Дефекты сварки термомеханического класса

Дефекты при точечной сварке. 1. Непровар — отсутствие или малый диаметр ядра. Основные причины непровара: падение напряжения в сети, ввод в контур машины больших магнитных масс, шунтирование тока через соседние точки или случайные контакты, большой диаметр контакта электрода, большое давление, увеличение толщины свариваемых деталей, уменьшение времени сварки, наличие оксидной пленки на поверхности свариваемых деталей, следов масел, краски и других загрязнений.

• 2. Выплеск металла. Причинами выплеска являются: плохая очистка деталей или электродов, малое давление, большая сила тока или длительность сварки.
• 3. Прожог, причины которого следующие: значительное загрязнение поверхности деталей, загрязнение поверхности электродов, снижение давления.
• 4. Трещины. Причинами появления трещин являются: жесткий режим сварки; малое ковочное давление при сварке больших толщин, а также преждевременное снятие давления при кристаллизации ядра. Трещины, как правило, распространяются от центра ядра к поверхности.
• 5. Раковины и пористость. Причины образования раковин и пористости следующие: малое давление, загрязнение поверхности металла, выплеск.
• 6. Вмятины (более 10—20% толщины листа). Причинами появления вмятин являются: недостаточные диаметры контактной поверхности электрода, перегрев точки, значительный выплеск металла, плохое охлаждение электродов. Эти же причины могут вызвать отклонение размеров сварных точек от заданных в чертежах.

Дефекты при шовной сварке. 1. Негерметичность шва (вызывается теми же причинами, что и непровар при точечной сварке).

• 2. Подплавление поверхности деталей вследствие плохой очистки деталей и роликов.
• 3. Прожог, причины которого следующие: плохая очистка деталей и загрязнение роликов, большие зазоры между деталями, снижение давления.

Дефекты при стыковой сварке: смещение свариваемых леталей, непровар, перегрев и пережог, подгар поверхности деталей в зажимах, чрезмерно большое количество выдавленного металла, трещины, остатки шлаков и оксидов в сварном шве.

Указанные дефекты могут возникнуть вследствие неправильно подобранных режимов сварки, некачественной подготовки деталей под сварку, наличия неисправностей в сварочной машине. Например, подгар поверхности деталей в зажимах возможен, если плохо зачищены наружные поверхности деталей, зажимов или если последние изношены и их контакт с деталями осуществляется только по отдельным участкам. Основными дефектами сварки механического класса являются: непровары, деформации изделий, трещины.

Дефекты при пайке возможны следующие.

• 1. Смещение паяемых элементов. Оно возникает при недостаточно точной сборке деталей под пайку, отсутствии фиксации и закрепления деталей.
• 2. Раковины в швах. Их причиной чаще всего могут быть усадочные явления, возникающие при кристаллизации припоя, особенно если в этот момент не поступает жидкий припой с периферийных участков. Вероятность возникновения усадочных раковин возрастает при увеличении зазора.
• 3. Пористость в паяном шве. Она наблюдается в тех случаях, когда пайка ведется при повышенной температуре, в результате чего происходит испарение отдельных компонентов припоя или флюса. Причиной пористости при газопламенной пайке является наличие влаги во флюсе или на поверхности прутка припоя в виде адсорбированного слоя. При диффузионной пайке пористость возникает при нескомпенсированной диффузии между жидкой и твердой фазами.
• 4. Флюсовые и шлаковые включения. Их появлению в шве могут способствовать неправильный выбор флюса, когда температура его плавления выше температуры плавления припоя или его удельная плотность больше удельной плотности припоя; плохая подготовка поверхности под пайку, нарушение режимов пайки. Так, чрезмерный и длительный нагрев может привести к такому химическому взаимодействию между флюсом и основным металлом, в результате которого образуются твердые продукты реакции.
• 5. Трещины. Они могут возникнуть в шве, зоне спая и основном металле, непосредственно примыкающем к ней. В шве трещины образуются в процессе кристаллизации припоя. По своему характеру они относятся к кристаллизационным трещинам, зарождение которых вызывается внутренними растягивающими напряжениями и низкой пластичностью материала шва, состоящего из зерен, разобщенных жидкой прослойкой. Отмечено, что чем шире интервал кристаллизации припоя, чем больше в нем легкоплавких примесей, тем вероятнее появление таких дефектов. Во избежание трещин в шве перемещать детали до полного затвердевания припоя не допускается. Трещины в зоне спая возникают под влиянием напряженного состояния и из-за низких пластических свойств припоя и зоны спая, что имеет место при пайке сталей, склонных к закалке. Трещины в основном металле образуются под воздействием жидкого припоя, который диффундирует по границам зерен, растворяет их и может ослабить межзеренные связи. Чаще всего это явление наблюдается при пайке деталей, изготовленных штамповкой, гибкой или подвергавшихся каким-либо видам деформации. Поэтому перед пайкой такие детали следует термообрабатывать для снятия внутренних напряжений. В целом необходимо отметить, что по сравнению со сваркой при пайке трещины образуются значительно реже.
• 6. Непропай. Причины этого дефекта следующие:
  • а) зазор больше установленного оптимального зазора для данного материала и припоя;
  • б) плохое качество подготовки поверхности под пайку;
  • в) недостаточный нагрев участка паяемого соединения;
  • г) окисление припоя, наличие в нем примесей;
  • д) невозможность выхода газов, выделяющихся при пайке. Для устранения этого явления в деталях, представляющих собой замкнутые объемы, сверлятся специальные отверстия.
• 7. Деформации, которые, так же как и при сварке, могут быть местными и общими, захватывающими все изделие. Они являются следствием неравномерного нагрева и охлаждения, а также недостаточно точной сборки. Более значительные деформации возникают при пайке деталей разной толщины и соединений из материалов с резко отличающимися коэффициентами линейного расширения.

Как при сварке, так и при пайке могут иметь место дефекты формы швов — несоответствие размеров сварных и паяных швов по высоте и ширине требованиям нормативно-технической документации.

Причинами указанных дефектов являются:

• а) неточности сборки деталей под сварку и пайку;
• б) нарушение режимов сварки и пайки.