Hlavní vady svarových švů a jejich příčiny
Vady svaru jsou různé odchylky od požadavků výkresu a technických specifikací, které zhoršují kvalitu svarového spoje: jeho mechanické vlastnosti, spojitost, těsnost atd. Příčinou vad může být nevyhovující svařitelnost kovu, špatná kvalita elektrod, závady na svaru, těsnost, těsnost, atd. povlaky a tavidla, nesprávná technologie a režim svařování, nedostatečná kvalifikace svářeče atd. V závislosti na umístění ve svaru mohou být vady vnější i vnitřní.
Míra vlivu vad na pevnost výrobku závisí na jejich tvaru, hloubce a umístění ve vztahu k existujícím silám. Nejnebezpečnější jsou protáhlé vady s ostrými obrysy, méně nebezpečné jsou vady zaobleného tvaru. Čím větší je hloubka defektu, tím větší je jeho vliv na pevnost spoje. V kritických konstrukcích jsou vady, jejichž hloubka přesahuje 5-10 % tloušťky základního kovu, nepřijatelné. Vady umístěné kolmo k tahové síle jsou nebezpečnější než ty, které jsou umístěny rovnoběžně nebo pod mírným úhlem k hlavní působící síle. Nejnegativnější dopad na pevnost svarových spojů proto mají například takové vady, jako jsou trhliny umístěné podél osy svaru a úzký, hluboký nedostatek průvaru.
Vnější vady. Odchylky v šířce a výšce švů. Příčiny defektu jsou:
1) neuspokojivá příprava a úprava hran, v důsledku čehož jsou vzdálenosti mezi nimi různé a rozšíření musí být vyplněno naneseným kovem;
2) nerovnoměrný pohyb elektrody, hořáku a drátu, v důsledku čehož se výška a šířka švu mění po délce;
3) nedodržení stanoveného svařovacího režimu.
Švy s takovou vadou mají špatný vzhled; Nerovnoměrné rozložení a smrštění usazeného svarového kovu může způsobit deformace a pnutí. Vada se zjišťuje vnější kontrolou a kontrolou švu pomocí šablony; odchylky lze eliminovat odizolováním, svařením švu a odříznutím přebytečného kovu.
Vnější trhliny (obr. 196, a, b), podélné a příčné, mohou být v uloženém a obecném kovu; v druhém případě se obvykle nacházejí v blízkosti švu v tepelně ovlivněné zóně. Důvody vzniku trhlin jsou: napětí vyplývající z nerovnoměrného ohřevu a ochlazování, změny struktury kovu při svařování, zvýšený obsah síry, fosforu, vliv vodíku atd.
Vznik trhlin usnadňují defekty, jako jsou póry, nedostatečná penetrace, vměstky strusky atd. Trhliny se také objevují, když kov během procesu svařování krystalizuje. Čím hůře je kov svařován, tím větší je možnost vzniku trhlin. Části švů s trhlinami jsou zcela vyříznuty nebo odstraněny povrchovým řezáním kyslíkem (nebo vzduchovým obloukem) a znovu svařeny. Spoje potrubí s trhlinami delšími než 100 mm se zcela vyříznou a trubky se znovu svaří.
Podřezy jsou zmenšením tloušťky základního kovu v místě přechodu do deponovaného kovu (obr. 196, c, d). K této závadě dochází při svařování příliš vysokým proudem nebo vysokovýkonným hořákem. V místě podříznutí se pevnost svarového spoje snižuje, protože podříznutí slouží jako bod koncentrace napětí. Podřezy jsou eliminovány dodatečným odizolováním a svařováním.
Nevyplněné prohlubně (krátery), zbytky strusky a nerovný povrch svaru jsou důsledkem nedostatečné kvalifikace svářeče nebo neopatrného svařování. Švy s velkým počtem takových defektů mají sníženou pevnost, takže defektní oblasti by měly být vyříznuty nebo vyříznuty až k základnímu kovu a znovu svařeny.
Prověšení (obr. 196, i, j) se tvoří, když se elektroda taví příliš rychle a tekutý kov teče na nedostatečně zahřátý povrch základního kovu. Prověšení může být umístěno na oddělených místech nebo může mít velký rozsah a být doprovázeno nedostatkem průniku základního kovu. Prověšení je nutné odříznout nebo vyříznout a zkontrolovat, zda v tomto místě nedochází k průniku.
Vnitřní vady. Absorpcí vodíku, oxidu uhelnatého atd. roztaveným kovem vznikají póry, které se při tuhnutí kovu nestihnou uvolnit a zůstávají v něm ve formě plynových bublin. Hlavním důvodem vzniku pórů je vlhkost povlaku elektrody nebo nesprávné nastavení plamene hořáku. Póry se také mohou objevit v důsledku nesouladu v chemickém složení plniva a obecných kovů, přítomnosti okují a rzi na svařovaných hranách a odlupování kapkovitých vměstků kovu a strusky. Díky pórům je šev propustný pro plyny a kapaliny. Porézní švy při svařování plynem jsou utěsněny kováním při vhodné teplotě ohřevu.
