Эффективные способы исправления ошибок и дефектов сварочного шва
Дефекты в сварочном соединении приводят к ухудшению его рабочих и визуальных характеристик. Для обнаружения недочетов соединения существуют разные методики контроля над качеством проведенной работы.
Это может быть простой осмотр сварного соединения. Либо более сложные техники проверки: рентген, аппаратура с применением ультразвуковых волн.
Что можно предпринять в случае обнаружения дефектов шва? Уходит ли деталь в утилизацию? Нет. Если проверка обнаружила у сварочных соединений недоработки, их вполне можно исправить.
В этой статье будут детально рассмотрены варианты сварочных недоработок и как их исправляют.
Разновидности сварочных ошибок
Изъяны сварных швов делятся на два типа: наружный и внутренний. Их названия отражают суть этих понятий. Наружные изъяны находятся на поверхности соединения.
Они обнаруживаются без дополнительных приспособлений, простым осмотром. Внутренний тип недочетов сварки внешне не заметен.
Такие изъяны находятся внутри соединения. Для их обнаружения и исправления нужно дополнительное оборудование.
Наружные изъяны
Непровары
Такие наружные недочеты появляются, когда на сварочном оборудовании установлен низкий уровень силы тока. Когда этот показатель занижен, воздействия тока не хватает для полного проваривания стыка.
Также непровары могут получаться при повышенной скорости сваривания деталей. В таком случае металл просто не успевает качественно провариться. Еще одной причиной может послужить неумелое разделывание кромок будущего соединения.
Для предотвращения этого сварочного недостатка достаточно правильно установленной силы тока и оптимальной длины сварной дуги.
Подрезы
Этот изъян характерен для тавровых швов и работы внахлест. В стыковой сварке он встречается редко. Появляется он при неверной настройке дугового напряжения и нарушении скорости сварки.
Предотвращение подрезов происходит достаточно легко. При сварке уменьшается напряжение сварной дуги, нормализуется скорость работы. Для точного результата стоит варить на короткой длине дуги.
Она формирует достаточно тонкое полотно, благодаря которому нормализуется сварное тепловложение. Это защищает от подрезов.
Наплывы
Если во время сварки образуются наплывы, значит неправильно настроен РДС. Для предотвращения появления этого недостатка нужно зачистить сварочные кромки, провести перенастройку аппарата.
Нормализовать показатели тока, напряжения. Проверить скорость подачи прутка, если работа производится полуавтоматическим оборудованием.
Прожоги
Прожогом называют появление в шовном полотне сквозных отверстий. Они часто встречаются в работах новичков. Их причина – низкая скорость сваривания, из-за которой некоторые раскаленные места прожигаются насквозь.
Второй причиной может служить завышенная сила тока. Швы с такими изъянами непрочные и не герметичные, что будет ключевым моментом в сваривании труб или резервуаров.
Для защиты от прожогов снижается значение силы тока, и увеличивается скорость сварки. Значение также имеет правильность разделки кромок. Начинающему сварщику в этом помогут практические занятия и наработка опыта.
Сварка алюминия требует наиболее точного соблюдения этих показателей.
Кратеры
Кратеры – это углубления в полотне шва, которые появляются в результате резкого обрыва дуги. Несмотря на маленький размер, они могут сильно повлиять на надежность соединения.
Предотвратить их появление можно применением в работе специальных режимов. Они представляют собой функцию понижения силы тока в момент отрыва, что защищает от образования кратера.
У более старых моделей оборудования такой функции нет, поэтому плавность отрыва регулируется вручную.
Внутренние дефекты
Горячие либо холодные трещины
Появлению горячих трещин способствует использование неверного типа присадочного прутка. Металлы детали и электрода должны быть совместимы.
К примеру, нельзя варить алюминиевым прутком нержавеющую сталь. У этих металлов совершенно разные характеристики. Алюминий просто не сможет качественно проварить нержавейку, а потому возникнут трещины.
