Как исправить швы с непроваром корня шва
Что называют непроваром сварного шва
В местах, куда при проведении сварки расплавленный металл не затекает внутрь соединения, образуются непровары. Такой дефект значительно снижает прочность сварного шва, делая его ненадежным. Непровары становятся местами концентрации внутренних напряжений, что еще больше снижает стойкость соединения к нагрузкам, особенно ударным.
Что такое непровар
В справочниках непроваром называются дефекты в местах, где основной и наплавленный металл не сплавились или сечение шва заполнено не полностью. Изъяны этого вида образуются на кромках, между слоями при сварке широких стыков в несколько проходов, в корне шва. На изломах и вырезанных для контроля участках непровар выглядит как темная полоска между основным и наплавленным металлом. Визуально изъян можно обнаружить по наружным трещинам и порам, которые образуются на внешней поверхности сварного шва. Внутренние трещины и другие нарушения выявляют методом просвечивания сварного соединения рентгеном, гамма-лучами, ультразвуком.
Причины возникновения
Причиной, по которой образуются непровары, может стать:
Посторонние включения из не успевшего всплыть шлака могут быть размером до нескольких сантиметров. Частицы вольфрама попадают в шов при недостаточной защите во время сварки неплавящимся электродом. Прослойки из оксидных пленок с высокой температурой плавления образуются, если кромки были плохо очищены от грязи и ржавчины.
Поры образуются из газа (преимущественно водорода) выделяющегося при сварке, который не успел выйти при остывании шва. Полости сферической или цилиндрической формы достигают размера до нескольких миллиметров. Отдельно расположенные поры не опасны, но при образовании цепочек или групп ослабляют сварное соединение. Газовые пузырьки образуются при недостаточной защите сварной ванны, завышенной скорости наложения шва. Количество пор возрастает, если сварку выполнять плавящимся электродом с отсыревшей обмазкой.
Трещины, сопровождающие непровары, образуются на шве и прилегающих к нему участках внутри или снаружи. Дефекты могут располагаться в продольном и поперечном направлении. Трещины опасны тем, что имея микроскопические начальные размеры, под действием остаточного напряжения с высокой скоростью увеличиваются до больших размеров. Риск образования трещин возрастает при сварке жестко закрепленных заготовок, металлов с высоким содержанием серы, фосфора, углерода. Выполнение монтажа на морозе и наложение близко расположенных швов также чревато появлением трещин.
Группы непровара по ГОСТ
В ГОСТ 30242-97 дефекты сварных швов связанные с непроваром представлены в 6 группах:
Зашлаковка шва у начинающих
Достаточно распространёнными проблемами при сварке у начинающих является непровар и сильная зашлаковка шва. Вроде бы и электроды сухие, и сварочный ток подобран правильно, а металл никак не хочет свариваться.
Причин этому может быть несколько, но, как правило, основная из них связана с нарушение технологии самой сварки. Чаще всего непровары образуются в корне шва и между слоями расплавленного металла. Также непровар может возникнуть вдоль кромок основного и наплавленного металла.
Обильное же количество шлаковых включений возникает в результате высокой скорости затвердевания металла, а также из-за использования электродов низкого качества. Про зашлаковку сварочного шва, а также о проблемах непровара, мы и поговорим в этой статье.
Из-за чего происходит непровар металла при сварке
Непровар — это серьёзный дефект сварки, который характеризуется частичным или даже полным отсутствием сплавления металлов. Вроде бы шов и наложен, но при отбивании шлака молотком, сварное соединение разваливается.
Происходит это по причине того, что металл недостаточно хорошо расплавлен в корне шва или вдоль кромок. Зачастую начинающий сварщик выдерживает слишком большое расстояние между металлом и электродом, что приводит к нестабильному горению сварочной дуги и к разбрызгиванию металла.
