Все про дефекты сварных швов

Дефект сварного соединения — это любое отклонение от нормы, которое снижает прочность, герметичность или просто портит внешний вид. ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012 расписывает это на десятках страниц. Основные: трещины, поры, шлаковые включения, несплавление, прожоги, кратеры, наплывы, подрезы, свищи.

Трещины

Трещина в сварном соединении — это разрыв металла, который может быть продольным, поперечным, радиальным или вообще разветвленным, как корни дерева. Иногда трещины появляются не сразу, а через несколько дней после сварки – это называется отложенное растрескивание.

Почему металл трескается

• Высокое содержание углерода и серы в основном металле (особенно выше 0,25% С)
• Жесткая конструкция, которая не дает металлу нормально деформироваться при охлаждении
• Резкие перепады температур — варил на морозе, а потом занес в теплое помещение
• Водород в сварочной ванне (проблема №1 для высокопрочных сталей)
• Неправильная последовательность наложения швов

Как исправляют трещины

Зависит от размера и расположения. Обычно делают локальную выборку на 2-3 мм глубже дефекта, зачищают и заваривают. После — повторный неразрушающий контроль.​

Поры и свищи

Поры в сварном шве — это газовые пузыри, которые застыли в металле. Бывают одиночные, групповые, цепочкой или равномерно распределенные. Если пора насквозь пробивает шов, получается сквозное отверстие- свищ.

Причины пор на сварном шве:

• Влага на поверхности металла (варил после дождя или по отпотевшему металлу)
• Ржавчина, масло, краска на кромках
• Некачественные электроды или отсыревшая проволока
• Недостаточная защита газом при работе на сварочном полуавтомате — особенно когда давление в баллоне падает или аппарат не держит стабильный газовый поток
• Слишком длинная дуга

Устранение пор в сварном шве

Если поры поверхностные — можно зачистить и заплавить локально. Глубокие или многочисленные — нужно вырубить участок на 2-3 мм глубже дефекта и переварить. Свищи исправляются так же: зачистка дефектного места, установка подкладки (если нужно) и заварка.

Кстати, есть дедовский метод — проковка шва в процессе сварки при светло-красном цвете металла. Газовые пузыри уплотняются, но это работает не всегда.

Шлаковые включения

Шлаковое включение в сварке — это частицы затвердевшего шлака, которые застряли в металле шва. Это ослабление сечения шва и потенциальный концентратор напряжений. То есть прочность страдает, и в этом месте может пойти разрушение под нагрузкой.​ Причины возникновения дефекта несплавление и шлаковых включений

Вообще несплавление и шлаковые включения — это разные дефекты, но причины у них часто общие:

• Плохая зачистка кромок от окалины и ржавчины
• При многослойной сварке не убрали шлак с предыдущего валика
• Слишком быстрое охлаждение — шлак не успел всплыть
• Низкая сила тока (сварочная ванна слишком вязкая)
• Неправильный угол наклона электрода

Несплавление

Несплавление — это дефект в виде отсутствия сплавления между металлом шва и основным металлом (или между соседними валиками). То есть формально шов есть, а прочного соединения нет. Особенно коварно, потому что внешне может быть вообще незаметно. Нередко причина кроется не в технике сварщика, а в неправильно подобранном оборудовании — сварочный инвертор с нестабильной дугой или недостаточным диапазоном тока просто не даст нужного прогрева кромок.

Возникает несплавление по таким причинам:

• Недостаточный прогрев кромок (маленький ток)
• Слишком высокая скорость сварки
• Неправильная разделка кромок
• Окисленная или загрязненная поверхность
• Смещение электрода в сторону от кромки

Выявляется обычно УЗК или радиографией. Устраняется выборкой дефектного участка до корня шва и полной переваркой с увеличением тока на 10-15%.

Прожоги, кратеры и наплывы

Прожог в сварном шве — это сквозное проплавление металла с вытеканием расплава. Особенно часто возникает на тонком металле (до 3 мм) или при сварке корневого шва без подкладки.

Причины:​

• Большая сила тока при малой скорости
• Большой зазор между кромками
• Плохо поджата подкладка или вообще ее нет

Как исправляют прожог в сварном шве? Зачистить место дефекта, поставить подкладку (если нужно) и заварить. После обязательно проверить герметичность.

Кратер в сварном шве

Кратер шва — это углубление в конце шва, где оборвали дугу. Локальная усадочная раковина с возможными микротрещинами. В кратерах часто концентрируются напряжения.​ Устраняется просто: зачистка и заплавление с предварительным разогревом. Вообще, правильнее сразу не допускать — закончить сварку с выводом дуги на технологическую планку или возвратом в начало шва.​

Наплыв сварного шва

Наплыв дефект — это натекание металла шва на поверхность основного металла без сплавления с ним. Выглядит некрасиво и может скрывать под собой другие дефекты (например, непровар). Устраняется механической обработкой — шлифовкой или фрезеровкой.

Методы устранения  дефектов: практический подход

1. Зачистка дефектных участков. Берете шлифмашину, воздушно-дуговую строжку или даже зубило — и убираете весь косяк до здорового металла
2. Заварка. Завариваете очищенный участок с соблюдением нормальных режимов
3. Контроль после ремонта. Обязательно проверяете, что теперь все в порядке (ВИК, УЗК, рентген)

Немного личного опыта (и выводы)

Дефектов в сварке не избежать полностью, даже у опытных специалистов. Металл живой, условия разные, оборудование иногда подводит. Главное — вовремя находить эти дефекты и правильно устранять. А для этого нужен контроль качества и желание делать работу на совесть.