Что называется подрезом в сварке
Подрез при сварке
Подрез – это дефект в виде канавки вдоль шва на металле. Обычно возникают при слишком длинной дуге или недостаточном напряжении. Шов становится широким, температуры дуги для прогрева не хватает. Металл по краям быстро застывает, образуя эти канавки. Исправляется он более короткой дугой или корректировкой силы тока в большую сторону. При слишком высокой скорости сварки и повышенном напряжении сварной шов образуется «горбатым». Из-за быстрого затвердевания сварочной ванны также образуются подрезы. Уменьшение скорости сварки постепенно сокращает размер подреза и в конечном итоге устраняет этот дефект.
При угловом или тавровом соединении подрез образуется из-за того, что электрод больше направлен на вертикальную плоскость. Тогда металл стекает вниз, снова образуется канавка, но уже по другой причине: слишком сильном нагреве вертикальной части шва. Устраняется он снижением силы тока и/или укорочением дуги.
Наиболее часто подрезы возникают при сварке угловых швов и первых слоев многослойных стыковых швов.
Подрез приводит к резкой концентрации напряжений в тех случаях, когда он расположен перпендикулярно к направлению главных напряжений, действующих на сварное соединение. Для конструкций, работающих при вибрационных нагрузках, подрез существенно снижает прочность сварного соединения.
Устранение подреза производится наплавкой небольшого тонкого шва по линии этого дефекта.
В силу ряда причин допускается использование подреза сварных швов, которые чаще всего вынуждены использовать в сложных конструкционных решениях. Для точного определения необходимости устранения подреза, учитываются следующие факторы:
Что такое подрез в сварке
Подрезы в сварке — это разновидность дефекта, который представляет собой канавку вдоль сварного шва. Подрез образуется вследствие слишком длинной дуги, при маленьком напряжении или в результате ошибок сварщика при выполнении сварочных работ.
В результате этого шов получается широким и некрасивым, с недостаточным количеством наплавленного металла. Чаще всего металл наплавляется по краям, что и приводит к появлению такого дефекта как подрез.
В данной статье будет рассказано о том, что такое подрезы в сварке и из-за чего они случаются.
Подрезы в сварке – что это такое, из-за чего они появляются и как устранить
Любой дефект сварных швов недопустим, если нужно получить качественное, прочное и надежное соединение. Подрезы, как и непровары, а также другие дефекты, приводят к тому, что соединение ослабевает и обладает недостаточной прочностью.
Возникновение подрезов в сварке происходит по следующим причинам:
Достаточно часто подрезы сварного шва возникают и при сварке угловых соединений, а также первого слоя многослойных соединений. Подрезы в сварке сильно снижают прочность сварных соединений, в особенности тех изделий, которые будут работать при высоких вибрационных нагрузках.
Как устранить подрез сварного шва
При этом следует брать во внимание следующие нюансы:
Подрезы в сварке — это достаточно распространённый дефект, который приводит к снижению прочности сварных соединений. Чтобы они не возникали важно понимать причины появления подрезов, а также знать, как именно можно их устранить.
Что такое подрез в сварке и 7 способов его предотвращения
Изъян, называемый подрезом, это углубление, образующееся рядом со швом. Из-за уменьшения толщины металла на месте дефекта снижается прочность сварного соединения. Внешне подрезы выглядят как усадочные канавки по всей длине шва или на отдельных участках.
Причины возникновения
Чаще всего изъяны, называемые подрезами, получаются у неопытных сварщиков при неправильном выборе тока. Также причиной могут стать:
Способы предотвращения подрезов сварных швов
Риск образования дефектов сводится к минимуму, если подготовка стыка выполнена в полном объеме, а сварка проводится с соблюдением технологических правил:
Устранение подрезов
Для устранения такого дефекта участок изъяна очищают от шлака и грязи, а затем заваривают тонким швом. Желательно, чтобы у электрода был высокий показатель смачиваемости. Однако при этом увеличивается потребность в расходных материалах. Чтобы избежать непредусмотренных затрат, подрезы в сварных швах устраняют аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. После нагрева огрех замазывают расплавленным металлом. Однако такой метод исправления не рекомендуется, если соединение было выполнено другим видом сварки, так как внутри могут быть поры, посторонние включения и пр. Чтобы прочность не уменьшалась, участки сварного соединения с многочисленными подрезами вырубают или вырезают до основного металла и переваривают. Размер удаляемой части должен превышать длину изъяна на 1- 2 см с каждой стороны.