Pokud se na povrchu švu objeví póry, lze je detekovat lupou. K identifikaci vnitřních pórů je výrobek testován pod tlakem vodou, stlačeným vzduchem, smáčením petrolejem nebo vystavením rentgenovému nebo gama záření.
Pokud musí být šev těsný, pak se porézní oblasti seříznou až k základnímu kovu a znovu se svaří.
Struskové vměstky a oxidy oslabují průřez svaru. Vznikají při svařování dlouhým obloukem a oxidačním plamenem.
Jednotlivé struskové vměstky a póry obvykle nesnižují mechanické vlastnosti spoje. Řetězce a zejména nahromadění pórů a struskových vměstků vedou ke koncentraci napětí v daném místě a prudkému poklesu tažnosti, houževnatosti a pevnosti uloženého kovu. Ve svarech kritických struktur jsou povoleny pouze izolované póry a vměstky strusky, jakož i malé nahromadění pórů v množství 5-6 kusů. na 1 cm 2 části švu, s hloubkou ne větší než 10-15% tloušťky kovu.
Nedostatek průniku kořene svaru (obr. 196, e, f) se projevuje nedostatečným splynutím naneseného a základního kovu v kořeni svaru. Nedostatek průniku prudce snižuje pevnost švu a spojení se stává nespolehlivé. V místech nedostatku průrazu se koncentrují napětí, která dále snižují odolnost švu vůči vnějšímu zatížení, zejména rázovému.
Účinek nedostatku průvaru u tupých svarů vystavených statickému zatížení se začíná projevovat, když je jejich hloubka 15 % nebo více tloušťky základního kovu a současně je vystaven negativním teplotám. Při nedostatku penetrace ve výši 25-30% tloušťky kovu se tažnost kovu svarového spoje sníží 2-4krát. Proto by u tupých svarů při působení statického zatížení neměla hloubka neproniknutí přesáhnout 10-15% tloušťky svařovaného kovu. Při dynamickém zatížení, stejně jako ve výrobcích pro kritické účely, je přítomnost nedostatečné fúze nepřijatelná.
Důvody nedostatečného průniku jsou: nedostatečný proud nebo nízký výkon hořáku; příliš rychlý pohyb elektrody a hořáku; pronikání filmu oxidů nebo vrstvy strusky do švu; neuspokojivé čištění hran. Nedostatek průvaru nastává, pokud je ohřev kovu v kořeni svaru obtížný, protože hrany jsou zkoseny pod příliš malým úhlem nebo je tupost hran velká a není mezi nimi žádná mezera. Pokud by podle technických podmínek neměl mít tento výrobek nedostatek natavení, pak místa švů, kde chybí natavení, se vyříznou nebo odstraní plošným řezáním, načež se šev v tomto místě znovu svaří .
Nedostatek průniku okraje (obr. 196, g, h) se tvoří: při svařování s nedostatečným proudem nebo plamenem s nízkým výkonem; když se elektroda nebo plamen pohybuje příliš rychle podél svařovaného kovu. V těchto případech padá nanesený kov na neroztavený povrch základního kovu; V důsledku toho bude adhezní síla mezi základnou a naneseným kovem tak nepatrná, že se svarová housenka může oddělit od okraje.
U lomu je nedostatek průniku vždy patrný, protože probíhá jako tmavý pruh na hranici mezi uloženým a obecným kovem. Nedostatek penetrace okraje lze zjistit skenováním švu rentgenovými nebo gama paprsky. Vadná oblast švu se odstraní řezáním nebo povrchovým řezáním a opětovným svařováním.
Vnitřní trhliny vznikají ze stejných důvodů jako vnější. Podélné vnitřní trhliny se často tvoří také v kořeni svaru. Vnitřní trhliny lze detekovat skenováním švu rentgenovými nebo gama paprsky. Části švu s trhlinami jsou odstraněny a svařeny.
Při přehřátí má kov hrubozrnnou strukturu. Čím větší jsou zrna, tím menší je jejich adhezní povrch a tím nižší je pevnost a tažnost kovu. Přehřátý kov špatně odolává rázovému zatížení. Tuto vadu lze korigovat vhodnou tepelnou úpravou.
Vyhoření je charakterizováno přítomností oxidovaných zrn ve struktuře svarového kovu, která mají malou vzájemnou adhezi.
Spálený kov je křehký a nelze jej opravit. K vyhoření dochází, když je v plameni příliš mnoho kyslíku.
Propálené oblasti švu jsou zcela odstraněny plošným řezáním a znovu svařeny.
Autor: Správa
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _