Typy defektov v zvarových spojoch, ich detekcia a metódy eliminácie
Zváranie je jedným z hlavných procesov väčšiny strojárskych odvetví. Okrem toho sa zváranie často používa v každodennom živote na spájanie kovových konštrukcií, pretože má výhody oproti iným metódam.
Výhody tejto metódy sú:
- Poskytuje lepšiu tesnosť pri pripájaní potrubia než závitové pripojenia.
- Znižuje náklady na materiál na nákup hardvéru pri výrobe plôch, schodov a iných kovových konštrukcií.
- Organicky vyzerá v zložení prefabrikovaných kovových výrobkov, pretože kvalitný zváraný šev je vždy čistý. Toto zváranie sa vo veľkej miere využíva pri výrobe vysoko umeleckých kovových konštrukcií vrátane spojovacích prvkov vyrobených výtvarným kovaním.
Avšak zvary nie sú vždy vykonávané kvalitatívne. To sa stáva obzvlášť nápadné, ak sa majster s veľkou výrobnou skúsenosťou a začiatočník zúčastnil na zváraní jedného výrobku spolu. Profesionálne vykonaný šev vizuálnou kontrolou nikdy spôsobiť problémy, pretože na rozdiel od zavesenia poklesnuté alebo nedostatočne tepelne spojovacích úsekov zo strany nováčika. Ale toto je len vonkajší obraz. Je tiež dôležité, v akom stave je kov vnútri. To značne závisí od pevnosti zváraného spoja a iných charakteristík.
Zvážte chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť v zvaroch, príčiny ich výskytu, spôsoby, ako zabrániť ich výskytu, ako aj možnosti eliminácie.
Príčiny porúch
Existujú dva typy faktorov ovplyvňujúcich kvalitu zváracích operácií:
- Cieľ - súvisí s vlastnosťami zváraných materiálov, správanie kovov za podmienok diktovaných technologickým procesom. Nie bez dôvodu je jednou z dôležitých charakteristík akejkoľvek zliatiny zvárateľnosť. Niekedy je potrebné zvárať materiály s nízkou zvárateľnosťou. Takéto úlohy sa niekedy dávajú do malej alebo jednorazovej výroby. Aj pri plnom dodržiavaní požiadaviek technologického postupu je možné zachovať určité percento manželstva, ktoré sa musí oficiálne považovať za prípustné.
- Subjektívne - závisí od výkonných umelcov. A účinkujúcich treba pripísať nielen pre pracovníkov, ktorí vykonávajú zváranie, ale aj inžinierov, ktorí sú zodpovední za správnosť parametrov procesu, správnej voľbe zariadenia a podmienok zvárania.
Hlavné subjektivní príčiny porúch zvarových švov sú:
- chyby pri príprave zváraných povrchov;
- použitie iného nástroja, ako je nástroj, ktorý indikoval technológ;
- chybný zvárací nástroj;
- malé pracovné skúsenosti a nízka kvalifikácia zvárača;
- odchýlka od požadovaných zváracích režimov.
Typy porúch v zvaroch
Poruchy zváraných spojov sú rozdelené do dvoch skupín:
- Externé, ktorých prítomnosť sa stáva zrejmým pri skúmaní švu voľným okom.
- Vnútorné, ktorých identifikácia si vyžaduje použitie špeciálnych ovládacích zariadení.
V niektorých zdrojoch sú chyby medzi koncami izolované do samostatnej skupiny, ale z vedeckého hľadiska sú externé, pretože sa prejavia počas vyšetrenia.
Externé nedostatky
Vzhľadom na to, že vonkajšie chyby sú viditeľné, sú spojené s porušením geometrie švu a priľahlých častí materiálu. Pri ručnom zváraní v prevažnej väčšine prípadov je manželstvo spojené s nízkou kvalifikáciou zvárača alebo nedbanlivosťou pri výkone práce. Často sa dajú pozorovať chyby v smere elektródy a jej pohybe. Pri automatickom zváraní môže byť porucha spôsobená prácou na chybnom zváračskom zariadení.
Najčastejšími typmi vonkajších chýb sú:
- Odchýlka podľa šírky a výšky. Hlavné príčiny výskytu, zlú prípravu zváraných okrajov a ich nesprávne uloženie, nerovnomerný pohyb elektródy zvyčajne vedú k odchýlkam od potrebných režimov. Táto chyba nielen poškodzuje vzhľad výrobku, ale tiež znižuje mechanické vlastnosti, pretože zvarový kov sa ochladzuje nerovnomerne, čo môže viesť k vnútornému namáhaniu a dokonca k plastickej deformácii.
