Typické vady svařování a svarových spojů

Všechny technické parametry svaru jsou jasně definovány GOST a pro každý typ svařování byla vyvinuta samostatná norma. Vady svařování jsou různé typy porušení geometrie spoje nebo struktury švu, ke kterým dochází během samotného procesu svařování, ale někdy i ve fázi přípravy nebo již během montáže výrobku. Přítomnost těchto vad negativně ovlivňuje pevnost švu, a tím i trvanlivost a spolehlivost konstrukce.

Vady svarových švů: hlavní typy

Svařování vyžaduje přísné dodržování technologie. Pokud dojde k porušení, může se objevit závada. Taková porušení mají různé formy. V závislosti na místě jejich projevu se rozlišují následující typy:

1. Vnější vady. Postihují tupý kloub, narušují jeho tvar. Do této skupiny patří otřepy, praskliny, krátery a další vady, které jsou na povrchu jasně viditelné. Lze je odhalit i při zběžné vizuální kontrole.
2. Vnitřní. Tato skupina zahrnuje vady, které nejsou na povrchu viditelné, protože se nacházejí uvnitř kloubu. Jedná se například o pórovitost a další vady, které vznikají tavením kovu v rozporu s technologií.
3. Přes. Jedná se o popáleniny, praskliny a jiné vady, které procházejí svarem a táhnou se po povrchu.

Z hlediska GOST je jakýkoli typ vady svařování považován za nepřijatelný. Je třeba je odstranit, zejména u konstrukcí, které jsou vystaveny vysokému zatížení.

Hlavní typy svarových vad: vlastnosti tvorby

Uvedená klasifikace vad svařování není vyčerpávající. Koneckonců, všechny vady lze také klasifikovat podle jejich vzhledu a tvaru. Kromě toho se mohou z různých důvodů vyskytnout vady ve svarových spojích. Například z důvodu nedodržení teplotního režimu nebo nesprávně zvoleného složení kovové slitiny. Pokud je známá příčina, je jednodušší odstranit samotnou závadu.

Trhliny a jejich vlastnosti

Nejčastější závadou je prasklina. Tyto vady mohou vést k rychlé destrukci kovových konstrukcí. Trhliny mohou být horké nebo studené. První se objevují, když kov ještě nevychladl, jejich hlavní příčinou je nesprávné složení slitiny nebo svařovacích materiálů. Po ochlazení se objevují studené trhliny. Jejich důvody:

• nesprávné umístění kloubů;
• zvýšená tvrdost svaru;
• nedostatečně intenzivní ohřev před svařováním;
• náhlé ochlazení povrchu.

Trhliny mají svou vlastní klasifikaci v závislosti na typu formace. Mohou být podélné, příčné nebo radiální.

Podřezy a jejich příčiny

Podřez lze klasifikovat jako podélnou prohlubeň nebo drážku, která se objevuje na vnějším povrchu svarové housenky. Hlavním důvodem vzniku takové vady je překročení doporučené hodnoty svařovacího proudu. Také výskyt podřezání může být spojen s příliš vysokou rychlostí svařování. Ale ať už je důvod jakýkoli, tato vada negativně ovlivňuje pevnost spojení. Nejčastěji se podříznutí vyskytují v horizontálních švech.

Výbuchy: Jak se tvoří přebytečný kov

Nános vypadá jako kov tekoucí na povrch. Jedná se o vadu, která je typická pro situace, kdy je při svařování použito příliš mnoho přídavného materiálu. V důsledku toho přebytek přesahuje povrch svařovací zóny. Tato vada musí být opravena, protože housenka nemá správné spojení s povrchem, což vede ke snížení pevnosti spojení. Často se taková formace vyskytuje tam, kde je tupý nebo rohový svar proveden ve vodorovné poloze.

Popáleniny a jejich vlastnosti

Tato vada má vzhled díry, ke které dochází v důsledku úniku roztaveného kovu ze svarové lázně. K tomu dochází, když je teplo příliš silné nebo svařovací proud není správně nastaven.

