Характеристика дефектов сварных соединений

Дефектом называется каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативно-технической документацией. В сварных соединениях металлоконструкций различают дефекты наружные, поверхностные и внутренние.

Наружные дефекты – это неправильная форма швов, неравномерность шва, наплывы, натеки, углубления между валиками, чешуйчатость. Неравномерность или неправильная форма швов являются следствием нарушения режимов сварки или недостаточной квалификации персонала. Сварочные дефекты металлоконструкций возникают как в процессе подготовки изделий под сварку, так и в процессе сварки. При подготовке и сборке наиболее характерные виды дефектов – это неправильный угол скоса кромок, непостоянство зазора между кромками, несовпадение стыкуемых плоскостей кромок, загрязнения и т.п. Правильность сборки контролируют внешним осмотром и геометрическими измерениями с помощью шаблонов и специализированного инструмента [7].

Поверхностные дефекты (несплошности) – это трещины всех видов, включая как на шве, так и на основном металле; подрезы вдоль границы основного и наплавленного металла; включения (полости, заполненные шлаком, газом, воздухом); кратеры, образующиеся при обрыве дуги; свищи, поры, прожоги. Трещины всех видов и направлений, включая основной металл в зоне термовлияния, не допускаются. Подрезы вдоль границы основного и наплавленного металла (конусообразные углубления) уменьшают сечение шва, являются концентраторами напряжений и также не допускаются нормами.

Внутренние дефекты могут быть объемными, компактными и протяженными. Небольшие единичные включения не опасны. К внутренним дефектам относятся газовые включения (поры), шлаковые включения, металлические включения (при аргонно-дуговой сварке - частички вольфрама от электрода). Поры бывают одиночные, групповые и цепочки; последние наиболее опасны, т.к. являются концентраторами напряжений и снижают прочность. Вертикальные поры иногда образуют сквозные свищи, выходящие на поверхность. Самые опасные дефекты – это трещины, т.к. они склонны к развитию, особенно при многократных нагрузках. Внутренние трещины могут возникать в процессе затвердевания металла или после сварки в процессе остывания [7].

При эксплуатации оборудования различают следующие виды дефектов:

1). Усталостные трещины. Возникают в местах концентрации напряжений – при резких переходах сечений, в результате действия переменных нагрузок.

2). Трещины. Разрывы в поверхностном слое при действии высоких одноразовых напряжений, превышающих предел прочности. Чаще образуются в местах с остаточными напряжениями, вызванными деформацией при изготовлении.

3). Коррозионные повреждения (язвенные, очаговые, сплошные). Характеризуются глубиной и размерами площади. Вызывают утонение металла и способствуют образованию трещин.

4). Механические повреждения (забоины, вмятины, износ).

5). Формоизменение (деформация, коробление, прогиб). Возникают при пиковых режимах, перепадах температур и т.п.

В процессе эксплуатации металлоконструкций под действием таких факторов, как переменные нагрузки, деформации, перепады температур, коррозия, изначально допустимые дефекты могут развиваться, увеличиваться и в конечном счете привести к аварии. Чтобы прочность металлоконструкций не снижалась вследствие развития дефектов необходимо периодически производить контроль сварных соединений. Наружные дефекты можно выявить при внешнем осмотре. Внешнему осмотру, или, как его называют, визуальному контролю, подвергают сварной шов и зону прилегающего к нему основного металла на расстоянии не менее 20 мм от границы шва по всей протяженности сварного соединения с двух сторон (в случае доступности для осмотра). Осмотр производят при хорошем освещении невооруженным глазом или через лупу, а для определения внутренних дефектов применяют неразрушающие методы контроля.