Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Svařování je jedním z hlavních procesů většiny strojírenského průmyslu. Navíc, svařování je často používáno v každodenním životě pro spojení kovových konstrukcí, protože to má výhody oproti jiným metodám.
Mezi výhody této metody patří:
- Zajišťuje lepší těsnost při připojování potrubí než závitových spojů.
- Snižuje materiálové náklady na nákup hardwaru při výrobě plotů, schodišť a jiných kovových konstrukcí.
- Vypadá organicky jako součást prefabrikovaných kovových výrobků, protože kvalitní svařování je vždy čisté. Díky tomu je svařování široce používáno při výrobě vysoce uměleckých kovových konstrukcí, včetně spojení prvků z uměleckého kování.
Ale svary nejsou vždy vyráběny s vysokou kvalitou. To je obzvláště patrné, pokud se mistr s rozsáhlými výrobními zkušenostmi a nováček účastnil svařování jednoho výrobku. Profesionálně vyrobený šev s vizuální kontrolou nikdy nezpůsobí otázky, na rozdíl od převisů nebo nezašroubovaných částí švu vytvořených nováčkem. Ale to je jen externí obraz. Je také důležité, v jakém stavu je kov uvnitř. Z toho velmi silně závisí na pevnosti svarového spoje a dalších charakteristik.
Zvažte vady, které se mohou vyskytnout ve svarech, jejich příčiny, způsoby, jak zabránit jejich výskytu, jakož i možnosti eliminace.
Příčiny vad
Kvalita svařování ovlivňují dva typy faktorů:
Cíl - vztahující se k vlastnostem svařovaných materiálů, chování kovů za podmínek stanovených technologickým procesem. Není divu, že jednou z důležitých vlastností jakékoli slitiny je svařitelnost. Někdy je nutné svařovat materiály s nízkou svařitelností. Tyto úkoly jsou někdy stanoveny v malé nebo individuální výrobě. I při plném dodržení požadavků technologického procesu může zůstat určité procento odpadů, které musí být oficiálně považovány za přijatelné.- Subjektivní - v závislosti na interpretech. Kromě toho by exekutory měly zahrnovat nejen pracovníky provádějící svařování, ale také technology, kteří odpovídají za správnost parametrů procesu, správnou volbu zařízení a režimy svařování.
Hlavní subjektivní příčiny vad svařování jsou:
- chyby při přípravě svařovaných povrchů;
- použití jiného nástroje než určeného technologem;
- porucha svařovacího nástroje;
- malá zkušenost a nízká kvalifikace svářeče;
- odchylka od požadovaných způsobů svařování.
Typy svarových vad
Vady svarových spojů lze rozdělit do dvou skupin:
- Vnější, jehož přítomnost se projeví při pohledu ze švu pouhým okem.
- Interní, jehož identifikace vyžaduje použití speciálních řídicích zařízení.
V některých zdrojích se defekty typu end-to-end rozlišují do samostatné skupiny, ale z vědeckého hlediska jsou vnější, protože jsou detekovány během inspekce.
Vnější vady
Jelikož jsou viditelné vnější vady, jsou spojeny s porušením geometrie švu a přilehlých oblastí materiálu. Při ručním svařování je v převážné většině případů závada spojena s nízkou kvalifikací svářeče nebo nedbalostí při výkonu práce. Často můžete pozorovat chyby ve směru elektrody a jejího pohybu. Při automatickém svařování může být závada způsobena prací na vadném svařovacím zařízení.
Nejběžnější typy vnějších vad jsou:
- Odchylka šířky a výšky. Hlavními důvody výskytu jsou obvykle špatná příprava svařovaných hran a jejich neuspokojivé uložení, nerovnoměrné posunutí elektrody, odchylka od požadovaných režimů. Tato vada nejen kazí vzhled výrobku, ale také snižuje mechanické vlastnosti, protože svarový kov chladí nerovnoměrně, což může vést k vnitřnímu namáhání a dokonce i plastické deformaci.
Noduly Jsou hlavním problémem mnoha nově příchozích, kteří nedávno zvládli profesi svářeče. Vystupujte v procesu nadměrného úniku kovu elektrody na spojené povrchy bez roztavení. Výskyt prohýbání přispívá k přítomnosti měřítka na svařovaných prvcích, což naznačuje špatnou přípravu povrchů. Při nedostatečné rychlosti pohybu elektrody se vytvoří přebytečný roztavený kov, který tuhne bez spojení se základním materiálem. Nízké napětí oblouku, dlouhý oblouk, vysoký proud může také způsobit vzhled poklesnutí. Dokonce i posunutí elektrody vzhledem k ose prováděného svaru může vést k této běžné vadě. Je třeba poznamenat, že přítoky nemají vždy vliv na mechanické vlastnosti a těsnost spoje. V některých případech je tedy povoleno provozovat svary s přesahy, pokud vzhled výrobku není zvlášť důležitý.- Podřezání - vada, kterou lze považovat za opačný příliv. Jedná se o drážku na obou stranách svaru. Výsledkem je lokální zmenšení tloušťky, což nepříznivě ovlivňuje pevnostní vlastnosti výrobku. Při příliš vysoké rychlosti svařování, vysokém napětí může dojít k podříznutí. Pokud se během provádění rohového švu mezi vodorovnými a svislými povrchy přemísťuje elektroda nad osou švu, roztavený kov rychle proudí dolů a nad osou se vytvoří podříznutí.