Nedostatek fúze nebo neúplná fúze

Tato vada nastává, když kov není zcela srostlý a objevují se slabá místa, což negativně ovlivňuje celkovou kvalitu spoje. Příliš vysoká rychlost svařování, přítomnost okují na povrchu, nedostatečná proudová energie – to vše vede k nedostatku fúze.

Krátery

Tato vada ve tvaru sopečného kráteru je způsobena přerušením svařovacího oblouku. Je to nebezpečné nejen kvůli počátečnímu zeslabení svaru. Uvnitř takového kráteru se mohou vytvořit trhliny.

Fistuly

Nejčastěji se jedná o povrchové defekty, které vypadají jako otvory nebo dutiny libovolného tvaru, ale někdy se uvnitř švu vyskytují i ​​píštěle. Jsou také nebezpečné kvůli vzhledu trhlin.

Pórovitost

Svarový kov může obsahovat dutiny vyplněné plynem, který se tam dostane během procesu svařování. To může oslabit svar. Vznik takových dutin je často způsoben nedostatečným čištěním povrchů.

Co způsobuje vady?

I když se z různých důvodů mohou tvořit různé vady, souvisí hlavně s:

• nesprávný režim svařování – může to být příliš vysoká nebo příliš nízká rychlost posuvu materiálu, nesprávně nastavená provozní teplota, odchylky proudu nebo napětí od normy;
• použití vadného svařovacího stroje nebo nekvalitního spotřebního materiálu (elektrody);
• chyby svářeče, které jsou nejčastěji vysvětlovány nízkou kvalifikací;
• špatná příprava a nedostatečné čištění kovového povrchu před svařováním.

Protože jakákoliv vada, ať už vnitřní nebo vnější, zhoršuje vlastnosti svarového spoje, je nutné ji odstranit.

Jaké metody lze použít k identifikaci defektů?

Vnější závadu lze zjistit vizuální kontrolou. Vady jsou také odhaleny:

• měření výsledného spoje;
• při zkoušce pevnosti ve výrobních podmínkách – například pokud je spojení mezi potrubím, lze trhliny nebo nedostatek fúze zjistit foukáním na švy (trubka ve spoji by neměla propouštět vzduch);
• identifikace závad pomocí speciálního vybavení;
• provádění zkoušek na vzorcích výrobků v laboratorních podmínkách.

Pokud je zjištěn nedostatek svaru nebo jiná vada, je obrobek vrácen k přepracování, musí být před uvedením do provozu opraveny;

Jak se vady odstraňují

Jakýkoli proces svařování, bez ohledu na to, zda se jedná o ruční obloukové svařování nebo poloautomatické svařování, může být doprovázen výskytem vad. Proto musíte vědět, jak je odstranit. Hlavní metodou pro odstranění vnějších vad je čištění a opětovné svařování. Používá se k odstranění trhlin, podřezů a struskových vměstků. K tomu je oblast s defektem ošetřena brusnými nástroji, dokud není vada odstraněna, a poté je provedeno svařování.

Další způsoby odstranění nedostatků:

• řezání a výměna části konstrukce – v případě hlubokých trhlin a velkých oblastí nedostatku fúze;
• předehřívací svařování (není vhodné pro tenké ocelové plechy, ale může opravit vady tlustých plechů);
• broušení a leštění drobných defektů, jako jsou malé otřepy (metoda je důležitá zejména pro konstrukce, které mohou být během provozu vystaveny korozivním vlivům);
• navařování, když je detekován nedostatečný objem navařování a propálení;
• Vícevrstvé svařování kritických součástí.

Po odstranění závad je opět provedena kontrola kvality výrobku. Provádí se také prevence opakovaných závad, aby se zabránilo vzniku vad, a znovu se kontroluje nastavení zařízení. Prevence vad, pečlivá příprava procesu a kontrola dodržování technologie ve všech fázích pomáhají výrazně snižovat rizika.

Spolehlivý provoz plynovodu za provozu zajišťují svařované spoje ocelových trubek. Kvalita provedených připojení je kontrolována:

• vizuální a měřicí kontrola;
• nedestruktivní metody;
• mechanické zkoušky.

