Обладнання та технології зварювальних робіт

ОБЛАДНАННЯ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ЗВАРЮВАЛЬНИХ РОБІТ

Неплавкі електроди призначені тільки для підведення зварювального струму до дуги, а присаджувальний метал подається окремо. До неплавких відносяться вольфрамові, вугільні та графітові електроди.

Вольфрамові електроди використовують при дуговому зварюванні в інертних газах, плазмовому зварюванні, а також для різання та наплавлення. Вольфрам — це тугоплавкий метал із температурою плавлення 3400°С і температурою кипіння 5555°С. Висока тепло- і електропровідність зумовили широке застосування вольфрамових електродів для зварювання. Через сильне окиснення їх використовують при зварюванні в середовищі аргону, де вольфрам майже не окислюється, а тільки повільно випаровується. Вольфрамові електроди виготовляють із вольфрамового порошку шляхом пресування, спікання й прокатування.

Застосовують електроди марок:

ЭВЧ — чистий вольфрам;

ЭВЛ — з присадкою оксиду лантану (1,1-1,4%);

ЭВИ-1 — з присадкою оксиду ітрію (1,5-2,3%);

ЭВИ-2 — з присадкою оксиду ітрію (2-3%);

ЭВИ-3 — з присадкою оксиду ітрію (2,5-3,5%) і танталу (0,01%);

ЭВИ-15 — з присадкою оксиду торію (1,5-2%).

Присадки оксидів лантану, торію, танталу та ітрію понижують потенціал іонізації, в результаті полегшується запалювання дуги, підвищується стійкість електродів і стійкість горіння дуги.

Електроди з чистого вольфраму використовуються для зварювання на змінному струмі, а з присадками — на змінному та постійному струмі прямої й зворотної полярності. Виготовляють електроди діаметром від 0,5 до 10 мм, довжиною 75 мм, 150, 200 і 300 мм. Найкращі зварювальні характеристики мають електроди з присадкою ітрію. Витрати електродів діаметром 8-10 мм при безперервній роботі протягом 5 год становлять, г/год: ЭВЧ - 8,4; ЭВЛ - 1,2; ЭВИ - 0,18; ЭВТ - 1,4.

Для зменшення витрат електродів, інертний газ необхідно подавати до вмикання зварювального струму, а припиняти після вимикання та охолодження електрода до його потемніння. Коли зварюють на постійному струмові всі електроди заточують на конус, а коли використовують змінний — електроди марок ЭВИ і ЭВЛ повинні мати плоску заточку, електроди марки ЭВЧ — сферичну. Довжина заточування повинна дорівнювати 2-3 діаметрам електрода.

Вугільні електроди (стрижні) виготовляють із електротехнічного вугілля (кокс, сажа, смола) шляхом дроблення, пресування й відпалу. Графітові електроди виготовляються з вугільних шляхом додаткової високо термічної обробки — графітизації. Такі електроди мають високі температури плавлення й кипіння та малу теплопровідність. Електропровідність графітових електродів у 3 рази вища вугільних, вища стійкість проти окиснення, менші витрати. Для підвищення стійкості електродів їх покривають тонким (0,06-0,07 мм) шаром міді. Графітові електроди використовуються для зварювання низько вуглецевих сталей, кольорових металів і сплавів, а також заварювання дефектів чавунних деталей. Кінець електродів заточують на конус довжиною 10-20 мм із притупленням 1,5-2 мм. Поверхня має бути рівною без тріщин. Електроди високої якості не залишають слідів на папері, а при ударі по них видають металевий звук. Графітові електроди для зварювання і наплавлення згідно з ГОСТом 10720-75 виготовляють марки СК довжиною 250 мм, діаметром 4 мм, 6, 8, 10, 15 і 18 мм. Зварюють на постійному струмі прямої полярності, що покращує стійкість горіння дуги і зменшує витрати. Для покращення стабілізації горіння дуги застосовують вугільні електроди з гнітом, які мають осьовий отвір, заповнений легко іонізуючими речовинами.

Спосіб зварювання під флюсом виник у середині 30-х років XX ст. Спочатку флюси використовували для зварювання вуглецевих сталей, легованих марганцем і кремнієм, а також як засіб для механічного захисту дуги від впливу зовнішнього середовища. З розвитком металургії, створенням легованих сталей виникла необхідність легування металу зварювальної ванни, що зумовило появу флюсів, які здатні здійснювати металургійний вплив на зварювальну ванну. З появою високоміцних низьколегованих сталей визначилась ще одна функція зварювальних флюсів — рафінування металу шва.

