Дефекты сварных соединений: виды, способы контроля и устранения

На чтение: 18 минРубрика: Грузовые авто

Как обнаружить сварные дефекты?

Обнаружить дефект сварного соединения можно следующими способами:

визуальный осмотр осуществляется при помощи увеличительного прибора и позволяет обнаружить даже крохотные дефекты точечной сварки;
дефектоскопия сварных швов – метод диагностирования качества сварного шва, основанный на склонности специального материала менять свой цвет в момент, когда он соприкасается с текучим материалом, к примеру, с керосином;
магнитный метод – выполнение измерений искажения магнитных волн;
УЗК – проверка ультразвуком предполагает использование специальных ультразвуковых дефектоскопов, способных измерить степень отражения звуковых волн;
радиационный метод осуществляется путем просвечивания сварного шва рентгеном, получением снимка, описывающего все детали проблемного участка.

Наплывы на внутренней и внешней стороне сварного шва.

Цветная дефектоскопия и ультразвуковой контроль сварных соединений считаются наиболее эффективными методами выявления дефектных сварных соединений, но осуществить их в бытовых условиях практически невозможно.

Классификация по механизму образования

Холодные трещины

Остаточные напряжения могут уменьшить прочность основного металла и привести к его разрыву с образованием холодных трещин. Для снижения появления подобных дефектов используют различные технологические приёмы, например, сварка прерывистым швом, многопроходная сварка.

К основным причинам склонности к холодным трещинам относят следующее:

естественная склонность структуры металла, например, мартенситной
присутствие в структуре металла водорода (водородное охрупчивание)
значительный (−100 до +100 °С) диапазон рабочих температур
высокая жёсткость конструкции соединений
ошибки в выборе технологии сварки

Горячие трещины

Горячие трещины представляют собой хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и околошовной зоны. Они возникают в твердо-жидком состоянии в процессе кристаллизации и при высоких температурах в твёрдом состоянии. Располагаются по границам зёрен.

Горячие трещины в основном обусловлены действием двух факторов: наличием жидких прослоек между зёрнами металла в процессе кристаллизации и усадочными деформациями. В процессе затвердевания происходит перемещение примесей и шлаков в межзёренные пространства, что снижает деформационную способность шва и околошовной зоны. Неравномерность усадки шва и основного металла при охлаждении вызывает внутренние напряжения и, как следствие, появление микро- и макроскопических трещин.

К снижению образования горячих трещин приводят следующие технологические приёмы:

снижение объёма провоцирующих примесей (сера, фосфор и др.) в металле свариваемых заготовок.
снижение в металле шва элементов, образующих химические соединения с низкой температурой затвердевания (хром, молибден, ванадий, вольфрам, титан), нарушающих связь между зёрнами.
снижение жёсткости закрепления свариваемых заготовок и конструктивной жёсткости сварного узла, препятствующих деформации элементов при остывании.

Как устраняют ликвацию?

Одним из путей подавления дендритной ликвации является поэтапное наплавление (формирование) слитка с помощью сварочных технологий. Однако применяют и металлургические методы, которые основаны на управлении скоростью охлаждения дендритов. В результате образуется так называемая «полосчатая» микроструктура. Когда материал с такой структурой впоследствии обрабатывается прокаткой или другими методами механические свойства металла ухудшаются.

Современной технологией борьбы с описываемым явлением является диффузионное связывание. Оно представляет собой процесс соединения материалов, в частности, сплавов на основе алюминия, а также других композитов. Сложность и ограниченность метода связана с возможным окислением поверхности слитка, что существенно изменяет его физико-механические свойства Кроме того, нарушается принцип непрерывности непрерывности уже имеющихся в структуре металлических связей.

Методы обнаружения дефектов

После проведения сварочных работ полученный шов должен проверяться на наличие или отсутствие брака. Только так можно понять требуется или нет устранение дефектов сварки.

Способы для выявления бракованных участков применяют разные:

визуальный осмотр. Результат будет более точным, если осмотр проводить с применением приборов с увеличительным эффектом;
магнитный метод, при котором брак определяется степенью искажения волн;
дефектоскопия. На наличие недостатков указывает изменение цвета сварного соединения после контакта поверхностей со специальным идентифицирующим составом, например, керосином;
исследование ультразвуком. Проводится с помощью дефектоскопа, брак определятся по звуковым волнам посредством измерения их отражения;
радиационный способ. Сварные соединения просвечиваются рентгеном, в результате все детали дефекта видны на полученном снимке.

Качество полученных в процессе сварки соединений обозначается маркировкой. У каждого профессионального сварщика есть собственное клеймо, которое он ставит на участке выполнения сварки.

Методы контроля качества

Что ж, теперь вы знаете самые распространенные дефекты сварных соединений и причины их возникновения. Теперь давайте поговорим о методах контроля. Мы расскажем вам о самых часто применяемых и эффективных. Это визуально-измерительный контроль, радиационный и ультразвуковой контроль.

Визуально-измерительный контроль

Визуально-измерительный контроль (ВИК) — это самый простой и самый старый способ оценки качества сварного соединения. Из названия понятно, что в ходе этого контроля используется визуальное наблюдение и измерительные приборы. Под визуальным наблюдением подразумевается простой осмотр шва невооруженным глазом или с помощью лупы. В отдельных случаях используют микроскопы. А в качестве измерительных инструментов чаще всего применяют обычные линейки. Это самый доступный и недорогой метод контроля, поскольку инструменты стоят недорого и такому контролю можно обучить самого сварщика, выполняющего работу. Предприятию даже не нужно нанимать отдельных специалистов для проведения этого контроля.

