Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

    Механические  испытания являются одним из основных методов разрушающего контроля. По их данным можно судить о соответствии основного материала и сварного соединения техническим условиям и другим нормативам, предусмотренным в данной отрасли.

    К механическим испытаниям относят:

    испытание сварного соединения в целом на различных  его участках (наплавленного металла, основного металла, зоны термического влияния) на статическое (кратковременное) растяжение;

    статический изгиб;

    ударный изгиб (на надрезанных образцах);

    на  стойкость против механического  старения;

    измерение твердости металла на различных  участках сварного соединения.

    Контрольные образцы для механических испытаний  варят из того же металла, тем же методом и тем же сварщиком, что и основное изделие.

    В исключительных случаях контрольные  образцы вырезают непосредственно  из контролируемого изделия. Варианты образцов для определения механических свойств сварного соединения показаны на рис. 6.

    Статическим растяжением испытывают прочность  сварных соединений, предел текучести, относительное удлинение и относительное  сужение. Статический изгиб проводят для определения пластичности соединения по величине угла изгиба до образования  первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом.

    Ударный изгиб - испытание, определяющее ударную  вязкость сварного соединения. По результатам  определения твердости можно судить о прочностных характеристиках, структурных изменениях металла и об устойчивости сварных швов против хрупкого разрушения. В зависимости от технических условий изделие может подвергаться ударному разрыву. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение 

    Основная  задача любой системы контроля - выявление дефектов и определение  пределов прочности и надежности. Дефекты могут возникнуть в результате ошибки при конструировании, производстве или эксплуатации: дефекты литья, усталостное разрушение, атмосферная коррозия, изнашивание сопряженных деталей, дефекты при нанесении покрытий, дефекты неразъемных соединений металла и так далее. В каждом конкретном случае применяются специальные методики, позволяющие определить степень влияния дефекта на качество изделия: насколько уменьшится надежность, рабочие характеристики, как изменятся сроки и условия эксплуатации, или дефект является критичным и предмет не может быть допущен к использованию. Различают две основные группы испытаний: разрушающего и неразрушающего контроля.

    Разрушающий контроль служит для количественного  определения максимальной нагрузки на предмет, после которой наступает  разрушение. Испытания могут носить разный характер: статические нагрузки позволяют точно измерить силу воздействия  на образец и подробно описать процесс деформации.

    Испытания на твердость служат для измерения  силы, с которой более твердое  тело (например, алмазный наконечник ударника) внедряется в поверхность образца. Сегодня не существует одного универсального метода, который позволял бы измерить все свойства металлического изделия разом. Поэтому методы контроля качества применяются в комплексе: на стадиях разработки и изготовления - разрушающие, в процессе эксплуатации - различные неразрушающие. Выбор конкретного способа контроля зависит не только от специфики и назначения металлической конструкции, но и от многочисленных внешних факторов, которые непременно учитываются специалистами.

    Следует отметить, что среди перечисленных  методов контроля нет такого, который  гарантировал бы выявление всех дефектов сварки. Каждый из этих методов обладает своими преимуществами и недостатками. Например, при использовании радиационных методов контроля достаточно уверенно обнаруживают объемные дефекты небольшого размера (0,1 мм и более) и значительно хуже - несплавления, трещины и стянутые непровары (~ 35-40%). Ультразвуковой метод, наоборот, более чувствителен к плоскостным дефектам и малоэффективен при контроле конструкций с дефектами в виде пор размером 1 мм и менее. Для выявления поверхностных дефектов применяют или капиллярный, или магнитные методы контроля.

    Практика  показывает, что правильная организация  процессов контроля, а также умелое применение того или иного метода или сочетания методов при  контроле позволяют с большой  надежностью оценить качество сварных соединений.

    А для устранения дефектов сварных  швов используют следующие приёмы:

    Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного  слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно  очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила. Непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка резаком поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки. Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами. Наплывы устраняются обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зубила. Наружные трещины устраняются разделкой и последующей заваркой. Для предупреждения распространения трещины по концам ее сверлят отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают. Швы с внутренними трешинами вырубают и заваривают заново. При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают заплату. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список литературы 

1. Геллер  Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. Методы анализа, лабораторные работы и задачи. М.: Металлургия, 2009.-285 с.
2. Коновалов Н.Н. Оценка показателей достоверности ультразвукового контроля сварных соединений //Дефектоскопия. 2003. № 9. С. 4-8
3. Кузьмина Б.А. Технология металлов и конструкционные материалы.- М: Машиностроение, 2006.- 291 с.
4. Лахтин . Ю.М. Основы металловедения.- М: Металургія, 2009.- 301 с.
5. Лоскутов В.В. Шлифовальные станки.- М: Металургія, 2005.- 271 с.
6. Лоскутов В.В. Шлифование металлов: Учебник М: Металургія, 2007.- 299 с.
7. Маслов В. И. Сварочные работы. – М.: Академия, 1999. – 240 с.: ил.
8. Некрасов Ю. И. Справочник молодого газосварщика и газорезчика. – М.: Высш. шк., 1984. – 168 с.: ил.
9. Никифиров Н. И., Нешумова С. П., Антонов И. А. Справочник молодого газосварщика и газорезчика. – М.: Высш. шк., 1990. – 239 с.: ил.
10. Положение о Системе неразрушающего контроля // Система неразрушающего контроля. Аттестация лабораторий: Сб. документов / Колл. авт. 2-е изд., испр. и доп. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. Сер. 28. Вып. 1. С. 16-27.
11. Пособие по методам контроля качества сварных соединений металлических конструкций и трубопроводов, выполняемых в строительстве (к СНиП III-18-75)/ ЦНИИПроектстальконструкция им. Мельникова. - М.: Стройиздат, 1988.
12. Рахштадт А.Г. Металловедение и термическая обработка стали: Справ. М.Л Бернштейн, М.: Металлургия, 2009.-421с.
13. Юхин Н.А. Дефекты сварных швов и соединений.-М: СОУЭЛО,2007.-295 с.