Vizuální a měřicí kontrola

Obr. 1 Vady svaru zjištěné vnější kontrolou

Při vizuální kontrole, vnější kontrole a měření se zjistí různé vady svaru: odchylky geometrických rozměrů, podříznutí, trhliny, nadměrná nebo malá výztuž atd. Podříznutí (Obr) jsou zářezy (rýhy) podél okrajů švu. Vznikají v důsledku vysokého svařovacího proudu, dlouhého oblouku a jsou eliminovány svařováním. Krátery (Obr.1,b) vznikají v důsledku prudkého přerušení oblouku a představují trychtýřovitou prohlubeň uprostřed nebo na konci svaru. Spálit (Obr. 1, c. Obr) je průchozí otvor ve svaru v důsledku vytékání kovu ze svarové lázně. Důvody: vysoký proud při nízké rychlosti svařování, nadměrná mezera mezi svařovanými hranami. bobtná (Obr.1,d) vznikají v důsledku vysokého svařovacího proudu a nesprávného sklonu elektrody. Příliš málo nebo příliš mnoho zesílení oslabuje šev. Nadměrné zpevnění švu je eliminováno čištěním abrazivním nástrojem.

Obr.2 Trhliny ve svarových spojích

Crack (pic.2) – částečná destrukce svaru ve formě prasknutí. Mohou vyjít ven a pak jsou detekovány při externím vyšetření. Podélné trhliny jsou umístěny podél svaru. Příčné trhliny jsou orientovány napříč osou svaru. Mohou být umístěny přímo ve svarovém kovu, na hranici tavení nebo v tepelně ovlivněné zóně. Praskliny a popáleniny patří mezi nejnebezpečnější vady.

Spoje svařované ručním obloukovým nebo plynovým svařováním na základě výsledků externí kontroly musí odpovídat GOST 16037 „Svařované spoje ocelových potrubí. Základní typy, konstrukční prvky a rozměry“ podle šířky švu, velikosti výztuže Je také nutné očistit švy a přilehlé plochy ve vzdálenosti minimálně 20 mm na obou stranách švu od strusky. okují, postříkání kovem apod. Neměly by se vyskytovat žádné praskliny, popáleniny, krátery zasahující až na povrch pórů, podříznutí s hloubkou větší než 5 % tloušťky stěny trubky (více než 0,5 mm) a délkou větší než jeden třetina obvodu kloubu (více než 150 mm).

Vnitřní vady

Jednotlivé vady svaru nelze vnější kontrolou zjistit. Takové vady se nazývají vnitřní.

Obr.3 Vnitřní vady svaru

Nedostatek penetrace (Obr) je místní nedostatek svaru v důsledku neúplného svaru hran. Nedostatek průvaru vzniká v důsledku znečištění hran, nadměrné rychlosti svařování a nedostatečného svařovacího proudu. Póry (Obr.3,b) jsou kulaté dutiny ve svaru, struskové vměstky (Obr. 3, c. Obr) – malé objemy naplněné nekovovými látkami (struska, oxidy). Struskové vměstky se mohou objevit, když svařovací struska vyplní nedostatečný průvar a podřezy, nebo při špatném očištění předchozí vrstvy od struskové krusty. Póry a struska se také objevují, když je rychlost svařování příliš vysoká.

Radiografická kontrola

Pokud jsou výsledky vizuální kontroly pozitivní, provádí se nedestruktivní testování pomocí fyzikálních metod. Hlavní metodou je radiografická, kdy se svarové spoje osvětlují rentgenovými nebo gama paprsky, což poskytuje nejjasnější obraz o kvalitě svaru. Požadavky na radiografické testování stanoví GOST 7512 „Nedestruktivní testování. Svařované spoje. Radiografická metoda“.

Obr.4 Rentgenový přístroj Arina-3

K osvětlení se používají přenosné rentgenky (pic.4). Zařízení je upevněno na jedné straně potrubí a fólie na opačné straně.

