Kvalitetsbristerna inom svetsteknik omfattar huvudsakligen följande aspekter:
Externa defekter: Dessa är defekter som är synliga för blotta ögat eller under en låg förstoringslins, placerad på ytan av svetsfogen. De inkluderar problem som underskärning (rotpenetration), svetsstänk, bågkratrar, ytporositet, slagginslutningar, ytsprickor och oregelbunden svetssömspositionering.
Inre defekter: Dessa defekter, som inte är synliga för blotta ögat, kan endast upptäckas med destruktiva tester eller specialiserade oförstörande testmetoder. De inkluderar inre porositet, slagginslutningar, inre sprickor, ofullständig sammansmältning och brist på penetration. Vanliga problem uppstår dock ofta på grund av att svetsslagg och stänk inte rengörs efter svetsning, såväl som orenade svetsärr.
1. Icke-kompatibla svetsmått
Fenomen: Vid inspektion kan svetsar ha för stor eller otillräcklig höjd, för bred eller smal bredd, grova övergångar mellan svets och basmaterial, ojämna ytor eller ojämnheter i längsgående eller tvärgående riktningar. Vid hörnsvetsar kan svetshalsen vara för djup.
Orsaker: Dålig rakhet i spårförberedelsen, felaktig spårvinkel eller ojämna monteringsgap. Vid svetsning kan för hög ström orsaka snabb smältning av elektroden, vilket gör det svårt att kontrollera svetsbildningen. För låg ström kan orsaka att "fastnar" under ljusbågsinitiering, vilket resulterar i brist på penetration eller svetsstänk. Otillräckligt skickliga svetsare kan ha felaktig svetsteknik, såsom för snabb eller för långsam rörelse, och felaktiga elektrodvinklar. Vid automatisk nedsänkt bågsvetsning kan också felaktiga processparametrar vara en bidragande faktor.
Förebyggande åtgärder: Följ designkraven och svetskoderna för att förbereda spår. Föredrar mekanisk förberedelse för bättre noggrannhet i spårvinklar och rakhet, undvik manuell gasskärning eller handmejsling. Säkerställ enhetliga monteringsluckor under uppriktningen för att säkerställa korrekt svetskvalitet. Välj lämpliga svetsprocessparametrar baserat på svetsprocedurens kvalifikationer. Svetsare bör vara certifierade och utbildade för att ha både teoretiska kunskaper och praktiska färdigheter. För fler-svetsar, reducera strömmen på det slutliga lagret med hjälp av elektroder med mindre diameter (φ2,0 mm~3,0 mm) för det slutliga ytskiktet. Svetshastigheten ska vara jämn, med en konsekvent rytmisk rörelse.
2. Underskärning (rotpenetration)
Fenomen: Svetsbågen smälter svetskanten men fyller inte håligheten och lämnar ett skåra. Ett djupt underskärning kan försvaga svetsfogens hållfasthet, vilket orsakar lokal spänningskoncentration och potentiell sprickbildning under belastning.
Orsaker: De främsta orsakerna är för hög svetsström, lång båglängd, felaktig elektrodvinkel, felaktig rörelsehastighet och för kort elektrod som sticker ut- i slutet av svetsen. Underskärningar är vanliga i vertikala, horisontella och överliggande svetsar.
Förebyggande åtgärder: Undvik överdriven svetsström och långa båglängder; välj istället kortbågsvetsning. Säkerställ korrekt elektrodvinkel och kontroll av svetstekniken. När elektroden når kanten av svetsen, sakta ner för att låta den smälta elektrodmetallen fylla kanten, men öka hastigheten i mitten. Underskärningsdjupet bör vara mindre än 0,5 mm, med längden inte längre än 10 % av svetsens totala längd, och kontinuerlig längd bör begränsas till 10 mm. Om djupet eller utsträckningen överskrider dessa toleranser, rengör defekten och fyll den med elektroder med mindre diameter och något högre ström.
3. Sprickbildning
Fenomen: Sprickor uppstår under eller efter svetsning i svetszonen, inklusive interna eller externa sprickor, som även kan uppstå i den värmepåverkade zonen. Sprickor kan klassificeras som längsgående, tvärgående, krater- eller rotsprickor, och kan ytterligare kategoriseras i varma sprickor, kalla sprickor och återuppvärmningssprickor.
Orsaker: Sprickbildning orsakas vanligtvis av stora spänningar i den värmepåverkade zonen efter kylning, närvaro av martensitiska strukturer i basmaterialet som gör det benäget att spricka efter kylning, eller höga vätekoncentrationer och andra skadliga element.
Förebyggande åtgärder: Eliminera påfrestningar och använd lämpliga svetsmaterial, samtidigt som du säkerställer korrekt svetsteknik. Var uppmärksam på spårets design för att undvika ojämn uppvärmning och kylning av svetsen, vilket kan leda till termiska påkänningar och sprickbildning. Vid svetsning av stålplåtar av olika tjocklek bör tunna stålplåtar genomgå gallringsbehandlingar. Välj material i enlighet med designspecifikationerna, kontrollera vätehalten genom att baka elektroder före användning och rengör spåret från olja, vatten och andra föroreningar. Välj optimala svetsparametrar för att styra värmetillförseln mellan 800–3000 grader för bättre mikrostruktur i den svets- och värmepåverkade zonen. För låga omgivningstemperaturer eller tunna material, förvärm före svetsning och använd efter-värmebehandling för att minska kvarvarande spänningar.
