Каталог дефектів зварних швів за ISO 6520-1
Міжнародна класифікація ділить усі несуцільності на шість груп і присвоює кожній числовий код. Цей код пишуть у протоколах контролю, тому розуміти його потрібно не лише контролеру.
Знайдіть дефект за тим, що бачите
Каталог можна читати за номером, але біля шва зазвичай починають з ознаки. Нижче найчастіші ознаки, ймовірний номер за ISO 6520-1 і сторінка, де дефект розібрано докладно — з причинами, межами й ремонтом.
| Що видно | Номер | Де читати |
|---|---|---|
| Дірочки на лицьовому боці або точки на рентгенівському знімку | 2011–2017 | Пори у шві |
| Канавка вздовж краю валика, в основному металі | 5011, 5012 | Підріз |
| Риска по осі шва або зірочка в кратері одразу після зварювання | 1011, 104 | Гарячі тріщини |
| Тріщина під краєм валика через кілька годин після зварювання | 1013 | Холодні тріщини |
| Зі зворотного боку видно нерозплавлені кромки або щілину | 402 | Непровар кореня |
| Темна лінія вздовж кромки обробки на знімку, зразок під час згину розкривається по кромці | 4011, 4012 | Несплавлення |
| Надто високе посилення, горб над листом | 502, 503 | Калькулятор допусків |
| Корінь надто виступає зі зворотного боку | 504 | Калькулятор допусків |
| Кромки листів на різній висоті | 507 | Калькулятор допусків |
| Незнайомий номер із протоколу | 100–618 | Таблиця номерів ISO 6520-1 |
Ознака — лише гіпотеза. Та сама темна лінія на знімку буває шлаковим включенням (301) або несплавленням (4012), і вирішує це лише другий метод контролю або шліф — тому дефект спершу називають, потім міряють і оцінюють.
Шість груп
| Номер | Група | Що входить |
|---|---|---|
| 100 | 1 — Тріщини | Поздовжня тріщина, Поперечна тріщина, Тріщина в кратері, Розгалужена тріщина |
| 200 | 2 — Порожнини й пори | Газова порожнина, Одинична пора, Скупчення пор (гніздо), Усадкова раковина в кратері |
| 300 | 3 — Тверді включення | Шлакове включення, Оксидне включення, Металеве включення |
| 400 | 4 — Несплавлення й непровар | Несплавлення, Несплавлення по кромці обробки, Непровар кореня шва |
| 500 | 5 — Порушення форми й розмірів | Суцільний підріз, Надмірна опуклість стикового шва, Напливання на основний метал, Лінійне зміщення кромок, Пропалення |
| 600 | 6 — Інші невідповідності | Запалювання дуги поза обробкою, Бризки металу, Кольори мінливості (оксидна плівка) |
Основні дефекти: причина і що робити
| Номер | Дефект | Причина | Що змінити |
|---|---|---|---|
| 201 | Газова порожнина | Волога, бруд, зрив газового захисту, довга дуга | Просушити електроди, зачистити кромки, перевірити газ і протяг |
| 2024 | Усадкова раковина в кратері | Різкий обрив дуги наприкінці шва | Заварювати кратер зворотним рухом, увімкнути спад струму |
| 301 | Шлакове включення | Не зачищено попередній прохід, дуга тікає поперед шлаку | Зачищати кожен валик, вести дугу попереду ванни |
| 304 | Металеве включення | Дотик електродом до ванни або присадки при TIG чи струм понад допустимий для діаметра вольфраму | Переточити вольфрам, тримати дистанцію, запалювати осцилятором або lift-arc, а не чирканням, тримати струм у межах діаметра |
| 401 | Несплавлення | Занижений струм, велика швидкість, невірний кут | Підняти струм, сповільнити ведення, змінити нахил електрода |
| 402 | Непровар кореня шва | Малий зазор, велике притуплення, товстий електрод | Збільшити зазор, зменшити притуплення, взяти тонший електрод |
| 5011 | Суцільний підріз | Завищений струм, велика швидкість, довга дуга | Зменшити струм, затриматись на кромці, вкоротити дугу |
| 502 | Надмірна опуклість стикового шва | Занижена швидкість, надлишок присадки | Пришвидшити ведення, зменшити подачу дроту |
| 506 | Напливання на основний метал | Метал ліг на непрогріту кромку без сплавлення | Підняти струм, змінити кут, знизити швидкість подачі |
| 507 | Лінійне зміщення кромок | Помилка складання, слабкі прихватки | Перескласти, частіше ставити прихватки, використати оснастку |
| 510 | Пропалення | Завищений струм на тонкому металі, великий зазор | Зменшити струм, варити з відривом, поставити підкладку |
| 100 | Холодні тріщини | Водень + гартівна структура + напруження | Підігрів, низьководневі електроди, прожарювання, порядок швів |
| 100 | Гарячі тріщини | Сірка й фосфор, жорстка форма шва, розтягувальні напруження | Змінити форму валика, знизити погонну енергію, змінити присадку |
| 602 | Бризки металу | Низька напруга, чистий CO₂, довгий виліт | Підняти напругу, перейти на суміш, укоротити виліт |
Рівні якості за ISO 5817
Той самий дефект допустимий або недопустимий залежно від рівня, заданого проєктом.
| Рівень | Назва | Де застосовується |
|---|---|---|
| B | Високий | Відповідальні несучі конструкції, посудини тиску, EXC3–EXC4 за EN 1090-2 |
| C | Середній | Основна маса машинобудівних і будівельних конструкцій, EXC2 |
| D | Базовий | Ненавантажені й другорядні елементи, огорожі, каркаси |
Для пор, підрізів і перевищення підсилення в ISO 5817 задано граничні розміри, що залежать від рівня. Для тріщин граничного розміру немає: будь-яка тріщина — брак і за B, і за C, і за D однаково.
