CC BY
2УДК 621 Лыжин А.С., Верещагин С.А., МакковеевВ.В.
Лыжин А.С.
студент 2 курса магистратуры направления «конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» филиал в Северодвинске Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова (г. Северодвинск, Россия)
Верещагин С.А.
студент 2 курса магистратуры направления «эксплуатационный инжиниринг транспортных и технологических производств» филиал в Северодвинске Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова (г. Северодвинск, Россия)
Макковеев В.В.
студент 2 курса магистратуры направления «конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» филиал в Северодвинске Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова (г. Северодвинск, Россия)
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВНУТРЕННИХ И НАРУЖНЫХ ДЕФЕКТОВ ПРИ СВАРКЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Аннотация: в работе рассмотрены дефекты, возникающие при сварке нержавеющей стали. Рассматриваются наиболее распространенные дефекты при сварке
нержавеющей стали, такие как трещины, поры, окислы и другие. Описываются причины их возникновения и методы предотвращения. Также обсуждаются последствия этих дефектов для качества и долговечности сварочных соединений.
Ключевые слова: сварочные дефекты, нержавеющая сталь, трещина, пора, полости, окислы.
Нержавеющая сталь является одним из наиболее популярных материалов, используемых в различных отраслях промышленности, включая судостроение, аэрокосмическую промышленность и нефтегазовую отрасль. Сварка нержавеющей стали является неотъемлемой частью производственного процесса для создания прочных и надежных конструкций. Однако, при сварке нержавеющей стали могут возникать различные дефекты, которые могут снижать прочность и надежность сварных соединений. Некоторые из наиболее распространенных дефектов включают в себя пустоты, трещины, поры и нежелательные примеси. Возникновение этих дефектов может быть связано с неправильной подготовкой сварочной поверхности, недостаточной тепловой обработкой или недостаточным контролем процесса сварки. Целью данного подраздела статьи является введение в проблематику дефектов нержавеющей стали при сварке, рассмотрение их причин и последствий, а также ознакомление с возможными методами предотвращения и устранения таких дефектов. Понимание этих аспектов поможет сварщикам и инженерам достичь более качественных сварных соединений из нержавеющей стали и обеспечить безопасность и долговечность конструкций.
Таблица 1. Основные типы дефектов и их причины при сварке нержавеющей стали.
Наименование Описание
Поры Представляют собой воздушные полости в сварном шве, которые могут привести к снижению прочности и коррозионной стойкости материала. Образуются из-за неправильного распределения газов в сварочной ванне, а также из-за наличия газовых примесей в металле. Снижают прочность сварного соединения и могут привести к его отказу. Для предотвращения необходимо правильно подобрать режимы сварки, обеспечить достаточную защиту сварочного шва от воздействия воздуха и газов.
Полости Представляют собой воздушные или газовые включения, которые образуются в шве из-за неправильной техники сварки или некачественного материала. Образуются из-за недостаточной защиты от окисления металла, так как нержавеющая сталь содержит хром, который обеспечивает ее устойчивость к коррозии. Для предотвращения необходимо правильно подготовить поверхность металла перед сваркой: удалить загрязнения, жировые пятна, окислы, а также правильно подобрать режим сварки, сварочные материалы и контролировать температуру сварочного процесса.
Трещины Представляют собой серьезный дефект, который может возникнуть при сварке нержавеющей стали. Образуются из-за недостаточной подготовки самого материала (очищение от загрязнений или окислов), неточного подбора сварочных материалов (электродов) и газовой смеси, слишком высокой или низкой температуре, недостаточной или избыточной подаче тока, а также внутренних напряжений после завершения сварочных работ. Для предотвращения следует тщательно подготовить поверхность материала перед сваркой, использовать правильные электроды и газовую смесь, соответствующие типу нержавеющей стали, соблюдать рекомендации по температурному режиму и подаче тока при сварке и провести процесс отпуска напряжений после завершения сварочных работ.
Наименование Описание
Окислы Образуются в результате взаимодействия расплавленного металла с кислородом из воздуха. Могут привести к уменьшению прочности соединения и появлению коррозии. Для предотвращения необходимо использовать специальные защитные газы и соблюдать правильную технологию сварки.
Методы предотвращения и контроля дефектов при сварке нержавеющей
стали
Сварка нержавеющей стали может быть подвержена различным дефектам, которые могут негативно повлиять на качество и прочность сварного соединения. Однако существуют методы предотвращения и контроля этих дефектов.
