Što uzrokuje kvarove pri zavarivanju i kako se s njima nositi

 

 

Kao bitan dio moderne proizvodnje, kvaliteta zavarivanja izravno utječe na ukupnu izvedbu i sigurnost proizvoda. Međutim, zbog raznih čimbenika tijekom procesa zavarivanja često se javljaju različiti nedostaci pri zavarivanju. Ovi nedostaci ne samo da smanjuju čvrstoću, trajnost i izgled zavarenih spojeva, već također mogu dovesti do ozbiljnih sigurnosnih incidenata. Stoga je razumijevanje uzroka grešaka u zavarivanju i njihova otklanjanja od velike važnosti za poboljšanje kvalitete zavarivanja i osiguravanje učinkovitosti proizvoda.

 

▲ Greške pri zavarivanju

 

 

I Klasifikacija nedostataka zavarivanja

 

Greške zavarivanja mogu se kategorizirati u dvije vrste na temelju njihovog položaja u zavaru: vanjske greške i unutarnje greške. Vanjski nedostaci, također poznati kao nedostaci izgleda, nalaze se na površini zavara i mogu se promatrati golim okom ili pod malim povećanjem, kao što su podrezivanja, prskanje zavara, udubljenja, deformacije zavarivanja, površinska poroznost i površinske pukotine. Unutarnji nedostaci nalaze se unutar zavara i mogu se otkriti samo destruktivnim ispitivanjem ili posebnim metodama ispitivanja bez razaranja, kao što su nedostatak stopljenosti, nepotpuno prodiranje, unutarnja poroznost, uključci troske i pukotine.

 

 

II Uzroci grešaka u zavarivanju

 

1. Vanjski nedostaci

 

(1) Podrivanje

Udubljenje se odnosi na udubljenja ili utore koji su ostali na rubovima zavara nakon što se osnovni metal rastali pomoću luka ili plamena i nisu ispunjeni metalom zavara. Glavni uzroci uključuju prejaku struju zavarivanja, predugi luk, nepravilan kut ili pomicanje elektrode (žice za zavarivanje) i nepravilnu brzinu zavarivanja.

 

▲ Podrivanje

 

(2) Prskanje zavara

Prskanje zavara odnosi se na rastaljeni metal zavara koji teče na osnovni metal ili korijen zavara s nedovoljno topline tijekom procesa zavarivanja i stvara grudice metala koje se ne stapaju s osnovnim materijalom nakon hlađenja. Uzroci uključuju lošu kvalitetu elektrode, prejaku struju zavarivanja, predugi luk, sporu brzinu zavarivanja i nepravilan kut i kretanje elektrode.

 

▲ Prskanje zavara

 

(3) Konkavnosti i zavarene deformacije

Konkaviteti su obično uzrokovani neuspjehom držanja elektrode (žice za zavarivanje) tijekom kratkog razdoblja pri prekidanju luka, što rezultira kraterima luka. Deformacije nastale zavarivanjem mogu biti uzrokovane neadekvatnom pripremom, lošim učvršćenjem ili neadekvatnim radnim vještinama.

 

▲ Konkavnosti i zavarene deformacije

 

(4) Površinska poroznost

Površinska poroznost nastaje kada plin ne uspije u potpunosti izaći iz zavarene kupke tijekom zavarivanja, stvarajući rupe na površini zavarenog metala. Glavni uzroci su neusklađenost materijala za zavarivanje i obratka sa zahtjevima procesa, mala struja zavarivanja, prebrza brzina zavarivanja, predug luk i neadekvatna zaštita područja zavarivanja.

 

2. Unutarnji nedostaci

 

(1) Nedostatak fuzije i nepotpuna penetracija

Nedostatak taljenja odnosi se na područja gdje se metal zavara ne stapa s osnovnim metalom ili između slojeva zavara. Nepotpuno prodiranje odnosi se na neuspjeh potpunog stapanja korijena spoja tijekom zavarivanja. Ovi nedostaci nastaju zbog nedovoljne struje zavarivanja, prebrze brzine zavarivanja, lošeg dizajna utora, netočnog kuta elektrode i neadekvatne tehnike zavarivanja.