Сейчас в магазинах продаются специальные наборы со всеми необходимыми инструментами и даже подробно инструкцией, как проводить контроль. Вам достаточно один раз прочесть брошюру, все запомнить и вы уже можете провести такой контроль самостоятельно. Но, несмотря на все плюсы, есть у ВИК большой недостаток — значительное влияние человеческого фактора на результат контроля. Вся ответственность ложится на плечи человека. И если он в силу объективных или субъективных причин не сможет выполнить контроль качественно, то есть вероятность брака.

Радиационный контроль

Радиационный контроль (его также называют радиографическим) — очень интересный метод контроля, который основан на применение рентгеновских лучей. Да, как при рентген-диагностике в поликлинике. Деталь повещается в специальный аппарат (или аппарат устанавливается на деталь), затем сквозь металл пропускают рентгеновское излучение и на выходе получают снимок, на котором видны все дефекты сварки. Эта технология наверняка известна вам давно.

Нетрудно догадаться, что подобная диагностика крайне эффективна. На снимке видны малейшие дефекты, которые невозможно обнаружить любым другим способом. Особенно, если снимок выполняется с применением компьютера, на котором потом можно детально рассмотреть все изъяны сварки. Но при работе с рентгенографом необходимо соблюдать повышенную технику безопасности. Частицы радиации могут заражать воздух, из-за чего он становится токопроводимым. А о возможном вреде для здоровья и говорить не приходится. Так что к выполнению радиационного контроля должны быть допущены только хорошо обученные сотрудники.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов (он же ультразвуковой контроль качества или просто УЗК сварных швов) — метод контроля, который во многом схож с выше описанным радиационным. Только вот вместо рентгеновских лучей здесь используются ультразвуковые волны. Для фиксации результата используется ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений.

Суть его работы проста. На поверхность шва посылаются ультразвуковые волны, которые проходят сквозь металл. Проходят не полностью, часть лучей отражается и возвращается обратно. Если у шва есть какой-либо дефект, то отразившиеся и вернувшиеся назад волны будут ослаблены и искажены. Проще говоря, они будут отличаться от тех, что были пущены вначале проведения контроля. Все эти изменения как раз и фиксирует дефектоскоп.

Ультразвуковой контроль используется очень часто. Для его проведения можно установить большой стационарный дефектоскоп в отдельном кабинете, а можно приобрести компактную модель для выездной диагностики. И эта компактная модель сможет дать вполне объективный результата. С помощью дефектоскопа можно не только узнать местонахождение дефекта, но и его размеры. Но нужно учитывать, что дефектоскопы стоят дорого и для работы с ними нужно дополнительно обучать персонал. Или искать специалиста «на стороне».

Методы противодействия сварочным деформациям и напряжениям

Намного проще предотвратить проблему, нежели ее устранять. Касается это также сварочных работ

Чтобы не столкнуться с устранением брака, а также избежать лишних финансовых затрат следует обратить внимание на некоторые меры борьбы со сварочными напряжениями и деформациями

Сопроводительный и предварительный подогрев

Выполнение таких видов подогрева улучшает качественные характеристики шва и прилегающих к нему участков. Также метод способствует уменьшению остаточного напряжения и пластических деформаций. Применяют подогрев для склонных к возникновению кристаллизационных трещин и закалке сталей.

Наложение швов в обратно ступенчатом порядке

Если длина шва превышает 1000 миллиметров, то следует разбить его на отдельные участки протяжностью 100-150 мм каждый и вести их нужно противоположно к направлению сварки. Применение такого способа позволяет достичь равномерного нагревания металла и существенно понизить деформацию, что нельзя отнести к случаю последовательного наложения.

Проковка швов

Как холодный, так и нагретый металл можно проковывать. Металл от силы удара разжимается в разные стороны, понижая таким образом растягивающее напряжение. Если конструкция создана из склонного к появлению закалочных структур металла, то на таких изделиях проковка не выполняется.

Выравнивание деформаций

Сущность способа состоит в подборе порядка выполнения швов. При этом каждое последующий шов должен создавать противодействующую деформацию предыдущему соединению. Очень актуально это при сваривании двусторонних соединений.

Жесткое крепление деталей

В течение всего процесса сварки обрабатываемые детали необходимо жестко и прочно закреплять в кондукторах. Вынимать можно только после полного охлаждения

Следует обратить внимание, что у такого метода есть один недостаток — повышенные риски появления внутренних напряжений

Термическая обработка

Улучшает механические характеристики шва и расположенных вблизи участков, выравнивает структуру соединения, понижает внутренние напряжения. Термическая обработка состоит из разных операций: отпуск, отжиг (полный или низкотемпературный), нормализация.

Наилучшим способом обработки для сварных изделий считается нормализация, особенно хорошо подходит метод для изделий из низкоуглеродистых сталей.

Наружные изъяны

Непровары

Такие наружные недочеты появляются, когда на сварочном оборудовании установлен низкий уровень силы тока. Когда этот показатель занижен, воздействия тока не хватает для полного проваривания стыка.

Также непровары могут получаться при повышенной скорости сваривания деталей. В таком случае металл просто не успевает качественно провариться. Еще одной причиной может послужить неумелое разделывание кромок будущего соединения.

Для предотвращения этого сварочного недостатка достаточно правильно установленной силы тока и оптимальной длины сварной дуги.

Подрезы

Этот изъян характерен для тавровых швов и работы внахлест. В стыковой сварке он встречается редко. Появляется он при неверной настройке дугового напряжения и нарушении скорости сварки.

Предотвращение подрезов происходит достаточно легко. При сварке уменьшается напряжение сварной дуги, нормализуется скорость работы. Для точного результата стоит варить на короткой длине дуги.

Она формирует достаточно тонкое полотно, благодаря которому нормализуется сварное тепловложение. Это защищает от подрезов.