Один из методов предотвращения дефектов при сварке нержавеющей стали - правильный выбор электрода. Специальные электроды для сварки нержавеющей стали имеют уникальные химические составы, которые обеспечивают стабильность и прочность сварного соединения. Также важно правильно настроить сварочный аппарат и следить за его работой в процессе сварки.
Контроль дефектов при сварке нержавеющей стали можно осуществлять с помощью различных методов, таких как визуальный контроль, радиография, ультразвуковой контроль и термография. Визуальный контроль позволяет обнаруживать поверхностные дефекты, такие как трещины или неровности. Радиография и ультразвуковой контроль могут использоваться для обнаружения внутренних дефектов, таких как включения или газовые пузырьки. Термография позволяет определить неравномерное распределение температуры в зоне сварки, что может свидетельствовать о наличии недостатков.
Инструменты и техники для обнаружения и исправления дефектов при сварке нержавеющей стали
При сварке нержавеющей стали часто возникают различные дефекты, которые могут снижать прочность и надежность сварного соединения. Для обнаружения и исправления этих дефектов важно применять специализированные инструменты и техники.
Одним из основных инструментов для обнаружения дефектов является визуальный осмотр сварного соединения. При этом необходимо обратить внимание на наличие трещин, вздутий, несвариваемых зон и других неполадок. Для улучшения видимости дефектов можно использовать осветители и поверительные штативы.
Радиография является одним из наиболее эффективных методов контроля дефектов при сварке. Этот метод позволяет обнаружить скрытые дефекты, такие как внутренние трещины и поры. С помощью рентгеновских дифракционных методов также можно определить химический состав сварного соединения.
Ультразвуковой контроль также широко применяется для обнаружения дефектов при сварке нержавеющей стали. Этот метод основан на использовании ультразвуковых волн, которые проникают в материал и отражаются от внутренних дефектов
Заключение: рекомендации по улучшению качества сварочных работ с нержавеющей сталью
При сварке нержавеющей стали неизбежно возникают определенные дефекты, которые могут снизить качество и прочность сварного соединения. Однако, существует ряд рекомендаций, которые можно применить для улучшения качества сварочных работ с нержавеющей сталью.
Во-первых, необходимо правильно выбрать метод сварки и электроды. Нержавеющая сталь имеет высокую теплопроводность, поэтому для сварки рекомендуется использовать метод TIG или MIG/MAG. Также важно выбирать электроды, которые специально предназначены для сварки нержавеющей стали.
Во-вторых, необходимо соблюдать правильные параметры сварки. Оптимальные значения тока, скорости и глубины проникновения должны быть установлены, чтобы достичь хорошей прочности и минимизировать возникновение дефектов.
Также следует обратить внимание на подготовку сварочного шва. Перед сваркой необходимо очистить поверхность нержавеющей стали от загрязнений, таких как окислы, жировые пленки и прочие посторонние вещества. Это поможет обеспечить лучшую сварочную связь и избежать возникновения дефектов.
Кроме того, для улучшения качества сварочных работ рекомендуется проводить контроль за процессом сварки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Каховский, Н. И., Фартушный, В. Г., Ющенко, К. А. Сварка нержавеющих сталей [Текст] / Н. И. Каховский, В. Г. Фартушный, К. А. Ющенко -1-е издание. - Киев: Наукова думка, 1975-476 с;
2. ГОСТ 5632-2014 Нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные;
3. Химушин, Ф. Ф. Нержавеющие стали [Текст] / Ф. Ф. Химушин - 2-е издание. - Москва: Букинист, 1967-798 с;
4. Липпольд Д. Металлургия сварки и свариваемость нержавеющих сталей: (пер. с англ.)/ Д. Липпольд, Д. котеки, под ред. Н.А. Соснина, А.М. Левченко. -СПб.:Изд-во Политехн. ун-та, 2011;
5. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. М.: Машиностроение, 2003;
6. Овчинников В.В. Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / 3-е изд., стер. М.: «Академия», 2017
Lyzhin A.S., Vereshchagin S.A., Makkoveev V. V.
Lyzhin A.S.
Northern Federal University (Severodvinsk, Russia)
Vereshchagin S.A.
Northern Federal University (Severodvinsk, Russia)
Makkoveev V.V.
Northern Federal University (Severodvinsk, Russia)
CAUSES OF INTERNAL AND EXTERNAL DEFECTS IN STAINLESS STEEL WELDING
Abstract: the paper considers defects that occur during welding of stainless steel. The most common defects in stainless steel welding, such as cracks, pores, oxides and others, are considered. The causes of their occurrence and methods of prevention are described. The consequences of these defects for the quality and durability of welding joints are also discussed.
Keywords: welding defects, stainless steel, crack, pore, cavities, oxides.
