Газовые поры — это заполненные газом полости в сварных швах, имеющие преимущественно округлую, реже более сложную форму. Поры возникают в период кристаллизации металла сварочной ванны в процессе выделения газов.
Поры располагаются внутри шва или выходят на его поверхность, они могут быть микроскопическими и крупными (порядка 2—4 мм) одиночными или располагаться в виде цепочки. Газовые поры, соответственно их величине и расположению в металле шва, понижают его прочность. Наличие пор в шве вызывает концентрацию напряжений и в отдельных случаях может создавать условия для появления трещин.
Размеры и количество допускаемых в металле шва пор зависят от условий эксплуатации конструкции и регламентируются технической документацией. Возбудителями пор, как указывалось выше, являются главным образом водород и азот. При затвердевании металла вследствие резкого падения растворимости газы выделяются в виде пузырьков. При неблагоприятных условиях пузырьки газа скапливаются между растущими кристаллами, не успевая всплыть на поверхность и удалиться.
Для уменьшения пористости сварных швов необходимо ограничивать при сварке поступление газов в зону дуги. Это достигается тщательной очисткой кромок свариваемого металла от газосодержащих веществ (ржавчины, масла); прокалкой электродов и их хранением в соответствующих условиях; гарантированной защитой расплавленного металла аргоном, включая защиту обратной стороны шва, при аргонодуговой сварке; сваркой минимально короткой дугой и по возможности без обрывов дуги при электродуговой сварке.
Неметаллические (шлаковые) включения в металле шва имеют в основном вытянутую форму и макроскопические размеры.
При многопроходном использовании технологии дуговой сварки, шлаковые включения чаще всего располагаются на участках, где недостаточно тщательно была выполнена очистка предыдущего слоя от шлаковой корки. Наличие в металле шва шлаковых включений ослабляет сварной шов и способствует возникновению местной концентрации напряжений. В отличие от пор шлаковые включения имеют не округлую, а неправильную неупорядоченную форму. Шлаковые включения в большей степени, чем газовые поры, могут быть причиной образования трещин.
Для предупреждения образования шлаковых включений в металле шва необходимо удалять загрязнения, краску, ржавчину, окалину с поверхности кромок основного металла, проводить чистку каждого слоя шва при многопроходной сварке; не применять электроды с поврежденным покрытием, так как это приводит к попаданию кусков обмазки в сварочную ванну; корневые слои швов наиболее ответственных конструкций выполнять сваркой в среде защитных газов.
Трещины. В зависимости от температуры, при которых образуются трещины, различают два вида трещин — горячие и холодные. Горячие трещины возникают в сварных швах при температуре выше 1000 С, холодные, как правило, ниже 200 °С. Горячие трещины чаще возникают при сварке аустенитных сталей с использованием газовой сварки и резки. Снизить вероятность образования горячих трещин при сварке этих сталей можно применением оптимальных режимов сварки и специальными технологическими приемами. При низком содержании ферритной фазы велика вероятность образования горячих трещин.
Холодные трещины образуются главным образом при сварке низколегированных закаливающихся сталей в процессе охлаждения сварного соединения. Повышенное содержание водорода в металле шва является одной из причин образования холодных трещин. На образование холодных трещин влияют толщина свариваемого металла и другие конструктивные факторы, а также повышенная скорость охлаждения (сварка на сквозняках, при отрицательных температурах). Вероятность образования холодных трещин можно снизить предварительным подогревом свариваемых деталей, применением электродов с повышенными пластическими свойствами.
Температура предварительного подогрева принимается в зависимости от марки и толщины свариваемой стали и погодных условий (при отрицательных температурах подогрев выше).
|
|
База Знаний
Дефекты сварных соединений
Рейтинг:
0
Поделиться