Наплывы

Если во время сварки образуются наплывы, значит неправильно настроен РДС. Для предотвращения появления этого недостатка нужно зачистить сварочные кромки, провести перенастройку аппарата.

Нормализовать показатели тока, напряжения. Проверить скорость подачи прутка, если работа производится полуавтоматическим оборудованием.

Прожоги

Прожогом называют появление в шовном полотне сквозных отверстий. Они часто встречаются в работах новичков. Их причина – низкая скорость сваривания, из-за которой некоторые раскаленные места прожигаются насквозь.

Второй причиной может служить завышенная сила тока. Швы с такими изъянами непрочные и не герметичные, что будет ключевым моментом в сваривании труб или резервуаров.

Для защиты от прожогов снижается значение силы тока, и увеличивается скорость сварки. Значение также имеет правильность разделки кромок. Начинающему сварщику в этом помогут практические занятия и наработка опыта.

Сварка алюминия требует наиболее точного соблюдения этих показателей.

Кратеры

Кратеры – это углубления в полотне шва, которые появляются в результате резкого обрыва дуги. Несмотря на маленький размер, они могут сильно повлиять на надежность соединения.

Предотвратить их появление можно применением в работе специальных режимов. Они представляют собой функцию понижения силы тока в момент отрыва, что защищает от образования кратера.

У более старых моделей оборудования такой функции нет, поэтому плавность отрыва регулируется вручную.

Способы устранения сварочных напряжений

Дли ликвидации напряжений проводят отжиг или же используют механические методы. Наиболее прогрессивным и действенным считается отжиг. Применяется метод в случаях, когда к геометрической точности всех параметров изделия выдвигаются сверхвысокие требования.

Отжиг может быть общим или местным. В большинстве случаев проводят процедуру при температуре 550-680°С. Весь процесс проводится в три этапа: нагрев, выдержка и остывание.

Из механических способов чаще всего используется прокатка, проковка, техника вибрации и обработка взрывом. Проковка проводится с применением пневмомолота. Для виброобработки используют вызывающие вибрацию устройства, у которых в течение нескольких минут 10-120 Гц составляет резонансная частота.

Коробление

Коробление представляет собой отклонение поверхности изделия от базовой плоскости.

Коробление возникает по нескольким причинам.

Во-первых, коробление возникает в результате релаксации ориентации, возникающей при заполнении формы. Неравномерное охлаждение отдельных участков формы еще более увеличивает коробление изделий, т.к. степень снижения ориентации в этих участках различна.

Причиной коробления может быть разная скорость кристаллизации на различных участках изделия. Разная скорость кристаллизации при охлаждении возникает из-за разницы в скоростях охлаждения разных участков изделия.

Причиной коробления так же может быть разница в термическом изменении размеров отдельных участков изделия при охлаждении из-за разной скорости охлаждения этих участков.

Коробление недопустимо при выпуске технических деталей и автомобильных компонентов при литье под давлением полиамида. Для уменьшения коробления изделия следует стремиться обеспечить температурную однородность охлаждения. Для этого должно быть обеспечено равенство температур обеих половинок формы и однородность температурного поля по всей поверхности половинок формы.

Коробление зависит от следующих технологических параметров: температуры литья Тл,

температуры формыТф, давления литьяРл, продолжительности операций цикла (время выдержки под давлением tвпд, общая продолжительность циклаtц). Коробление зависит от расположения впуска.

Снижению коробления способствует увеличение времени выдержки материала в форме под давлением tвпд и времени охлаждения tохл (общей продолжительности цикла tц),

т.к. в форме (где конфигурация изделия зафиксирована) полнее протекает кристаллизация и в большей степени снижается ориентация.

Коробление уменьшается с понижением температуры материала Тл

и температуры формыТф. Снижению коробления способствует уменьшение давления литья Рл

и увеличение объемной скорости впрыска Q, т.к. уменьшается ориентация, возникающая при заполнении формы (см. раздел «Ориентация и внутренние напряжения»).

Снижению коробления способствует применение режимов формования со сбросом давления (см. раздел «Режимы со сбросом давления»).

Классификация дефектов литья

Дефекты отливок можно разделить на четыре группы:

Внешние дефекты, которые образуются на поверхности отливок (несоответствие размеров и массы, спай, приливы )

Объемные дефекты, расположенные внутри отливки и нарушающие ее целостность (горячие и холодные трещины, газовые раковины)

Несоответствие химического состава и структуры отливок

Неудовлетворительные механические свойства. Несоответствие размеров отливки чертежному может быть последствием неправильно назначенной усадки при изготовлении модельного комплекта, неточностью сборки формы, слабая набивка полуформ. Это можно устранить более плотной набивкой верхней и нижней полуформ, доведением модельной оснастки.Несоответствие массы заданным ТУ в поле чертежа. Возникают по тем же причинам, что и несоответствие размеров. Кроме перечисленного, увеличение массы возможно в следствии деформации формы при заливке жидким металлом.Спай и недолив образуется из-за не слившихся потоков металла в форме, потерявших жидкотекучесть до полного заполнения формы металлом.

Данные дефекты появляются в следствии недостаточной температуры заливаемого в форму жидкого металла, через питателя малого сечения, при повышенной влажности формовочной смеси.Заливы возникают из-за изношенности опок, их короблении, плохого крепления формы, неисправности модельной и стержневой оснастки.Перекос в литье, образуется в результате износа спарного хозяйства опок, небрежной сборки формы, неправильного монтажа моделей на модельной плите.Пригар — прочное соединение поверхности отливки с формовочной или стержневой смесью образующееся в результате недостаточной огнеупорности формовочных материалов. Их засоренности примесями, слабой набивки полуформ, повышенной влажности формовочной смеси, недостаточной просушенности стержней.Ужимины — узкие и длинные вмятины на теле отливки, покрытые слоем металла, отделенного от основного тела отливки прослойкой формовочной смеси. Образуются но больших плоских поверхностях. В следствии теплового воздействия металла на формообразующую поверхность формы. В результате чего поверхностные слои форм разогреваются и деформируются, образую ужимины.