Чим виявляють
| Метод | Що бачить | Обмеження |
|---|---|---|
| ВІК (VT) | Поверхневі: підріз, наплив, бризки, форма шва | Нічого всередині металу |
| Капілярний (PT) | Тріщини й пори, що виходять на поверхню | Лише відкриті дефекти, поверхня має бути чистою |
| Магнітопорошковий (MT) | Поверхневі й підповерхневі тріщини | Лише феромагнітні матеріали |
| Ультразвуковий (UT) | Внутрішні: непровар, несплавлення, тріщини | Потрібен доступ і кваліфікований оператор |
| Радіографія (RT) | Пори, включення, непровар — із документальним знімком | Дорого, потребує радіаційної безпеки |
У якому порядку перевіряти шов
- До зварювання. Зазор, кут обробки й зміщення кромок (507) міряють на прихопленому стику — після зварювання зміщення виправляється лише розрізанням. Тут же перевіряють чистоту кромок — головне джерело пор.
- Під час зварювання. Корінь оглядають, доки його не закрив наступний валик, а шлак видаляють між проходами — найдешевший захист від включень і міжваликового несплавлення.
- Після зварювання — візуальний контроль. ISO 17637 вимагає не менше 350 лк, око не далі 600 мм і кут не менше 30°, на поверхні без шлаку. Тут виходить більшість дефектів групи 500.
- Об’ємний і поверхневий контроль — РК, УЗК, капілярний, магнітопорошковий — за планом контролю. На сталях, схильних до холодних тріщин, не одразу: тріщина може з’явитися через добу.
- Запис. Номер, розмір, місце й оцінка за рівнем — найшвидше в генераторі протоколу візуального контролю.
Які дефекти найнебезпечніші
Порядок визначає не розмір дефекту, а його форма:
- Площинні дефекти — тріщини (100), несплавлення (401), а на рівнях B і C і непровар (402). Вони мають гострі краї, концентрують напруження й ростуть під змінним навантаженням. Допустимого розміру для тріщин і несплавлень ISO 5817 не дає взагалі.
- Гострі надрізи біля краю валика — підріз, неправильний кут переходу (505), напливання (506). Вони лежать там, де напруження від згину найбільші, тож за втоми тріщини стартують від них.
- Об’ємні дефекти — пори й включення. Заокруглена форма слабко концентрує напруження, тому межі м’якші; але це сигнал, що процес вийшов з-під контролю.
- Розмірні дефекти — опуклість, перевищення проплаву. Статично менш небезпечні, але змінюють кут переходу й через це втомну міцність.
Повні вимоги всіх трьох рівнів із вибором рівня під виріб — на сторінці про рівні якості ISO 5817.
Часті питання
Чим дефект відрізняється від несуцільності?
Строго за ISO 6520-1 будь-яке відхилення від ідеального шва — це несуцільність (imperfection). Дефектом (defect) вона стає лише тоді, коли виходить за межі рівня якості, заданого для цієї конструкції. Пори розміром 0,3 мм на рівні D — норма, ті самі пори на рівні B — брак.
Який рівень якості обрати?
Його задає не зварник, а проєкт: рівень зазначається в кресленні або у WPS із посиланням на ISO 5817. Якщо в документації нічого не написано, для зварних конструкцій загального призначення за замовчуванням приймають рівень C.
Чи можна виправляти дефект наплавленням зверху?
Ні. Дефектну ділянку вирубують або вибирають шліфмашинкою до чистого металу, зачищають, за потреби підігрівають і заварюють наново. Заплавлений зверху непровар лишається непроваром — просто перестає бути видимим.
Які дефекти шва видно оком, а які лише під час контролю?
Оком і шаблоном знаходять майже всю групу 500 (підрізи, опуклість, зміщення, увігнутість кореня), групу 600 і все, що виходить на поверхню: пори 2017, кратерні тріщини 104. Пори й включення всередині шва показує радіографія, а несплавлення, непровар у закритих з’єднаннях і підповерхневі тріщини найнадійніше — ультразвук.
З чого починати, якщо в шві кілька дефектів одразу?
З площинних: тріщини й несплавлення не допускаються на жодному рівні й часто мають спільну причину з рештою — наприклад, занизький струм при несплавленні й пори від бруду. Далі дефекти форми біля краю валика, бо це надріз. Пори й опуклість — наприкінці. У кожній групі спершу усувають причину, потім виправляють шов.
Оновлено: