2. Классификация дефектов сварных конструкций

По месту, причинам и времени появления в процессе производства можно выделить следующие виды дефектов, определяющих качество сварных изделий:

1. Дефекты металлопроката, сварочных материалов и полуфабрикатов (отводы, переходы, фланцы, литые заготовки и др.), приобретаемых у сторонних предприятий.

2.Дефекты изготовления, подготовки к сварке и сборки элементов конструкции, подлежащих соединению сварными швами;

3.Сварочные дефекты (дефекты сварных соединений).

4.Дефекты формы и размеров сварного изделия, составляющих его деталей и сборочных единиц (несоответствие формы и размеров значениям, указанным в конструкторской документации или в регламентирующих документах); .

Сварочные дефекты, в зависимости от их характера и расположения, подразделяют на внутренние, наружные и сквозные. Данные дефекты могут быть единичными (отдельными), в виде скоплений или цепочек. К сварочным дефектам следует отнести также дефекты структуры и чрезмерные остаточные напряжения в металле шва и зоны термического влияния.

К наружным относят такие дефекты, которые могут быть обнаружены методами визуально-измерительного контроля (ВИК). Дефекты, расположенные внутри сварных швов, обнаруживают при контроле сварных соединений специальными методами. К сквозным дефектам относят обычно прожоги и свищи.

Важна также классификация сварочных дефектов (например, трещин) по природе их образования и по характеру их расположения в сварном соединении, обнаруживаемых при визуальном и радиационном контроле.

По величине сварочные дефекты подразделяют на следующие группы:

-дефекты атомного строения, зоны искажений атомной решетки, содержащиеся в реальных кристаллах металлов шва и зоны термического влияния;

- нарушение сплошности материалов микроскопического порядка. К этой группе дефектов относят микроскопические трещины, по размерам не превышающие предела разрешения оптического микроскопа (< 0,2 мкм). Они могут образовываться по границам кристаллов в процессе его роста, а также в результате напряжений, особенно знакопеременных. Микротрещины всегда имеются в реальном металле сварного шва в том или ином количестве. Такие трещины образуются также на поверхности кромок заготовок и в деталях в процессе их изготовления. Например, при термической резке металлопроката и разделке кромок заготовок из низколегированных сталей при низких температурах. Даже при незначительной глубине (несколько микрометров) эти трещины резко снижают прочностные характеристики детали;

- макроскопические дефекты. Это различного рода нарушения сплошности или однородности материала, часто видимые невооруженным глазом. Эти дефекты наиболее сильно снижают прочность сварных изделий и, как правило, приводят к разрушению при эксплуатации.

3.Характеристика особенностей дефектов сварных конструкций и причины их образования

3.1. Возможные дефекты приобретаемых для производства сварных изделий полуфабрикатов, труб, металлопроката

Приобретаемые для производства сварных изделий полуфабрикаты, трубы, листовой, сортовой и фасонный металлопрокат могут иметь поверхностные дефекты и дефекты формы.

Поверхностными, или наружными, дефектами основного металла могут быть: вмятины, риски, царапины, задиры, потери металла, расслоения и трещины, образовавшиеся при производстве, транспортировке или хранении того или иного вида проката или полуфабрикатов.

Потеря металла – это локальное утонение металла на каком-либо элементе сварной конструкции из листового или сортового проката или участке трубопровода в результате механического или коррозионного повреждения основного металла. Например, вследствие чрезмерного его удаления при зачистке околошовной зоны от брызг абразивным инструментом.

Вмятина – образование локального углубления на поверхности листов или труб, сопровождаемое часто с местным уменьшением их толщины в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси трубы.

Риска (царапина, задир) - потеря металла элементом конструкции при его изготовлении или эксплуатации, происшедшая в результате перемещения прижатого к его поверхности твердого тела или при взаимном их перемещении. Расслоение - несплошность металла листового проката или стенки трубы, образовавшаяся в процессе изготовления (проката) данной продукции.

Расслоение с выходом на поверхность (закат, плена прокатная) – расслоение основного металла, выходящее на поверхность трубы или листа (рис. 1).

Рис. 1. Расслоение с выходом на поверхность основного металла

Дефектами формы проката могут быть превышающая допустимые нормы волнистость и саблевидность листов, непрямолинейность сортового проката, а также другие виды дефектов, образовавшихся при изготовлении, транспортировке, складировании и хранении проката.

Дефектами формы труб могут быть овальность и гофры.

Гофр - чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения трубы.

Овальность – дефект геометрии, при котором сечение трубы имеет отклонение от круглости, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях.

Виды допускаемых дефектов формы и их допустимые размеры в трубах, листовом, сортовом и фасонном прокате устанавливаются ГОСТами на соответствующие виды проката, нормативной и конструкторской документацией на конкретные изделия, в которых предусмотрено применение данных типов проката для изготовления заготовок для них.