 

▲ Nedostatak fuzije i nepotpuna penetracija

 

(2) Uključci troske

Uključci troske odnose se na zaostalu trosku koja je ostala u zavarivanju nakon zavarivanja. Uzroci uključuju nisku struju zavarivanja, prebrzu brzinu zavarivanja, nečiste površine obratka, nepotpuno uklanjanje troske kod višeslojnog zavarivanja i lošu kvalitetu elektrode.

 

▲ Uključci troske

 

(3) Pukotine

Pukotine su jedan od najopasnijih nedostataka zavarenih spojeva, a uzroci su složeni i raznoliki. Oni uključuju lošu tehniku ​​zavarivanja, neodgovarajuće specifikacije zavarivanja, visoka unutarnja naprezanja u zavaru, visoku osjetljivost materijala na pukotine i lošu kvalitetu materijala za punjenje. Osim toga, različite vrste pukotina, kao što su vruće pukotine, hladne pukotine i pukotine uslijed ponovnog zagrijavanja, uzrokovane su različitim čimbenicima.

 

▲ Pukotine

 

 

III Lijekovi za nedostatke zavarivanja

 

1. Lijekovi za vanjske nedostatke

 

(1) Podrivanje

Manja i plitka udubljenja mogu se mehanički zagladiti kako bi se stvorio gladak prijelaz. Ozbiljno i duboko potkopavanje treba popraviti zavarivanjem. Preventivne mjere uključuju odabir odgovarajućih parametara procesa zavarivanja, kontrolu duljine luka i ovladavanje potrebnim tehnikama pomicanja elektrode.

 

(2) Prskanje zavara

Prskanje zavara može se ukloniti mehaničkim brušenjem, a zavar treba ponovno napraviti kako bi se povratila glatkoća. Preventivne mjere uključuju odabir odgovarajuće struje zavarivanja i kuta elektrode te održavanje konstantne brzine zavarivanja.

 

(3) Konkavnosti i zavarene deformacije

Konkavnosti i zavarene deformacije mogu se ispraviti brušenjem, mehaničkim ravnanjem ili toplinskom obradom. Preventivne mjere uključuju odgovarajuću pripremu prije zavarivanja, korištenje kvalificiranih učvršćivača i poduzimanje koraka za uklanjanje zaostalih deformacija.

 

(4) Površinska poroznost

Površinska poroznost može se ukloniti brušenjem i ponovnim zavarivanjem kako bi se popunile praznine. Preventivne mjere uključuju čišćenje materijala za zavarivanje i obradaka, odabir odgovarajuće struje i brzine zavarivanja te poboljšanje zaštite područja zavarivanja.

 

 

2. Pravni lijekovi za unutarnje kvarove

 

(1) Nedostatak fuzije i nepotpuna penetracija

Nedostatak fuzije i nedostatci pri nepotpunom prodiranju obično zahtijevaju zavarivanje za popravak ili žljebljenje i ponovno zavarivanje. Za otvorene konstrukcije izravni popravak zavara može se izvesti na nepotpunom području prodiranja. Za kritične zavare gdje izravni popravak nije izvediv, metal zavara u oštećenom području treba u potpunosti ukloniti prije ponovnog zavarivanja.

 

(2) Uključci troske

Uključke troske potrebno je ukloniti izdubljivanjem neispravnog područja prije ponovnog zavarivanja. Preventivne mjere uključuju poboljšanje čišćenja površine, odabir odgovarajuće struje i brzine zavarivanja te osiguravanje temeljitog uklanjanja troske između slojeva zavara.

 

(3) Pukotine

Popravci pukotina su složeniji i zahtijevaju specifične mjere ovisno o vrsti i mjestu pukotine. Za vruće pukotine i pukotine od ponovnog zagrijavanja, oštećeno područje treba izdubiti, a zavar ponovno napraviti, uz poboljšanu kontrolu temperature i mjere za smanjenje naprezanja tijekom zavarivanja. Hladne pukotine mogu zahtijevati zagrijavanje, korekciju tlaka ili druge metode za popravak i prevenciju.

