Чести дефекти при заваръчните шевове: видове, причини и откриване разглежда непрекъснатостите, които се образуват при метално заваряване чрез сливане, защо възникват и как всяка от тях се намира преди да предизвика повреда в експлоатация. Всеки заваръчен шев съдържа непрекъснатости. Важното е дали техният вид, размер и местоположение надвишават допустимите граници на приложимия стандарт.
ISO 6520-1 групира заваръчните несъвършенства в шест семейства: пукнатини (група 100), кухини включително порьозност (200), твърди включвания като шлак (300), липса на сливане и проникване (400), неправилна форма като подрязване (500) и различни несъвършенства (600). Тази класификация съответства директно на начина, по който дефектът се държи и как се открива.
Заоблени обемни дефекти като газовите пори понасят много по-големи усилия в сравнение с остри планарни дефекти като пукнатини или липса на сливане.
Най-полезното разделение за избора на метод на инспекция е дали дефектът пробива повърхността или е погребан в обема на шева. Повърхностно-прекъсващи дефекти като подрязване, повърхностни пукнатини и повърхностна порьозност се намират чрез визуален преглед, изпитване с проникващи течности или магнитопрахов метод. Обемни дефекти като вътрешна порьозност, шлак и непълно проникване изискват радиографско или ултразвуково изпитване.
Планарните дефекти като липса на сливане и пукнатини са най-опасни и най-трудни за откриване, защото тясна пукнатина, лошо подравнена с радиографски лъч, може да бъде напълно пропусната.
Порьозността е газ, уловен по време на втвърдяването, обикновено от влага, замърсяване или загубен защитен газ. Тя е обемен и заоблен дефект, затова е относително безобидна, но групирана или линейна порьозност все пак може да не отговаря на изискванията за приемане.
Включванията от шлак са неметални остатъци, останали когато шлаковата корица от един проход не е почистена преди нанасянето на следващия шев. И двете се откриват надеждно с радиография, която ги показва като тъмни петна или удължени сянки.
Липсата на сливане възниква, когато заваръчният метал не се слее с основния метал или с предишен проход, обикновено поради недостатъчен топлинен внос, прекалено голяма скорост на задвижване или неправилен ъгъл на горелката. Непълното проникване е неспособност да се запълни коренът на съединението, предизвикано от тесни коренови пролуки, нисък ток или прекалено голяма дебелина на корена.
И двете са планарни и отнемат товарноносимата площ, затова са структурно сериозни. Ултразвуковото изпитване ги открива добре, защото звуковият лъч се отразява силно от плоската неслята повърхност.
Подрязването е жлеб, разтопен в основния метал на ръба на шева, който не е запълнен, причинен от прекомерен ток, прекалено дълга дъга или неправилен ъгъл на електрода. Това е повърхностен дефект и концентратор на напрежения, затова при съединения натоварвани на умора се ограничава строго.
Пръските (спатърът), изхвърлените капчици около шева, са козметичен проблем, но могат да прикрият реални дефекти. И двете се улавят чрез систематичен визуален преглед. Структурираната програма за инспекция на заварките започва с визуално приемане преди да се приложи който и да е обемен метод.
Пукнатините са най-малко поносимият дефект, защото са остри, планарни и често се развиват по време на експлоатация. Горещите пукнатини се образуват при втвърдяване, когато нискотопящи филми от сяра или фосфор се сегрегират по границите на зърната под въздействието на ограничение на свиването.
Студените пукнатини, наричани още водородно подпомогнати или забавени напуквания, изискват едновременно три фактора: дифузируем водород от влага или замърсяване, твърда чувствителна микроструктура в зоната, повлияна от топлината, и разтегателно напрежение. Те могат да се появят часове след заваряването, затова при по- високо якостни стомани инспекцията за приемане често се отлага до 48 часа.
Контролът означава сухи консумативи, правилно предварително нагряване и процеси с ниско съдържание на водород.
Непрекъснатостта се превръща в дефект само когато надхвърли границите за приемане. ISO 5817 дефинира нива на качество B, C и D (B е най-строгото) за стоманени шевове, и пукнатини, липса на сливане и липса на проникване не са допустими при никое от тези нива. Структурни кодекси като AWS D1.1 задават собствени критерии за приемане за серийни заварки, докато ASME BPVC Раздел IX регулира квалификацията на заваръчните процедури и заварчиците, а не границите за приемане в експлоатация. Същата малка пора може да премине при ниво D, но да бъде отхвърлена при ниво B. Таблицата по-долу свързва всеки дефект с обичайната му причина и метода, който го открива.
| Дефект | Типична причина | Основен метод за откриване |
|---|---|---|
| Порьозност | Уловен газ, влага, загубен защитен газ | Радиографско изпитване; визуален преглед, ако е на повърхността |
| Включване от шлак | Шлак не е почистен между проходите | Радиографско и ултразвуково изпитване |
| Липса на сливане | Нисък топлинен внос, лоша техника | Ултразвуково изпитване (планарно) |
| Непълно проникване | Тесен корен, нисък ток, бързо движение | Радиографско и ултразвуково изпитване |
| Подрязване | Прекомерен ток, дълга дъга, неправилен ъгъл | Визуален преглед |
| Гореща (при втвърдяване) пукнатина | Сегрегация на сяра или фосфор, ограничение | Ултразвуково; проникващо или магнитопрахово, ако е на повърхността |
| Студена (водородна) пукнатина | Дифузируем водород, твърда HAZ, напрежение | Ултразвуково; забавено магнитопрахово изпитване |
Повърхностните пукнатини в феромагнитни стомани се намират бързо с магнитопрахово изпитване, докато погребаните обемни дефекти се документират с радиографско изпитване. Регистрирането на тези резултати от инспекциите, решенията за приемане и поправъчните заварки за всяко съоръжение е по-лесно в една система за поддръжка. Запазете демонстрация на Fabrico, за да видите как историята на инспекциите на заварките може да се записва заедно с архивите на оборудването.
Непрекъснатост е всяко прекъсване в нормалната структура на шева. Тя се превръща в дефект само когато надвишава критериите за приемане на приложимия код или спецификация.
Пукнатините и липсата на сливане са най-сериозни, защото са остри, планарни и намаляват товароносимата площ, като действат като точки за иницииране на пукнатини. Студените водородни пукнатини са особено коварни, защото могат да се появят часове след като шевът е изстинал.
Липсата на сливане е тясна планарна неспойност. Радиографията разчита на промяна в дебелината по пътя на лъча, така че плосък дефект, ако не е подравнен с лъча, може да остане невидим. Ултразвуковият лъч се отразява силно от плоската неслята повърхност, което го прави значително по-надежден за планарни дефекти.
Контролирайте трите допринасящи фактора: поддържайте нивото на дифузируем водород ниско чрез сухи, нисководородни консумативи и чисти съединения; приложете правилното преднагряване и междупроходна температура, за да забавите охлаждането и да омекотите зоната, повлияна от топлината; и намалете остатъчните напрежения чрез проектиране на съединението и последователността на заваряване.
Вход
Блог