Obr.5 Schéma rentgenového testování

Rentgenová kontrola (pic.5) přes dvě stěny se používá pro plynovody o průměru větším než 50 mm. Kontroluje se část svaru, pod kterou je fólie fixována. Vedle švu je umístěn etalon citlivosti, jehož porovnání umožňuje určit velikost defektů. Pro kontrolu celého svarového spoje jsou potřeba alespoň tři fotografie. Po natáčení jsou rentgenové filmy vyvolány, poté jsou dešifrovány pomocí negatoskopu – zařízení se svítícím stínítkem, na které je obraz superponován. Zjištěné závady jsou zaznamenány do protokolu o kontrole svaru, ze kterého je učiněn závěr o kvalitě svarového spoje.

Obraz vnitřní struktury získaný na rentgenovém filmu nám umožňuje poskytnout vizuální dokumentaci výsledků kontroly. Prasklinami, póry, struskovými vměstky a neproniknutím prochází záření s různou intenzitou, odlišnou od intenzity záření procházejícího pevným kovem. Základní kov pohltí více záření, vady pohltí méně.

V důsledku toho jsou na filmu zaznamenány defekty ve formě světlých skvrn. Při zkoumání vyvolaného filmu se na něm zjišťuje nejen přítomnost vad, ale i jejich velikosti. Chcete-li to provést, porovnejte stupeň zčernání defektních míst se zčernáním daným standardem citlivosti, který je natočen spolu se spojem.

Na základě výsledků radiografické kontroly jsou spoje odmítnuty, pokud jsou přítomny následující vady:

• praskliny, popáleniny, neutěsněné krátery;
• nedostatek průniku při řezání švů;
• nedostatek průvaru u kořene svaru a mezi housenkami větší než 25 mm na každých 300 mm délky svarového spoje nebo více než 10 % obvodu u délky svarového spoje menší než 300 mm;
• velikost kloubních defektů (póry, struska a jiné inkluze) překračuje hodnoty stanovené pro třídu 6 podle GOST 23055.

GOST 23055 „Nedestruktivní testování. Tavné svařování kovů. Klasifikace svarových spojů na základě výsledků radiografického testování“ zavádí třídu svarových spojů na základě maximálních přípustných velikostí pórů, strusky, wolframových a oxidových inkluzí zjištěných během radiografického testování. Pro třídu 6 norma definuje maximální velikosti vad uvedené v tabulka 1. Pokud velikost vad přesahuje velikost, jsou svarové spoje považovány za nepoužitelné a zamítnuty.

<img data-src=»https://ab-dpo.ru/upload/medialibrary/e4e/e1qn6cq7g82fuv4vamxfrd20a0jhkv0h.png» />Ультразвуковой контроль</b>

Metoda ultrazvukového testování je založena na schopnosti ultrazvuku pronikat kovem a odrážet se od povrchu trhlin, nestavení, struskových vměstků a jiných defektů svaru v důsledku rozdílné zvukové vodivosti kovu a vzduchu nebo jiných vměstků. Při pohybu v homogenním prostředí zvukové vlny nemění svůj směr. K odrazu dochází na hranici médií s různými akustickými odpory. Čím více se liší, tím více zvukové vlny se bude odrážet od rozhraní.

Obr.6 Ultrazvukové zkoušení svarových spojů

Ultrazvukový defektoskop generuje zvukové vlny a také zaznamenává odražený signál. Přijaté informace se zobrazí na monitoru vybaveném zařízením (pic.6). Ultrazvuková metoda však neumožňuje určit povahu defektů. Používá se ke kontrole svařování plynovodů, při namátkové kontrole minimálně 10 % spojů radiografickými metodami.

Na základě výsledků ultrazvukového testování jsou spoje odmítnuty, pokud existují vady, jejichž plocha přesahuje plochu otvoru ve standardních vzorcích podniku připojených k ultrazvukovému zařízení, a také pokud existují vady o délce více než 25 mm na 300 mm délky svarového spoje nebo 10 % obvodu u délky spoje menší než 300 mm.

Mechanické testování

Mechanickým zkouškám se podrobují spoje ocelových plynovodů, které nepodléhají nedestruktivním zkouškám a spoje podzemních plynovodů svařované svařováním plynem. Provádějí se zkoušky tahem a ohybem nebo zploštěním.