Зварювальні флюси призначені для захисту зварної ванни від навколишнього середовища і легування металу шва. Вони використовуються при напівавтоматичному та автоматичному зварюванні під флюсом, а також при електрошлакових процесах.

Інше призначення мають флюси, що застосовуються при газовому й дуговому зварюванні вугільним електродом. Такі флюси служать для видалення з металу шва неметалевих включень, для захисту від окиснення кромок металу й присаджувального дроту.

Флюси для дугового зварювання повинні забезпечувати:

·              захист зони зварювання від повітря;

·              стійкість горіння дуги;

·              якість формування металу шва;

·              щільність шва;

·              стійкість проти утворення тріщин;

·              відокремлювання шлаку після застигання;

·              розкиснення металу шва;

·              легування металу шва;

·              зменшення витрат електродного металу на вигоряння і розбризкування.

Зварювальні флюси класифікують за способом виготовлення, хімічним складом тощо.

За способом виготовлення флюси поділяють на плавлені й неплавлені. Плавлений флюс одержують сплавлюванням його компонентів із наступним дробленням на зерна необхідних розмірів. За будовою зерен плавлені флюси поділяються на склоподібні і пемзо-подібні. Склоподібні флюси — це прозорі зерна різних відтінків, які одержують вливанням рідкого флюсу при температурі 1200°С у бак з проточною водою. Пемзоподібні флюси — це зерна пінистого матеріалу різних відтінків, які одержують при вливанні рідкого флюсу, нагрітого до температури 1600°С, у воду. При цьому пара води спінює розплавлену масу, утворюючи пемзоподібний флюс. Розмір зерен — від 0,2 до 4 мм. Краще формування шва спостерігається при використанні пемзоподібних флюсів, а кращий захист зварної ванни забезпечує склоподібний флюс. Перевагою плавлених флюсів є надійний захист зварної ванни, якісне формування шва, легке відокремлення шлаку, низька вартість. Зберігають флюси в сухих приміщеннях у паперових мішках.

Неплавлений флюс одержують механічним змішуванням тонкоподрібнених мінералів, феросплавів, силікатів, зв'язаних рідким склом без сплавлювання. Широко використовують неплавлені керамічні флюси.

Керамічні флюси одержують шляхом змішування компонентів із рідким склом і наступним протиранням через сита або ж із використанням спеціальних грануляторів. Після подрібнення флюс просушують при температурі 150-200°С і прожарюють при температурі 350°С.

Перевагою керамічних флюсів є широка можливість легування металу шва через флюс, низька чутливість до іржі, окалини. Керамічні флюси дуже гігроскопічні, тому їх зберігають у герметичних упаковках і жорсткій тарі (через низьку міцність зерен).

За хімічним складом флюси поділяються на оксидні, солеві й солеоксидні. Оксидні складаються з оксидів металів із добавками фторидних сполук і використовують для зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей. Солеві флюси складаються з фторидних і хлоридних солей металів і використовуються для зварювання активних металів. Солеоксидні флюси складаються з фторидів й оксидів металів і використовують для зварювання легованих сталей.

За призначенням флюси поділяються на групи:

·              для дугового зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей:

·              для дугового зварювання середньо- і високолегованих сталей;

·              для електрошлакового зварювання;

·              для зварювання кольорових металів і сплавів;

·              для наплавлення.

Для зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей використовують флюси марок: АН-348А, АН-348АМ, АН-348В, ОСЦ-45, АН-60, ФЦ-6, АНК-35, АН-37П, АН-20С та ін. Індекси, які стоять після назви марки флюсу означають: М — дрібний, С — склоподібний, П — пемзоподібний.

Для зварювання середньо- і високолегованих сталей використовують флюси марок: АН-20П, АН-20С, АН-26, АВ-4, АВ-5, АН-30, ОФ-6, ОФ-10, ФЦ-17, ФЦК-С, ФЦЛ-Гта ін.

Для електрошлакового зварювання використовують флюси наступних марок: АІІ-8, АН-22, АНФ-1, АНФ-6, АНФ-7, АНФ-14У, АН-25, С-1.

