Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

План урока по спец.технологии

Специальность: «Электросварщик» Преподаватель специальных дисциплин: Малюгин Андрей Владимирович Тема урока: Дефекты сварных соединений и причины их возникновения Цели урока: обучающие – познакомить обучающихся с дефектами сварных соединений, дать им классификацию и условное обозначение; развивающие – развивать технологическую культуру, логическое мышление и умение применять полученные знания на практике; воспитательные – прививать интерес к профессии сварщика, ответственность за свой труд, бережное отношение к оборудованию.

Изучив данный учебный элемент, обучающиеся будут знать:

• основные дефекты сварных соединений;

• причины возникновения дефектов в сварных соединениях. Тип урока: комбинированный Форма урока: метод беседы с использованием объяснения Материально – техническое оснащение: плакаты – карточки «Дефекты сварных соединений», «Классификация сварных швов», карточки с заданием, компьютер, мультимедийный проектор

План урока

1. Организационный этап – 2 мин: проверка наличия обучающихся на уроке, сообщение им темы и целей урока

2. Актуализация опорных знаний обучающихся: проверка изученного материала - 10 мин

3. Формирование новых знаний – 20 мин

4. Закрепление изученного материала – 10 мин

5. Подведение итогов урока – 2 мин

6. Домашнее задание – 1 мин

Ход урока 1.Организационный этап – 2 мин 1.Отметить отсутствующих студентов на уроке 2.Проверка наличия тетрадей 3.Сообщение темы урока и разъяснение целей

1. Актуализация опорных знаний – 10 мин

Задания для проверки ранее изученного материала (приложение №1)

1. В какой последовательности производится сварка балок?

В первую очередь выполняют стыковой шов полки с увелеченной толщиной, 2-ое стыковой шов второй полки, третьим швом сваривается стык стенки, 4-ое угловые поясные швы.

1. От чего зависит техника сварки стыков трубопроводов?

Техника сварки стыков трубопроводов принимается в зависимости от диаметра трубы, толщины ее стенки и химического состава металла

1. Как сваривают трубы диаметром до 200 мм, более 200 мм?

Трубы до 200 мм - сваривают сплошными швами, более 200 мм - обратноступенчатым методом.

1. Сварка неповоротных стыков труб?

Неповоротные стыки труб при толщине стенок до 12 мм свариваются в 3 слоя. Высота каждого слоя не должна превышать 4 мм, а ширина валика должна быть равной двум-трем диаметрам электрода.

1. Формирование новых знаний – 20 мин (презентация)

Дефе́кт:

Дефект — производственный брак.

Дефект — в геометрии: разность между величиной () и суммой углов геометрической фигуры или полным углом в точке.

Дефекты материалов:

Дефекты толстолистовой стали

Дефекты обработки древесины

В анатомии человека:

Дефект речи

В физике:

Квантовый дефект

Дефект массы — характеризует устойчивость ядра.

К дефектам сварных соединений относятся различные отклонения от установленных норм и технических требований к размерам, форме и свойствам сварных соединений, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность и могут привести к разрушению сварного соединения и всей конструкции.

В процессе изготовления сварного соединения в металле шва и около шовной зоне могут быть получены сварочные дефекты.

По величине дефекты подразделяют:

А) макроскопические, они хорошо видны невооруженным глазом или рассматриваются под лупой;

Б) микроскопические, рассматриваемые под микроскопом с увеличением от 50 до 1500 раз.

По характеру залегания дефекты в сварных соединениях делятся на внешние и внутренние.

Наружные дефекты

К наружным дефектам сварных швов относят нарушение размеров и формы шва, подрезы и другие отклонения, которые могут быть обнаружены при внешнем осмотре сварного соединения.

Нарушение формы и размеров сварного шва чаще всего вызваны колебаниями напряжения в электрической сети, небрежностью в работе или низкой квалификацией сварщика, проявляющейся в неправильном выборе режимов, неточном направлении электрода и методике его перемещения.

Внутренние дефекты сварочных швов

К внутренним дефектам сварных швов относят дефекты трещины, поры, шлаковые включения, оксидные включения, вольфрамовые включения, которые не могут быть обнаружены при внешнем осмотре сварного соединения, т.е. не выходят на поверхность сварного шва.

Трещина сварного соединения — дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах.

В зависимости от ориентации трещины делятся на

• продольные;

• поперечные;

• радиальные.

Причины появления трещин:

• нарушение разработанной технологии сварки;

• несоответствие применяемых сварочных материалов;

• склонность свариваемого металла к закалке;

• высокие скорости охлаждения сварного соединения;

• сварка изделия при низкой температуре.

Причина появления кратерной трещины — резкий обрыв сварочной дуги.

Исправление: вырезка, вышлифовка до полного удаления дефекта с последующей заваркой.

Свищи

Свищ в сварном соединений — дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве.

Причины появления свища:

• плохая подготовка сварных кромок под сварку (наличие ржавчины, масла и т. д.) и как результат обильное местное выделение из металла сварочной ванны газов в момент его затвердевания.

Исправление: высверловка, вышлифовка до полного удаления с последующей заваркой.

Поры

Поры в сварном соединений — дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

Цепочка пор в сварном соединений — группа пор в сварном шве, расположенных в линию.

Скопление пор в сварном соединений – группа близко расположенных пор.

Причины появления пор:

• сварка увлажненными (непросушенными) покрытыми электродами;

• плохая подготовка кромок под сварку (наличие ржавчины, масла, краски и др. загрязнений);

• завышение скорости сварки.

