При сварке стальных конструкций следует учитывать множество моментов, пренебрежение которыми может привести к серьезным ошибкам. Сегодня мы подготовили для вас список часто упускаемых из виду моментов при сварке стальных конструкций. Будьте внимательны!

 

Пренебрежение выбором оптимального напряжения при сварке

Проявление и опасность

　　При сварке, независимо от того, идёт ли речь о наплавлении основного, заполняющего или покрывного шва, и независимо от размера кромки, используется одно и то же напряжение дуги. Это может привести к недостижению требуемой глубины и ширины проплавления, образованию подрезов, пор и брызг.

Меры предотвращения

　　В зависимости от ситуации следует выбирать длинную или короткую дугу для достижения оптимального качества и производительности сварки. Например, при сварке основного слоя, для достижения оптимальной глубины проплавления следует использовать короткую дугу; при сварке заполняющего или покрывного слоя для повышения производительности и ширины проплавления можно немного увеличить напряжение дуги.

 

Пренебрежение контролем длины дуги при сварке

Проявление и опасность

　　При сварке не регулируется длина дуги в зависимости от формы кромки, количества слоев сварки, способа сварки и типа электрода. Из-за неправильного использования длины сварочной дуги трудно получить сварной шов высокого качества.

Меры предотвращения

　　Для обеспечения качества сварного шва при сварке обычно используется короткая дуга, но в зависимости от ситуации можно использовать подходящую длину дуги для достижения оптимального качества сварки. Например, при сварке стыковых или угловых соединений V-образной формы первый слой должен выполняться с короткой дугой, чтобы обеспечить провар и избежать образования подрезов; второй слой может быть немного длиннее, чтобы заполнить сварной шов. При небольшом зазоре между сварными швами следует использовать короткую дугу, при большом зазоре дуга может быть немного длиннее, а скорость сварки выше. Дуга при сварке сверху должна быть максимально короткой, чтобы предотвратить стекание расплавленного металла; при сварке в вертикальном и горизонтальном положениях для контроля температуры сварочной ванны также следует использовать небольшой ток и короткую дугу. Кроме того, независимо от выбранного способа сварки, в процессе движения необходимо постоянно поддерживать постоянную длину дуги, чтобы обеспечить одинаковую ширину и глубину проплавления по всему сварному шву.

 

Недостаточный размер сварного шва в стыковых или угловых соединениях, требующих провара

Проявление и опасность

　　Недостаточный размер катета в стыковых или угловых соединениях типа Т-образного, крестообразного или углового соединений, требующих провара, или в соединениях фланца и верхнего пояса балки крана или аналогичных конструкций, имеющих расчет на усталость, приведет к тому, что прочность и жесткость сварного соединения не будут соответствовать проектным требованиям.

Меры предотвращения

　　В стыковых соединениях типа Т-образного, крестообразного или углового соединений, требующих провара, следует соблюдать проектные требования, обеспечивая достаточный размер катета, который обычно не должен быть меньше 0,25t (t — меньшая толщина соединяемых листов). Размер катета в сварных швах соединений фланца и верхнего пояса балки крана или аналогичных конструкций, имеющих расчет на усталость, составляет 0,5t и не должен превышать 10 мм. Допустимое отклонение размера сварки составляет 0-4 мм.

 

Многослойная сварка без удаления шлака и дефектов на поверхности сварного шва перед сваркой следующего слоя

Проявление и опасность

　　При многослойной сварке толстых листов, если после сварки каждого слоя шлак и дефекты не удаляются, а сразу же производится сварка следующего слоя, это может привести к образованию в сварном шве включений шлака, пор, трещин и других дефектов, снижению прочности соединения, а также к увеличению брызг при сварке следующего слоя.

Меры предотвращения

　　При многослойной сварке толстых листов каждый слой должен свариваться непрерывно. После сварки каждого слоя сварного шва необходимо своевременно удалять шлак, дефекты поверхности сварного шва и брызги. Обнаруженные дефекты, влияющие на качество сварки, такие как включения шлака, поры, трещины и т. д., должны быть полностью удалены перед сваркой.

 

Пренебрежение контролем сварочного тока

Проявление и опасность

　　При сварке, в целях ускорения процесса, для стыковых швов средних и толстых листов применяется сварка без скоса кромок. При этом снижаются прочностные показатели, и они могут не соответствовать нормативным требованиям; при испытании на изгиб могут появиться трещины. Это может привести к тому, что свойства сварного соединения не будут гарантированы, что создаст потенциальную опасность для конструкции.