Для зварювання кольорових металів і сплавів застосовують флюси наступних марок:

·              АН-348-А, ОСЦ-45, АН-20С, АН-26С, АН-М1, АН-М13, АН-М15, АН-М10 - для механізованого зварювання міді та її сплавів:

·              АН-301, АН-302, АН-304 — для електрошлакового зварювання алюмінію та його сплавів;

·              ЖА-64, ЖА-64А - для механізованого зварювання під флюсом алюмінію та його сплавів;

·              АНТ-1, АНТ-3, АНТ-7, АНТ-23А - для дугового зварювання під флюсом титану та його сплавів;

·              АНТ-2, АНТ-4, АНТ-6 — для електрошлакового зварювання титану та його сплавів.

Для наплавлення використовують флюси марок: АН-70, АН-28, АН-20П та ін.

До окремої групи входять флюси для газового зварювання й зварювання вугільним електродом, які розчиняють оксиди та неметалеві включення металу шва. При цьому утворюється легкоплавка суміш, яка легко піднімається у шлак. Флюси використовують у вигляді порошків або паст. Для зварювання низьковуглецевих сталей їх не застосовують через утворювання легкоплавких оксидів заліза, що вільно виходять на поверхню шва. З флюсами зварюють чавуни, кольорові метали, високолеговані сталі.

Флюси для газового зварювання і зварювання вугільним електродом повинні відповідати таким вимогам:

·              флюс має бути більш легкоплавким, ніж основний і присаджувальний метал;

·              флюс повинен мати достатню рідкотекучість;

·              флюс не повинен спричиняти корозію швів;

·              флюс повинен активно розкиснювати оксиди й переводити їх у більш легкоплавкі хімічні сполуки або видаляти їх з ванни;

·              утворений шлак повинен добре захищати метал від окиснення киснем та азотом повітря;

·              шлаки повинні добре відокремлюватися від шва після зварювання;

·              густина флюсу має бути меншою від густини основного й присаджувального металу, щоб шлак добре спливав на поверхню ванни і не залишався в металі шва.

Склад флюсу вибирають залежно від властивостей зварюваного металу.

У зварювальній ванні утворюються основні й кислотні оксиди. Якщо утворюються основні оксиди, то застосовують кислий флюс, а якщо кислотні — основний флюс. В обох випадках реакція проходить за схемою:

основний оксид + кислий оксид = сіль

При зварюванні чавуну утворюється кислий оксид SiO₂, для розчинення якого вводять основні оксиди — К₂О, Na₂O. В якості основних флюсів застосовують вуглекислий натрій (Na₂CО₃), вуглекислий калій (К₂СО₃) і буру (Na₂B₄O₇).

При зварюванні міді, латуні утворюються основні оксиди (Cu₂O, ZnO, FeO та ін.), тому для їх розчинення вводять кислі флюси (сполуки бору).

Особливу увагу необхідно приділяти вибору й підготовці вольфрамових електродів до зварювання. Кінець електрода повинен мати форму урізаного конуса. Великий кут конуса і діаметр наконечника забезпечує збільшення терміну служби електрода, добре проплавлення, дозволяє виконувати зварювання вузькою дугою без небезпеки ерозії електрода. Зменшення кута й діаметра підвищує стабілізацію горіння дуги та забезпечує можливість зварювання на менших струмах.

Відновлення геометрії форми наконечника електрода є обов'язковою для забезпечення якісного зварювання. Цього досягають шляхом ручного або механічного шліфування кінця електрода. При ручному шліфуванні не вдається забезпечити стабільну та оптимальну геометрію кінця електрода. Будь-яке відхилення від оптимальної форми має негативний вплив на якість шва. Подряпини та сліди шліфування сильно впливають на провідність електрода, тому що зварювальний струм проходить, в основному, на поверхневому шарі електрода. Важливо забезпечити шліфування вольфрамового електрода паралельно до його осі. Для оптимальної геометрії електрода треба, щоб чистота поверхні дорівнювала 0,5Ra. В електродах, шліфованих перпендикулярно до осі, або коли чистота їх поверхні більша 0,5Ra, струм протікає нестабільно, що викликає загоряння дуги поза наконечником, її блукання, зменшення терміну служби електрода.

Зварним з'єднанням називають нероз'ємне з'єднання, виконане зварюванням (рис. 1).

Рис. 1. Зварне з’єднання: 1 і 8 — підсилення шва; 2 — зварний шов; 3 — зварна ванна; 4 — кромки; 5 — метал шва; б — основний метал; 7— корінь шва

За видом з'єднання можуть бути стикові, кутові, таврові, внапуск, торцеві.

