt dużej prędkości spawania, obecności substancji obcych (zgorzelina, rdza, żużel) oraz zanieczyszczeń na krawędziach spawanych części. Podczas korygowania należy wyciąć obszar braku penetracji i przyspawać go.

Kratery. Są to wady w postaci wgłębień powstałych na skutek przerwania łuku spawalniczego. Kratery zmniejszają wytrzymałość spoiny ze względu na zmniejszenie jej przekroju. Mogą zawierać luzy skurczowe, które przyczyniają się do powstawania pęknięć. Kratery należy przyciąć do metalu nieszlachetnego i zespawać.

Przetoki. Przetoki to wady szwów w postaci jamy. Podobnie jak kratery zmniejszają wytrzymałość spoiny i sprzyjają rozwojowi pęknięć. Zwykłą metodą korekty jest wycięcie wadliwego obszaru i zespawanie go.

Wtrącenia zagraniczne. Wtrącenia mogą składać się z różnych substancji - żużla, wolframu, tlenków metali itp. Wtrącenia żużla powstają, gdy żużel nie ma czasu wypłynąć na powierzchnię metalu i pozostaje w nim. Dzieje się tak, gdy tryb spawania jest nieprawidłowy (np. za duża prędkość), słabe zdzieranie spawanego metalu lub poprzedniej warstwy podczas spawania wielowarstwowego.

Wtrącenia wolframu powstają podczas spawania elektroda wolframowa, tlenek - ze względu na słabą rozpuszczalność tlenków i zbyt szybkie chłodzenie.

Wszelkiego rodzaju wtrącenia zmniejszają przekrój szwu i tworzą ognisko koncentracji naprężeń, zmniejszając w ten sposób wytrzymałość złącza. Wadę eliminuje się poprzez cięcie i zaparzanie.

Porowatość. Porowatość to wnęki wypełnione gazami. Powstają na skutek intensywnego tworzenia się gazu wewnątrz metalu, w wyniku którego pęcherzyki gazu pozostają w metalu po jego zestaleniu. Rozmiary porów mogą być mikroskopijne lub sięgać kilku milimetrów. Często pojawia się całe skupisko porów w połączeniu z przetokami i małżami.

Występowaniu porów sprzyja obecność zanieczyszczeń i substancji obcych na powierzchni spawanego metalu, wysoka zawartość węgla w materiale dodatkowym i metalu rodzimym wysoka prędkość spawanie, przez co gazy nie mają czasu na ucieczkę, zwiększona wilgotność elektrod. Podobnie jak inne wady, porowatość zmniejsza wytrzymałość spoiny. Obszar z nim należy przyciąć do metalu nieszlachetnego i zespawać.

Przegrzanie i spalenie metalu. Wypalenie i przegrzanie następuje na skutek zbyt dużego prądu spawania lub małej prędkości spawania. W przypadku przegrzania zwiększa się wielkość ziaren metalu w spoinie i strefie wpływu ciepła, co powoduje zmniejszenie cechy wytrzymałościowe połączenie spawane, głównie udarność. Przegrzanie eliminuje się poprzez obróbkę cieplną produktu.

Nadpalenie jest bardziej niebezpieczną wadą niż przegrzanie. Spalony metal staje się kruchy ze względu na obecność utlenionych ziaren, które mają niewielką wzajemną przyczepność. Przyczyny wypalenia są takie same jak przegrzanie, a ponadto nie ma wystarczającej ochrony stopionego metalu przed azotem i tlenem w powietrzu. Spalony metal należy całkowicie wyciąć, a obszar ponownie zespawać.

Korzystając z zawartości tej witryny, należy umieścić aktywne linki do tej witryny, widoczne dla użytkowników i robotów wyszukujących.

Do wad zewnętrznych zalicza się:
przepięcia;
podcięcia;
niewypełnione kratery;
pory sięgające do powierzchni spoiny;
oparzenia;
pęknięcia zewnętrzne itp.
Ugięcie powstaje w wyniku spływania roztopionego metalu elektrody na niestopiony metal rodzimy lub wcześniej wykonaną ścieg, bez stopienia się z nim (rys. 4).

