Презентация по технологии "Дефекты сварных швов при газовой сварке"

Цели занятия

Изучив данный учебный элемент, вы будете знать:

 -  основные дефекты сварных соединений;

 -  причины возникновения дефектов в сварных соединениях.

Сопутствующие учебные элементы и пособия

 -  «Типы сварных соединений».

 -  «Виды сварных швов».

Общие сведения

Данный учебный элемент охватывает основные дефекты сварных соединений и причины, вызывающие их появление в процессе ручной дуговой сварки (сварка покрытыми металлическими электродами).

Учебный элемент содержит используемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области сварки металлов, которые применяются в документации всех видов научно - технической, учебной и справочной литературе.

Основные понятия

К дефектам сварных соединений относятся различные отклонения от установленных норм и технических требований к размерам, форме и свойствам сварных соединений, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность и могут привести к разрушению сварного соединения и всей конструкции.

В процессе изготовления сварного соединения в металле шва и околошовной зоне могут быть получены сварочные дефекты.

По характеру залегания дефекты в сварных соединениях делятся на внешние и внутренние.

Внешние дефекты — это дефекты, выявленные при внешнем осмотре и измерительном контроле сварного соединения.

Внешние дефекты:

 -  несоответствие геометрических размеров сварного шва (избыточное или недостаточное усиление, неравномерность ширины и (или) высоты шва);

 -  неравномерная грубая чешуйчатость;

 -  западания между валиками;

 -  брызги металла;

 -  прожоги;

 -  незаплавленные кратеры;

 -  подрезы основного металла;

 -  поры (одиночные, скопление, цепочки);

 -  шлаковые включения (одиночные, скопление, цепочки);

 -  трещины;

 -  непровары корня шва;

 -  проплавление;

 -  вогнутость корня шва.

Внутренние дефекты — это дефекты, выявленные при использовании неразрушающих методов контроля таких, как радиографический контроль, ультразвуковой контроль.

Внутренние дефекты;

 -  непровары между свариваемыми кромками;

 -  непровары в корне шва;

 -  внутренние трещины;

 -  поры и шлаковые включения (одиночные, скопле­ния, цепочки), не выходящие на поверхность.

Основные дефекты сварных швов и причины их возникновения

Трещина сварного соединения — дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах.

Категория дефекта: цепочка пор, отдельно стоящая пора (поры) — допускаются при выполнении требований «Нормативно - технического документа» (НТД) на данное изделие.

Скопление пор — недопустимый дефект.

Исправление: для плоских элементов — вышлифовка, механическая строжка или фрезеровка, воздушно - дуговая строжка (ВДС) угольными электродами с последующей заваркой.

Для трубных элементов — выборка дефектов на токарном станке с последующей заваркой.

Причины появления шлаковых включений:

— завышение скорости сварки;

— плохая подготовка кромок под сварку;

— плохо отбита шлаковая корка предыдущего (нижнего) слоя,

— большая длина сварочной дуги.

Категория дефекта: цепочка шлаковых включений, отдельное шлаковое включение — допускаются при выполнении требований нормативно - технической документации на данное изделие.

Скопление шлаковых включений — недопустимый дефект.

Исправление: для плоских элементов — вышлифовка (отдельно стоящий и скопление шлака) механическая и воздушно - дуговая строжка (ВДС) (цепочки шлака) с последующей заваркой.

Для трубных элементов — вышлифовка (отдельно стоящий или скопление шлака), выборка на токарном станке (цепочки шлака) с последующей заваркой.

Причины появления дефектов формирования сварного шва: такие дефекты формирования сварного шва, как неплавные сопряжения сварных швов и сварного шва с основным металлом, неравномерность высоты (катета) и ширины шва, наплывы, неравномерная чешуйчатость получаются при:

— неправильном выборе режима сварки;

— в результате низкой квалификации сварщика;

— из - за низкого качества сборки узла.

Причины появления незаверенного кратера:

— низкая квалификация сварщика;

— резкий обрыв сварочной дуги.

Категория дефекта: наплыв (натекание), превышение усиления сварного шва, местное превышение проплавления, асимметрия углового шва, неравномерная ширина и высота шва, плохое возобновление шва, углубление между валиками, грубая чешуйчатость — допускаются при выполнении требований нормативно - технической документации на данное изделие.

Исправления: подшлифовка.

Углубления и грубую чушуйчатость подшлифовать (сгладить) и (или) подварить.

Категория дефекта: кратер — недопустимый дефект.

Исправление: подшлифовать и подварить.

Категория дефекта: протёк сварного шва, неполностью заполненная разделка кромок — недопустимый дефект.

Исправление: подварить.

Контрольные вопросы

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ.

1. Что называется трещиной?

а) Дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к ниму зонах.

б) Дефект в виде внутренней полости.

в) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

2. Что называется порой?

а) Дефект в виде полости или впадины, образованной при усадке металла шва.

б) Дефект, имеющий ответвления в различных направлениях.

в) Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

3. Что называется непроваром кромок?

а) Дефект, ориентированный вдоль сварного шва в виде разрыва.

б) Дефект в виде несплавления в сварном соединении, вследствие неполного расплавления кромок.

в) Дефект в виде скопления шлака в сварном шве.

4. Что называется прожогом?

а) Дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве.

б) Дефект в виде полости или впадины в сварном шве.

в) Дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

5. Что такое шлаковое включение?

а) Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

б) Дефект в виде шлака в сварном шве.

в) Дефект в виде углубления по линии сплавления шва с основным металлом.

6. Что называется подрезом?

а) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

б) Дефект в виде несплавления в сварном соединении, вследствие неполного расплавления кромок.

в) Дефект в виде углубления на поверхности обратной стороны сварного одностороннего шва.

7. Что такое кратер?

а) Дефект в виде воронкообразного углубления в середине сварного шва.

б) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

в) Дефект в виде полости или впадины, образовавшийся при усадке расплавленного металла при затвердевании в конце сварного шва.

8. Что называется прижогом?

а) Дефект в виде окалины или пленки окислов на поверхности сварного соединения.

б) Дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного. соединения.

в) Дефект в виде местного повреждения поверхности основного металла, возникшее в результате случайного или преднамеренного возбуждения дуги вне разделки соединения.

9. Каковы причины появления пор?

а) Хорошо прокаленные электроды.

б) Влажные электроды.

в) Наличие ржавчины или масла на сварочных кромках.

10. Каковы причины появления брызг электродного металла?

а) Большая длина сварочной дуги.

б) Большая ширина сварного шва.

в) Магнитное дутье.

Дефекты при газовой сварке и причины их появления

Учебный элемент разработан в ГОУ НПО «Профессиональное училище №3» г. Калуга

Основные режимы газовой сварки. Дано: толщина свариваемого металла S, мм. Определите основные режимы сварки и заполните таблицу вида:

Вариант 1. S = 2 мм Вариант 2. S = 4 мм

Наименование режима

Величина и значение

№ наконечника горелки

Способ сварки

Диаметр проволоки

Угол наклона горелки

Движения горелкой и проволокой

Эталон ответа варианта 1.

Наименование режима

Величина и значение

№ наконечника горелки

№ 1 (S/2)

Способ сварки

Диаметр проволоки

S 2

d пр= ----- + 1 = ---- + 1 = 2 мм

2 2

Угол наклона горелки

α = 20 О + 5 О · (2 -1) = 20 О + 5 О = 25 О

Движения горелкой и проволокой

Эталон ответа варианта 2.

Наименование режима

Величина и значение

№ наконечника горелки

№ 2 (S/2)

Способ сварки

Диаметр проволоки

S 4

d пр = ----- = ---- = 2 мм

2 2

Угол наклона горелки

α = 20 О + 5 О · (4 -1) = 20 О + 15 О = 35 О

Движения горелкой и проволокой

Дефекты сварных швов

• Причины появления дефектов:

- использование присадочных материалов, не соответствующих свариваемому металлу или не подготовленных к сварке;

- неправильная подготовка деталей и сборка под сварку;

- неправильно выбранные режимы газовой сварки;

- нарушение технологии сварки или недостаточная квалификация сварщика.

Рассмотрим несколько образцов стыков, выполненных газовой сваркой

Определите дефект и причину его появления

Составим в конспекте таблицу, которую заполним сегодня на уроке

Режимы и параметры сварки

Наименование дефекта.

Определение дефекта.

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Причина образования

(№ из колонки1)

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Шлаковые включения

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Шлаковые включения

Шлаковые включения — это полости в металле шва, заполненные неметаллическим веществом. Неметаллические включения имеют объемную, часто неровную форму, ослабляют сечение, могут быть концентраторами напряжений.

Причины возникновения этих дефектов:

— загрязненная поверхность кромок под сварку и присадочной проволоки - №6;

— сварка окислительным пламенем - №3;

- плохое перемешивание жидкого металла проволокой в процессе сварки - №7.

Занесем в таблицу рассмотренный дефект

Режимы м параметры сварки

Наименование дефекта.

Определение дефекта.

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Причина образования

(№ из колонки1)

Шлаковые включения – полости в металле шва, заполненные неметаллическим веществом

3, 6, 7

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Перегрев металла

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Перегрев металла

Перегрев металла сварного соединения — это структурные изменения металла, которые приводят к утрате пластичности.

Внешним признаком перегрева может быть окисная пленка («цвета побежалости») на поверхности зоны термического влияния.

Причины возникновения перегрева:

— большая мощность пламени - №4;

— малая скорость сварки - №8.

Устранить перегрев можно только термообработкой

Заполните вторую строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Непровар

корневой

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

межслойный

кромочный

Непровар

Непровар — это несплавление основного и наплавленного металла из-за неполного расплавления кромки.