Меры предотвращения

　　При сварке необходимо контролировать сварочный ток в соответствии с результатами технологической оценки, с допустимым отклонением 10-15%. Толщина притуплённой кромки не должна превышать 6 мм. При сварке стыков толщиной более 6 мм необходимо выполнять скос кромок.

 

Многослойная сварка не выполняется непрерывно, не контролируется межслойная температура

Проявление и опасность

　　 При многослойной сварке толстых листов не контролируется межслойная температура: если промежуток времени между слоями слишком большой и сварка выполняется без повторного подогрева, то между слоями могут образоваться холодные трещины; если промежуток времени слишком короткий и межслойная температура слишком высокая (более 900°C), это также повлияет на свойства сварного шва и зоны термического влияния, что приведет к укрупнению зерна и снижению вязкости и пластичности, и создаст скрытую опасность для соединения.

Меры предотвращения

　　При многослойной сварке толстых листов необходимо контролировать межслойную температуру, в процессе непрерывной сварки контролировать температуру основного материала, поддерживая межслойную температуру на уровне температуры предварительного подогрева, а также контролировать максимальную межслойную температуру. Время сварки не должно быть слишком длинным; в случае перерыва в сварке необходимо принять соответствующие меры по послесварочному нагреву и теплоизоляции. При возобновлении сварки температура предварительного подогрева должна быть немного выше начальной температуры предварительного подогрева.

 

Пренебрежение контролем деформации при сварке

Проявление и опасность

　　При сварке не контролируется деформация с точки зрения последовательности сварки, организации персонала, формы скоса кромок, выбора сварочных норм и методов сварки, что приводит к значительной деформации после сварки, трудностям в выправке и дополнительным затратам, особенно для толстых листов и крупных изделий, когда выправка затруднена, а механическая выправка может привести к образованию трещин или расслоений. Газовая выправка обходится дорого, и при неправильном выполнении может привести к перегреву изделия. Для изделий с высокими требованиями к точности, отсутствие эффективных мер по контролю деформации может привести к тому, что установочные размеры не будут соответствовать эксплуатационным требованиям, а может и вовсе привести к переделке или браку.

Меры предотвращения

　　Необходимо использовать рациональную последовательность сварки, а также выбрать подходящие сварочные нормы и методы сварки; также необходимо применять меры по компенсации деформации и жесткой фиксации.

 

Заполнение зазора между соединениями обрезками электродов или кусками металла

Проявление и опасность

　　Из-за трудностей при сварке вплавления конца сварочного электрода или куска металла в изделие могут образоваться такие дефекты сварки, как непровар и неполное проплавление, снижающие прочность соединения. При использовании ржавого конца сварочного электрода или куска металла трудно гарантировать соответствие материала основному металлу; при использовании конца сварочного электрода или куска металла, имеющих загрязнения или примеси, в сварном шве могут образоваться поры, шлаковые включения и трещины. Все эти ситуации значительно снижают качество сварного шва соединения, не отвечая требованиям проекта и стандартов к качеству сварного шва.

Меры предотвращения

　　1) Если зазор между деталями большой, но не превышает допустимые пределы, зазор между деталями превышает удвоенную толщину тонкой пластины или более 20 мм, следует использовать метод наплавки для заполнения углублений или уменьшения зазора между деталями. Категорически запрещается использовать метод заварки промежутков между соединениями путем заделки концов сварочных электродов или кусков металла.

　　2) При разметке деталей следует учитывать припуски на резку и усадку сварного шва после резки, контролировать размеры деталей, не увеличивая зазоры для обеспечения размеров.

 

При стыковке листового материала различной толщины и ширины не обеспечивается плавный переход

Явления, опасности

　　При стыковке листового материала различной толщины и ширины не учитывается, находится ли разница в толщине листа в допустимых пределах стандарта, если она не находится в допустимых пределах и не выполняется плавный переход, такой сварной шов в месте выступающей части, превышающей толщину тонкого листа, легко вызывает концентрацию напряжений и возникновение таких дефектов сварки, как непровар, влияющих на качество сварки.

Меры предотвращения

　　При превышении соответствующих норм сварной шов следует выполнить в виде ската с максимально допустимым уклоном 1:2,5; или одну или две стороны толщины перед сваркой обрабатывают до получения ската с максимально допустимым уклоном 1:2,5. В конструкциях, непосредственно воспринимающих динамические нагрузки и требующих расчета на усталость, уклон ската не должен превышать 1:4. При стыковке листового материала различной ширины следует в зависимости от условий завода и площадки использовать методы термической резки, механической обработки или шлифовки абразивным кругом для обеспечения плавного перехода, а максимально допустимый уклон в месте соединения должен составлять 1:2,5.

