Непровары

Непровар - один из опаснейших и недопустимых дефектов для любой сварной конструкции. В отличие от прежде рассмотренных дефектов он не яв-ляется металлургическим и образовывается по чисто технологическим причи-нам.

В односторонних швах непровар располагается в корне шва, в двухсто-ронних - обычно в середине сечения (рис. 2.11). Для стыковых соединений неп-ровар практически всегда является недопустимым дефектом. Тавровые же сое-динения могут выполняться как с полным проваром (рис. 1.10,а), так и с отсутс-твием полного провара (рис.1.10,б).

а - однослойный односторонний шов; б - однослойный двусторонний шов

Рисунок 2.11 - Непровар по толщине металла при сварке стыковых швов

Непровар, расположенный по кромке шва, называется несплавлением (рис. 2.12).

Рисунок 2.12 – Непровар по кромке углового (а) и стыкового (б) швов

Уменьшение глубины проплавлення и образование непровара могут вы-зываться разными причинами, основными из которых вляются нарушения ре-жимов сварки, ошибки при выполнении заготовительных и сборочных опера-ций, нарушение технологии и техники сварки, выполнение швов в неудобных пространственных положеннях, влияние на дугу магнитного дутья и др.

Нарушение режимов сварки. Основными параметрами режима, виляю-щими на глубину проплавления и образование непровара, является сила свароч-ного тока І_св и скорость сварки V_св.

При увеличении силы сварочного тока І_св глубина проплавлення растет и вероятность непроваров уменьшается. Хорошо иллюстрирует изменение пара-метров шва в зависимости от силы сварочного тока черт. 2.13.

I_зв, А

Рисунок 2.13 – Изменение глубины проплавлення и высоты шва в зависимости от величины сварочного тока

При увеличении скорости сварки до значений V_св = 20-25 м/ч глубина проплавлення растет, а при дальнейшем росте скорости - падает. При увеличе-нии скорости сварки столб дуги отклоняется в сторону, противоположную направлению сварки, вследствие чего из-под дуги вытесняется больше жидкого металла, толщина его слоя уменьшается и улучшается теплопередача к основ-ному металлу (рис.14).

а - малая скорость сварки б - большая скорость сварки

Рисунок 2.14 - Влияние скорости сварки на отклонение столба дуги

и толщину слоя жидкого металла

Благодаря этому процессу глубина проплавлення должна расти. Однако од ночасно происходит противоположный процесс: при увеличении скорости уменьшается погонная энергия сварки, что приводит к уменьшению глубины проплавлення. При малых скоростях сварки большее влияние имеет первый процесс, при больших скоростях - второй. Влияние скорости сварки на форму и размеры шва показано на рис. 2.15.

Нередко на практике приходится определять причину непровара: завыше-на ли скорость сварки или заниженный ток? Если макрошлифы с качественным соединением и непроваром имеют одинаковую ширину шва, значит, занижен-ный ток. Если одновременно с появлением непровара уменьшалась ширина шва, завышена скорость сварки.

Рисунок 2.15 - Влияние скорости сварки на размеры шва

Влияние на глубину проплавлення оказывают и другие параметры режи-ма. С увеличением диаметра проволоки (при неизменном сварочном токе) уси-ливается блуждание активного пятна по сечению конца электрода и по поверх-ности сварочной ванны, в результате чего ширина шва возрастает, а глубина проплавлення уменьшается. Уменьшение диаметра проволоки приводит к об-ратному явлению.

При сварке плавящимся электродом на прямой полярности глубина проп лавлення меньше, чем на обратной. Это объясняется формой столба дуги

(рис. 2.16).

..

Рисунок 2.16 - Характер горения дуги и форма сварочной ванны:

а - на прямой полярности; б - на обратной полярности

Анодное пятно занимает большую площадь по сравнению с катодным, по

этому ширина шва при сварке на прямой полярности больше. При сварке непла вящимся электродом из-за большого количества тепла, которое выделяется на аноде, это положение может нарушаться в сторону увеличения глубины проплавления.

Напряжение на дуге практически не влияет на глубину проплавления и ее колебания не приводят к образованию непроваров по сечению, но могут привести к непровару по кромках.

Изменение пространственного положения при сварке. Изменение про-странственного положения сварки при­водит к изменению глубины проплавле-ния и может стать причиной непроваров. При сварке наклонного изделия одним и тем же источником теплоты при одинаковой погонной энергии глубина про-плавления меняется в зависимости от направления сварки. При сварке на под-ъем металл под действием силы тяжести перетекает в хвостовую часть ванны, уменьшая толщину расплавленной прослойки в пятне нагрева,- глубина проп-лавления увеличивается. При сварке на спуск расплавленный металл затекает под дугу и глубина проплавления уменьшается (рис. 5.37), что может быть при-чиной непроваров, если режимы выбраны для изделия, расположенного гори- зонтально

.

Рисунок 5.37. Сварка в нижнем положении:

а - без наклона; б - наклон но направ­лению сварки (на спуск); в — наклон против направления сварки (на подъем)

Примером формирования шва во всех пространственных поло­жениях может служить сварка на проход неповоротных стыков кольцевых швов (рис. 5.38).

Рисунок. 5.38. Формирование шва и зависимость глубины проплавления от положения ванны в про­странстве при сварке неповоротных стыков труб

Наибольшая глубина проплавления достигается при угле поворота источни-ка нагрева, равном 270°, когда сваривается вертикальный шов на подъем. Непровары наибо­лее вероятны при повороте источника нагрева на 90°, когда сварка идет на спуск.