После исправления сварные соединения проходят повторную проверку. При выявлении дефектов отправляются на доработку. Один и тот же участок допускается исправлять в зависимости от сорта стали не более 2 — 3 раз. Это связано с изменением характеристик металла после повторной сварки. При исправлении следует учитывать, что при усилении сварного соединения снижается стойкость к вибрации.
Допускаются ли подрезы в сварных швах
Смонтированные конструкции принимают в эксплуатацию, если размеры подрезов в сварных швах не превышают указанных в ГОСТ30242-97 норм. Окончательное решение принимают после рассмотрения следующих факторов:
Прибор для замера изъянов должен иметь необходимый предел измерения. Поэтому следует внимательно изучить инструкцию, чтобы знать его возможности. Прибором с пределом до 5 мм не получится с необходимой точностью измерить дефект до 2 мм.
Даже у многоопытных сварщиков случаются подрезы, поэтому новичкам не следует расстраиваться, если не все швы получаются идеальными. Чтобы снизить количество огрехов в период обучения сварку лучше выполнять многофункциональными инверторами. Дополнительные опции такого оборудования компенсируют недостаток опыта.
Подрез сварного шва и 7 способов его предотвращения
Дефекты сварочных соединений часто усложняют нам жизнь. Подрез сварного шва или усадочная канавка является изъяном, характеризующимся образованием канавки возле корня одностороннего сварного шва из-за перегрева основного металла или металла шва (усадка на кромках при сплавлении). Это происходит, когда сварщик пытается варить с высоким сварочным напряжением или при быстрой скорости сварки. Кроме того, неправильный угол наклона направляет дугу в сторону более тонких краев, где перегрев может сжечь металл. Способствовать такому дефекту сварочных соединений может неправильное использование защитной газовой атмосферы, нарушение техники сварки, положение свариваемого предмета и т.д.
Усадочные канавки всегда были серьезной проблемой в отраслях промышленности связанных со сваркой и обработкой сталей. Были предприняты усилия чтобы решить эту проблему в последние годы. Ниже приведены советы, которые эффективно помогают упреждать или снижать частоту этого явления.
Соответствующее нагревание
Подрез сварного шва чаще всего вызывают высокие тепловые очаги, возникающие впоследствии прохода вблизи кромок. Это может привести к перегреву и плавлению вблизи корня шва. Для предотвращения дефектов необходимо проявлять большую осторожность при сварке металлов за счет уменьшения силы тока при приближении к более тонким и свободным краям.
Положение электрода при сварке. Правильный угол
Ошибочный угол при сварочных работах часто играет особо важную роль для появления дефектов такого рода. Даже один проход с неправильным углом, который направляет больше тепла свободным краям, способствует склонности сварного шва к появлению усадочных канавок. Во избежание проблем понадобится просто использовать правильные углы, дабы направить больше тепла в сторону более толстых компонентов по сравнению со свободными краями.
Умеренная скорость сварки
Изготовление сварного шва с высокой скоростью плавления, является еще одной большой причиной усадки на кромках. При этом некоторая часть исходного базового металла вдавливается в нижнюю центральную часть сварочной ванны и из-за быстрого отвердевания оставляет углубление по краям. Рекомендуется проводить сварочные работы умеренным темпом. Не стоит забывать: медленная скорость также негативно скажется на результате работ и не даст удовлетворительных результатов.
Корректный выбор защитного газа
В случае MAG-сварки (Metal Active Gas), неправильный выбор экранирующего газа может стать одной из основных причин появления подреза сварного шва. Правильный состав газа в соответствии с требованиями по типу материала и его толщине обеспечат хороший результат. При сварке углеродистых сталей лучше всего применять двуокись углерода в сочетании с инертными газами.
Правильная технология сварки
Подрез сварного шва или усадочные канавки часто возникают при попытке сварщика сделать сварной шов с чрезмерным поперечным перемещением электрода при сварке. Кодексы и нормы по стандартам требуют рекомендуемой ширины шовной зоны в зависимости от размера электрода. Размер шва при сварке не должен быть более приемлемого предела, иначе в противном случае шов может быть склонен к подрезам. Для того, чтобы не допустить этого, нужно стремиться либо уменьшить размер шовной зоны или делать многопроходные швы.
