Основные дефекты сварки: причины, идентификация и устранение

Что такое дефекты сварки?

Дефекты сварки — неправильности или нежелательные образования в шве из-за нарушения технологии или неверного выбора режима. Могут быть внутренними (в толще шва) и внешними (на поверхности, видимые невооруженным глазом).

Внутренние дефекты

1. Шлаковые включения (Slag Inclusion)

Снижают вязкость и свариваемость, ухудшают структурные характеристики. Причины: малая плотность тока (недостаток тепла), грязные края, высокая скорость сварки, неправильный угол электрода, неверная скорость движения.

Устранение: повысить ток, очистить края, удалять шлак между прогонами, правильный угол и скорость движения, подобрать скорость так, чтобы шлак не смешивался с ванной.

2. Непроплав (Incomplete Fusion)

Металл предварительно застывает, оставляя незаполненную полость. Причины: большая ванна, убегающая вперед дуги; малый тепловой вклад; малый угол стыка; неправильное положение шва; неверный угол электрода/горелки.

Устранение: снизить скорость наплавки, повысить ток, уменьшить скорость сварки, увеличить угол стыка, правильно позиционировать шов.

3. «Ожерелье» трещин (Necklace Cracking)

Характерно для электронно-лучевой сварки: расплав не заполняет полость. Причины: нарушение техники, слишком высокая скорость пучка. Встречается в никелевых сплавах, нержавейке, углеродистой стали, оловянных сплавах.

Профилактика: правильная техника, постоянная скорость, подходящие материалы.

4. Незаполненная канавка / непропав (Incomplete Penetration)

Только для стыков «впритык». Причины: мало наплавки, нарушение техники, неправильный диаметр электрода.

Устранение: правильный диаметр электрода, правильная техника, больше наплавки.

Внешние дефекты

1. Трещины шва (Weld Crack)

Самый опасный дефект. Могут быть на поверхности, внутри шва или в зоне термического влияния (ЗТВ). Горячие трещины — при кристаллизации (т° > 10 000 °C). Холодные — после окончания сварки при низкой т°, видны через часы/дни.

Причины: остаточные напряжения, низкая пластичность базы, водород в газе при сварке ферритов, жесткость стыка (запрещает расширение/сужение), высокий сероводород/углерод в шве.

Устранение: правильные материалы, уменьшение зазора, разумная геометрия стыка, преднагрев, замедление охлаждения.

2. Подрез (Undercut)

Основной металл плавится у края шва, образуя желобок. Снижает усталостную прочность.

Причины: высокое напряжение дуги, неправильный электрод, неверный угол, слишком толстый электрод, высокая скорость сварки.

Устранение: уменьшить длину дуги/напряжение, меньший диаметр электрода, снизить скорость, угол электрода 30–45°.

3. Брызги (Spatter)

Металлические капельки на поверхности. Причины: слишком большой ток, неправильная полярность, плохой защитный газ, длинная дуга.

Устранение: короче дуга, меньше ток, больше угол горелки, правильный газ, верная полярность.

4. Пористость (Porosity)

Газовые пузырьки в шве. Причины: плохое покрытие электрода, ржавчина/масло на заготовке, длинная дуга, высокий ток.

Устранение: правильный электрод, меньше ток, короче дуга, замедлить процесс (газы выйдут), очистка заготовки от масла/ржавчины.

5. Нахлест (Overlap)

Лицо шва выходит за край припоя, металл скатывается, угол < 90°. Причины: нарушение техники, высокий ток, толстый электрод.

Устранение: правильная техника, меньше ток, тоньше электрод.

6. Кратер (Crater)

Кратер не заполнен до разрыва дуги. Края остывают быстрее центра → напряжение → трещина. Причины: толстый электрод, неверный угол горелки, нарушение техники.

Профилактика: правильная техника (заполнение кратера), тонкий электрод, правильный угол горелки.

Надеемся, статья помогла понять дефекты сварки. Делитесь мнением в комментариях и с коллегами!