ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И МЕТОДЫ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

DEFECTS OF WELDED JOINTS AND METHODS OF THE IRТPREVENTION

Alexander Kuznetsov

Student, Department of Mechanical Engineering, Kostanay Regional University named after A. Baitursynov,

RK, Kostanay

Maxim Andrianov

Student, Department of Mechanical Engineering, Kostanay Regional University named after A. Baitursynov,

RK, Kostanay

Svetlana Yepifanova

Scientific supervisor, senior lecturer of the Department of Mechanical Engineering, Kostanay Regional University named after A. Baitursynov,

RK, Kostanay

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены дефекты сварки, причины их возникновения, способы их предотвращение.

ABSTRACT

The article discusses welding defects, the causes of their occurrence, and ways to prevent them.

Ключевые слова: сварка, дефект, шов.

Keywords: welding, defect, seam.

Современные технологические процессы изготовления продукции машиностроения в большинстве случаев сопровождаются использованием различных способов сварки. Совершенствование существующих или создание новых способов сварки только частично решает проблему повышения качества изготовляемых конструкций, так как даже при хорошо отработанной технологии выполнения соединения возможно возникновение различного рода дефектов, приводящих к снижению их надежности и долговечности.

При сварке плавлением в сварном соединении (рис. 1) формируются участки, нагретые до различных температур, и отличающиеся по этой причине макро- и микроструктурой, физическими, химическими и механическими свойствами: шлаковые включения 1, зона сплавления 2; зона термического влияния 3; столбчатые кристаллы металла шва 4, основной металл [1].

Рисунок 1. Характерные зоны сварного соединения

Расплавившийся и закристаллизовавшийся металл образует сварной шов с литой структурой; частично оплавившийся металл образует зону сплавления (рис 2). Примыкающие к ней участки металла, нагретые до температуры выше ~ 1000⁰С, в которых протекают структурные превращения и возникают остаточные напряжения, образуют «Зону термического влияния". Далее следует основной металл, структура и свойства которого в процессе сварки не изменяются.

В процессе сварки в металле шва и в зоне термического влияния могут возникать различные дефекты, которые снижают прочность соединения, приводят к негерметичности швов и снижению эксплуатационной надежности изделия.

Дефект — каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией [2].

Дефекты сварных соединений имеют ряд классификаций, которые можно представить в виде следующей схемы, изображенной на рисунке 2.

Рисунок 2. Дефекты сварных соединений

Качество сварных изделий зависит от соответствия материала техническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правильности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатационные свойства изделий можно только при условии точного выполнения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как производственных процессов, так и готовых изделий. При правильной организации технологического процесса контроль должен быть его неотъемлемой частью. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и оперативной корректировке технологии.

Контроль должен включать в себя такие этапы:

1) Подготовительный. Проверяется, сколько металла и расходных материалов потрачено. После заготовительных работ детали подвергают чаще всего наружному осмотру, т.е. проверяют внешний вид детали, качество поверхности, наличие заусенцев, трещин, забоин и т.п., а также измеряют универсальными и специальными инструментами, шаблонами, с помощью контрольных приспособлений. Особенно тщательно контролируют участки, подвергающиеся сварке. Профиль кромок, подготовленных под сварку плавлением, проверяют специальными шаблонами, а качество подготовки поверхности - с помощью оптических приборов или специальными микрометрами.

2) Основной. На этом этапе проверяется правильность используемого режима, работа сварного оборудования. Во время сборки и прихватки проверяют расположение деталей друг относительно друга, величину зазоров, расположение и размер прихваток, отсутствие трещин, прожогов и других дефектов в местах прихваток и т.д. Качество сборки и прихватки определяют главным образом наружным осмотром и обмером.

Методы предотвращения образования дефектов [3] технологического процесса сварки представлены в таблице 1.

Таблица 1

Методы предотвращения образования дефектов

3) Завершающий. Включает в себя не только визуальный осмотр, но и лабораторные испытания, использование специального измерительного оборудования.

Дефекты при сварке будут влиять на работоспособность всей конструкции. Поэтому при решении вопроса о годности сварного шва необходимо учесть все факторы, влияющие на допустимость его применения. Во внимание принимаются напряжения, которые возникнут в конструкции, физические характеристики материалов, условия эксплуатации, функции изделия.

Список литературы:

1. ГОСТ 15467-79 (СТ СЭВ 3519-81) «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения»
2. Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В. Овчинников.— 3-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2017. — 224 с. ISBN 978-5-4468-4152-3
3. ГОСТ Р ИСО 2553-2017 «Сварка и родственные процессы. Условные обозначения на чертежах. Сварные соединения»