Стикові шви використовують для виконання стикових, торцевих і відбортованих з'єднань. Кутові шви використовують у таврових, кутових і з'єднаннях внапуск. Розміри перерізу швів встановлені ГОСТ 5264-80. До основних геометричних параметрів зварного шва відносяться: товщина зварюваного металу, ширина шва, підсилення шва, глибина провару, товщина шва (t=h+q), зазор, катет кутового шва, розрахункова висота кутового шва і товщина кутового шва.

Рис. 2 Основні геометричні параметри кутового шва: q — підсилення шва; k — катет кутового шва; р — розрахункова висота кутового шва; а — товщина кутового шва

Зварний шов (2) — це ділянка зварного з'єднання, утворена в результаті кристалізації металу зварювальної ванни.

Зварювальна ванна (3) — це ділянка зварного шва, яка при зварюванні знаходиться в рідкому стані.

Кратером називають заглиблення, утворене в зварній ванні тиском газів полум'я (дуги).

Основним металом (6) називають метал, який підлягає з'єднанню зварюванням.

Присаджувальним металом називають метал, призначений для введення в зварну ванну до розплавленого основного металу.

Наплавленим металом називають переплавлений присаджувальний метал, введений в зварну ванну до основного металу.

Металом шва (5) називають сплав, утворений переплавленими основним і наплавленим металами.

Кромками (4) називають торцеві поверхні деталей, що підлягають зварюванню.

Розчищення кромок — надання необхідної форми кромкам, які підлягають зварюванню.

Скіс кромки — прямолінійний або криволінійний зріз кромки, яка підлягає зварюванню.

Притуплення кромки (с)— нескошена частина торця кромки.

Зазор (6) — відстань між притупленнями кромок.

Кут скосу кромки (β) — кут між площиною скосу кромки і торцем.

Кут розчищення кромок (α) — кут між скошеними кромками. Кромки розчищають з метою кращого провару кореня шва.

Підсилений шов — це частина металу шва, яка виступає над поверхнею зварюваних деталей.

Глибина проплавлення — найбільша глибина розплавленого основного металу в перерізі шва.

Корінь шва (7) — частина зварного шва, де дно зварювальної ванни перетинає поверхню основного металу.

Шар — це частина металу зварного шва, утворена одним або двома валиками, які розташовані на одному рівні поперечного перерізу шва.

Валик — метал, наплавлений або переплавлений за один прохід.

Прохід — це одноразове переміщення в одному напрямку джерела нагрівання.

Однією з властивостей металів є здатність змінювати розміри при змінах температури. При нагріванні метали вільно розширюються. Величина розширення залежить від температури нагрівання, коефіцієнта лінійного розширення металу. Зміна форма та розмірів твердого тіла під впливом деяких сил називається деформацією. Напругою називають силу, віднесену до одиниці площі поперечного перерізу тіла. Поряд з деформаціями і напругами, що виникають у деталях під вливом прикладених навантажень, у них можуть бути й власні наруги та деформації, що існують навіть при відсутності зовнішніх сил.

Залежно від причин, які викликають власні напруги, розрізняють:

- теплові напруги (викликані нерівномірним розподілом температури при зварюванні);

- структурні напруги (виникають внаслідок структурних перетворень при нагріванні вище критичних температур).

Залежно від тривалості існування власні напруги та деформації бувають:

- тимчасові (існують у конструкції в певний момент часу і зникають після охолодження виробу);

- залишкові (залишаються у конструкції після зникнення причини, яка їх викликала).

Залежно від розмірів ділянки розрізняють три види напруг:

- напруги першого виду, які діють у крупних об'ємах виробу;

- напруги другого виду, які існують у межах зерен металу;

- напруги третього виду, які існують у межах кристалічної решітки металу.

За напрямком дії розрізняють такі напруги та деформації:

- поздовжні (вздовж осі шва);

- поперечні (перпендикулярно осі шва).

За видом напруженого стану зварювання напруги бувають:

- лінійні (діють тільки по одній осі в одному напрямку);

- площинні (діють у двох напрямках);

- об'ємні (діють у трьох напрямках).

Напруги бувають розтягуючі й стискаючі.

Власні зварювальні напруги в свою чергу можуть бути реактивні та залишкові.

Реактивні напруги виникають при зварюванні виробів, які знаходяться в жорстко закріпленому стані.

Залишкові напруги виникають у виробі завдяки місцевим пластичним деформаціям і залишаються після зварювання.

Деформації, які змінюють розміри всього виробу, називають загальними, а які відносяться до його окремих елементів — місцевими.