 

Не учитывается порядок сварки элементов с пересекающимися сварными швами

Проявление и опасность

　　При наличии пересекающихся сварных швов не учитывается влияние анализа снятия сварочных напряжений и влияния сварочных напряжений на деформацию элементов и не производится рациональное планирование порядка сварки, а сварка выполняется в произвольном порядке в продольном и поперечном направлениях, в результате чего происходит взаимное ограничение продольных и поперечных швов, возникают значительные напряжения температурной усадки, что приводит к деформации пластины, неровности поверхности пластины, а также возможному образованию трещин в сварном шве.

Меры предотвращения

　　Для элементов с пересекающимися сварными швами следует разработать рациональный порядок сварки. При наличии нескольких продольных и поперечных пересекающихся сварных швов сначала следует сваривать поперечные швы с большей деформацией усадки, а затем продольные сварные швы, чтобы при сварке поперечных сварных швов не происходило ограничения продольных сварных швов, напряжения усадки поперечных швов снимались бы без ограничений, что может уменьшить деформацию сварки, гарантировать качество сварного шва или сначала сваривать стыковые сварные швы, а затем угловые сварные швы.

 

При использовании сварки по периметру для стыковых соединений из стальных стержней сварка выполняется непрерывно в угловых участках

Явления, опасности

　　 При использовании сварки по периметру для стыковых соединений из стальных стержней и непрерывной пластины сначала выполняется сварка сварных швов по обеим сторонам стержней, а затем сварка торцевых сварных швов, сварка не выполняется непрерывно. Хотя это способствует уменьшению деформации сварки, в угловых участках стержней легко возникают концентрация напряжений и дефекты сварки, влияющие на качество сварного соединения.

Меры предотвращения

　　При использовании сварки по периметру для стыковых соединений из стальных стержней сварку в угловых участках следует выполнять непрерывно за один раз. Не следует доваривать до угловой части, а затем переходить на другую сторону для сварки.

 

Требуется равнопрочное стыковое соединение, на краях балки крана не устанавливаются прихватки и выводные пластины

Проявление и опасность

　　При сварке стыковых сварных швов, угловых сварных швов полного проплавления и сварных швов между полочкой и поясом балки крана, если на участках начала и окончания сварки не установлены прихватки и выводные пластины, то на участках начала и окончания сварки из-за нестабильности тока и напряжения, а также температуры легко возникают такие дефекты, как непровар, неполное проплавление, трещины, шлаковые включения и поры, снижающие прочность сварного шва и не отвечающие проектным требованиям.

Меры предотвращения

　　При сварке стыковых сварных швов, угловых сварных швов полного проплавления и сварных швов между полочкой и поясом балки крана следует установить прихватки и выводные пластины на концах сварного шва, которые служат для вывода участков, где легко возникают дефекты, за пределы детали, а затем для удаления дефектных участков для обеспечения качества сварного шва.

 

Не учитывается согласованность скорости сварки, сварочного тока и диаметра электрода

Явления, опасности

　　При сварке не контролируется согласованность скорости сварки, сварочного тока, диаметра электрода и положения сварки. Например, при выполнении прихватки для углового шва полного проплавления из-за небольшой ширины корня, если скорость сварки слишком высока, газ и шлаковые включения в корне не успевают удалиться, легко возникают такие дефекты корня, как неполное проплавление, шлаковые включения и поры; при выполнении заполняющего сварного шва, если скорость сварки слишком высока, также легко возникают поры; если скорость сварки слишком низкая, то высота сварного шва будет слишком высокой, а внешний вид будет неровным; при сварке тонких пластин или сварных швов с небольшими размерами затупленного края, если скорость сварки слишком низкая, легко возникает прожог.

Меры предотвращения

　　Скорость сварки оказывает существенное влияние на качество сварки и производительность сварки, при выборе скорости сварки следует учитывать согласованность со сварочным током, положением сварного шва (прихватка, заполняющий сварной шов, покрытие), толщиной сварного шва, размером подрезки, при условии обеспечения проплавления, легкого удаления газа и шлака, отсутствия прожога и хорошей формы следует выбирать более высокую скорость сварки для повышения производительности.