Влияние дефектов и способы их устранения

Влияние дефектов сварки на работоспособность конструкций.
При контроле качества сварных соединений и оценке годности их к эксплуатации необходимо знать, как влияют наружные и внутренние дефекты на прочность конструкции.
В большинстве случаев влияние того или иного вида дефекта на работоспособность конструкций устанавливают испытанием образцов с дефектами.

Допустимость наружных дефектов.
При сдаче конструкции в эксплуатацию прежде всего оценивают допустимость наружных дефектов.
Значения допустимости наружных дефектов обычно указаны в технических условиях на изготовление конструкции и зависят от условий ее эксплуатации.

Подрез.
Он не допускается в конструкциях, работающих на выносливость.
Подрезы небольшой протяженности, ослабляющие сечение шва не более чем на 5 % в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок, можно считать допустимыми.

Наплывы.
Наплывы, резко изменяя очертания швов, образуют концентраторы напряжений и тем самым снижают выносливость конструкций.
Наплывы, имеющие большую протяженность, следует считать недопустимыми дефектами, так как они нередко сопровождаются непроварами.
Небольшие местные наплывы считают допустимыми дефектами.
.

Кратеры и прожоги.
Недопустимые дефекты и подлежат исправлению.
Часто кратер является очагом развития трещин.

Трещины.
Наиболее опасный дефект сварных швов.
Они являются сильными концентраторами напряжений.

Непровары.
Непровары снижают работоспособность сварного соединения за счет ослабления рабочего сечения, создают концентрацию напряжений в шве.
При вибрационных нагрузках мелкие непровары снижают прочность соединения до 40 %. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 75 %.
Если возможны в швах непровары, то их допустимый размер указывается в технических условиях на изготовление данного изделия.

Поры и шлаковые включения.
Поры и шлаковые включения при их относительной суммарной площади в сечении шва до 5—10 % практически мало влияют на статическую прочность соединения.
Поры, расположенные в виде цепочки в середине или на краях шва, оказывают более значительное влияние на прочность, чем сравнительно большая пористость при беспорядочном расположении пор.
Крупные одиночные газовые или шлаковые включения, расположенные в глубине шва уменьшают сопротивление швов ударным нагрузкам. Пористость делает шов неплотным и понижает его пластичность.

Способы устранения дефектов.
При обнаружении недопустимые наружные или внутренние дефекты обязательно устраняют. Наружные дефекты удаляют вышлифовкой с обеспечением плавных переходов в местах выборок.
Удаление дефектов с обратной стороны шва производят по всей длине заподлицо с основным металлом.
В ряде случаев в конструкциях из стали допускается удалять дефектные участки воздушно-дуговой или плазменно-дуговой строжкой с последующей обработкой поверхности выборки абразивными инструментами.

Исправление дефектов с заваркой выборок в сварных соединениях, подлежащих обязательной термической обработке и выполненных из легированных и хромистых сталей, следует производить после высокого (450—650 °С) отпуска сварного соединения (промежуточного, окончательного или предварительного).
Удаление заглубленных наружных и внутренних дефектов (дефектных участков) в соединениях из алюминия, титана и их сплавов следует производить только механическим способом — вышлифовкой абразивным инструментом или резанием, а также вырубкой с последующей зашлифовкой.

При удалении длина удаляемого участка должна быть равна длине дефектного места плюс 10—20 мм с каждой стороны, а ширина разделки выборки должна быть такой, чтобы ширина шва после заварки не превышала его двойной ширины до заварки.
Форма и размеры подготовленных под заварку выборок должны обеспечивать возможность надежного провара в любом месте.
Поверхность каждой выборки должна иметь плавные очертания без резких выступов, острых углублений и заусенцев.
При заварке дефектного участка должно быть обеспечено перекрытие прилегающих участков основного металла.

После заварки участок необходимо зачистить до полного удаления раковин и рыхлости в кратере, выполнить на нем плавные переходы к основному металлу.
Сквозные или крупные трещины перед заваркой предварительно засверливают вблизи (30—50 мм) от их концов. Это позволяет предотвратить распространение трещин. Дефектный участок в этом случае проваривают на всю глубину.

Трещины, непровары в корне шва, внутренние непровары, шлаковые включения, свищи и внутренние поры исправляют вышлифовкой, вырубкой или дуговой строжкой.
Поверхностные поры малой глубины исправляют подваркой.
Подрезы принято устранять наплавкой ниточного шва по всей длине дефекта.
Наплывы и неравномерности формы шва исправляют механической обработкой дефекта по всей длине.
Кратеры швов заваривают.
Прожоги в швах наблюдаются редко, их зачищают и заваривают.