Дефекты сварных соединений

Система контроля качества, создаваемая с целью обследования объекта на наличие отклонений от технических требований, призвана выявлять дефекты, несущие угрозу для конструкции. Сварные соединения — один из главных объектов контроля.

Сварка плавлением — сложный процесс физико-химических преобразований. Качество сварного шва зависит от множества факторов, которые приходится учитывать при разработке сварочной технологии и выборе оборудования.

Основные дефекты швов сварных соединений

В идеале металл в зоне соединения не должен уступать по механическим свойствам  материалу соединяемых деталей. На практике неизбежно возникают отклонения, влияющие на состав и структуру металла шва. Те из них, которые по своим параметрам выходят за рамки отработанной технологии, признаются дефектами.

Дефекты сварки перечислены и систематизированы ГОСТ 30242-97.

По своей локализации дефекты шва разделяют на наружные (внешние) и внутренние. Наружные отклонения могут быть обнаружены при визуальном обследовании как с помощью инструментальных средств, так и без них. Внутренние дефекты сварных соединений опасны именно тем, что незаметны при внешнем осмотре, и если не использовать средства неразрушающего контроля, они проявят себя разрушением или потерей герметичности.

Основные типы дефектов, описываемые стандартом это:

•  трещины (продольные, поперечные, радиальные и пр.), т.е. дефекты материала в виде разрыва;
•  поры или полости (цепочки и скопления пор, свищи и др.), образуемые выделяющимися газами;
•  твердые включения (флюсовые, оксидные, металлические — попадание инородных частиц в материал шва;
•  несплавления, непровары, представляющие собой зоны, не заполненные металлом; 
•  отклонения формы шва (подрезы, искажения профиля, смещения кромок, прожоги и т.п.) как в поперечном сечении, так и вдоль линии соединения;
•  прочие дефекты.

Чем грозит дефект сварного шва

С точки зрения прочности дефекты сварки опасны ослаблением сечения несущей детали в местах, не заполненных металлом шва и зонах измененной кристаллической структуры, возникновением точек концентрации напряжения и разрушениями при ударных и циклических нагрузках. Дефекты сварных соединений труб и резервуаров опасны потерей герметичности. Кроме этого, многие дефекты могут служить очагами коррозии.

Последствия отклонения параметров шва от предписанных техническими требованиями зависят от задачи, выполняемой конструкцией. В зависимости от оценки последствий разрушения, устанавливается допустимость каждого вида дефектов. Для недопустимых дефектов сварных соединений определяется возможность и способы их устранения.

Устранение дефектов сварки

Причины дефектов сварных соединений известны. Также как и способы борьбы с ними: совершенствование технологии, строгое выполнение требований по подготовке кромок и проведению сварки, обучение сварщиков, повышение квалификации.

Возможность исправления выявленных дефектов шва определяется в каждой отрасли и даже для отдельного объекта, изделия по-своему. В общем случае можно, например, срезать излишек металла в случае наплыва или натека, «доварить», добавить металл в полость трещины или раковины, но точечная, не предусмотренная отработанной технологией, плавка материала может повлиять на структуру шва нежелательным образом. Для объектов повышенной опасности более надёжной признается полная переделка.

В любом случае после устранения дефекта необходимо тщательное обследование зоны доработки с использованием неразрушающего контроля.