Исправление: для плоских элементов — вышлифовка, механическая строжка или фрезеровка, воздушно-дуговая строжка (ВДС) угольными электродами с последующей заваркой.

Для трубных элементов — выборка дефектов на токарном станке с последующей заваркой.

Непровар — дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков сварного шва.

Причины непровара свариваемых между собой кромок:

• заниженный зазор между свариваемыми кромками;

• завышенное притупление кромок;

• малый угол скоса кромок;

• завышение скорости сварки;

• смещение электрода с оси стыка;

• недостаточная сила сварочного тока;

• неравномерная величина притупления кромок по длине стыка;

• новые валики (или слои) выполняются по слою предыдущего металла с неудаленным сварочным шлаком при многослойной сварке;

• недостаточно точное направление электрода относительно предыдущего валика (или слоя) при многослойной сварке;

• блуждание сварочной дуги (магнитное дутье).

Исправление: при небольших объемах работ — вышлифовка, при больших объемах работ — механическая строжка, фрезеровка на станке или воздушно-дуговой сторожкой, выплавка газовой резкой с последующей заваркой.

Прожог сварного соединения — дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

Причины прожога:

• завышенный сварочный ток;

• малое притупление свариваемых кромок;

• неравномерный зазор по длине между свариваемых кромок;

• малая скорость сварки;

• неравномерная величина притупления кромок по длине стыка

Исправление: зашлифовка с двух сторон с последующей заваркой.

Шлаковые включения сварного соединения — дефект в виде вкрапления шлака в сварном шве.

Причины появления шлаковых включений:

• завышение скорости сварки;

• плохая подготовка кромок под сварку;

• плохо отбита шлаковая корка предыдущего (нижнего) слоя,

• большая длина сварочной дуги.

Исправление: для плоских элементов — вышлифовка (отдельно стоящий и скопление шлака).

Для трубных элементов — вышлифовка (отдельно стоящий или скопление шлака), выборка на токарном станке (цепочки шлака) с последующей заваркой.

Подрез

Подрез зоны сплавления — дефект в виде углубления по ли­нии сплавления сварного шва с основным металлом

Подрезы зоны сплавления: как правило — двусторонний при сварке стыкового шва, и односторонний на вертикальной плоскости при сварке углового шва.

Причины появления подреза:

• низкая квалификация сварщика (неправильные поперечные движения концом электрода);

• смещение электрода в сторону вертикальной стенки при сварке углового шва (подрез вертикальной стенки);

• завышение сварочной дуги;

• завышенная скорость сварки;

• эксцентричность покрытия электрода.

Исправление: расшлифовка (сглаживание) подрезов или их подварка.

Дефекты формирования сварного соединения

К дефектам формирования сварного соединения относятся: наплыв в сварном соединении — дефект в виде натекания металла шва на поверхность ос­новного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним;

кратер — дефект в виде полости или впадины, образовавшийся при усадке расплавленного металла при затвердевании, располагается в местах резкого обрыва дуги или окончания сварки;

Непровар или неполный провар – это несплавление основного металла на участке или по всей длине шва, появляющееся из-за неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения (заполнить зазор между деталями).

Закрепление урока:

Карточки с заданием и тест по теме (прил.1) для закрепления материала - 10 мин

Подведение итогов урока – 2 мин

1. К дефектам сварных соединений относятся?

2. По величине дефекты подразделяют?

3. По характеру залегания дефекты в сварных соединениях делятся на какие виды?

4. К наружным дефектам сварных швов относят?

5. К внутренним дефектам сварных швов относят?

Приложение 1. Контрольные вопросы

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ.

1. Что называется трещиной?

а) Дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к ниму зонах.

б) Дефект в виде внутренней полости.

в) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

2. Что называется порой?

а) Дефект в виде полости или впадины, образованной при усадке металла шва.

б) Дефект, имеющий ответвления в различных направлениях.

в) Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

3. Что называется непроваром кромок?

а) Дефект, ориентированный вдоль сварного шва в виде разрыва.

б) Дефект в виде несплавления в сварном соединении, вследствие неполного расплавления кромок.

в) Дефект в виде скопления шлака в сварном шве.

4. Что называется прожогом?

а) Дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве.

б) Дефект в виде полости или впадины в сварном шве.

в) Дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

5. Что такое шлаковое включение?

а) Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

б) Дефект в виде шлака в сварном шве.

в) Дефект в виде углубления по линии сплавления шва с основным металлом.

6. Что называется подрезом?

а) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

б) Дефект в виде несплавления в сварном соединении, вследствие неполного расплавления кромок.

в) Дефект в виде углубления на поверхности обратной стороны сварного одностороннего шва.

7. Что такое кратер?

а) Дефект в виде воронкообразного углубления в середине сварного шва.

б) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

в) Дефект в виде полости или впадины, образовавшийся при усадке расплавленного металла при затвердевании в конце сварного шва.

8. Что называется прижогом?

а) Дефект в виде окалины или пленки окислов на поверхности сварного соединения.

б) Дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного .соединения.

в) Дефект в виде местного повреждения поверхности основного металла, возникшее в результате случайного или преднамеренного возбуждения дуги вне разделки соединения.

9. Каковы причины появления пор?

а) Хорошо прокаленные электроды.

б) Влажные электроды.

в) Наличие ржавчины или масла на сварочных кромках.

10. Каковы причины появления брызг электродного металла?

а) Большая длина сварочной дуги.

б) Большая ширина сварного шва.

в) Магнитное дутье.