Во-первых, дефекты сварки стальных труб, проявляющиеся в недостаточном сплавлении материалов.
В процессе сварки расплавленный металл под действием силы дуги выводится в хвостовую часть шва, образуя канавку. При продвижении дуги канавка заполняется расплавленным металлом. Если к этому моменту слой жидкого металла на стенке канавки затвердел, тепло от заполнившей его расплавленной ванны не может расплавить металл снова, и тогда образуется непроплавление. Непроплавление часто происходит на боковой стенке сварочной канавки, образуя боковое непроплавление. Оно возникает между слоями многослойной сварки, образуя межслойное непроплавление. Оно возникает в корне сварного шва, образуя корневое непроплавление. Это непроплавление не видно на поверхности сварного шва и должно быть обнаружено с помощью ультразвукового или рентгенографического контроля.
При сварке плоских поверхностей часто наблюдается несварка вдоль поверхности канавки основного материала или между слоями многослойной сварки. При горизонтальной сварке несварка часто наблюдается вдоль верхней и нижней поверхностей канавки основного материала и между слоями сварного шва. Также легко возникает несварка по краю каждого слоя сварного шва вдоль верхней поверхности канавки. Вертикальная сварка обычно выполняется методом газоэлектрической сварки CO2, то есть автоматической сваркой. При автоматической сварке из-за большой толщины основного материала и недостаточного или недостаточного перемещения сварочной проволоки температура некоторых участков вдоль поверхности канавки, удаленных от сварочной проволоки, оказывается слишком низкой, что приводит к несварке. Это явление часто наблюдается с обеих сторон поверхности канавки основного материала.
Уменьшение площади опоры из-за несплавления очень заметно, и концентрация напряжений также довольно серьезна. По степени вреда оно уступает только трещинам.
Во-вторых, причина дефектов сварки несплавленных стальных труб.
Причиной несплавления является слишком низкая тепловая мощность сварки, прорыв дуги, неправильная работа, ржавчина и грязь на боковых стенках шва, а также неполная очистка шлака между слоями сварного шва. Кроме того, если сварочный ток слишком велик, а скорость сварки слишком низка, расплавленный чугун после расплавления сварочной проволоки будет растекаться вдали от расплавленной ванны. Расплавленный чугун будет контактировать с окружающим основным материалом и покрывать поверхность низкотемпературного сварного шва, что также вызовет запутывание. Другая ситуация заключается в том, что при широкой шве амплитуда колебаний сварочной проволоки недостаточно велика, что приводит к низким температурам по обеим сторонам сварного шва. Расплавленный чугун после сварочной проволоки быстро охлаждается и покрывает шов, вызывая запутывание.
В-третьих, метод контроля дефектов сварки стальных труб методом инфузии.
Главная мера для предотвращения путаницы — это освоение технологии сварочных работ и внимание к углу наклона проволоки и времени пребывания проволоки на кромке, чтобы кромка канавки полностью расплавилась и обеспечилось сплавление.
(1) Используйте правильные параметры процесса сварки: сварочный ток должен быть соответствующим. Если ток слишком высок, сварочная проволока расплавится слишком быстро, и расплавленный чугун будет растекаться перед проволокой, покрывая поверхность сварного шва. Поскольку температура поверхности сварного шва слишком низка, покрывающий его расплавленный чугун затвердеет, прежде чем сможет сплавиться с основным материалом, что приведет к образованию несплавленных сварных швов. Напротив, если расплавленная ванна слишком мала, а температура вокруг нее слишком низка, несплавленные сварные швы также будут образовываться по краям расплавленной ванны. Во-вторых, контролируйте скорость сварки. Скорость сварки должна быть высокой, а не низкой. Соответствующая скорость сварки должна определяться на основе диаметра проволоки, величины тока, формы канавки и положения сварки.
(2) Выберите подходящий угол сварки: При сварке в горизонтальном направлении сварочный пистолет должен быть перпендикулярен свариваемому шву горизонтально и иметь наклон вперед примерно на 20° относительно продольного направления свариваемого шва, то есть направления сварки. При ручной вертикальной сварке сварочный пистолет должен быть перпендикулярен свариваемому шву горизонтально и иметь наклон 0°~10° относительно направления сварки. При горизонтальной сварке сварка CO2 не образует шлака и не оказывает подъемного эффекта на расплавленную ванну, что облегчает стекание расплавленного железа вниз и вызывает неполное сплавление. Поэтому угол наклона сварочного пистолета должен быть перпендикулярен направлению сварки, а угол с основным материалом не должен быть слишком малым, иначе легко может произойти неполное сплавление на верхней поверхности канавки.
(3) Обеспечение амплитуды колебаний сварочной проволоки: Во время сварки необходимо гарантировать определенную амплитуду колебаний сварочной проволоки в зависимости от толщины основного материала и формы канавки. Особенно важна амплитуда колебаний сварочной проволоки при сварке плоских поверхностей и вертикальной сварке, когда толщина основного материала велика.
(4) Определите количество сварочных слоев в соответствии с толщиной основного материала и постарайтесь сваривать несколько слоев и несколько проходов: толщина каждого слоя должна строго контролироваться. Это также связано со скоростью сварки. Чем выше скорость сварки, тем меньше толщина сварочного слоя, что позволяет избежать неполного сплавления; чем ниже скорость сварки, тем толще сварочный слой, что легко может привести к неполному сплавлению.
(5) Усилить очистку канавки и межслойного пространства
В-четвертых, неполное проплавление дефектов сварки стальных труб.
Неполное проплавление — это явление, при котором корень сварного шва не проплавлен полностью. Дефекты неполного проплавления могут возникать как при односторонней, так и при двусторонней сварке. При сварке в защитной газовой среде CO2 с использованием тонкой проволоки в режиме короткого замыкания явление неполного проплавления также легко возникает из-за низкого теплового воздействия на заготовку.
В-пятых, причины неполного проплавления при сварке стальных труб.
Основными причинами неполного проплавления являются низкий сварочный ток, слишком высокая скорость сварки, неподходящий размер канавки или несовпадение сварочной проволоки с центром сварного шва. В частности, это включает следующие аспекты:
(1) Слишком малый сварочный ток, слишком высокая скорость сварки и малый подвод тепла приводят к уменьшению выделяемого сопротивления, что делает мощность проплавления дуги недостаточной, и край сварного шва не может быть полностью расплавлен.
(2) Сварочная дуга слишком длинная, и расплавленные капли металла электрода не только переходят в расплавленную ванну, но и переходят в нерасплавленный основной металл.
(3) На поверхности сварного шва присутствуют оксиды, ржавчина, масло, вода и другие загрязнения.
(4) При сварке трубопровода узел устьевой части трубы не соответствует требованиям, например, малый зазор узла устьевой части трубы, малый угол канавки, слишком толстый или неровный затупленный край устьевой части трубы и т. д.
(5) Сварка слишком быстро рассеивает тепло, что приводит к слишком быстрой кристаллизации расплавленного металла и, как следствие, к недостаточному сплавлению с основным металлом.
(6) Покрытие электрода имеет эксцентриситет, является влажным или подвержено воздействию погодных условий.
(7) Недостаток квалификации оператора, например, неправильный угол наклона электрода и способ подачи стержня, отсутствие опыта в управлении расплавленной ванной и т. д.
(8) Шлифовка и сборка соединения не соответствуют требованиям. Неполное проплавление также является относительно опасным дефектом, и его вред уступает только трещинам.
Шестой метод контроля дефектов сварки стальных труб, вызванных неполным проплавлением.
(1) Выберите разумную форму канавки: Ручная сварка CO2 с большой канавкой и малым зазором проще в выполнении, чем с малой канавкой и большим зазором, что способствует улучшению проплавления. Для стыковых сварных швов с прокладками, чтобы обеспечить полное проплавление корня, канавка без затупленных краев предпочтительнее, чем с затупленными, и следует оставить компенсационный зазор между прокладкой и деталью. Для обеспечения полного проплавления корня шва конструкция сварного шва должна избегать «мертвых зон», до которых сварочная проволока не может добраться.
(2) Выберите правильный сварочный ток и сварочное напряжение: При сварке Т-образных соединений в защитной газовой среде CO2, поскольку сварка в плоском положении затруднена, можно использовать горизонтальное положение для сварки.
(3) Предотвращение неполного проплавления сварных швов трубопроводов: При строительстве крупных трубопроводов дефекты неполного проплавления сварных швов трубопроводов недопустимы. Если при проверке обнаружено неполное проплавление, это должно быть немедленно расценено как несоответствие требованиям. Меры по предотвращению дефектов неполного проплавления сварных швов трубопроводов следующие:
① Исходя из требований процесса сварки, выберите оптимальное сочетание сварочного тока, зазора между трубой и кромкой, угла закругления и угла канавки.
② Очистите сварочную поверхность от оксидов, ржавчины, масляных пятен и других загрязнений.
③ В начале сварки и соединения можно сначала использовать длительный предварительный нагрев дугой, а затем прижать дугу для сварки, при этом корень шва должен быть полностью проварен.
④ После каждой остановки дуги используйте угловую шлифовальную машинку для шлифовки шва. Длина шлифовки обычно составляет 15–20 мм, что обеспечивает плавный переход.
⑤ При выполнении корневой сварки необходимо строго контролировать диаметр расплавленного отверстия. Для сварных швов, требующих односторонней сварки и двустороннего формования, оператор должен всегда контролировать диаметр расплавленного отверстия в пределах 2,5–3 мм и поддерживать скорость перемещения проволоки с помощью крючка. Только таким образом можно получить красивый внутренний шов, соответствующий требованиям качества.
⑥ При использовании электродуговой сварки для сварки корня шва вниз, если скорость окружающего ветра превышает 5 м/с, необходимо принять ветрозащитные меры для обеспечения качества сварки.
Дата публикации: 13 марта 2025 г.