2. Дефекты сварных швов. Классификация. Основные понятия и определения

В соответствии с ГОСТ 15467-79 термином «дефект» называется каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией. Однако в практике контроля используются также понятия о допустимых и недопустимых дефектах. При таком подходе под дефектом понимается любое отклонение полученного сварного соединения по геометрическим параметрам, сплошности или однородности от некоторого сварного соединения с идеальной формой поверхности сварного шва и идеальной геометрией подготовленных под сварку кромок, совершенно сплошного и полностью однородного. В данном случае определение любого недопустимого дефекта совпадает с определением термина «дефект» по ГОСТ 15467-79, а остальные дефекты сварного соединения считаются допустимыми.

Дефекты сварных соединений можно разделить на следующие основные группы:

– дефекты подготовки и сборки изделий под сварку;

– дефекты формы швов;

– наружные и внутренние дефекты.

Дефекты подготовки и сборки изделий под сварку. Дефекты подготовки и сборки изделий под сварку обусловлены несоблюдением требований нормативных документов. К наиболее часто встречающимся нарушениям можно отнести:

– несоблюдение угла скоса кромок:

– непостоянство угла скоса кромок по длине свариваемых элементов;

– слишком большой зазор между кромками;

– чрезмерное смещение свариваемых кромок относительно друг друга;

– излом или неперпендикулярность осей соединенных элементов.

Кроме того, дефектами являются загрязнения, оксидные и шлаковые включения и расслоения металла на поверхности свариваемых кромок.

Дефекты формы швов. Форма и размеры сварных швов задаются нормативной документацией (государственные стандарты, отраслевые стандарты, стандарты предприятия, нормали, руководящие материалы по сварке и т. д. – для стандартных швов и требования чертежа – для нестандартных швов).

Схематическое изображение и наименование дефектов формы швов:

Дефект	Схематическое изображение
Неравномерная ширина шва по длине
Неравномерная высота шва по длине (бугры и седловины)
Кратер (углубление, образующееся после обрыва дуги в конце, а иногда и в начале шва)
Наплыв (натекание металла шва на основной металл без сплавления с ним)
Грибовидность (двухсторонний наплыв в стыковом шве)
Подрез (местное уменьшение толщины основного металла у границы шва)
Прожог (полость в шве, образовавшаяся в результате вытекания сварочной ванны)
Чрезмерный провар корня шва

Наружные и внутренние дефекты. Наружными дефектами сварного шва являются выходящие на поверхность поры, шлаковые включения, трещины, поверхностное окисление металла шва, а также отсутствие клейма сварщика или нарушение требований по клеймению сварных швов.

Наиболее полная классификация внутренних дефектов приведена в ГОСТ 23055-78 на радиографический контроль. В данном случае схематическое изображение внутренних дефектов:

Наименование дефекта	Схематическое изображение
	по сечению соединения	по радиограмме
1	2	3
Пора сферическая
Пора канальная
Цепь пор
Группа пор
Пора линейная (протя­женная)
Шлаковое включение (шлак компактный)
Шлаковый канал (шлак линейный)
Металлическое включение
Несплавление в: – однопроходном шве; – многослойном шве
Непровар в корне одностороннего шва без подреза
Непровар в корне одностороннего шва с подрезом

1	2	3
Непровар двухстороннего шва
Трещина продольная
Трещина поперечная
Трещина радиальная

Кроме того, к внутренним дефектам сварного шва относят флокены, химическую неоднородность, изменение механических свойств или электросопротивления металла по длине шва.

Флокены представляют собой внутренние надрывы, заполненные водородом, и имеют в изломе вид белых пятен, а на поверхности – мелких трещин. Флокены образуются в результате высоких давлений, которые развивает водород, выделяющийся при охлаждении (в основном от 200⁰С до 20⁰С) в поры вследствие понижения растворимости. Флокены могут быть во всех сталях, но наиболее часто они встречаются в сталях, содержащих хром, т. е. в хромистых, хромоникилевых, хромоникеле­вольфрамовых, хромомарганцовистых и т. д.

Химическая неоднородность наиболее сильно проявляется при сварке разнородных сталей или разнородных материалов в виде «диффузионных прослоек», т. е. скоплений легирующих элементов или химических соединений по линии сплавления.