Obr.7 Zkouška tahem

Protahování je deformace, která zvětšuje délku těla. Vyskytuje se pod vlivem sil působících na oba konce těla a směřujících podél jeho osy. Tahové zkoušky se provádějí pomocí tahového zkušebního stroje. K tomu se ze spoje vyříznou tři vzorky s neodstraněnou výztuží. Svarové spoje trubek do průměru 50 mm včetně jsou testovány kompletně. Vzorové hlavy (pic.7). Horní rukojeť je nehybná. Spodní čelist jemně klesá a natahuje vzorek, dokud se nezlomí.

Stroj je vybaven zařízením pro měření působící síly. Ukazatele pevnosti se určují z tahového diagramu, na kterém je vodorovně vyneseno prodloužení vzorku v milimetrech a svisle síla působící na vzorek. Výsledek zkoušky se považuje za pozitivní, pokud pevnost v tahu svarového spoje není menší než pevnost v tahu základního kovu.

Obr.8 Vzorek po zkoušce ohybem

Svarové spoje trubek o jmenovitém průměru nad 50 mm jsou zkoušeny na ohyb. K tomu se ze spoje vyříznou vzorky s odstraněnou výztuží (pic.8). Spoje jsou považovány za vysoce kvalitní, pokud se při ohnutí vzorků do určitého úhlu neobjeví trhlina v tahové zóně. Pro svařování plynem je úhel α nejméně 100 0, pro svařování elektrickým obloukem – nejméně 120 0.

Obr.9 Zkouška zploštění

Spoje ocelových trubek o jmenovitém průměru do 50 mm včetně jsou zkoušeny na zploštění (obr. 9). Chcete-li to provést, vezměte celý spoj, který je umístěn mezi zplošťujícími plochami. Spoj je považován za vysoce kvalitní, pokud se na něm objeví první trhlina ve vzdálenosti H mezi rovinami zploštění rovné nebo menší než 5S, kde S je tloušťka stěny trubky.

Autor článku: Vershilovič Vladislav Adamovich

— Místo výkonu práce — Gazprom Gas Distribution Nizhny Novgorod LLC

— Autor populárních knih a příruček o konstrukci a provozu plynových zařízení

Absolvujte kurzy průmyslové bezpečnosti
A získat certifikaci

Držitel autorských práv: Školicí středisko „Akademie zabezpečení“
Všechna práva k článkům a dalším informačním materiálům umístěným na tomto webu náleží jeho vlastníkovi a autorům těchto článků. Jakékoli použití materiálů, včetně přetisku (částečného nebo úplného), je povoleno pouze v případě, že je uvedeno autorství (ChEI DPO „Výcvikové centrum bezpečnostní akademie“) a je vytvořen přímý aktivní hypertextový odkaz na stránku ve tvaru: „zdroj: ab -dpo.ru“, jakož i při zachování všech aktivních hypertextových odkazů obsažených ve zveřejněných materiálech. Je nepřípustné používat e-mailové adresy umístěné na stránkách webu pro zadávání do databází a provádění nepovolených hromadných rozesílání SPAMů.

Další články sekce
OSTATNÍ ČLÁNKY ODDÍLU Průmyslová bezpečnost

Tento článek je věnován studiu dokumentů, které zajišťují bezpečnost práce. Podrobně vám povíme o výrobních pokynech, dokumentech o ochraně práce, požadavcích a předpisech pro práci s vysokým rizikem.

V tomto článku si povíme o dokumentaci potřebné k organizaci práce plynárenské služby v oblasti řízení oddělení a personálu: popisy práce, protokoly o certifikaci a zkoušce znalostí, objednávky, řízení výroby.

Tento článek vám řekne, jaké regulační dokumenty je třeba dodržovat při práci s plynárenskou službou. Podrobně vám povíme o technických předpisech, federálních normách a pravidlech, bezpečnostních pokynech, standardech a pravidlech ochrany práce.

© CHOU DPO „UC „Akademie bezpečnosti“
2013-2025