Для предотвращения образования ужимин нужно выполнять требования технологического процесса: уплотнять полуформы не более заданной плотности набивки. Заливать форму с температурой металла согласно утвержденного технологического процесса изготовления отливок. Увеличить скорость заливки металла в форму. Применять противопригарные краски хорошего качества.Горячие трещины возникают при высокой температуре заливки металла в форму. Неправильной конструкции литниковой системы, при плохой податливости форм и стержней. Неправильной конструкции отливки, при отклонении хим. состава сплава.Холодные трещины возникают при неравномерном охлаждении разных частей отливки. Из-за преждевременной выбивке отливок из формы, при очистке, бой при перекладке между операциями.Газовые раковины— пустоты округлой формы в теле отливки с гладкой поверхностью, бывают наружные (открытые) и внутренние (закрытые), возникают из-за повышенной газотворности и низкой газопроницаемости формы. Неправильной вентиляции формы, повышенной влажности формы и стержней, повышенная насыщенность жидкого металла газами. Обвал формы (подрыв формы). Возникает при низкой прочности формовочной смеси, при неисправности формовочного оборудования, сильные толчки и удары по форме при ее сборке.Шлаковые раковины — находятся на поверхности и внутри отливки. Возникают при заливке металла в форму из-за некачественной очистки металла от шлака в ковше. Низкой стойкости футеровки ковшей, неправильной конструкции литниковой системы.Усадочные раковины возникают из-за недостаточного питания отливки в процессе кристаллизации. Не технологичности отливки, заливки в форму горячего металла.

Рыхлота и усадочная пористость — образуются при недостаточном питании отливки жидким металлом в процессе ее затвердевания, и в утолщенных местах. Для предотвращения рыхлоты в утолщенных частях отливки ставят холодильники. Изменяют конструкцию отливки выравнивая толщину стенок.Нарушение химического состава сплава, несоответствие механических свойств не соответствующих чертежному. Происходит из-за неправильной дозировки компонентов металлической шихты перед завалкой в плавильную печь

Классификация дефектов сварных соединений

Далеко не в каждом случае получается добиться идеального качества сварного соединения. При желании можно найти отклонения от установленных требований. Полностью классификация сварных соединений изложена в пунктах ГОСТа 30242-97. Документ содержит информацию обо всех возможных изъянах. Из них можно выделить часть, которые чаще других встречаются при контрольном осмотре соединительных стыков.

Трещины

Наибольшее негативное влияние на качество сварного шва оказывают трещины. Потенциально они наиболее опасны, поскольку могут стать причиной быстрого разрушения всей конструкции, что в свою очередь может привести к трагедии.

Появляются трещины по разным причинам:

стыки расположены неправильно;
место сварки было резко охлаждено;
неправильно подобраны расходные материалы;
металл кристаллизировался вследствие избыточно высокой температуры.

По способу образования трещины могут быть продольными, поперечными или радиальными, а по размеру принято различать макро- и микротрещины. Вне зависимости от вида, причин и способа образования трещина является недопустимым дефектом.

Подрезы

Визуально изъян представляет собой продольное углубление с наружной части шва. Из-за подреза уменьшается сечение шва и образуется внутреннее напряжение соединения. Прочность такого шва вызывает большие сомнения. Основная причина образования дефекта – завышенный показатель сварочного тока. Чаще всего подрезы характерны для горизонтальных швов.

Наплывы

Избыточный расплав натекает на поверхность заготовки, остывает и образует ложный валик. Это наплыв, не имеющий прочного сплавления с рабочей поверхностью. Чаще всего дефект образуется при горизонтальной сварке стыковых или угловых швов. Причиной их образования является недостаточный прогрев основного металла, из-за избытка присадочного материала или окалин на кромках стыкуемых поверхностей.

Прожоги

Изъян представляет собой сквозное отверстие, которое образуется из-за вытекания металла из сварочной ванны. Как правило, из обратной стороны образуется наплыв. Провоцирует прожог слишком медленное перемещение электрода по линии стыка, слишком большой ток, недостаточная толщина прокладки или же неплотное ее прилегание, большой зазор между деталями.

Непровары

Если между швов и основным металлом есть участки, где видно несплавление между ними, то это непровар. То есть, основной металл не прогрелся как следует, чтобы образовать с расплавом единое целое. Такой дефект сильно понижает прочностные характеристики соединения и все конструкции в целом. Причиной непровара может быть слишком высокая скорость перемещения электрода, плохая предварительная подготовка кромок, присутствие окалины, ржавчины и прочих загрязнений на поверхности соединяемых заготовок.

Кратеры

Небольшие углубления в сварном валике образуются в результате разрыва сварочной дуги. Изъяны приводят к уменьшению поперечного сечения стыка, что снижает степень его прочности. вторичная опасность кратера заключается в том, что его дно может иметь дополнительные рыхлые включения, приводящие к появлению трещин.

Свищи

Изъяны представляют собой поверхностные дефекты в виде полостей. Они снижает прочность стыка и дополнительно опасны тем, что могут провоцировать образование трещин. Свищи характеризуются произвольной формой, могут образовываться как на внешней стороне, так и на внутренней.

Поры в сварном шве

В процессе сварки могут образовываться наполненные газами поры. Причиной их возникновения являются разные загрязнения на поверхности заготовки, высокая скорость перемещения электрода, слишком высокое содержание углерода в присадочном материале.