Чтобы решить проблемы нужно удерживать электрод как можно ближе к поверхности заготовки, практически «втыкая» в неё конец электрода. Также виной непровара могут быть неправильные настройки сварочного тока или слабое напряжение в сети.
Все это приводит к тому, что в зоне сварки не обеспечивается нужное количество тепла для полноценного проплавления металла. Кроме этого, слишком быстрое движение электродом, что как раз и характерно для начинающих сварщиков (спешка), также приводит к образованию непровара.
Сильная зашлаковка сварного шва
Чаще всего непровар металла характеризуется сильной зашлаковкой сварочного шва. То есть, ведя быстро электрод вдоль соединения, расплавленного металла, образуется слишком мало, что и приводит к зашлаковке шва.
Поэтому главной причиной зашлаковки и возникновения обильного количества шлака при сварке, являются недостаточный объем расплавленного металла и его быстрое застывание. В результате этого шлак остается в сварочной ванне и не успевает вовремя из неё выйти.
Также зашлаковка может происходить и по вине электродов низкого качества, а также при использовании неподходящих электродов. Причинами могут быть и не соблюдение технологий сварки, например, неправильный угол наклона электрода или высокая скорость его передвижения вдоль свариваемых кромок изделия.
Избавиться и от той, и от другой проблемы можно, если изучить азы сварочного дела и набраться опыта. Со временем, рассматривая те или иные дефекты, получится полностью от них избавиться. Однако на это нужно время и практика.
Билеты экзамена для проверки знаний специалистов сварочного производства 1 уровень
БИЛЕТ 7
ВОПРОС 1. С какой целью один из концов электрода выполняют без покрытия
1. С целью экономии покрытия.
2. Для определения марки электрода.
ВОПРОС 2. Какие стали относятся к группе кремнемаргацовистых сталей?
1. 15Х2НМФА, 16ГНМА, 20ХМА.
2. 10ХСНД, 10ХН1М, 12МХ.
3. 15ГС, 20ГСЛ, 09Г2С.
ВОПРОС 3. Укажите буквенные обозначения вида электродного покрытия.
1. А — кислое, Б – основное, Ц – целлюлозное, Р – рутиловое, П – прочих видов.
2. К – кислое, О — основное, ОР –органическое, РТ – рутиловое, П – прочих видов.
3. К – кислое, О — основное, Ц – целлюлозное, Р – рутиловое, П – прочих видов.
ВОПРОС 4. Исходя из каких условий выбираются провода для электрических цепей?
1. Исходя из допустимой плотности тока.
2. Исходя из удельного сопротивления проводника.
3. Исходя из требуемой длины проводника.
ВОПРОС 5. Какие требования предъявляются к помещению для хранения сварочных материалов?
1. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении без ограничения температуры и влажности воздуха.
2. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при положительной температуре воздуха.
3. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при температуре не ниже 15 0С и относительной влажности воздуха не более 50%.
ВОПРОС 6. Для сварки какой группы сталей применяют электроды типов Э-09М и Э-09МХ?
1. Для сварки теплоустойчивых низколегированных сталей.
2. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.
3. Для сварки высоколегированных сталей.
ВОПРОС 7. Какую основную роль играют газообразующие вещества в электродном покрытии?
1. Нейтрализуют вредное влияние серы и фосфора в металле шва.
2. Повышают пластичность наплавленного металла.
3. Защищают расплавленный металл сварного шва от взаимодействия с воздухом.
ВОПРОС 8. Как влияет сварочный ток на размеры сварного шва?
1. Увеличение сварочного тока уменьшает размеры шва и зоны термического влияния.
2. Увеличение сварочного тока уменьшает размеры шва и увеличивает зону термического влияния.
3. Увеличение сварочного тока увеличивает глубину проплавления и ширину зоны термического влияния.
ВОПРОС 9. Нужен ли предварительный подогрев при сварке хорошо свариваемых углеродистых сталей с толщиной элементов более 40 мм?
1. По разрешению Госгортехнадзора.