Przepięcia mogą mieć charakter lokalny, w postaci oddzielnych stref, a także mieć znaczną długość.

Ryż. 4. Zwisanie w szwach: a - poziome; b - nakładanie się; w - T-bar; d – zgrzewanie doczołowe lub przy napawaniu ściegów.

Zwiotczenie występuje z powodu: nadmiernego prądu przy długim łuku i dużej prędkości spawania; zwiększone nachylenie płaszczyzny, na której nakładana jest spoina; nieprawidłowe prowadzenie elektrody lub nieprawidłowe przemieszczenie drutu elektrodowego podczas spawania obwodowych szwów zanurzeniowych; niewygodna pozycja przestrzenna (pion, sufit), a także niewystarczające doświadczenie spawacza.

Podcięcia Są to wgłębienia (rowki) w metalu rodzimym, biegnące wzdłuż krawędzi spoiny (rys. 5). Głębokość cięcia może wahać się od dziesiątych części milimetra do kilku milimetrów. Przyczynami powstawania tych wad w złączach spawanych są: znaczny prąd i zwiększone napięcie łuku; niewygodna pozycja przestrzenna podczas spawania; zaniedbanie spawacza.

Ryż. 5. Podcięcia: a - w szwie tyłowym; b - w poziomym szwie umieszczonym w płaszczyźnie pionowej; c - w spoinie pachwinowej złącza T.

Podcięcia w szwie zmniejszają grubość roboczą metalu, powodują lokalną koncentrację naprężeń od obciążeń roboczych i mogą powodować zniszczenie szwów podczas pracy. Podcięcia w spoinach czołowych i pachwinowych zlokalizowane w poprzek działających na nie sił prowadzą do gwałtownego spadku siły drgań; nawet dość duże podcięcia, biegnące wzdłuż działającej siły, w znacznie mniejszym stopniu wpływają na wytrzymałość niż podcięcia zlokalizowane poprzecznie.

Krater- wgłębienie powstałe w przypadku ostrego przerwania łuku na końcu spawania (ryc. 6). Kratery występują szczególnie często przy wykonywaniu krótkich szwów. Wymiary krateru zależą od wartości prądu spawania. Podczas spawania ręcznego jego średnica wynosi od 3 do 20 mm, podczas spawania automatycznego ma wydłużony kształt w postaci rowka. Niespawane kratery zmniejszają wytrzymałość złącza spawanego, ponieważ koncentrują naprężenia. Ponadto zmniejszają przekrój szwu i mogą stać się źródłem powstawania pęknięć.

Ryż. 6. Kratery: a, b – widok z góry; c - w przekroju podłużnym spoiny.

Jeżeli w spoinie występuje krater, zmniejszenie wytrzymałości złącza pod obciążeniem wibracyjnym dla wyrobów ze stali niskowęglowej sięga 25%, a dla wyrobów ze stali niskostopowych - 50%.

Przepalić- wada w postaci penetracji podłoża lub naniesionego metalu z możliwością powstania otworów przelotowych (ryc. 7). Przepalenia powstają na skutek niedostatecznego stępienia krawędzi, dużej szczeliny pomiędzy nimi, nadmiernego prądu spawania lub mocy palnika przy małych prędkościach spawania. Przepalenia są szczególnie powszechne podczas spawania cienkiego metalu i podczas wykonywania pierwszego przejścia spoiny wielowarstwowej. Ponadto do oparzeń może dojść w wyniku złego docisku topnika lub podkładki miedzianej (spawanie automatyczne), a także przy wydłużonym czasie spawania, małej sile ściskającej i obecności zanieczyszczeń na powierzchniach spawanych części lub elektrod (zgrzewanie punktowe i liniowe). zgrzewanie oporowe). We wszystkich przypadkach otwór powstały w wyniku przypaleń jest spawany, ale szew w tym miejscu jest niezadowalający pod względem wygląd i jakość.