Второй причиной может стать неправильно проведенная попытка заварить кратер. Если при исправлении этого недочета резко оборвать воздействие, шов может треснуть.
Холодные трещины появляются уже после остывания шва. Если он сделан некачественно, то при затвердевании его полотно может лопнуть. Либо если соединение подвергается механической нагрузке, превышающей уровень его сопротивления.
Этот тип изъянов может проявляться также на поверхности полотна, что частично относит его к внешним дефектам.
Пористость соединения встречается достаточно часто. Поры внутри тела шва могут образовываться при низкой защите рабочей зоны от кислородного воздействия, игнорировании или неправильном проведении этапа подготовки металла.
Если на кромках стыка осталась ржавчина, какие-либо включения, нарушающие равномерность шва. Подобно трещинам, поры могут быть внутренней или внешней проблемой.
Для избежания появления пористости шва, нужно убедиться, что подача защитного газа настроена правильно и оградить рабочую зону от внешних воздействий, способных нарушить защитный кокон (сквозняки, порывы ветра).
А также правильно провести подготовительный этап.
Варианты исправлений
Теперь разберем варианты исправления дефектных соединений, которые не получилось предотвратить.
Крупные трещины просто завариваются поверх. Для того, чтобы предотвратить разрастание трещины, нужны отверстия у ее концов. Расстояние от конца трещины до отверстия – 0,5 мм.
После этого трещина разделяется так, чтобы было похоже на буквы V или X. Для этого используется резаки или пневматическое зубило. После разделки трещина зачищается и заваривается.
Иногда есть возможность прогрева дефекта до исправления. Тогда поверхность шва и место обработки будут близки по температурам, а с концов трещины уйдет напряжение. Так можно исправить наружный тип трещин.
Когда шов был забракован внутренними трещинами, непроварами или прожогами, то зона недоработки вырубается (выплавляется), шов накладывается по новой. Наплавы удаляются абразивными материалами (наждачной бумагой, напильником).
Если во время корректировки произошла деформация детали, есть два пути решения: механический и термический.
В первом случае деформация убирается путем механического воздействия на деталь. Применяется прессовая правка, точечные удары молота или домкрат.
Это сложная задача, требующая много труда. Нередко такой метод исправлений приводит к появлению других изъянов, таких как новые трещины или сколы.
Чтобы исправить деформирование термическим путем деталь нагревают до состояния пластичности, и позволяют ей снова остыть. Обратное напряжение, которое при этом возникает, нейтрализует деформацию.
Такой способ исправления используется чаще механического в силу простоты и защиты от дополнительных проблем.
Появление недостатков у сварочного шва в основе имеет нарушение процесса обработки металла. Зная, какие нарушения приводят к изъянам соединения, их можно предотвратить. В первую очередь это уровень квалификации сотрудника.
Он должен соответствовать сложности сварки. Во время работы должна быть соблюдена технология сварочного процесса и РДС. Аппарат должен быть правильно настроен, иметь качественные, соответствующе подобранные детали.
Они должны соответствовать химическим и физическим свойствам обрабатываемого металла. Если подобрать правильные инструменты, ответственно подойти к процессу сварки, шов будет без изъянов и недочетов.
Заключение
Испорченные детали стоит забраковать, отправив в утилизацию. Но при необходимости можно прибегнуть к исправлению.
Исправить допущенные во время работы ошибки можно, однако для этого потребуются время, знания и опыт.
Сварочные изъяны швов бывают разного вида и для их исправления проводятся разные действия. Метод исправления подбирается к конкретному случаю. Но если шов имеет много недостатков, деталь стоит просто утилизировать.
На начале сварочного пути новички часто допускают ошибки. Это нормально, потому что сварка – это дело опыта. При старании со временем швы будут улучшаться.
Источник
О. М. Серафин зам начальника
2.10. Ремонт сварных соединений
2.10.1. Ремонт сварных соединений, выполненных дуговой сваркой, производится в случаях, предусмотренных п.4.34 СНиП III-42-80 и приложением 2.