Правильное положение предмета в пространстве
Некоторые сварщики пытаются делать угловые швы не в горизонтальном положении, а в вертикальном, что способствует усадке на кромках. В этом случае депрессивные формы образуются из-за недостаточного заполнения металлом кромок стыка. Для предотвращения, по возможности, попытайтесь варить в горизонтальном положении, чтобы обеспечить адекватное потребление электрода.
Использование многофункциональных систем сварки
Применение многофункциональных аппаратов для MIG/MAG сварки предусматривает упомянутые выше предупреждения и позволяет выполнять тонкие сварные швы с улучшенными механическими свойствами. Таким образом, подрез сварного шва лучше всего предотвращает данный метод. Соблюдая все указанные правила, сварщик минимизирует вероятность негативных последствий и дефекты сварных швов такого рода в крайнем случае будут минимальными.
Что такое подрез в сварке?
Начинающие сварщики часто задают вопросы: «Что такое подрез в сварке? Какие причины образования подрезов при сварке? Как производить ремонт подрезов сварных швов?» и в данной статье на все эти вопросы есть ответы.
Содержание
Похожие определения для данного вида дефекта сварного шва указаны и в нормативных документах на сварку ГОСТ 2601 и ГОСТ 30242:
Подрез это дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом. Подрез это углубление продольное на наружной поверхности валика сварного шва, образовавшееся при сварке. 
Напоминаем, что в статье о дефектах сварных швов и в пособии о дефектах сварных швов Юхина Н.А. есть фотографии, причины и способы устранения всех дефектов сварки.
Причины образования подрезов при сварке
Причиной образования подреза при сварке является выполнение сварки либо на повышенных режимах или с большой скоростью. Также, результатом возникновения может служить выбор неправильного угла наклона к более тонкому краю детали, что в свою очередь вызывает ее перегрев.
Исследования показывают, что с уменьшением температуры твердой поверхности смачивание ее жидким металлом ухудшается и улучшается с повышением температуры. Следовательно, одним из основных факторов, влияющих на смачивание является температура. На горизонтальных плоскостях смачивание играет ключевую роль т.к. вследствие действия сил поверхностного натяжения, жидкий металл на холодной поверхности стремиться к сжиманию, сокращая свою площадь и поверхность, которую он занимает, что и приводит к образованию подреза в сварном шве. В вертикальной плоскости, т.е. при сварке угловых и горизонтальных швов, дополнительной причиной является стекания жидкого металла под действием силы тяжести.
Неправильное использование газовой защиты, неправильная техника сварки и положение при сварке являются дополнительными причинами образования подреза сварного шва.
Подрезы при сварке всегда были серьезной проблемой в сварочном производстве, поэтому в последние годы все больше производителей сварочного оборудования и материалов и предпринимают попытки решить данную проблему.
Наличие подрезов обусловливает существенную концентрацию напряжений вблизи данного дефекта и может вызвать локальное или общее разрушение конструкции. Продольные углубления снижают сечение основного металла в зоне термического влияния. В результате чего сварные швы плохо воспринимают динамическую нагрузку и в данных местах могут возникнуть трещины. При проведении испытаний сварных швов на растяжение и угол загиба разрушение металла начинается от подреза, при значительного заниженных механических показателях.
Восемь советов для уменьшения вероятности образования подрезов в сварном шве
Ниже приведены рекомендации, которые помогут уменьшить вероятность образования подрезов при сварке изделий из труб, листов, швеллеров, уголков и т.д.
Правильное тепловложение
Одной из самых главных причин образования подрезов в сварных швах является большая величина нагрева при выполнении сварки вблизи свободных краев детали в результате чего происходит более глубокое проплавление одной из кромок, что приводит к образованию канавки, которая остается после затвердевания металла сварочной ванны. Это может привести к перегреву и расплавлению близлежащего основного металла или ранее наложенного металла шва. Для предотвращения необходимо следить за тепловложением при этом уменьшая сварочный ток при приближении к более тонким участкам детали или к свободному краю изделия.