Посторонние включения

Качество шва значительно снижается из-за посторонних включений – шлаковых, флюсовых, оксидных, вольфрамовых и прочих. Основной причиной, которая их вызывает, является неправильно выбранный режим сварки.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Добавить комментарий

Как устранить конкурента

На чтение: 23 минРубрика: Легковые авто

Способы устранения дефектов сварных швов

Допускаются только незначительные по размеру изъяны, не влияющие на прочность соединений. Большинство дефектов сварочных швов, выявленных в ходе контроля, необходимо устранить. Они ухудшают эксплуатационные свойства металлоконструкций, могут стать причиной аварии, разгерметизации трубопроводов или сосудов.

Методика исправления недостатков сварки зависит от вида дефектных нарушений:

Пористость, выявленную визуально или методом неразрушающего контроля, вырубают. Швы проваривают заново с соблюдением технологии, снижающей риск образования газовых полостей на поверхности и внутри металла.
Свищи по природе схожи с глубокой пористостью, отличаются образованием воронок различной глубины. Неустранимые подваркой нарушения шва вырубают. Делают обрубку и зачистку дефектного участка, если массивный валик позволяет такую корректировку.
Подрезы по линии диффузного слоя обычно бывают на сверхнормативно направленных валиках. Их убирают зачисткой или дополнительной наплавкой металла.
Непровары случаются, когда кромки плохо разогреваются при образовании ванны расплава. Дефект, обнаруженный во время приемки изделия, корректируют новой проходкой. Участок шва с дефектом удаляют болгаркой или механически вырубают, после этого заполняют расплавом.
Наплывы или подтеки снимают шкуркой, как регламентировано в стандарте. Объемные дефекты предварительно срубают, затем проводят зачистку шкуркой допустимого размера или напильником. После подготовки кромок снова наплавляют валик.
Шлаковые вкрапления, снижающие прочность на разрыв, видимые или выявленные аппаратурой, удаляют механически, образовавшийся зазор тщательно проваривают, после этого доводят валик до нужных параметров.
Отклонения валика от допустимых геометрических размеров:

в сторону увеличения устраняют зачисткой, срубанием излишков металла;

в меньшую – подваркой шва.

Качество соединения зависит не только от профессионализма сварщика. Скачки напряжения в сети гасят не все сварочники, некоторые начинают хуже работать. Появлению пор способствует окисление ванны расплава, насыщение стали водородом, азотом. Какой бы ни была причина прогаров, наплывов или других дефектов, их необходимо после обнаружения обязательно устранить, переварить металл или хорошо зачистить валик. Дефекты ухудшают не только внешний вид соединения, но и снижают сопротивляемость металла к механическим разрушениям под ударной, динамической крутящей или однонаправленной статической нагрузкой.

Устранение недостатков сварных швов

Практически все дефекты сварных соединений, за исключением наиболее незначительных по размеру, требуют устранения.

Если этого не сделать, эксплуатационные параметры швов и самой металлоконструкции значительным образом ухудшатся: наличие дефектов сварки может привести к деформации металла, его скорого разрушения при механическом давлении.

Разновидности недостатков сварных швов определят методы борьбы с ними.

Виды дефектов сварных соединений.

Поэтому охарактеризуем самые распространенные дефекты сварки и способы их устранения:

Отклонения параметров швов от норм по ширине, высоте, катету, перетяжки соединений.
Выявляются путем осуществления внешнего осмотра швов, анализ их размеров при помощи шаблонов. Устранить дефект можно путем срубания излишков металла, зачистки швов, подварки узких мест соединения.
Подрезы представляют собой углубление по линии сплавления рабочего и основного металла.
Найти проблему поможет внешний осмотр швов, а устранить ее получится, если выполнить качественную зачистку места подреза и подварку самого шва.
Пора сварного шва представляет собой полость округлой формы с газом.
Иногда несколько пор соединяются в цепочку. Способ выявления и методы устранения дефектов такого рода: визуальный осмотр, осмотр излома шва.
Свищи в форме воронкообразного углубления выявляются при внешнем осмотре, удаляются рубкой, строжкой с дальнейшей зачисткой и подваркой.
Непровар появляется из-за недостаточного расплавления кромок сварного соединения.
Устранить дефект можно после визуального выявления, выяснения причины образования непроваров. Не допустить использование бракованной детали позволит метод контроля при лазерной сварке, а устраняется непровар вырубкой и выстрагиванием, зачищением и подваркой.
Наплывы на сварных швах имеют вид натекания металла сварного шва на поверхность рабочего металла.
Эффективно выявляются и устраняются путем проведения внешнего осмотра, подрубки и удаления наплыва, а непроваренные участки потребуется подварить.
Шлаковые включения ‒ дефекты в виде вкрапления шлака.
Выявить такую проблему и устранить ее можно при помощи визуального анализа детали, рентгено- и гаммаконтроля, контроля ультразвуковым агрегатом, магнитографическим оборудованием. Шлак из дефектного участка потребуется удалить, зачистить, подварить.

Как предотвратить возникновение напряжений и деформации

Чтобы повысить качество конструкций и предотвратить образование браков, следует знать от чего зависит величина деформации свариваемого металла.