 

 

IV Studije slučaja specifičnih nedostataka zavarivanja

 

1. Defekti potkopavanja

• Fenomen:Udubljenja ili brazde koje se pojavljuju duž vrhova ili korijena zavara tijekom zavarivanja, niže od površine osnovnog materijala.
• Uzrok:Prevelika struja zavarivanja, predugi luk, neodgovarajući kut elektrode (žice za zavarivanje), prebrza brzina zavarivanja itd.
• utjecaj:Slabi čvrstoću zavarenog spoja, stvara koncentraciju naprezanja i smanjuje vijek trajanja od zamora.

 

2. Defekti prskanja zavara

• Fenomen:Metalne grudice nastale istjecanjem rastaljenog metala izvan zavara na nestopljeni osnovni materijal.
• Uzrok:Prevelika struja zavarivanja, presporo zavarivanje, neodgovarajući kut elektrode (žice za zavarivanje) itd.
• utjecaj:Utječe na izgled, stvara točke koncentracije naprezanja i ometa učinkoviti protok medija u cjevovodima.

 

3. Defekti poroznosti

• Fenomen:Plinski džepovi nastali unutar ili na površini zavarenog metala kada plin ne uspije izaći tijekom zavarivanja.
• Uzrok:Vlaga u materijalima za zavarivanje, nečisti zaštitni plin, prebrza brzina zavarivanja, predugi luk itd.
• utjecaj:Smanjuje kompaktnost zavara, smanjuje efektivni radni presjek zavara i utječe na mehanička svojstva zavara.

 

4. Defekti uključivanja troske

• Fenomen:Nemetalni uključci u metalu šava.
• Uzrok:Mala struja zavarivanja, prebrza brzina zavarivanja, nečisti utori, nepotpuno uklanjanje troske između slojeva kod višeslojnog zavarivanja itd.
• utjecaj:Utječe na mehanička svojstva i kompaktnost zavara, potencijalno dovodeći do pucanja zavara.

 

5. Nedostatak fuzije i nedostatci nepotpunog prodiranja

• Fenomen:Nedostatak taljenja odnosi se na nepotpuno taljenje između metala zavara i osnovnog materijala ili između slojeva zavara. Nepotpuno prodiranje odnosi se na nepotpuno stapanje na korijenu spoja tijekom zavarivanja.
• Uzrok:Niska struja zavarivanja, prebrza brzina zavarivanja, loš dizajn utora, neodgovarajući kut elektrode (žice za zavarivanje) itd.
• Utjecaj: Sznačajno smanjuje mehanička svojstva zavara, čineći ga jednim od najopasnijih nedostataka u zavarivanju.

 

6. Defekti pukotina

• Fenomen:Nova sučelja nastala razaranjem atomskih sila vezivanja u lokaliziranim područjima zavarenog spoja.
• Uzrok:Zaostalo naprezanje od zavarivanja, loša kvaliteta osnovnog materijala ili dodatnog materijala, nepravilan odabir parametara procesa zavarivanja itd.
• utjecaj:Oštri vrhovi pukotina stvaraju značajne koncentracije naprezanja, ozbiljno utječući na strukture podvrgnute izmjeničnim i udarnim opterećenjima, što može dovesti do strukturalnog sloma.

 

 

V Zaključak

 

Uzroci kvarova pri zavarivanju su različiti, a otklanjanje se mora prilagoditi specifičnim situacijama. Tijekom stvarnih procesa zavarivanja, striktno pridržavanje specifikacija postupka zavarivanja, poboljšana kontrola kvalitete te pravodobno otkrivanje i otklanjanje nedostataka zavarivanja ključni su za osiguranje kvalitete zavarenog spoja i ukupne učinkovitosti proizvoda. Dodatno, uz kontinuirani razvoj i napredak tehnologije zavarivanja, pojavljuju se nove metode i materijali zavarivanja, pružajući snažnu podršku za daljnje poboljšanje kvalitete i učinkovitosti zavarivanja.