2.10.2. Ремонт участков сварных швов, имеющих дефекты, осуществляют путем их вышлифовки с помощью абразивных кругов с последующей заваркой ручной дуговой сваркой в соответствии с п.4.35 СНиП III-42-80.
Примечания: 1. Допускается удалять с помощью газовой резки или воздушно-дуговой строжки участки, имеющие дефекты, с последующей зачисткой мест реза абразивным инструментом.
2. Удаление участков сварных швов, имеющих дефекты, с помощью газовой или поверхностной воздушно-дуговой резки допускается только при длине участков не менее 200 мм и сварных соединений из сталей всех уровней прочности, кроме сталей термического упрочнения.
2.10.3. Если после ремонта по периметру стыка обнаружены неудаленные дефекты, разрешается их дополнительная вышлифовка с последующей заваркой. Повторный ремонт одного и того же дефекта не разрешается.
2.10.4. Ремонт сварных швов стыков труб диаметром до 1020 мм выполняют только снаружи, а труб диаметром 1020 мм и более — как снаружи, так и изнутри в зависимости от глубины залегания дефектов.
2.10.5. Ремонт сварных стыков труб диаметром 1020 мм и более снаружи трубы осуществляют, если недопустимые дефекты расположены в заполняющих и облицовочном слоях шва. Трубопровод ремонтируют изнутри, если недопустимые дефекты расположены в корневом слое шва, горячем проходе и подварочном слое шва и возможен доступ к месту ремонта. В случае вышлифовки дефектного участка трубы она должна вестись шлифовальной машинкой с напряжением не более 36 В. Место расположения дефекта определяет и отмечает дефектоскопист ПИЛа.
2.10.6. Места ремонта и номер ремонтируемого стыка трубы указываются несмываемой краской.
2.10.7. Разметку для последующей вышлифовки участков сварного шва с дефектами снаружи трубы выполняют таким образом, чтобы длина вышлифованных участков сварного шва превышала длину исправляемого дефектного участка не менее чем на 30 мм в каждую сторону.
2.10.8. Разметку участков сварного шва, имеющего дефекты изнутри трубы, проводят с помощью кольцевого шаблона с нанесенными делениями, которые соответствуют показаниям мерного пояса.
Как и при наружном ремонте, длина удаляемых участков сварного шва изнутри трубы должна превышать размеры исправляемого дефектного участка не менее чем на 30 мм в каждую сторону.
2.10.9. Разделка выбранных под сварку участков с дефектами должна соответствовать виду дефекта и обеспечивать качество выполнения сварочных работ.
Ширина выбранного участка сварного шва с дефектом зависит от толщины стенки свариваемых труб:
Толщина стенки трубы, мм
Ширина удаляемого участка, мм
Глубину выбранного участка определяют глубиной замеченного дефекта. Перед выполнением сварочных ремонтных работ следует в зоне сварки удалить ржавчину и влагу, а также следы изоляции.
2.10.10. Ремонт одного стыка разными сварщиками запрещается.
2.10.11. Все отремонтированные участки стыков должны быть подвергнуты внешнему осмотру, радиографическому контролю и удовлетворять требованиям п.4.32 СНиП III-42-80.
2.11. Сварка трубопроводов, транспортирующих
2.11.1. Настоящие требования распространяются на производство сварочно-монтажных работ и термическую обработку стыков промысловых нефтегазопроводов, предназначенных для транспортировки сред с парциальным давлением сероводорода свыше 1 МПа, а содержанием сероводорода не выше 10% (объемных). Трубопроводы, сваренные в соответствии с требованиями настоящих ВСН, ингибируются, влажность транспортируемого газа не должна превышать 60%.
2.11.2. Сварку, сборку и контроль качества промысловых нефтегазопроводов, предназначенных для транспортировки сред с парциальным давлением сероводорода в диапазоне 0,3-1,0 МПа, следует проводить в соответствии с ВСН 005-88/Миннефтегазстрой «Строительство промысловых стальных трубопроводов. Технология и организация».