Понизить напряжения в процессе сварочных работ и предотвратить деформации можно, если придерживаться следующих правил:

при проектировании сварной конструкции сперва нужно провести расчет сварочных деформаций, что позволит правильно сформировать сечения швов и предусмотреть на отдельных участках изделия необходимые для усадки припуски;
швы нужно выполнять симметрично к профильным осям всего изделия и отдельных его деталей;
очень важно, чтобы в одной точке не было пересечений более чем трех швов;
перед свариванием конструкцию необходимо проверить на соответствие расчетам величин зазоров в стыках и общих размеров;
понизить остаточную деформацию можно, если создать в соединении искусственную деформацию, противоположную по знаку от выполняемой сварки. Для этого применяется общий или местный подогрев конструкции;
при выполнении длинных швов применять обратноступенчатый способ на проход;
использовать теплоотводящие прокладки или охлаждающие смеси, способные уменьшить зону разогрева;
накладывать швы таким образом, чтобы последующее соединение вызывало обратные от предыдущих швов деформации;
подбирать для вязких металлов такие сварочные техники, которые способны понизить конечные деформации.. Нужно понимать, чтобы понизить к минимуму деформации при сварке, причины их возникновения и меры предупреждения непосредственно повязаны между собой

Поэтому вначале нужно провести все расчеты и подготовительные работы, и только после этого приступать к процессу сваривания металлоконструкций

Нужно понимать, чтобы понизить к минимуму деформации при сварке, причины их возникновения и меры предупреждения непосредственно повязаны между собой. Поэтому вначале нужно провести все расчеты и подготовительные работы, и только после этого приступать к процессу сваривания металлоконструкций.

Классификация дефектов сварных соединений

Трещины

Появляются трещины по разным причинам:

стыки расположены неправильно;
место сварки было резко охлаждено;
неправильно подобраны расходные материалы;
металл кристаллизировался вследствие избыточно высокой температуры.

Подрезы

Наплывы

Прожоги

Непровары

Кратеры

Свищи

Поры в сварном шве

Посторонние включения

Проковка сварного шва с целью уменьшения напряжений и устранения деформаций

Если в металле шва или близлежащих областях металла создать дополнительные
пластические деформации, то можно полностью устранить остаточные напряжения
и деформации при сварке. Для этого выполняют проковку сварных швов.

Проковывают сварное соединение во время его остывания при температурах выше
450°C, либо ниже 150°C. При температурах от 200°C до 400°C проковку не выполняют
из-за повышенного риска образования надрывов.

Проковывают швы вручную, молотком, массой около 1кг. Допускается применять
пневматический молоток. В случае выполнения многослойных швов, не выполняют
проковку последнего слоя и первого, на котором от ударов возможно образование
трещин. Таким способом снимают напряжения в металле при заварке дефектов или
при выполнении замыкающего сварного шва.

Термообработка после сварки для устранения напряжений и деформаций

Отпуск после сварки для снятия напряжений

При сварке углеродистых конструкционных сталей выполняют общий высокотемпературный
отпуск. Для этого сварное изделие нагревают до температуры 630-650°C, выдерживают
при этой температуре и охлаждают. Время выдержки определяется из расчёта 2-3мин
на миллиметр толщины металла.

Охлаждение сварного соединения должно происходить медленно, чтобы при остывании
вновь не возникли внутренние напряжения. Скорость охлаждения стали определяется,
в зависимости от её химического состава. Чем больше в составе стали присутствует
элементов, способствующих закалке, тем меньше скорость охлаждения при отпуске
после сварки. Часто сварное соединение охлаждают вместе с печью до температуры
300°C, а затем на обычном воздухе.

Отжиг для устранения внутренних напряжений

Отжиг для устранения напряжений и деформаций при сварке выполняется полный
или низкотемпературный. При полном отжиге сварное изделие нагревают до температуры
800-950°C, выдерживают и охлаждают вместе с печью. После такого отпуска вязкость
и пластичность сварного шва увеличивается, а твёрдость уменьшается.

При низкотемпературном отпуске сварное соединение нагревают до температуры
600-650°C и охлаждают вместе с печью. При таком отпуске, нагрев металла происходит
до температур, ниже критических, поэтому, преобразований в кристаллической структуре
металла не происходит.

Что такое рубцы

Это результат биологического процесса заживления ран. Он возникает на месте глубоких дефектов кожи при нарушении целостности дермы. При этом стоит учесть, что след от ожога, раны, операции, заболевания можно в равной степени называть и шрамом. Понятия практически идентичны. При «затягивании» массированного повреждения образуется новый слой, причем природа позаботилась о том, чтобы уплотнить место разрыва, увеличив количество клеток при регенерации именно на этом участке. В результате визуально он значительно отличается от находящейся вокруг кожи.

Стоит учесть, что успешное заживление послеоперационных рубцов зависит от многих факторов, так же как и восстановление кожных покровов после других повреждений. От вида шрама и отсутствия осложнений будет зависеть метод его коррекции. Этапы регенерации эпидермиса и более глубоких слоев сменяются постепенно и от того, насколько успешно завершен предыдущий, будет зависеть скорость прохождения следующего. Именно поэтому после проведения оперативных вмешательств любого уровня настолько большое значение придается послеоперационному периоду и профессиональному уходу до полного выздоровления. Коррекция рубцовых деформаций является одной из наиболее сложных задач в эстетической медицине. Проблема требует к себе комплексного подхода с использованием современного арсенала аппаратных и косметологических средств.

Что такое ликвация

Металлургический вариант ликвации — это процесс, применяемый в ограниченных ситуациях и только для некоторых видов сплавов, например, предназначенных для пайки. С этой целью обработку ведут при недостатке воздуха, чтобы не получить ядовитое вещество – глёт (оксид свинца PbO). Чаще всего металлургическую ликвацию проводят с медно-серебряными сплавами, которые считаются промежуточными материалами для получения серебра. Последовательность процесса:

подготовка рудной смеси;
расплавление;
очистка (иногда её называют купелированием);
слив металла по слоям.

Металлургическая ликвация продолжительна и требует особого режима эксплуатации печи. Она далеко не всегда приводит к благоприятствующим результатам, а также сопровождается значительными потерями металла. По этим причинам металлургическую ликвацию заменяют на более эффективные технологии.