Деформації можуть бути пружними й пластичними. Якщо зварювальний виріб після процесу зварювання відновлює початкові розміри й форму, то виникає пружна деформація, а якщо не відновлює, то проявляється пластична деформація. 

У процесі виготовлення в зварних конструкціях виникають напруги й деформації. Якщо напруги перевищують границю текучості металу, то виникає пластична деформація. Це призводить до зміни розмірів, форми та жолоблення виробу. Якщо напруги перевищують границю міцності, то виникають тріщини.

Причини виникнення напруг і деформацій:

- нерівномірне нагрівання металу. При наявності жорстких зв'язків між нагрітими і холодними частинами металу утворюються стискаючі і розтягуючі напруги;

- ливарна усадка розплавленого металу — це зменшення об'єму металу при його охолодженні. У результаті жорсткого зв'язку з основним металом виникають внутрішні напруги в зварному з'єднанні. Вони бувають поздовжні і поперечні;

- структурні перетворення в металі виникають при зварюванні легованих і високовуглецевих сталей. При охолодженні змінюються розміри і взаємне розташування зерен, що супроводжується зміною об'єму металу і викликає внутрішні напруги.

Для зменшення внутрішніх напруг застосовують:

- раціональне конструювання зварних вузлів. Робочі креслення зварних конструкцій слід розробляти з врахуванням заходів щодо зменшення зварювальної напруги і деформацій. Для цього зварні з'єднання конструюють так, щоб об'єм наплавленого металу був мінімальним. Наприклад при товщині металу більше 12 мм слід застосовувати Х- і К-подібну підготовку кромок. З цією ж метою замінюють переривисті з'єднання на суцільні шви меншого перетину. Виконують стикові шви при мінімальному куті розкриття шва і мінімальному зазорі. Уникають різких переходів перетинів а також застосовують переважно стикові з'єднання і не допускають концентрації і перехрещення зварних швів;

- попередній та супровідний підігрів — для сталей, схильних до гартування й утворення тріщин. Підігрівання зменшує пластичні деформації, залишкові напруги та сприятливо впливає на структуру металу шва й біляшовної зони;

- проковування швів — виконують по гарячому або по холодному металу. При цьому проходить розтискання металу в різні сторони, що знижує розтягуючі напруги. Шви на металі, схильному до гартування, не проковують При виконанні проковки необхідно дотримуватися наступних умов:

при багатошаровому зварюванні проковування виконувати пошарово а перший і останній шар не проковувати;

проковування слід виконувати на ділянці шва завдовжки 150 - 200 мм відразу ж після зварювання або після підігрівання його до 150-200 °С;

при зварюванні металу товщиною більше 16 мм необхідно проковувати і метал біля шва;

- зворотноступінчастий порядок накладання швів забезпечує більш рівномірне нагрівання металу, при цьому величина деформацій зменшується;

- урівноваження деформацій — почерговість накладання швів вибирають так, щоб кожен наступний викликав деформацію, зворотну до деформації, одержаної після попереднього шва

- жорстке кріплення деталей — використовують спеціальні пристосування (кондуктори), в яких зварюють деталі, а виймають їх тільки після охолодження. Закріплення забезпечує зменшення зварювальних деформацій в порівнянні із зварюванням в незакріпленому стані, якщо зона нагріву до температур вище 600° С не перевищує 0,15 ширини зварюваного елементу. Якщо зона нагріву буде більше 0,15 ширини зварюваного елементу, то жорстке закріплення не зменшує деформацій, а навпаки, може збільшити їх в порівнянні із зварюванням у незакріпленому стані;

- механічна правка конструкції після зварювання. Правку виконують прикладанням ударних або статичних навантаженнь при холодному або нагрітому металі;

- термічна правка конструкцій і виробів після зварювання. Правка виконується наплавленням валів із зворотного боку шва або місцевим нагрівом в особливому для кожної конструкції порядку. Для здобуття зварних конструкцій заданих проектних розмірів необхідно давати припуски на усадку зварних швів. На один поперечний стиковой шов прокату або листа завтовшки 8-16 мм припуск повинен складати близько 1 мм;

- термічна обробка — відпал, нормалізація й відпуск — знижують внутрішні напруги, вирівнюють структуру шва та біляшовної зони. Термічна обробка — це процес нагрівання металів і сплавів до критичної температури, при якій проходить зміна будови металу, витримування при цій температурі та охолодження. Термічна обробка виконується до, під час і після зварювання. Для кожної марки металу є свої режими нагрівання та охолодження. Застосовують такі види термообробки:

відпал — для зняття внутрішніх напруг, підвищення пластичності, дрібнозернистої структури. Метал нагрівають до 600-680°С, витримують у печі 2,5 хв на 1 мм товщини і охолоджують разом з піччю. Для повного відпалу метал нагрівають до 820-930°С, витримують і повільно охолоджують разом з піччю;

нормалізація — для підвищення міцності, твердості та одержання дрібнозернистої структури. Деталі нагрівають до температури 850-900°С, витримують і охолоджують на повітрі;

відпуск — використовують для сталей, схильних до гартування, з метою зменшення внутрішніх напруг і крихкості. Виріб нагрівають до 400-700°С, витримують із розрахунку 2,5 хв на 1 мм товщини металу і повільно • охолоджують. При нагріванні нижче критичної температури (723°С), структурні перетворення у шві не відбуваються. При термообробці деталі нагрівають у печах, ямах, пальниками та ін. 

Якість зварювальних з’єднань перевіряють під час монтажу і після закінчення зварювання. Шви підлягають зовнішньому огляду для визначення поверхневих тріщин в наплавленому металі та біляшовній зоні, напливів і підрізів в місцях переходу від шва до основного металу, пропалу, кратерів та інших дефектів. Для виявлення можливих дефектів всередині зварного з’єднання (захованих тріщин, непроварів, шлакових включень, газових пор тощо) застосовують неруйнівні фізичні методи контролю. Найбільш часто застосовують магнітографічний, рентгено- і гамаграфічний, ультразвуковий методи контролю.

Дефекти в зварних з'єднаннях зустрічаються при порушенні технології зварювання, при неправильному виборі зварювальних матеріалів і незадовільному їх зберіганні, при невдалому виборі способу зварки і режиму, при незадовільній підготовці виробів під зварку і т.п. Дефекти, що утворюються в зварних з'єднаннях, можна розділити на декілька груп: металургійні пороки (розшарування, тріщини і т. д.) в металі вироби, розташовані поряд з швом, сприяють прояву їх під дією нагріву і зварювальної напруги; дефекти, обумовлені поганою зварюваністю металу вживаних конструкцій; дефекти, пов'язані з технічним станом зварювальних матеріалів; дефекти, викликані порушенням зварювального процесу; дефекти, що утворюються при експлуатації трубопроводів і невідповідність розмірів швів вимозі технічних умов (розміри перетину швів завищені або занижені).

 - газові, пори, які можуть бути одиночні, групові, розташовуються в шві у вигляді скупчень або ланцюжків;

- шлакові включення різних розмірів, які можуть розташовуватися в корені шва, усередині насплавленого металу і між шарами при багатошаровій зварці;

- непровар в корені шва і між шарами;

- тріщини будь-яких форм і розмірів;

- несплави наплавленого металу з основним.

- нерівномірність розмірів перетинів швів по їх довжині, що характеризується нерівномірною шириною, крупною лусковою, наявністю напливів і бурульок;

- зсув кромок і подовжньої осі швів від їх теоретичного положення; пропуски на деяких ділянках при безперервних швах; наявність незаварених кратерів;

- підрізи в основному металі поряд з швом;

- наскрізні пропали;

- свищі.

Газові пори – утворюються у шві внаслідок перенасичення розплавленого металу зварювальної ванни газами. Пори можуть бути внутрішніми, що не виходять на поверхню зварювального шва, і зовнішніми, що виходять на поверхню шва. Вони можуть бути одиночними, груповими, або розміщуватись ланцюгом. Газові пори утворюються в зварних швах також із-за застосування вологих електродів, флюсу, захисного газового середовища і наявності вологи на поверхні зварюваних поверхонь.

Поява пор в зварювальному виробі знижує механічні властивості наплавленого металу (ударну в’язкість, кут згину, межа міцності).

Шлакові включення різних розмірів, які можуть розташовуватися в корені шва, усередині насплавленого металу і між шарами при багатошаровій зварці.

Несплави наплавленого металу з основним.

Свищі

Непровари – це несплавлення між окремими валиками, основним і наплавленим металом і незаповнення металом розрахункового січення шва, при V - подібній розділці кромок можуть бути непровари в корені стикових швів, а при X – подібній розділці – в центрі шва. Непровари можуть стати причиною руйнування конструкції в результаті підвищених концентрацій напружень і зменшення площі поперечного січення металу шва.

