Co je považováno za vadu svaru?

Při svařování kovových konstrukcí v důsledku silného ohřevu vznikají v kovech a slitinách značné napětí, které může vést ke vzniku vad ve svarových spojích. Vznik trhlin nebo pórů může způsobit i špatně seřízená svářečka, špatně očištěné hrany dílů, případně vlhké elektrody.

Aby se předešlo vadám ve výrobě, návrhy kontrolují technici kontroly kvality. Existují vady:

• viditelné – pozorované pouhým okem;
• neviditelné – umístěné uvnitř švu nebo v tepelně ovlivněné zóně. K jejich detekci bude nutné aplikovat nedestruktivní testovací metody: lumen materiálu pomocí rentgenového záření, ultrazvukové testování a další.

Druhy vad ve svarových spojích

Podle vlivu na kvalitu svaru se vady dělí na dvě skupiny: nekritické a nepřijatelné. Druhy závad:

• cákance jsou mikroskopické kapky kovu nacházející se na povrchu svarů a v tepelně ovlivněné zóně. K rozstřiku dochází nejčastěji při použití obalených svařovacích elektrod nebo poloautomatického drátu během provozu;
• podřezy – drážky v místech přechodu od svaru k základnímu kovu;
• píštěle jsou trubicovité dutiny v materiálu, které jsou způsobeny uvolňováním plynů během procesu svařování:
• praskliny – praskliny uvnitř součásti, ve svaru nebo na jejich hranicích;
• pevné vměstky – úlomky strusky, přísad a jiných cizích částic;
• póry uvnitř švu – malé dutiny v materiálu, často se objeví několik pórů současně;
• nedostatek fúze a nedostatek pronikání – okraje dílů nejsou zcela roztaveny;
• porušení tvaru – geometrie svaru neodpovídá normám GOST.

Trhliny představují značné nebezpečí pro svary. Mohou vyvolat rychlou destrukci kovových konstrukcí nebo částí, což povede k průmyslovým haváriím: zřícení budov, odtlakování potrubí, výbuch nádob, ve kterých jsou skladovány nebezpečné látky. Důvody pro vznik trhlin jsou porušení technologie montáže konstrukcí, rychlé ochlazení svařovací zóny, nesprávná volba přísady nebo elektrod, krystalizace kovu v důsledku přehřátí dílů během svařování.

Podle velikosti se trhliny dělí na: mikrotrhliny a makrotrhliny. Podle typu formace – příčné, podélné, radiální. Bez ohledu na typy a důvody jejich výskytu jsou trhliny považovány za nepřijatelné vady ve svarových spojích dílů.

Podřezání, píštěle, póry, nedostatečná fúze a nedostatečná penetrace jsou také vážné nedostatky a musí být zcela odstraněny. Takové vady snižují pevnost svarů a časem mohou vést k deformaci nebo destrukci kovových konstrukcí.

Rozstřiky na povrchu dílů a nepravidelnosti ve tvaru švů lze nejčastěji odstranit, nevedou ke změně jejich vlastností. Odstranění cizích částic a vyhlazení nerovností se provádí ručně nebo pomocí elektrického čisticího nástroje.

Jak zjistit a odstranit vady svarových spojů

Vizuální a měřicí kontrola je prvním stupněm kontroly výsledků svářečských prací. Během procesu kontroly používá technik kontroly kvality standardy, šablony, optické přístroje, pravítka a další nástroje k detekci vad až do 0,1 mm. Před kontrolou svarů a okolních povrchů je třeba je očistit od strusky, oxidu nebo rozstřiku.

Ultrazvukové testování se provádí za účelem testování kritických kovových konstrukcí, které budou použity v extrémních podmínkách: při kriticky vysokých a nízkých teplotách, při značném mechanickém zatížení, při kontaktu s agresivními kapalinami nebo plyny.