- Uzliny. Sú hlavným problémom mnohých nováčikov, ktorí nedávno zvládli povolanie zváračov. Vyskytujú sa v procese nadmerného presakovania kovovej elektródy na povrchy, ktoré sa majú spojiť bez tavenia. Prítomnosť váhy na zváraných prvkoch prispieva k výskytu nahromadenia, čo poukazuje na zlú prípravu povrchov. Keď je rýchlosť pohybu elektródy nedostatočná, vytvára sa nadbytok roztaveného kovu, ktorý tuhne bez pripojenia k základnému materiálu. Nízke oblúkové napätie, dlhý oblúk, nadmerný prúd môžu tiež spôsobiť príval. Dokonca aj posun elektródy vzhľadom na os zvaru môže viesť k tejto bežnej poruche. Treba poznamenať, že prítok nie vždy ovplyvňuje mechanické vlastnosti a tesnosť spoja. Preto v niektorých prípadoch je povolené používanie zváraných spojov s prítokmi, ak vzhľad výrobku nemá osobitný význam.
- Podrezanie je chyba, ktorú možno považovať za opačný prílev. Ide o drážku na oboch stranách zvaru. Výsledkom je lokálne zníženie hrúbky, ktoré negatívne ovplyvňuje pevnostné vlastnosti výrobku. Podrezanie sa môže vyskytnúť, keď je rýchlosť zvárania príliš vysoká a napätie je príliš vysoké. Ak pri vytváraní rohového ševu medzi horizontálnym a vertikálnym povrchom sa elektróda presunie nad osi švu, roztavený kov bude intenzívne prúdiť nadol a nad osou sa objaví rez.
- Rozmrazovanie je ďalším bežným typom defektov, ktorý najčastejšie pochádza z chyby nezkušeného zvárača. Rozmrazovanie je neprítomnosť spojenia medzi spojmi, ktoré sa majú spojiť, alebo medzi zvarovým kovom a základným materiálom. V prípade viacvrstvového zvárania môže dôjsť k vzniku odpeňovania medzi jednotlivými vrstvami. Hlavnou príčinou tohto manželstva sú zlými prípravu povrchy, prítomnosť hrdze alebo meradle zmenšená medzera medzi dosadajúcimi plochami sa preceňovať rýchlosť zváracie elektróda relatívnej posunutie vykonáva švu, nízkej intenzity prúdu. Rozmrazovanie výrazne znižuje pevnosť zvaru a pre tesnosť je často kritické.
- Neliečené depresie. Nazývajú sa krátery. Ide o drážky vytvorené zvyčajne na miestach, kde je oblúk ťažko oddelený. Môžu byť sprevádzané zmrštiteľnosťou, ktorá spôsobuje tvorbu trhlín.
- Extrémne trhliny. Môže byť umiestnený tak pozdĺžne, ako aj priečne. Sú tvorené nielen v zváranom, ale aj v základnom kovu. V druhom prípade sú umiestnené v zóne tepelného vplyvu zvárania, ktoré je blízko švu. Príčinou vzniku trhlín sa môže stať namáhanie vyplývajúce z nerovného vykurovania a chladenia. Prítomnosť pórov a trhlín môže vyvolať vznik trhlín.
- Pálenie - cez prenikanie sprevádzané prietokom tekutého kovu z nesprávnej strany švu. Popáleniny sa zvyčajne vyskytujú v dôsledku veľkých prúdových hodnôt, zvýšenej medzery medzi spájanými spojmi alebo nesprávnej montáži a nízkej rýchlosti chodu elektród.
Vnútorné chyby
Prítomnosť vnútorných chýb v zvare nie je vždy zrejmá. Skryté manželstvo je obzvlášť nebezpečné, takže všetky zvary musia byť starostlivo kontrolované.
Zvážte hlavné typy vnútorných chýb:
- Póry. Sa objaví, keď je roztavený kov vodíka absorbujúce, oxidu uhoľnatého a iných plynov, ktoré nie je postaviť na povrchu kovu pri jeho tuhnutí. Póry sú bubliny naplnené plynom. Obvykle vznikajú pri správnom uzavreté elektródy alebo uskladnené vo vlhkom prostredí, prítomnosť v mieste hrdze alebo stupnica dokovania.
- Oxidy a inklúzie trosky. Vytvorené s nadmerne dlhým oblúkom. Výrazne znížte pevnostné vlastnosti švu. V zodpovedných konštrukciách sú povolené iba jediné inklúzie.
- Zlyhanie okrajov koreňov alebo stehov. V podstate je podobný vonkajšiemu neprovarom, ale vizuálne nepostrehnuteľný, ako je to v hrúbke kovu.
- Vnútorné praskliny. Mechanizmus vzhľadu je analogický vzhľadu vonkajších trhlín.
- Prehriatie. Podstatou chyby je hrubá štruktúra. Veľké zrná majú menšiu plochu adhézie medzi sebou, čo vedie k zníženej pevnosti a ťažnosti. Niekedy môže byť táto chyba korigovaná tepelným spracovaním.
- Prehriatie - výskyt oxidovaných zŕn, ktorých priľnavosť je výrazne oslabená, čo výrazne zvyšuje krehkosť. Prehriatie, na rozdiel od prehriatia, je neopraviteľným manželstvom.