2.11.3. Контроль качества сварных соединений трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, включает:
сплошной операционный контроль в процессе сборки и сварки стыков;
осмотр и измерение геометрических параметров швов;
проверку качества шва физическими методами контроля;
механические испытания допускных стыков и контроль твердости металла шва и зоны термического влияния.
Все сварные стыки подвергаются 100%-ному радиографическому контролю до термообработки с дублированием 20% стыков ультразвуковым методом контроля для проверки на отсутствие трещин после термообработки.
Критерии оценки качества сварных соединений представлены в приложении 2 со следующими дополнительными ограничениями по результатам радиографического контроля:
в корне шва не должно быть непроваров, находящихся в пределах чувствительности снимка, регламентированной ГОСТ 7512-82;
в корне шва не должно быть утяжин (провисов) на длине более 12% периметра, глубиной свыше 10% толщины стенки (но не более 1,5 мм).
Контроль твердости сварных соединений выполняется в объеме 10% стыков методом «Польди» или другими аналогичными. Замеры проводятся в 3 точках: на металле шва, в зоне термического влияния (на расстоянии 2 мм от линии сплавления) и на основном металле (на расстоянии 50 мм от шва).
Величина твердости не должна превышать 220 единиц по шкале Бриннеля. Результаты контроля твердости записываются в журнал термической обработки стыков или оформляются актом и прилагаются к сварочному журналу.
2.11.4. Аттестацию электросварщиков перед допуском их к сварке трубопроводов, предназначенных для транспортировки сероводородсодержащих сред, следует осуществлять в соответствии с приложением 1.
2.11.5. Сварка трубопроводов для транспортировки сероводородсодержащих продуктов с парциальным давлением сероводорода свыше 1 МПа при содержании сероводорода не выше 10% (объемных) осуществляется с использованием ручной дуговой и автоматической сварки под флюсом.
2.11.6. Сварочно-монтажные работы разрешается выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С. При скорости ветра свыше 10 м/с, а также при выпадении атмосферных осадков производить сварочные работы без инверторных укрытий запрещается.
2.11.7. По общим вопросам сборки и сварки и требованиям к сварочным материалам и металлу труб, не рассматриваемым в данном подразделе ВСН, следует руководствоваться СНиП III-42-80 «Магистральные трубопроводы», «Правилами производства и приемки работ» и предыдущими разделами настоящего ВСН.
2.11.8. График для определения парциального давления сероводорода в зависимости от его концентрации при различных рабочих давлениях в трубопроводе представлен в приложении 5.
2.11.9. Требования настоящего подраздела распространяются на сварку трубопроводов из низкоуглеродистых нелегированных сталей типа Ст20, 20ЮЧ и низколегированных сталей класса прочности не выше Х46, отвечающих требованиям ТУ 40-78/H
S, ТУ 28-40/82- HS, ТУ SХ46SS-28/40-83. Конкретная марка стали указанных типов определяется проектом. Использовать трубы, не оговоренные проектом, можно только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.
2.11.10. Запрещается применять трубы и детали трубопроводов, не имеющие сертификатов (заводских паспортов, подтверждающих их соответствие требованиям государственных стандартов или технических условий, товарного знака или маркировки).
2.11.11. Все детали трубопроводов и арматуры, контактирующие с коррозионно-активными средами, должны поставляться заказчиком в заводском исполнении. Допускается изготовление отдельных видов соединительных деталей (по согласованию с заказчиком) на промышленных базах строительно-монтажных подразделений при условии соблюдения всех требований СНиП 2.05.06-85 и настоящего раздела ВСН. Независимо от способа изготовления тройники, отводы и заглушки должны быть термообработаны по режиму, указанному в табл.33.
2.11.1.2. Концы труб должны иметь снятые фаски под углом 30-35° в соответствии с рис.1, а, б.
2.11.13. Сортамент электродов для ручной дуговой сварки должен соответствовать данным, приведенном в табл.33.
Источник