Дефекты, встречающиеся при ручной электродуговой сварке

Что приводит к появлению дефектов? Что должен уметь сварщик, чтобы избежать их? Что необходимо предпринять в случае появления дефектов? Основные причины возникновения дефектов в сварочных швах можно разделить на три группы:

1.    Качество и хранение основных и вспомогательных материалов;

2.    Подготовка к сварке основных и вспомогательных материалов;

3.    Квалификация сварщика.

Некачественное зажигание дуги

Некачественное зажигание - залипание электрода, чрезмерное увеличение длины дуги - приводит к непровару начала сварки, зашлаковке, порообразованию. При некачественном производстве электродов, а именно - излишнее оголение торца электродов в месте зажигания, дают пучок пор, так называемые «стартовые поры».

Необходимо остановиться, произвести механическую зачистку, выборку или вырубить зубилом дефектное начало и только после этого возобновить зажигание.

Чрезмерно «выпуклые» валики

Чрезмерно «выпуклые» валики при сварке угловых и стыковых соединений приводят к сварке последующих за ними валиков к зашлаковке, непровару между кромкой разделки и выпуклым швом или между глубокими западаниями между валиками (рис. 80).

Такие валики, как правило, получаются в следующих случаях:

• малая скорость сварки без манипулирования - увеличить поступательное движение электрода;
•     манипулирование «дугой назад» при сварке вертикальных и потолочных швов - перейти на метод «лестницей» или «дугой вперед»;
•     угол наклона электрода (сварка «углом назад») для потолочных швов - перейти на сварку «углом вперед» или под прямым углом к направлению сварки;
•     малый сварочный ток для нижнего положения - увеличить ток;
•     чрезмерный сварочный ток для вертикальных и потолочных швов - уменьшить до минимума.

Во время сварки необходимо следить за полнотой и геометрией шва, жидкой ванной и управлять ею путем манипулирования скоростью и наклоном электрода. Очень важна задержка на кромках. Чем больше прогреваем кромку, тем лучше формируется на ней жидкий металл шва при уходе электрода к другой кромке, а не собирается в середине шва.

Подрезы

Подрезы ведут к зашлаковке и непровару. На рис. 81а показаны подрезы: 1 - в теле сечения шва, очень опасный, особенно при сварке нержавеющих сталей. Подрез образуется; 1) при раннем уходе электрода от кромки (незаполнении кратера электродным металлом); 2) при очень короткой дуге («сварка опиранием»), когда «козырьком» обмазки подрезается кристаллизующийся металл шва; 3) при резком уходе от кромки. Жидкотекучий шлак заполняет подрез. В то время, когда проплавляем другую кромку, шлак застывает в подрезе и при возврате не всегда удается выплавить его. Это и приводит к дефекту.

Чтобы избежать этого, необходима задержка на кромке до полного заполнения кратера электродным металлом. Переход к другой кромке осуществлять плавно, без резких колебаний.

Наплывы

Рис. 81б. При чрезмерной задержке на кромке получается подтек жидкого металла, а также при большом сварочном токе, когда сварщик не справляется с жидким металлом шва. Наплыв срубить, зачистить.

Непровары

В чертежах, техпроцессах или справочниках по сварке встречается установка зазора при сборке от 0 до 2-3 мм.

Сборка без зазора или с зазором меньше рекомендуемого, при сварке V-образной разделки (без под варки корня шва с обратной стороны) приведет к дефектам - непровару и зашлаковке корня шва (рис. 82); а при 2-сторонней сварке Х-образной и V-образной (с подваркой с обратной стороны) - потребует дополнительных затрат и времени для более глубокой выборки обратной стороны корня шва, частичного скоса кромок  и излишнего расхода электродов на заполнение глубокой выборки.

Свищи

Свищи в кратере шва при окончании сварки возникают при чрезмерном сварочном токе, а также когда отрыв дуги производится удлинением дуги.

Усадочная раковина

Усадочная раковина чаще всего появляется при сварке корневого валика, больших толщин металла, большого зазора и особенно при сварке аустенитных сталей, а также чрезмерно большого тока и чрезмерной величины сварочной ванны.

При усадке в кратере валика иногда возникает трещина. Это резко снижает производительность труда ввиду необходимости механической зачистки после окончания каждого электрода. При сварке сталей перлитного класса с жестким креплением деталей чаще всего образуется раковина с трещиной, а при сварке аустенитных сталей причиной появления раковин с трещинами является низкая теплоотдача и высокое линейное расширение. Необходимо кратер выводить обратно на шов или на кромку разделки.

Рекомендуется сварку производить:

•     обратно-ступенчатым способом;
•     непрерывно (двумя сварщиками) с перехватом дуги;
•     методом «дуга в дугу».

Поры

Поры в сварном шве образуются по многим причинам:

•     некачественная подготовка кромок (грязь, окалина, ржавчина) - зачистить;
•     большое содержание влаги приводит к образованию пор, необходимо произвести предварительный подогрев свариваемых кромок и прокалку электродов;
•     сквозняки в зоне сварки;
•     некачественные электроды: ржавый металлический стержень, эксцентричное покрытие приводит к «козырьку» и увеличению длины дуги;
•     сильное магнитное дутье, при котором происходит большое отклонение дуги, что увеличивает ее длину;
•     несоответствие основного металла и присадочного материала по химсоставу. И другие причины, которые требуют подготовки в конкретном случае.

Причины, зависящие от квалификации сварщика, вызывающие поры:

•     нечеткое зажигание дуги (залипание, подъем электрода после зажигания на очень высокую длину дуги) и попытка переплавить такое зажигание приводит к дефектам;
•     сварка длинной дугой.

Детальное изучение практических советов, отработка при тренировке, применение их на практике помогут сварщикам в работе повысить качество сварочных операций, выполняемых в процессе изготовления и монтажа ответственной продукции для АЭС, ТЭЦ, химического и другого оборудования на предприятиях, где предъявляются высокие требования коварным соединениям.

Тудвасев В.А "Рекомендации сварщикам", 1996