Внутрішні дефекти
Внутрішні пори	Наявність забруднень на кромках. Невідповідність хімічного складу основного і присаджувального металу. Неправильно відрегульоване полум'я	Розчистити шов і заново заварити
Перегрівання металу	Надлишкова потужність полум'я. Недостатня швидкість зварювання	Виправити структуру перегрітого металу загальною або місцевою термообробкою
Перепал	Надмірна тривалість нагрівання металу з наявним окислювальним полум'ям	Видалити ділянку перепалу і заварити заново
Шлакові включення і оксиди	Використання окислювального полум'я. Погане зачищання кромок і присадки. Надлишок флюсу	Велике накопичення шлакових і газових включень не допускається. Усувається виплавлюванням дефекту шва з наступним заварюванням. Допускаються поодинокі включення не більше 5-6 шт. на 1 см2 перерізу шва і глибиною не більше 10-15% товщини металу

Підрізи – це поглиблення (канавки) в місці переходу основного металу до металу зварного шва. Підрізи небезпечні дефекти, котрі можуть призвести до виходу з ладу зварного виробу. Підрізи знищують шляхом наплавки являються недопустимими дефектами і підлягають виправленню.

Тріщини – являються найбільш небезпечними дефектами. Виникнення тріщин пов’язане з хімічним складом основного і наплавленого металу, а також зі швидкістю охолодження зварного з’єднання і з жорсткістю зварюваного контуру. Тріщини, що утворилися в процесі зварювання, називаються гарячими, а після охолодження металу – холодними. Тріщини в зварних з'єднаннях будь-яких конструкцій є найнебезпечнішими дефектами, які мають вельми малу ширину і гострі краї, що утрудняє їх виявлення. Тріщини викликають місцеву концентрацію напруги і за несприятливих умов роботи конструкції можуть привести до порушення герметичності і руйнування стиків.

Дефект	Причини виникнення	Спосіб усунення
Зовнішні дефекти
Відхилення швів від заданих розмірів	Неправильна підготовка кромок. Неправильне переміщення пальника і присадки. Невідповідність розмірів деталі і дроту	Зрізати шов. Виконати шов відповідно до технічних вимог
Непровар	Несплавлювання основного металу з металом шва через недостатню потужність полум'я. Неповне прогрівання кромок або неправильне розчищання кромок. Надто малий зазор. Погано зачищені кромки	Вирубати дефект і заварити заново
Пропал	Утворення наскрізних отворів з натіканням із зворотної сторони. Великий зазор. Недостатнє притуплення кромок. Висока потужність полум'я. Недостатня швидкість зварювання	Вирубати дефект і заварити заново
Тріщина	Порушення режимів зварювання та охолодження. Непридатність присадки за хімічним складом. Жорстке кріплення деталей	Видалити метал на всю довжину тріщини. Засвердлити кінці тріщини. Заварити заново. Наявність тріщин не допускається!
Підріз	Надлишкове розплавлення кромок. Недостатня кількість наплавленого металу. Завищена потужність полум'я. Занижений діаметр присадки	Усунути дефект підварюванням
Наплив	Неправильний режим і техніка зварювання: швидке розплавлення присадки при недостатньому нагріванні кромки металу. Неправильне маніпулювання пальником	Зрубати напливи і місця непровару підварити
Незаварений кратер	Утворюються в результаті різкого обривання полум'я наприкінці зварювання	Вирубати до основного металу кратер і повторно заварити

Тестування:

 Який вид інструктажу проводять на робочому місці до початку роботи?

a)      вступний

b)     первинний

c)      позаплановий

d)     цільовий

2. Засоби захисту електрозварника від опромінювання:

a)      світлофільтр, щити, ширми (огороджувальні), колір стін, поглинаючий випромінювання;

b)     світлофільтр, щиток або маска.

3. Засоби захисту від електроструму:

a)      заземлення корпусу і виробу, який зварюється, занулення обладнання, діелектричний килим;

b)     сухий спецодяг, електродотримач з ізольованою рукояткою, спецвзуття, не виконувати самостійно ремонт обладнання;

c)      заземлення корпусу і виробу, який зварюється,занулення обладнання, діелектричний килим, сухий спецодяг, електродотримач з ізольованою рукояткою, спецвзуття, не виконувати самостійно ремонт обладнання.

4. Який інструктаж повинен проводитися, якщо працівникові необхідно виконувати роботу, що не пов’язана з професією, або відповідальну роботу, на яку оформлюють наряд-допуск:

a)      первинний;

b)     цільовий;

c)      позаплановий.