В металловедении распространено понятие ликвации дендритов. Это явление считается нежелательным, ухудшающим качество готового слитка. Причём настолько, что металл нельзя использовать для последующей механической обработки. Появление крупных зёрен свидетельствует о недостаточной скорости кристаллизации металла в период остывания слитка. Грубозернистая структура ограничивает последующую обработку металла. Из-за интенсивности данного процесса производство слитков увеличенных габаритных размеров с применением традиционных технологических решений невозможно.

При затвердевании сплавов растворённое вещество распределяется между твердым телом и жидкостью для обогащения или истощения междендритных областей. Это, естественно, приводит к микросегрегации — явлению, которое относится к химическим изменениям в масштабе длины. Они приближаются к размерам отливки, которые для больших слитков могут быть порядка сантиметров или метров. Микросегрегацию можно удалить путем гомогенизационной термообработки, но это практически невозможно из-за расстояний, на которые дендриты должны перемещаться. Практически вся макросегрегация для производителей отливок нежелательна, поскольку химические изменения могут привести к изменению микроструктурных и механических свойств.

Это правда, что подавляющее большинство стали в мире в настоящее время разливается непрерывно, но отливка слитков по-прежнему требуется для производства компонентов тяжелой промышленности, которые включают большие дорогостоящие единичные секции, такие как сосуды высокого давления, необходимые для производства ядерной энергии. Эффекты макросегрегации критически важны в таких приложениях, и возможность прогнозирования степени и местоположения сегрегации очень востребована. В этой статье рассматривается развитие методов прогнозирования макросегрегации, оценивается жизнеспособность их использования сегодня в промышленных условиях и далее выделяются ключевые факторы, ограничивающие их эффективность. Также будут кратко обсуждены методы, которые могут быть использованы для измерения сегрегации и структуры на макроуровне в слитках.

Сопутствующие симптомы

Лейкорея может протекать практически бессимптомно, то есть у женщины могут проявляться только белые и обильные выделения из влагалища, которые могут вызывать чувство дискомфорта при выполнении обычных повседневных дел.

В других случаях, в зависимости от причины, могут появиться другие симптомы, такие как:

жжение при мочеиспускании;
интимное жжение;
боль во время полового акта;
боль внизу живота;
аномально окрашенные выделения из влагалища: желтые, зеленоватые, коричневые или красноватые,
выделения из влагалища ненормальной консистенции: молочные (в случае бактериальных инфекций), комковатые (похожи на творог, типичны для Candida-инфекции);
выделения из влагалища с неприятным запахом (например, с типичным рыбным запахом при инфекции Gardnerella);
интимный зуд;
раздражение и покраснение слизистой влагалища и наружных половых органов;
нерегулярный менструальный цикл;
появление вздутия живота.

Пригары

Пригары — вид брака, при котором в крайних от литниках областях изделия образуются обугленные точки или участки.

Этот вид брака связан с тем, что при впрыске в конце формы образуются замкнутые воздушные полости, в которых материал, затекающий в форму, запирает воздух.

При быстром затекании (большая скорость впрыска) сжатие воздуха происходит мгновенно. В результате этого воздух разогревается до 400 — 600°С. Этот раскаленный воздух сжигает фронтальные слои материала. На изделиях появляются черные обугленные участки.

Для устранения этого дефекта при проектировании формы требуется предусмотреть каналы для выхода воздуха.

В случае возникновения этого дефекта на уже изготовленных формах следует уменьшить объемную скорость впрыска Q. Уменьшению пригаров способствует также снижение давления литья Р_л.

Виды рубцов

Заживление – это естественная реакция организма, заканчивающаяся образованием шрама. Чем быстрее происходит первичное соединение краев при условии отсутствия загрязнения и нагноения, тем эластичнее будет место срастания. Лучше всего, если это происходит в течение 6 часов после травмы. В значительной степени качество зарастания определяется генетически, но нередко причиной становятся гормональные изменения. При этом резаные повреждения заживают достаточно легко с небольшими последствиями, размозженные или рубленые – дольше, след от них более рельефный. Если направление совпало с линиями Лангера, то кожа и глубокие слои восстанавливаются быстро и без особых проблем в косметическом плане. Для поперечных, скорее всего, потребуется удаление послеоперационных рубцов, как избавиться от них, порекомендует специалист после одной диагностики состояния и определения вида.

Нормотрофические

Самые незаметные и не доставляющие особого дискомфорта. Находятся на одном уровне с остальным участком, имеют бледную окраску, эластичны. Для устранения не нужно кардинальных мер, помогут химические пилинги при условии своевременно начатой терапии.

Атрофические

К ним относятся стрии, растяжки, оставшиеся после ветряной оспы и акне отметины, образующие углубления на кожном покрове. Заметно выделяются на общем фоне, несут ухудшение эстетики внешнего вида, особенно, когда находятся на лице. Из-за этого часто требуется кардинальное решение вопроса о том, чем и как убрать шрамы и рубцы от швов на коже, чтобы восстановить привлекательность и устранить причины эмоционального дискомфорта.

Anti-age препараты

Bb Laboratories — Экстракт гиалурон-эластин-коллагеновый

Лаеннек – раствор для инъекций

Курасен Эссенс / Curacen Essence (20 фл х 2 мл)

Cыворотка-концентрат плацентарная двухфазная

Гипертрофические

По названию видно, что речь идет об избыточном образовании клеточного матрикса. Оно характеризуется заметным уровнем выступания над основной частью поверхности, зачастую имеет насыщенный оттенок, может долгое время оставаться болезненными. Такие следы практически не растягиваются, что доставляет дополнительные неудобства при напряжении мышц. Образуются после ран любой этиологии, ожогов, хирургического вмешательства, сведения татуировок и при других достаточно глубоких повреждениях эпидермиса.