4. Arc Crater
Fenomen: En bågkrater uppstår i slutet av svetsen, vilket försvagar svetsens styrka och leder potentiellt till sprickbildning under kylning.
Orsaker: Detta orsakas vanligtvis av för kort ljusbågssläckningstid eller användning av för hög ström vid svetsning av tunna material.
Förebyggande åtgärder: När du avslutar svetsen, håll elektroden kort på plats eller utför flera cirkulära rörelser för att säkerställa att tillräckligt med smält metall fyller kratern. Säkerställ lämpliga aktuella inställningar. I kritiska delar, använd ljusbågsstartare för att leda ljusbågen utanför arbetsstycket.
5. Slagginneslutningar
Fenomen: Slagginneslutningar är icke-metalliska inneslutningar (som oxider, nitrider, sulfider och fosfider) som finns i svetsen, vanligtvis i oregelbundna former som koniska eller nålliknande former. Dessa kan minska metallstrukturens plasticitet och seghet och öka spänningen, vilket leder till spröda brott, sprickor och eventuellt komponentfel.
Orsaker: Slagginneslutningar kan orsakas av dålig rengöring av basmaterialet, låg svetsström, otillräcklig tid för slagg att flyta ut eller förorening av rost, olja eller andra föroreningar. Felaktig drift av svetsaren och felaktig svetsteknik bidrar också.
Förebyggande åtgärder: Använd svetsstänger med bra processprestanda och se till att basmaterialet uppfyller designspecifikationerna. Välj korrekta svetsprocessparametrar efter procedurkvalificering. Rengör spåret och kanterna på arbetsstycket noggrant, se till att fogen är fri från fukt, olja och skräp. För fler-svetsar, rengör slaggen noggrant mellan svetsningarna. Hantera svetsstängerna på rätt sätt, se till att de förvaras torrt och säkerställ korrekt elektrodhantering under svetsning.
6. Porositet
Fenomen: Porositet uppstår när gaser som absorberas i den smälta svetsmetallen inte kan strömma ut innan stelning, vilket bildar små hål i svetsen. Dessa kan försvaga svetshållfastheten och leda till spänningskoncentrationer, ökad sprödhet och spricktendens.
Orsaker: Orsakerna inkluderar elektroder av dålig kvalitet, felaktig elektrodtorkning, förorening av rost, olja eller andra föroreningar och felaktig svetsteknik. Överdriven svetsström, lång båglängd eller spänningsfluktuationer kan också destabilisera bågen och öka porositeten.
Förebyggande åtgärder: Använd elektroder av-hög kvalitet och se till att de förvaras och torkas på rätt sätt. Rengör arbetsstycket noggrant före svetsning för att avlägsna föroreningar. Upprätthåll lämplig svetsström och kontrollera svetshastigheten. Förvärm arbetsstycket före svetsning, och när du stoppar, dra långsamt tillbaka elektroden för att ge tillräckligt med tid för gas att strömma ut. Minimera luftfuktigheten och skydda svetsområdet från ogynnsamt väder.
7. Underlåtenhet att rengöra stänk och slagg efter svetsning
Fenomen: Denna vanliga defekt kan leda till dålig estetik och potentiellt farliga resultat. Stänk och slagg kan bilda härdade zoner på ytan som kan leda till sprickbildning och lokal korrosion.
Orsaker: Felaktig elektrodförvaring, felaktiga utrustningsinställningar och otillräckliga miljöförhållanden kan orsaka stänk och slagguppbyggnad. Oerfarna operatörer kan misslyckas med att rengöra ordentligt eller följa säkerhetsprocedurer.
Förebyggande åtgärder: Välj lämplig svetsutrustning för materialet som ska svetsas. Förvara elektroderna torrt och använd lämplig avfuktning. Se till att arbetsstyckena är rena och fria från föroreningar, och bibehåll alltid korrekta miljöförhållanden under svetsning. Implementera efter-rengöringsprocedurer för att avlägsna slagg och stänk.
8. Arc ärrbildning
Fenomen: Bågärrbildning uppstår när elektrodhållaren eller jordklämman av misstag kommer i kontakt med arbetsstycket eller när elektroden eller arbetsstycket rör sig oavsiktligt under svetsning och lämnar ett ärr på ytan.
Orsaker: Detta inträffar vanligtvis på grund av operatörens försumlighet eller underlåtenhet att underhålla utrustningen korrekt.
Förebyggande åtgärder: Inspektera svetsutrustning regelbundet, kontrollera isoleringen och se till att alla anslutningar är säkra. Undvik att starta ljusbågen utanför svetszonen och placera alltid elektrodhållaren borta från arbetsstycket när den inte används. Vid ärrbildning, använd en kvarn för att ta bort defekten.