5. Який вогнегасник необхідно використовувати, якщо трапилось замикання:

a)      порошковий, вуглекислотний;

b)     пінний, порошковий;

c)      вуглекислотний, пінний.

6. Яка послідовність надання першої допомоги при ураженні електрострумом?

a)      викликати швидку допомогу;

b)     довести до відома адміністрації, викликати швидку допомогу;

c)      звільнити потерпілого від дії струму, викликати швидку допомогу, надати долікарську допомогу.

7. Як проявляється термічна дія струму на організм людини:

a)      подразнення і збудження живої клітини організму;

b)     опіки ділянок тіла, ураження кровоносних судин,мимовільне скорочення м’язів;

c)      ураження внаслідок високої температури кровоносних судин, нервових клітин серця, мозку, опіки окремих ділянок тіла.

8. У чому проявляється ураження електричним струмом на людину при електротравмах:

a)      електричні знаки, клінічна смерть, електрофтальмія;

b)     судорожне скорочення м’язів без знепритомніння, електричні знаки;

c)      механічні пошкодження, електричні опіки, електрофтальмія,  електрометалізація шкіри.

9. Характерні ознаки особливо-небезпечного приміщення:

a)      підвищена вологість-75%, струмопровідна підлога, струмопровідний пил;

b)     хімічно активне середовище, підвищена вологість-75 %.

10. До електрозварювальних робіт допускаються особи:

a)      які мають відповідне посвідчення і пройшли інструктаж з ОП;

b)     які пройшли медогляд;

c)      які здали екзамен з техніки безпеки і які пройшли інструктаж з ОП.

11. Робоче місце зварника потрібно розташовувати таким чином,щоб довжина дротів між живильною мережею і пересувним зварювальним апаратом для ручного дугового зварювання була не більшою:

a)      15 м;

b)     10 м;

c)      20 м.

12. Що краще настилати на робоче місце зварника,щоб не згоріли дерев’яні елементи:

a)      пісок;

b)     ганчір’я;

c)      азбест.

13. Хто повинен усувати дефекти,в електричній мережі під час зварювальних робіт:

a)      зварник;

b)     відповідальний за ОП;

c)      електромонтер.

14. При масовому зварюванні великогабаритних деталей місце робіт огороджують світлонепроникними щитами висотою:

a)      1м;

b)     1,8м;

c)      3м.

15. Що необхідно зробити перед зварюванням трубопроводів,в яких перебували горючі,вибухонебезпечні та інші речовини:

a)      видалити небезпечні речовини;

b)     очистити їх і перевірити наявність небезпечних і шкідливих речовин;

c)      очистити їх.

16. На чому повинен стояти зварник під час зварювання:

a)      на гумовому килимку або дерев’яній підставці;

b)     на залізному листі;

c)      на лінолеумі.

17. Проводити електрозварювальні роботи дозволяється, якщо відсутні легкозаймисті речовини від місця зварювання в радіусі:

a)      1м;

b)     5м;

c)      3м.

18. Для запобігання шкідливих дій на зварника потрібно обов’язково очищувати залізо, яке мають зварювати або різати, від:

a)      іржі;

b)     масла;

c)      фарби, масла і бруду. 
19. Основним законодавчим актом, що гарантує право громадян на належні, безпечні та здорові умови праці, є…

    a)    Конституція України

    b)   Закон України «Про охорону праці»

    c)    Кодекс законів про працю

    d)   Статут підприємства

20. Вік прийняття на роботу неповнолітніх:

     a)    з 13 років, якщо є дозвіл батьків

     b)   з 15 років

     c)    з 15 років, а в окремих випадках з 14 років

     d)   з 16 років

           21. При виконанні робіт на висоті забороняється…

      a)      дивитися вниз;

      b)     зливати відходи вниз на майданчик;

      c)      знімати рукавиці;

      d)     працювати при -5°.

22. За видом ураження електричним струмом можуть бути…

      a)      сильним і слабким;

      b)     мале, середнє і важке;

      c)      електричний удар і травма;

      d)     першого, другого та третього роду.

23. До проведення зварювальних робіт на висоті і в замкнутих просторах не допускаються:

      a)      жінки;

      b)     робітники, які пройшли спеціальний інструктаж;

     c)      ремонтники, які пройшли інструктаж і мають виконати ремонт обладнання;

      d)     різальники, який володіє спеціальними знаннями.

24. Заземлення зварювального обладнання не приєднується до…

     a)      до корпусу;

     b)     до спеціального гвинта-заземлення;

     c)      до не обертових елементів;

     d)     до осі коліс.