ВОПРОС 10. Что такое дуговая сварка покрытым электродом?
1.Способ сварки, в котором дуга горит под слоем расплавленного шлака.
2. Способ сварки, в котором защита дуги, покрытого электрода и сварного шва осуществляется защитными газами.
3. Способ сварки, в котором расплавление металлического стержня, электродного покрытия и металла свариваемых элементов производится сварочной дугой.
ВОПРОС 11. Какую вольтамперную характеристику должны иметь источники тока для ручной дуговой сварки?
2. Жесткую или пологопадующую.
ВОПРОС 12. Укажите, как влияет увеличение напряжения дуги на геометрические размеры сварного шва
1. Увеличивается ширина шва.
2. Влияния не оказывает.
3. Глубина проплава увеличивается.
ВОПРОС 13. Что контролируется при визуальном контроле?
1. Поры, неметаллические включения.
2. Внутренние трещины, несплавления.
3. Форма и размер шва, поверхностные трещины и поры, подрезы.
ВОПРОС 14. Влияют ли род и полярность тока на величину провара при РДС?
2. Влияет существенно.
3. Влияет незначительно.
ВОПРОС 15. Как влияет величина объема металла, наплавленного в разделку за один проход, на величину деформации сварных соединений?
1. Увеличивает деформацию с увеличением объема.
2. Уменьшает деформацию с увеличением объема.
ВОПРОС 16. Как исправить швы с непроваром корня шва?
1. Выборка металла со стороны корня шва с механической зачисткой и последующей заваркой.
2. Дефектный участок не удаляется, а исправляется сваркой.
3. Выборка дефектного участка со стороны корня шва механическим способом без последующей заварки.
ВОПРОС 17. К каким дефектам может привести сварка на монтаже без защиты места сварки от ветра?
1. К появлению шлаковых включений.
2. К появлению пористости.
3. К появлению непроваров.
ВОПРОС 18. Какое напряжение считается безопасным в сырых помещениях?
ВОПРОС 19. На что указывает и следующая за треугольником цифра в условном обозначении сварных швов на чертежах?
1. На размер катета углового шва.
2. На толщину свариваемых деталей.
3. На способ сварки.
ВОПРОС 20. С какой целью в сварочной маске устанавливают светофильтр?
1. С целью защиты глаз сварщика от вредного ультрафиолетового излучения при наблюдении за сваркой.
2. С целью защиты лица сварщика от брызг расплавленного металла.
3. С целью обеспечения лучшего наблюдения за плавлением металла.
Для перехода на следующую страницу, воспользуйтесь постраничной навигацией ниже
Непровар сварного шва — распространённый дефект сварных соединений
Часто при сварке металлов сварщики сталкиваются с непроваром сварного шва. Это процесс, когда расплавленный металл не до конца проникает внутрь соединения. Дефект в виде несплавления вызывает непрочность сварного участка. Он же — причина развития трещин. Когда присутствует непровар, конструкция становится некачественной, которая впоследствии может подпортить имидж мастера в глазах заказчика.
Описание дефекта
Многие начинающие сварщики задаются вопросом, что называют непроваром. Несплавления и непровары — идентичное явление, образующееся при сваривании в корне или в сечении шва. Заметить его можно при изломе свариваемого изделия или вырезании участков для контроля. Дефект проявляется в виде чёрной полоски между металлическими соединениями.
Наружные трещины и поры на внешней поверхности сварного шва визуально подскажут о наличии изъяна. А рентген, гамма-лучи, ультразвук помогут обнаружить внутренние трещины.
Причины непровара
Распространённые причины образования непровара при ручной дуговой сварке:
Непровар сварного участка — это опасный дефект, возникающий в виде несплавления деталей.
Виды и причины несплавления
Дефект проявляется в разном виде. Бывает непровар корня сварного шва (первый вид) и кромок (второй вид).
