Рис. 3. Поры (а), неметаллические включения (б) и трещины (е) в сварном шве.

кромке (е)

4. Непровары по толщине сварного шва (а), вершины шва (б) и по

Рис. Б. Подрезы (а) и неравномерность сечения шва (б).

Иногда дефекты классифицируют в зависимости от причины их образования [249]. В этом случае дефекты также делят на две группы. К первой группе относят дефекты, образование которых связано с физико-химическими явлениями, протекающими в процессе образования, формирования, кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения. Это кристаллизационные и холодные трещины, возникающие чаще всего в металле шва и околошовной зоне соответственно. Кроме того, к первой группе дефектов относятся поры, неметаллические включения, несплавления. По-видимому, к этой группе дефектов можно отнести неблагоприятную структуру металла

шва и сегрегацию примесей в шве, а также отклонения химического состава металла шва от заданного.

Ко второй группе дефектов, появление которых обусловлено нарушением технологии сварки, относят непровары, подрезы, прожоги, несоблюдение размеров шва и т. д.

Однако и такое разделение также будет условным, так как образование дефектов, отнесенных ко второй группе, во многом зависит от физико-химических процессов, протекающих при сварке. В зависимости от вида полей напряженного состояния, создаваемых дефектами, их тоже делят на два класса [106]. К первому относят концентраторы, моделируемые осесимме-тричной задачей, округлые в минимальном сечении и перпендикулярные к разрушающей нагрузке, эллипсоидальные полости различной остроты (сферические и вытянутые поры, неметаллические включения и трещины округлой формы). Ко второму классу относят концентраторы, моделируемые плоской задачей, трещины, подрезы, места перехода от основного металла к наплавленному, некоторые конструктивные концентраторы.

Таким образом, классификация дефектов сварных швов может быть произведена по различным признакам.

В данной работе рассмотрены физико-химические процессы образования основных дефектов, расположенных в металле шва, т. е. горячих трещин, неметаллических включений, пор, подрезов, несплавлений, а также частично и холодных трещин, хотя последние в металле шва образуются редко. Кроме того, исследовано влияние физико-химических процессов на кристаллизацию металла шва, сегрегацию примесей и формирование шва, поскольку с ними тесно связаны процессы образования дефектов в сварных швах.

4. Влияние дефектов на работоспособность сварных соединений и конструкций

Анализ случаев разрушения сварных конструкций, работающих в самых различных условиях, свидетельствует о том, что чаще всего их разрушение начинается от дефектов, возникающих в сварном соединении или в основном металле.

Выше было рассмотрено влияние пор, неметаллических включений и трещин на прочность металлов. Однако в сварных соединениях помимо перечисленных дефектов на прочность могут повлиять непровары, несплавления, форма сварного шва и т. д. К тому же влияние дефектов, находящихся в сварном соединении, будет несколько иным, чем в металле, что связано с наличием в сварной конструкции остаточных на-