Som en oumbärlig del av modern tillverkning är kvaliteten på svetsprocessen direkt relaterad till produktens övergripande prestanda och säkerhet. Men i själva produktionsprocessen, på grund av olika faktorers inverkan, uppstår ofta en rad kvalitetsdefekter i svetsprocessen. Den här artikeln kommer att diskutera i detalj de vanliga kvalitetsdefekterna i svetsprocessen, analysera orsakerna till deras förekomst och föreslå motsvarande förebyggande och kontrollåtgärder.
1. Översikt över kvalitetsdefekter i svetsprocessen
Kvalitetsdefekter i svetsprocessen delas huvudsakligen in i två kategorier: externa defekter och interna defekter. Externa defekter avser defekter på svetsytan som kan observeras med blotta ögat eller förstoringsglas med låg effekt, såsom underskärning, svetssträng, båggrop, ytporer, slagginslutningar, ytsprickor och orimlig svetsposition. Inre defekter måste upptäckas genom destruktiva tester eller speciella oförstörande provningsmetoder, såsom inre porer, slagginslutningar, inre sprickor, ofullständig penetration och ofullständig sammansmältning.
2. Externa defekter och deras förebyggande och kontrollåtgärder
(1). Underskuren
Underskärningen hänvisar till spalten som lämnas av den konkava eller spåret som smälts av bågen vid svetskanten under svetsning utan att kompletteras av den smälta metallen. Ett för djupt underskärning kommer att försvaga svetsfogens hållfasthet, vilket orsakar lokal spänningskoncentration, och sprickor kommer sannolikt att bildas vid underskärningen efter belastning. Underskärningen orsakas främst av faktorer som överdriven svetsström, för lång båge, felaktig elektrodvinkel, olämplig elektrodmatningshastighet och för kort elektrodhållningslängd i slutet av svetsningen.
Förebyggande åtgärder inkluderar: strömmen bör inte vara för stor under svetsning, båglängden bör vara måttlig och kort bågsvetsning bör användas så mycket som möjligt; behärska den lämpliga elektrodvinkeln och skickliga elektrodmatningstekniker, och elektroden bör svänga till kanten långsamt så att den smälta elektrodmetallen fyller kanten; djupet på svetsunderskärningen ska vara mindre än 0,5 mm, längden ska vara mindre än 10 % av svetsens totala längd och den kontinuerliga längden ska vara mindre än 10 mm.
(2). Svetsa knölar
Svetsnoduler hänvisar till metallknutor som visas på svetsytan. De orsakas vanligtvis av överdriven svetsström, för snabb smältning av elektroden, svårigheter att kontrollera svetsbildningen eller okvalificerad svetsoperation. Svetsnoduler påverkar inte bara svetsens estetik, utan kan också minska svetsens styrka och seghet.
Förebyggande åtgärder inkluderar: att välja lämplig svetsström och svetsstång, se till att svetsaren har skickliga arbetsfärdigheter; vid svetsning av flerskiktssvetsar bör planheten och enhetligheten hos varje svetsskikt säkerställas för att undvika svetsnoduler.
(3). Båggropar
Båggropar är det glidningsfenomen som uppstår i slutet av svetsen, vilket inte bara försvagar svetsens styrka, utan också kan orsaka sprickor under kylningsprocessen. Båggropar orsakas främst av för kort ljusbågssläckningstid i slutet av svetsningen eller för stor ström som används vid svetsning av tunna plåtar.
Förebyggande åtgärder inkluderar: när svetsen är klar, låt svetsstaven stanna en kort tid eller gör flera cirkulära rörelser, stoppa inte bågen plötsligt, för att säkerställa att det finns tillräckligt med metall för att fylla den smälta poolen; säkerställ lämplig ström under svetsning, och lägg till ljusbågsstartplattor till huvudkomponenterna för att leda båggropen ut ur svetsen.
(4). Ytporer
Ytporer avser små hål på svetsytan, som främst orsakas av fuktiga svetsstänger, olja eller rost på svetsytan, för hög svetshastighet, för stark ström eller olämplig båglängd. Ytporer kommer att minska styrkan och tätningen av svetsen.
Förebyggande åtgärder inkluderar: välj kvalificerade svetsstänger och se till att svetsstavarna är torkade före användning; rengör de svetsade delarna före svetsning för att avlägsna föroreningar som olja, rost, etc.; minska svetshastigheten för att göra det lätt för intern gas att strömma ut; använd lämplig ström och båglängd som rekommenderas av tillverkaren.
(5). Slagg inkludering
Slagginneslutning avser icke-metalliska inneslutningar såsom oxider, nitrider, sulfider och fosfider som finns kvar i svetsen. Slagginneslutning kommer att minska plasticiteten och segheten hos svetsen, öka spänningskoncentrationen och göra att kall och varm sprödhet lätt spricker.
Förebyggande åtgärder inkluderar: använd svetsstänger med bra svetsprocessprestanda och se till att det svetsade stålet uppfyller kraven i designdokumenten; välja rimliga svetsprocessparametrar genom svetsprocessbedömning; var uppmärksam på rengöringen av svetsspår och kantområden, och svetsstångsspåret bör inte vara för litet; för flerskiktssvetsar, ta försiktigt bort svetsslaggen från varje lager av svetsar; vidta åtgärder som förvärmning före svetsning, uppvärmning under svetsning och isolering efter svetsning för att minska uppkomsten av slaggineslutningar.
3. Inre defekter och deras förebyggande och kontrollåtgärder
(1). Ofullständig penetration
Ofullständig penetrering avser fenomenet att svetsmetallen inte har penetrerat helt in i modermetallen, vilket resulterar i partiell infusion. Ofullständig penetrering kommer avsevärt att minska svetsens hållfasthet och seghet.
Förebyggande åtgärder inkluderar: val av en mer penetrerande elektrod; använd lämplig ström och svetshastighet; öka spårgraden, öka gapet och minska rotdjupet; säkerställa korrekt svetsdesign och kombination.
(2). Inre sprickor
Inre sprickor avser metallbrottsfenomenet inuti svetsen, vilket kan uppstå inuti svetsen eller i den värmepåverkade zonen. Inre sprickor kommer allvarligt att påverka svetsens styrka och säkerhet.
Förebyggande åtgärder inkluderar: eliminering av sprickor orsakade av ojämn uppvärmning och kylning av svetsar på grund av termisk stress; välja material som uppfyller kraven i designritningarna; strikt kontroll av vätekällan och torka svetsstången före användning och rengöring av olja, fukt och andra föroreningar på spåret; val av rimliga svetsparametrar för att styra ingångsvärmen mellan lämpliga kyltemperaturer; när svetsmiljötemperaturen är låg och materialet är tunt, förutom att öka driftsmiljötemperaturen, bör det också förvärmas före svetsning; efter svetsning, försök att hålla varm och långsam sval och eftersvets värmebehandling för att eliminera fördröjda sprickor orsakade av kvarvarande spänningar i svetsen under kylningsprocessen.
4. Sammanfattning
Kvalitetsdefekter i svetsprocessen är en viktig faktor som påverkar produktens prestanda och säkerhet. För att säkerställa svetskvaliteten måste olika parametrar och förhållanden i svetsprocessen kontrolleras strikt, och effektiva förebyggande åtgärder måste vidtas för att förhindra och eliminera olika kvalitetsbrister. Samtidigt är en förstärkning av utbildning och ledning av svetsare också ett viktigt sätt att förbättra svetskvaliteten. Genom kontinuerlig teknisk innovation och processförbättringar kan vi ytterligare förbättra kvalitetsnivån på svetstekniken och ge större bidrag till tillverkningsindustrins utveckling.