Metoda ultrazvukového testování je založena na přenosu materiálů vysokofrekvenčními zvukovými vlnami pomocí přenosného nebo stacionárního zářiče. Zařízení se senzory určuje rychlost odražených vln při průchodu kovovými konstrukcemi, díky tomu je hustota materiálu počítána přes celou tloušťku dílu. Výsledky výzkumu se zobrazí na obrazovce defektoskopu. Inženýr kontroly kvality po prostudování snímků určí, ve kterých oblastech se nedostatky nacházejí, jaká je jejich velikost a povaha.

Výhodou ultrazvukového testování je, že metoda umožňuje odhalit všechny typy vad slitin, včetně rohových spojů dílů. Nevýhodou ultrazvukové detekce vad je, že práce vyžaduje zapojení vysoce kvalifikovaného provozního inženýra.

Rentgenová kontrola (RT) je metoda určování defektů založená na prostupu materiálů gama zářením. Technik kontroly kvality obdrží k analýze rentgenové snímky, které ukazují všechny typy vad. Výhodou radiografie je rychlá kontrola kvality dílů. Nevýhody: Při kontrole je nutné zajistit ochranu zaměstnanců před radiací.

Příklady použití ultrazvukového testování a reflexní kontroly:

• kontrola vazníků nosných mostních konstrukcí;
• analýza spojů plynovodů a ropovodů;
• vyhledávání defektů v kritických kovových konstrukcích určených pro vojenské použití nebo pro použití ve vesmíru.

Metoda kontroly těsnosti nádob pomocí petroleje je založena na vysoké tekutosti kapaliny. Švy jsou pokryty křídovým roztokem, po vysušení je vnitřek nádrže mazán petrolejem. Pokud jsou průchozí vady (praskliny, póry), křídová vrstva ztmavne. Metoda se používá pro testování nádob sestavených z tenkých plechových materiálů: palivové nádrže, minikotle.

Устранние дефектов

Pro odstranění pórů, prasklin, píštělí nebo nedostatku fúze jsou oblasti s defekty zcela odstraněny. K tomu použijte elektrické nářadí (brusky), stroje (soustruhy, frézy, rotační). Na masivních konstrukcích se defektní oblasti odebírají pomocí plynových řezaček. Poté jsou okraje dílů pečlivě očištěny od strusky a znovu svařeny.

Jak předcházet defektům ve svarových spojích

Aby se předešlo závadám, je nutné dodržovat pravidla pro přípravu dílů a přídavných materiálů pro práci a také neporušovat technologii pro provádění svařovacích prací. Kvalifikovaným svářečům a montážníkům by mělo být umožněno montovat kritické kovové konstrukce – minimálně 4. kategorie.

Metody prevence defektů ve svarech:

1. Použití vysoce kvalitních aditiv, tavidel, směsí ochranných plynů (argon, oxid uhličitý, helium) – pokud dojde k porušení technologie například při výrobě elektrod nebo svařovacího drátu, přídavná tyč neobsahuje potřebné chemické prvky v určité proporce, pak se mohou během procesu svařování objevit póry nebo praskliny.
2. Kalcinace elektrod před prací – výrobci doporučují odstranit přebytečnou vlhkost z povlaku, aby byla zajištěna spolehlivá ochrana svarové lázně a zabránilo se vzniku trhlin, pórů a píštělí. Příklad: Kontinentální elektrody by měly být kalcinovány při teplotě 140-150 stupňů po dobu 40-50 minut.
3. Nastavení stroje – při práci se svařováním elektrickým obloukem je nutné správně nastavit hodnotu proudu elektrického oblouku. Velikost proudu závisí na tloušťce elektrod. Doporučené hodnoty jsou uvedeny na obalech aditiv.
4. Správné vedení elektrody po okrajích – je nutné dodržet minimální mezeru mezi špičkou elektrody a dílem příliš velká mezera povede ke zvýšenému rozstřikování přísady, nedostatečné penetraci a podřezání.

Přídavný materiál je nutné volit tak, aby byl složením co nejblíže materiálu svařovaných dílů. Pokud je nesrovnalost závažná, existuje vysoká pravděpodobnost vzniku horkých nebo studených trhlin.