Правильный угол электрода
Как известно угол электрода играет очень важную роль для предотвращения образования дефектов при сварке. Если выполнить сварку с неправильным углом, который будет направлять больше тепла к свободным кромкам изделия, вероятность образования подреза увеличивается в несколько раз. В связи с чем необходимо использовать правильный угол, чтобы направлять больше тепла на более толстую часть детали.
Правильная скорость сварки
Сварка с большой скоростью является еще одной причиной образования подрезов на сварных швах. При большой скорости некоторая часть основного металла переходит в расплавленный металл сварного шва и в результате быстрой кристаллизации остаются углубления (канавки) по краям. Поэтому рекомендуется производить сварку в умеренном темпе потому что слишком маленькая скорость сварки не дает удовлетворительных результатов. Таким образом, конкретным условиям сварки соответствует определенный диапазон скорости, в пределах которого возможно получение швов без подрезов.
Правильный выбор газовой защиты
При сварке полуавтоматом неправильный выбор защитных газов также является одной из основных причин подрезов при сварке. Сварщик должен быть уверен, что использует правильную сварочную смесь, которая подходит именно для сварки этого металла. Применение смесей углекислоты с инертными газами обеспечивает качественные результаты при сварке углеродистых сталей.
Правильная техника сварки
Причиной образования подрезов при сварке также является попытка сварщика выполнять сварку с чрезмерными поперечными колебаниями электрода. Рекомендуется выполнять сварку с минимальными поперечными колебаниями – так называемым «ниточным швом». Размер колебаний не должен превышать допустимых значений, потому что это значительно увеличивает вероятность образования подреза в сварном шве. Для предотвращения образования данного дефекта сварного шва необходимо либо уменьшить ширину поперечных колебаний электрода, либо выполнять многослойный шов вместо однослойного.
При ручной дуговой сварке покрытыми электродами рекомендуемый размах поперечных колебаний должен составлять не более 2-3 диаметров электрода.
Правильное пространственное положение при сварке
Сварка в горизонтальном или вертикальном положении в свою очередь увеличивает вероятность образования подреза шва. В данном случае, канавка образуется из-за недостаточного заполнения вдоль зоны сплавления шва. Если есть возможность, сварку необходимо выполнять в нижнем положении.
Использовать многослойную сварку
Это самый лучший вариант для предотвращения образования подрезов при сварке. Техника наложения многослойного шва подразумевает выполнение всех вышесказанных рекомендаций и помогает добиться качественных сварных соединений с гарантированными механическими свойствами.
Использование предварительного подогрева
Предварительный подогрев снижает скорость кристаллизации металла и улучшает смачиваемость за счет меньшей разности температур между сильно нагретым металлом сварочной ванны и слабо нагретым основным металлом.
Измерение глубины подреза сварного шва
В большинстве случаев измерение подрезов сварных швов производится с помощью:
Прибор для измерения глубины подреза сварного шва
Прибор для измерения глубины подреза сварного шва представляет собой опорное основание 1 в котором закрепляется индикатор часового типа со специальным наконечником индикатора. Путем установки основания на ровную поверхность необходимо выставить 0 на индикаторе, после чего прибор передвинуть к месту измерения и установить наконечник индикатора в канавку. Размер устанавливается значением на шкале индикатора.
Кстати, конструкция прибора предусматривает два типа наконечников:
Измерение глубины подреза сварного шва универсальным шаблоном сварщика (УШС-3; УШС-4)
Измерение подреза при помощи универсального шаблона сварщика производится путем установки указателя 1 в канавку. Размер определяется напротив риски 2 по шкале 3.
Принципиального отличия в методах проведения контроля нет, поэтому чем измерить подрез сварного шва зависит только от наличия того или иного мерительного инструмента.
Допуски на подрезы в сварных швах
Конечно же лучше изготавливать конструкции без дефектов, но чаще всего это является необоснованно дорого или невозможно, поэтому всегда имеются допуски с указанием какие дефекты, их количество и размеры являются допустимыми в той или иной конструкции и не влияют на её эксплуатационные свойства. В первую очередь от назначения конструкции и требований нормативных документов зависит какого размера подрезы допускаются в сварных швах:
Чтобы узнать допуски на подрезы в сварных швах, прежде всего необходимо найти данную информацию в нормативных документ с требованиями к сварным швам.