Особенность заключается в том, что они ограничены травмированной областью в течение нескольких лет после получения травмы неторопливо уменьшаются, к сожалению, ждать, что они полностью исчезнут, нет оснований. Часто при обширной площади требуется пластическая операция и удаление рубцов происходит довольно успешно.

Келоидные

Также относятся к особо заметным, образуются в подавляющем большинстве при определенных микронарушениях в генетических основах, когда любое, даже незначительное повреждение приводит к образованию более грубой ткани на месте травмы. Шрамы могут иметь различную форму и размеры, при этом не совпадать с линиями операционного разреза и даже выходить за их пределы.

Также проблема заключается в том, что со временем они разрастаются, уплотняются, вызывая зуд, раздражение, опасность повторного травмирования, поскольку не обладают эластичностью. Неровности резко отличаются от здорового кожного покрова, имеют блестящую с багровым или сине-серым оттенком поверхность

Лечение требует осторожности и тщательного выбора метода при постоянном контроле самочувствия человека

Методы противодействия сварочным деформациям и напряжениям

Намного проще предотвратить проблему, нежели ее устранять. Касается это также сварочных работ

Сопроводительный и предварительный подогрев

Наложение швов в обратно ступенчатом порядке

Проковка швов

Выравнивание деформаций

Жесткое крепление деталей

Термическая обработка

Виды дефектов

Существуют наружные и внутренние дефекты сварных соединений. Исходя из названий несложно понять, что наружные дефекты располагаются на поверхности шва и их можно легко обнаружить невооруженным глазом. А внутренние дефекты не видны, поскольку располагаются внутри соединений и их можно обнаружить только с помощью специальных приборов.

Наружные дефекты

Непровары

Непровары появляются из-за того, что сварщик установил слишком маленькое значение силы сварочного тока на своем сварочном аппарате. Проще говоря, силы сварочного тока не хватило для полноценной проварки металла. Иногда непровары образуются из-за большой скорости сварки или из-за неправильной разделки кромок.

Чтобы предотвратить появление непроваров нужно устанавливать оптимальную силу тока и уменьшить длину сварочной дуги.

Подрезы

Подрез — наиболее часто встречающийся дефект при сварке тавровых соединений и соединений внахлест. Реже встречается при сварке стыкового шва. Зачастую подрез образовывается в том случае, когда установлено неправильное напряжение дуги или вы варите слишком быстро.

Устранение дефектов сварки такого вида требует уменьшения напряжения дуги и равномерной скорости сварки. Также рекомендуем уменьшить длину дуги. Ведь при большой длине дуги шов становится широким, тепловложения просто не хватает на все соединение и образовываются подрезы.

Наплывы

Главная причина наплыва — неправильно настроенный режим сварки. Чтобы предотвратить образование наплывов нужно тщательно очистить кромки и правильно настроить сварочный ток, скорость подачи присадочного материала (если вы варите полуавтоматом), и повысить напряжение в сварочной дуге.

Прожоги

Прожог — это, по сути, просто образование сквозного отверстия в сварном соединении. Прожоги — частая ошибка начинающих сварщиков, поскольку такой дефект возникает либо при медленной скорости сварки, когда в одном месте концентрируется слишком большое количество тепла, либо когда установлено большое значение сварочного тока. Такой дефект существенно снижает прочностные характеристики сварного соединения, так что не допускайте его появления.

Чтобы избежать появления прожогов нужно понизить силу сварочного тока, варить немного быстрее и правильно разделывать кромки. Если вы новичок, то поможет только постоянная практика. Особенно, если нужно сварить алюминий, у которого маленькая температура плавления и при этом высокая теплопроводность.

Кратеры

Кратеры образуются на конце сварного соединения в том случае, если вы резко оборвете дугу. Типичный кратер — это небольшая неглубокая воронка, которая тем не менее существенно влияет на качество шва. Чтобы избежать образования кратера не обрывайте дугу и используйте специальные режимы, которые есть у многих современных сварочных аппаратов. Эти режимы автоматически устанавливают пониженное значение тока при окончании сварки.

Внутренние дефекты

Трещины (горячие и холодные)

Горячие трещины образуются при использовании неправильного присадочного материала. Например, присадочная проволока может быть изготовлена из алюминия и содержать в своем составе мало углерода, а свариваемый металл — это высокоуглеродистая нержавеющая сталь. Как вы понимаете, налицо полная несовместимость свариваемого материала и присадочной проволоки.

Также горячие трещины могут появиться, если вы неправильно заварите образовавшийся кратер. Здесь самое главное — не прекращать сварку резко, иначе образование трещины гарантировано.

Есть еще холодные трещины. Они образуются уже после сварки, когда соединение остыло и затвердело. Также холодные трещины образовываются, когда шов банально не выдерживает механической нагрузки. Мы отнесли трещины к внутренним дефектам, но на самом деле они могут образовываться и на поверхности металла.

Поры

Поры — это, пожалуй, самый распространенный дефект. Любой сварщик хотя бы раз в жизни сталкивался с пористостью шва. Основные причины образования пор — недостаточная защита сварочной зоны от кислорода, неправильная или недостаточная очистка металла перед сваркой, присутствие следов коррозии или загрязнений на поверхности металла. Мы отнесли поры к внутренним дефектам, но они могут быть и наружными.

Чтобы избежать образования пор нужно проверить исправность горелки, из которой поступает защитный газ, а также избегать сквозняков в цеху и не работать на улице, если дует сильный ветер.

Как устраняют ликвацию?

Коробление

Коробление представляет собой отклонение поверхности изделия от базовой плоскости.

Коробление возникает по нескольким причинам.

Коробление зависит от следующих технологических параметров: температуры литья Тл,

Коробление уменьшается с понижением температуры материала Тл

и температуры формыТф. Снижению коробления способствует уменьшение давления литья Рл

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Добавить комментарий