Непровар в сварном соединении первого вида характеризуется несплавлением металлов в корне шва. Нагрузки, особенно ударные, уменьшают сопротивляемость участка деформации. Причины непровара в корне шва:
Существует такое понятие, как местный непровар кромок. Это попадание расплавленной детали на поверхность нерасплавленной. Между металлами не образуется прочной связи, а шовный валик способен даже отделиться от кромки. Причинами становятся:
В случае, когда жидкий металл натекает на кромки основного непрогретого материала, образуются наплывы. Чаще всего они встречаются во время сварки горизонтальных швов. Их легко увидеть и ощутить на гладкой поверхности.
Наплывы формируются ввиду того, что:
Под наплывами обычно скрываются непровары. Есть и другие дефекты, которые могут испортить конструкцию.
Пористость сопряжения
При несваривании сварочного шва возникают различные изъяны. Пористость — один из них. Причиной такого дефекта является возникновение «пор».
Стимулирует появление маленьких газовых пузырей высокая концентрация углерода, водорода и азота. Также значение имеют физические показатели сварочных шлаков. Формируются «поры» в процессе перехода от жидкой фазы к кристаллизации.
Примечательно то, что сам металл кристаллизуется значительно быстрее, чем пузыри газа, поэтому при создании шва может образоваться внутренняя пористость изделия. Если внешняя пористость не всегда ведет к необратимым разрушениям материала конструкции, то внутренняя — требует обязательной реставрации.
Необходимо внимательно подходить к процессу и учитывать все особенности используемых деталей. Это поможет добиться ожидаемых результатов в любимом деле и при организации сварочного бизнеса.
Устранение и предотвращение сварочного дефекта
Устраняя сварочный дефект в виде несплавления, очищают корень в месте изъяна и проводят сварку ещё раз. Во время установок важных конструкций дефектный участок срубают или вырезают, а затем сваривают заново.
Следующие методы помогут предотвратить появление непровара в сварных швах:
Разделка кромок
Метод, когда заранее разделывают кромки под определённым углом. При этом оставляют свободный контакт электрода к корню шва и притупление. В нужном месте очищают грязь, окисел, ржавчину и обезжиривают поверхность. Подготовленные детали ровно помещают в одной плоскости, оставляя между кромками зазор.
Более подробно про подготовку металла под сварку вы можете прочитать тут.
Тепловая подача
Способ, когда скорость проведения сварки устанавливают так, чтобы металл кромок успевал плавиться, поскольку во время быстрого перемещения электрода теплоты хватит лишь для шовного образования. Сваривая неоднократно детали, удаляют шлак после всех проходов, так как он помешает плавлению предшествующего шва.
Поочерёдное следование режимам сварки
Установка среднего или высокого значения тока, которая будет соответствовать толщине и металлу подготовленных деталей. Для избегания непроваров на концах шва и при замене электрода у инверторов регулируют функцию повышения напряжения на недолгое время. Для предотвращения несплавления на старом сварочном устройстве без регулирования параметров дуги выбирают время для того, чтобы выявить минимальные колебания сетевого напряжения.
Правильное положение электрода
При сваривании дугу проводят по оси стыка для одинакового прогревания обеих кромок. Не соблюдая этого, кромка не сплавится со швом. Под углом 5-20 градусов электрод перемещают вперёд. При сварке угловых швов «лодочкой» электрод держат на одинаковом расстоянии от поверхности деталей. Когда заготовки соединяют в несимметричную «лодочку», электрод располагают под углом 30 градусов к одной из плоскостей деталей.
Сваривают детали на высоком токе, имеющим прямую или обратную полярность. Во время сварки током с обратной полярностью используют короткую дугу, из-за чего могут появиться подрезы. А из-за большого диаметра электрода частицы шлака могут попасть в кромочный промежуток.
Тугоплавкие оксиды
Теперь преодоление местного непровара не должно пугать начинающих сварщиков. Главное — не создать причин, способствующих его образованию. В случае, если его избежать не удалось, можно устранить дефект, но лучше попытаться предотвратить возникновение несплавления.
Эффективные способы исправления ошибок и дефектов сварочного шва
Дефекты в сварочном соединении приводят к ухудшению его рабочих и визуальных характеристик. Для обнаружения недочетов соединения существуют разные методики контроля над качеством проведенной работы.
Это может быть простой осмотр сварного соединения. Либо более сложные техники проверки: рентген, аппаратура с применением ультразвуковых волн.
Что можно предпринять в случае обнаружения дефектов шва? Уходит ли деталь в утилизацию? Нет. Если проверка обнаружила у сварочных соединений недоработки, их вполне можно исправить.
В этой статье будут детально рассмотрены варианты сварочных недоработок и как их исправляют.
Разновидности сварочных ошибок
Изъяны сварных швов делятся на два типа: наружный и внутренний. Их названия отражают суть этих понятий. Наружные изъяны находятся на поверхности соединения.
Они обнаруживаются без дополнительных приспособлений, простым осмотром. Внутренний тип недочетов сварки внешне не заметен.
Такие изъяны находятся внутри соединения. Для их обнаружения и исправления нужно дополнительное оборудование.
Наружные изъяны
Непровары
Такие наружные недочеты появляются, когда на сварочном оборудовании установлен низкий уровень силы тока. Когда этот показатель занижен, воздействия тока не хватает для полного проваривания стыка.
Также непровары могут получаться при повышенной скорости сваривания деталей. В таком случае металл просто не успевает качественно провариться. Еще одной причиной может послужить неумелое разделывание кромок будущего соединения.
Для предотвращения этого сварочного недостатка достаточно правильно установленной силы тока и оптимальной длины сварной дуги.
Подрезы
Этот изъян характерен для тавровых швов и работы внахлест. В стыковой сварке он встречается редко. Появляется он при неверной настройке дугового напряжения и нарушении скорости сварки.
Предотвращение подрезов происходит достаточно легко. При сварке уменьшается напряжение сварной дуги, нормализуется скорость работы. Для точного результата стоит варить на короткой длине дуги.
Она формирует достаточно тонкое полотно, благодаря которому нормализуется сварное тепловложение. Это защищает от подрезов.
Наплывы
Если во время сварки образуются наплывы, значит неправильно настроен РДС. Для предотвращения появления этого недостатка нужно зачистить сварочные кромки, провести перенастройку аппарата.
Нормализовать показатели тока, напряжения. Проверить скорость подачи прутка, если работа производится полуавтоматическим оборудованием.
Прожоги
Прожогом называют появление в шовном полотне сквозных отверстий. Они часто встречаются в работах новичков. Их причина – низкая скорость сваривания, из-за которой некоторые раскаленные места прожигаются насквозь.
Второй причиной может служить завышенная сила тока. Швы с такими изъянами непрочные и не герметичные, что будет ключевым моментом в сваривании труб или резервуаров.
Для защиты от прожогов снижается значение силы тока, и увеличивается скорость сварки. Значение также имеет правильность разделки кромок. Начинающему сварщику в этом помогут практические занятия и наработка опыта.
Сварка алюминия требует наиболее точного соблюдения этих показателей.
Кратеры
Кратеры – это углубления в полотне шва, которые появляются в результате резкого обрыва дуги. Несмотря на маленький размер, они могут сильно повлиять на надежность соединения.
Предотвратить их появление можно применением в работе специальных режимов. Они представляют собой функцию понижения силы тока в момент отрыва, что защищает от образования кратера.
У более старых моделей оборудования такой функции нет, поэтому плавность отрыва регулируется вручную.
Внутренние дефекты
Горячие либо холодные трещины
Появлению горячих трещин способствует использование неверного типа присадочного прутка. Металлы детали и электрода должны быть совместимы.
К примеру, нельзя варить алюминиевым прутком нержавеющую сталь. У этих металлов совершенно разные характеристики. Алюминий просто не сможет качественно проварить нержавейку, а потому возникнут трещины.
Второй причиной может стать неправильно проведенная попытка заварить кратер. Если при исправлении этого недочета резко оборвать воздействие, шов может треснуть.
Холодные трещины появляются уже после остывания шва. Если он сделан некачественно, то при затвердевании его полотно может лопнуть. Либо если соединение подвергается механической нагрузке, превышающей уровень его сопротивления.
Этот тип изъянов может проявляться также на поверхности полотна, что частично относит его к внешним дефектам.
Пористость соединения встречается достаточно часто. Поры внутри тела шва могут образовываться при низкой защите рабочей зоны от кислородного воздействия, игнорировании или неправильном проведении этапа подготовки металла.
Если на кромках стыка осталась ржавчина, какие-либо включения, нарушающие равномерность шва. Подобно трещинам, поры могут быть внутренней или внешней проблемой.
Для избежания появления пористости шва, нужно убедиться, что подача защитного газа настроена правильно и оградить рабочую зону от внешних воздействий, способных нарушить защитный кокон (сквозняки, порывы ветра).
А также правильно провести подготовительный этап.
Варианты исправлений
Теперь разберем варианты исправления дефектных соединений, которые не получилось предотвратить.
Крупные трещины просто завариваются поверх. Для того, чтобы предотвратить разрастание трещины, нужны отверстия у ее концов. Расстояние от конца трещины до отверстия – 0,5 мм.
После этого трещина разделяется так, чтобы было похоже на буквы V или X. Для этого используется резаки или пневматическое зубило. После разделки трещина зачищается и заваривается.
Иногда есть возможность прогрева дефекта до исправления. Тогда поверхность шва и место обработки будут близки по температурам, а с концов трещины уйдет напряжение. Так можно исправить наружный тип трещин.
Когда шов был забракован внутренними трещинами, непроварами или прожогами, то зона недоработки вырубается (выплавляется), шов накладывается по новой. Наплавы удаляются абразивными материалами (наждачной бумагой, напильником).
Если во время корректировки произошла деформация детали, есть два пути решения: механический и термический.
В первом случае деформация убирается путем механического воздействия на деталь. Применяется прессовая правка, точечные удары молота или домкрат.
Это сложная задача, требующая много труда. Нередко такой метод исправлений приводит к появлению других изъянов, таких как новые трещины или сколы.
Чтобы исправить деформирование термическим путем деталь нагревают до состояния пластичности, и позволяют ей снова остыть. Обратное напряжение, которое при этом возникает, нейтрализует деформацию.
Такой способ исправления используется чаще механического в силу простоты и защиты от дополнительных проблем.
Появление недостатков у сварочного шва в основе имеет нарушение процесса обработки металла. Зная, какие нарушения приводят к изъянам соединения, их можно предотвратить. В первую очередь это уровень квалификации сотрудника.
Он должен соответствовать сложности сварки. Во время работы должна быть соблюдена технология сварочного процесса и РДС. Аппарат должен быть правильно настроен, иметь качественные, соответствующе подобранные детали.
Они должны соответствовать химическим и физическим свойствам обрабатываемого металла. Если подобрать правильные инструменты, ответственно подойти к процессу сварки, шов будет без изъянов и недочетов.
Заключение
Испорченные детали стоит забраковать, отправив в утилизацию. Но при необходимости можно прибегнуть к исправлению.
Исправить допущенные во время работы ошибки можно, однако для этого потребуются время, знания и опыт.
Сварочные изъяны швов бывают разного вида и для их исправления проводятся разные действия. Метод исправления подбирается к конкретному случаю. Но если шов имеет много недостатков, деталь стоит просто утилизировать.
На начале сварочного пути новички часто допускают ошибки. Это нормально, потому что сварка – это дело опыта. При старании со временем швы будут улучшаться.