Причины возникновения этого дефекта:

- неподготовленные кромки: ржавые, со следами масла, грязи - №7;

- неправильно направлено пламя - №1;

- большая скорость сварки - №8;

- большое расстояние от торца сопла до пятна нагрева основного металла - №1, 6.

Заполните третью строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

?

Прожог

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Прожог

Прожог сварного шва — это сквозное отверстие в корне шва, образовавшееся в результате вытекания сварочной ванны.

Причины возникновения прожога:

— большой зазор между свариваемыми деталями- №7;

— малое притупление кромок - №7;

— большая мощность пламени - №4;

— малая скорость сварки - №8.

Заполните следующую строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Трещины

Трещины могут располагаться

- на поверхности шва – наружные

- внутри шва – внутренние,

наиболее опасные, т.к. являются невидимыми

Наружные трещины — это разрыв металла в сварном шве или в прилегающих к нему зонах термического воздействия.

Наружные трещины могут быть:

• продольные – расположенные вдоль

шва, т.е. по его направлению;

- поперечные – расположенные

перпендикулярно направлению шва;

- разветвленные

Трещины

Наружные трещины — это разрыв металла в сварном шве или в прилегающих к нему зонах термического воздействия.

Причины возникновения трещин:

- жесткое закрепление сварного соединения - №7;

- нарушение технологии сварки - №1, 2, 5, 8, 9;

- наличие пересекающихся швов - №7;

- сварка при низких температурах - №3, 4, 6, 9.

Заполните следующую строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Подрезы

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Подрезы

Подрез – это углубления (канавки), часто острые, возникающие на границе поверхности основного и наплавленного металла и уменьшающие сечение металла.

Причины возникновения подрезов:

- большой угол наклона горелки по отношению к вертикали - №1;

- большая мощность пламени - №4;

- малый диаметр присадки и неравномерная её подача в зону плавления - №5, 6;

- недостаточная задержка конца присадки по краям шва при поперечных перемещениях - №6.

Заполните следующую строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Наплывы

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Наплывы

Наплывы — это натекание металла на поверхность основного или ранее наплавленного металла для сплавления с ним.

Причины возникновения этого дефекта:

— большая мощность пламени - №4;

— неправильные движения горелки и проволоки - №6.

Заполните следующую строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Свищи и усадочные раковины

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Свищи

Свищ - это поверхностные полости, которые имеют воронкообразную или трубчатую форму.

Свищ нарушает плотность шва

Причины возникновения свищей:

— плохая зачистка кромок и присадочной проволоки от ржавчины, грязи, масла - №7;

— большая мощность пламени - №4

Заполните следующую строку таблицы

Усадочные раковины

Незаплавленный кратер или усадочная раковина - это впадина, которая образуется в результате усадки расплавленного металла сварочной ванны при окончании сварки.

Причины возникновения:

— резкий обрыв пламени - №4, 8.

Заполните следующую строку таблицы

Что это за дефект?

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Газовые поры

Влияние режимов сварки на причины появления:

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Газовые поры

Газовые поры возникают при перенасыщении сварочной ванны газами, вследствие загрязненности кромок изделия, влажности и т.д.

Газовые поры могут быть равномерными, в виде скоплений или в виде цепочки

Недопустимы - поры наружные и внутренние более 4 шт на 100 мм шва с размером 1 мм,

- скопление более 5 пор на 1 см 2 шва

Газовые поры

Газовые поры - это полости на поверхности или внутри шва, образуемые газом, который выделяется из металла сварочной ванны при ее застывании.

Причины появления пор в шве:

— плохая зачистка кромок и проволоки от ржавчины, следы от масла, грязи - №7;

— большое расстояние от торца сопла до пятна нагрева - №1;

— неправильный выбор присадочной проволоки- №5;

- резкий отрыв пламени - №4, 8, 9.

Заполните следующую строку таблицы

Проверим конспект урока

Режимы м параметры сварки

Наименование дефекта.

Определение дефекта.

1. Наклон горелки;

2. Способ сварки;

3. Вид пламени;

4. Мощность пламени;

5. Диаметр проволоки;

6. Движения горелкой и проволокой;

7. Подготовка основного металла и присадочного материала под сварку;

8. Скорость сварки;

9. Квалификация сварщика.

Причина образования

(№ из колонки1)

Шлаковые включения

3, 6, 7

Перегрев

4, 8

Непровар

1, 6, 7, 8

Прожог

4, 7, 8

Трещина

1,2,3,4,5,6,7, 8, 9

Подрезы

1, 4, 5, 6

Наплывы

4, 6

Свищи и усадочная раковина

4, 7, 8

Поры

1,4,5,7,8,9

В таблице в колонке 2 записаны определения каждого дефекта

Какие дефекты образуются из-за неправильно выбранных режимов:

• Наклона горелки?
• Большой мощности пламени?
• Плохой подготовки металла под сварку?

4. Неправильно выбранных движений горелки и проволоки?

Посмотрите на образцы, лежащие на Ваших партах – найдите ответ на поставленные вопросы.