Технология конструкционных материалов. Часть II. Сварка. Гордиенко В Е - 32 стр.

UptoLike

62 63
Дефекты формы швов возникают из-за нарушения скорости пода-
чи проволоки при автоматической сварке, неравномерности зазора и угла
скоса кромок, неточного направления электрода относительно зазора
и низкой квалификации сварщиков.
Трещина сварного соединенияэто дефект в виде разрыва в свар-
ном шве и (или) прилегающих к нему зонах.
Кристаллизационные (горячие) трещины зарождаются в
процес-
се первичной кристаллизации и развиваются при остывании металла. Они
бывают продольными и поперечными по отношению к оси шва. На по-
явление этих трещин влияют химический состав металла шва, форма
сварочной ванны, размеры первичных кристаллов, ширина температур-
ного интервала хрупкости, величина и темп нарастания сварочных рас-
тягивающих напряжений в процессе кристаллизации
металла.
Холодные трещины образуются в сварных соединениях при ос-
тывании металла ниже 200 °С. Основными причинами их возникнове-
ния являются образование закалочных структур и наличие водорода
в металле шва.
Трещины являются наиболее опасным и недопустимым дефектом
в сварных соединениях. Острые края трещин при соответствующих ус-
ловиях способствуют их развитию, что приводит к разрушению
конст-
рукций.
Пóра в сварном швеэто дефект шва в виде полости округлой фор-
мы, заполненной газом. Поры возникают в процессе кристаллизации ме-
талла сварочной ванны вследствие выделения из жидкого металла газов.
Поры являются менее опасным дефектом, чем трещины, но
их нельзя допускать в сварных швах изделий, работающих под давлени-
ем или в вакууме, а также предназначенных для транспортирования
и хранения жидких и газообразных продуктов.
Шлаковое включение это дефект в виде вкрапления шлака в свар-
ном шве. Шлаковые включения, так же как и поры, ослабляют сечение
шва, уменьшают его прочность и являются концентраторами напряже-
ний. Они образуются из-за некачественных материалов, незачищенных
кромок свариваемого металла, неполного удаления шлака при многослой-
ной сварке.
Прожог сварного шва это дефект в виде сквозного отверстия
в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла
сварочной ванны. Прожоги образуются от чрезмерно высокой погонной
энергии, неравномерной скорости сварки и т. д.
Свищ в сварном шве это дефект в виде воронкообразного
углуб-
ления в сварном шве.
2. Влияние дефектов на работоспособность
сварных соединений
Наличие дефектов в сварных соединениях само по себе еще не го-
ворит о потере их работоспособности.
Степень влияния дефектов зависит от большого числа конструк-
тивных и эксплуатационных факторов: свойств свариваемого материа-
ла; конструкции соединения; схемы нагружения; концентраторов напря-
жений; вида
нагрузки; агрессивности среды; температурных воздействий;
вероятности и опасности отказа.
Как правило, при статических (а тем более при динамических) на-
грузках наличие трещин любой величины не допускается в сварных кон-
струкциях, так как дефекты такого рода способствуют концентрации внут-
ренних напряжений и легко распространяются вглубь металла. Исправ-
ление возможно только при наличии
единичных трещин, сварное соеди-
нение со множественными трещинами исправлению не подлежит. Для
ликвидации единичной трещины предварительно засверливают металл
на расстоянии примерно 30...50 мм от ее концов. Затем делают разделку
трещины, подогревают участки металла на ее концах до температуры
100...150 °С и одновременно заваривают подготовленную таким обра-
зом трещину.
Участки швов с множественными трещинами должны
полностью
удаляться, стыки трубопроводов с трещинами длиной более 100 мм пол-
ностью вырезаться, а при более коротких трещинах вырубаться или вып-
лавляться и завариваться вновь.
Поры становятся очагами усталостных разрушений, в первую оче-
редь, в угловых, стыковых и поперечных швах с высокими растягиваю-
щими остаточными напряжениями. Например, в сварных швах трубо-
проводов
высокого давления не допускаются одиночные поры, сплош-
ная цепочка или сетка (независимо от длины и площади) размером более
5 % толщины стенки при ее толщине до 20 мм и свыше 1 мм при боль-
шей толщине стенки в количестве, превышающем две на каждые
100 мм шва.
В нахлесточных соединениях поры практически не влияют на их
выносливость
.