Metódy kontroly
Zabráňte výskytu chýb Systematické riadenie by sa malo vykonávať vo všetkých štádiách výroby: pred, počas zvárania a po dokončení.
- Pred zváraním sa kontroluje príprava spojovaných plôch a kontroluje sa ich geometria.
- V procese - starostlivo sledované dodržiavanie všetkých parametrov technologického procesu, vrátane zváracie režimy.
- Po zváraní by sa mal skontrolovať hotový výrobok.
Hlavné spôsoby identifikácie porúch v zvaroch:
- Vizuálna kontrola a overenie geometrie. Je určený na použitie lupy na detekciu plytkých povrchových trhlín a pórov. Kovové miesto je brúsené brúsnym papierom a leptané roztokom kyseliny dusičnej. Vytvára sa matný povrch, na ktorom sú viditeľné praskliny. Po vyšetrení sa odstránia zvyšky kyselín.
- Skúška mechanických vlastností. Spoločne so vzorkami obrobku zvaru, ktorý je odoslaný do laboratória pre stanovenie pevnosti v ťahu, pretiahnutie, húževnatosť.
- Riadenie makroštruktúry. Vykonáva sa na vzorkách, ktoré boli leštené a leptané.
- Kontrola mikroštruktúry. Privedené na vzorky pomocou mikroskopu. Táto metóda skúmania umožňuje detegovať prehrievanie, oxidy hraníc obilia, zmeny v štruktúre kovov, mikrotrhlinky.
- Hydraulické a pneumatické skúšky. Používajú sa na kontrolu plavidiel a potrubí.
- Röntgenová inšpekcia. Rádiografia pomocou röntgenových lúčov môže odhaliť póry, trhliny, trhliny, vtrhliny.
- Ultrazvuková kontrola. Vyrobené ultrazvukovým detektorom chýb. Vysokofrekvenčné kmity prenikajú do kovu a odrážajú sa od trhlín, pórov a iných defektov.
- Kontrola prítomnosti intergranulárnej korózie. Prepravujte iba výrobky vystavené korozívnemu prostrediu.
Spôsoby odstránenia chýb
Často sa nedajú odstrániť zistené chyby zvarových švov a viesť k odmietnutiu výrobku. Samozrejme, nikto nehrozí úsek plotu s prítokom, ale pre kritické časti je kontrola vždy nevyhnutná.
Niektoré chyby je možné úplne odstrániť:
- Prílev sa mechanicky odstraňuje pomocou brúsneho nástroja.
- Veľké trhliny podliehajú vareniu. Miesto vzhľadu krakovania je vyvŕtané a očistené abrazívnym materiálom.
- Malé trhliny a neprovary na odstránenie ťažšie. Zvyčajne je potrebné kompletné zničenie dokončeného spoja, nové dôkladné čistenie a opätovné zváranie.
- Rezy sa odstránia zváraním tenkých vrstiev kovu.
- Prehriatie môže byť odstránené za určitých podmienok tepelného spracovania.
Po odstránení všetkých nedostatkov je predmet podrobený opakovanému a dokonca dôkladnejšiemu ovládaniu, ktorý zabezpečí, aby nedošlo k žiadnym závadám. V prípade opakovaného zistenia nedostatkov sú povolené dodatočné opravy. Takéto postupy sa však môžu opakovať najviac trikrát, inak je pravdepodobnosť prudkého poklesu mechanických vlastností materiálu vysoká.
Často je ťažké vykonať zváranie bez defektov. Avšak nepretržitá prax a prísne dodržiavanie technológie to umožní znížiť ich množstvo na minimum. Znalosť teoretickej základne pomôže správne organizovať technologický proces s cieľom získať produkty vysokej kvality.
- Ako variť nerezovú oceľ doma
- TIG zváranie - čo je to a prečo?
- Žiaruvzdorné elektródy: účel, typy a aplikácie
- Kovanie pre vodovodné potrubia: hlavné typy adaptérov
- Ktoré elektródy by sa mali zvoliť na zváranie meničom
- Rýchlou upínaciu svorku s vlastnými rukami
- Ako správne zvárať potrubia z polypropylénu vlastnými rukami
- Charakteristika elektród monolit pc
- Zváranie kovov: Popis a typy procesov
- Zváraný nosník z kovu I
- Oceľové elektrické zvárané rúry podľa GOST 10704 91
- Kovové rúry štvorcovej časti
- Vlastnosti zvárania na báze plazmy
- Trieda armatúry a1 a jej vlastnosti
- Elektródy pre nehrdzavejúcu oceľ: označenie prvkov na zváranie
- Elektródy e42 a e42a: opis, technické charakteristiky
- Zváracie drôty: odrody a vlastnosti aplikácie
- Zváracie náklady: cena za šev a výrobok
- Obracajte a priamu polaritu pri zváraní s meničom
- Výber železo pre spájkovanie polypropylénových rúr
- Vlastnosti technológie ručného oblúkového zvárania