- Nedostatečný průnik je dalším běžným typem defektu, nejčastěji způsobeným nezkušeným svářečem. Nedostatečná penetrace je nepřítomnost roztavení mezi dosedajícími prvky nebo mezi svarovým kovem a základním materiálem. U vícevrstvého svařování může dojít k neúplnému roztavení mezi jednotlivými vrstvami. Hlavními důvody vzniku tohoto defektu jsou špatná příprava povrchu, přítomnost rzi nebo šupin, podhodnocená mezera mezi dosedajícími povrchy, zvýšená rychlost svařování, přemístění elektrody vzhledem k prováděnému švu a nízká proudová pevnost. Nedostatečná penetrace výrazně snižuje pevnost svarového spoje a pro těsnost je často kritická.
- Nezhrazené drážky. Nazývají se krátery. Představují prohlubně, které jsou vytvořeny obvykle v místech ostrého oddělení oblouku. Může být doprovázena uvolněním, které způsobuje praskání.
Vnější trhliny. Mohou být umístěny podélně i příčně. Tvoří se nejen ve svaru, ale iv základním kovu. V posledně uvedeném případě jsou umístěny v tepelně ovlivněné oblasti svařování, tj. V blízkosti švu. Příčinou vzniku trhlin mohou být napětí vznikající z nerovnoměrného vytápění a chlazení. Přítomnost pórů a nedostatek průniku může způsobit praskání.- Vyhoření - průnikem, provázeným únikem tekutého kovu ze špatné strany provedeného svaru. K propálení dochází obvykle v důsledku velkých hodnot proudu, zvýšené mezery mezi spojenými hranami nebo špatným nasazením a nízkou rychlostí pohybu elektrody.
Vnitřní vady
Přítomnost vnitřních vad ve svaru není vždy zřejmá. Skryté manželství je obzvláště nebezpečné, takže všechny svařované spoje by měly být pečlivě sledovány.
Zvažte hlavní typy vnitřních vad:
Póry. Objevují se při absorpci vodíku, oxidu uhelnatého a dalších plynů roztaveným kovem, který neměl čas vyniknout na povrchu kovu, když vytvrzuje. Póry jsou bubliny naplněné plynem. Obvykle se vyskytují při nesprávně zvolených elektrodách nebo při jejich skladování ve vlhkém prostředí, v místě spojení hrdze nebo v měřítku.- Oxidy a struskové inkluze. Tvoří se při příliš dlouhém oblouku. Výrazně snižují pevnostní vlastnosti švu. V kritických konstrukcích jsou povoleny pouze jednotlivé inkluze.
- Únik kořene nebo švu. Inherentně podobný vnějšímu nedostatku pronikání, ale vizuálně nepostřehnutelný, protože je umístěn v tlustém kovu.
- Vnitřní trhliny. Mechanismus vzhledu je podobný vzhledu vnějších trhlin.
- Přehřátí. Podstata defektu je v hrubozrnné struktuře. Velká zrna mají mezi sebou menší adhezní povrch, čímž se snižuje pevnost a tažnost. Někdy je tato vada přístupná tepelnému ošetření.
- Vyhoření je vzhled oxidovaných zrn, jejichž přilnavost k sobě výrazně oslabuje, což dramaticky zvyšuje křehkost. Vyhoření, na rozdíl od přehřátí, je neopravitelné manželství.
Kontrolní metody
Aby se zabránilo vzniku závad, měla by být prováděna systematická kontrola ve všech fázích výroby: před, během procesu svařování a po skončení.
- Před svařováním, přípravou spojovaných povrchů se kontroluje jejich geometrie.
- V tomto procesu je pečlivě sledován soulad se všemi parametry procesu, včetně režimů svařování.
- Po svařování následuje kontrola hotového výrobku.
Hlavní způsoby detekce defektů ve svarech:
- Vizuální kontrola a ověření geometrie. Zvětšovací sklo by mělo být použito k detekci malých povrchových trhlin a pórů. Kov se čistí smirkovým papírem a leptá se roztokem kyseliny dusičné. Vytvářel matný povrch, na kterém jsou trhliny znatelnější. Po kontrole se zbytky kyseliny odstraní.
Testování mechanických vlastností. Společně s výrobkem jsou vzorky svařeny, které jsou odeslány do laboratoře k určení dočasné odolnosti, relativního prodloužení, rázové houževnatosti.- Řízení makrostruktury. Provádí se na vzorcích, které byly vyleštěny a vyleptány.
- Řízení mikrostruktury. Provádí se na vzorcích pomocí mikroskopu. Tato výzkumná metoda umožňuje detekci propalování, oxidů hranic zrn, změn v kovové struktuře, mikrotrhlin.
- Hydraulické a pneumatické zkoušky. Používá se pro řízení plavidel a potrubí.
- Rentgenová kontrola. Rentgenový přenos umožňuje odhalit póry, neúplný průnik, praskliny, struskové inkluze.
- Ultrazvukové řízení. Vyrobeno pomocí ultrazvukového defektoskopu. Vysokofrekvenční vibrace pronikají kovem a odrážejí se od trhlin, pórů a jiných vad.
- Zkontrolujte intergranulární korozi. Provádějte pouze u výrobků vystavených korozivním médiím.
Způsoby odstranění vad
Vady svařovacích švů často nejsou vyloučeny a vedou k odmítnutí výrobku. Samozřejmě, nikdo nepřehraje převislou část plotu, ale pro klíčové části je ovládání vždy nutné.
Některé závady mohou být odstraněny:
Uzly se mechanicky odstraní brusným nástrojem.- Velké trhliny podléhají svařování. Umístění trhliny se vrtá a čistí abrazivem.
- Malé praskliny a neschopnost odstranit obtížnější. Obvykle vyžaduje úplné zničení svaru, nové důkladné odstranění a opětovné svařování.
- Výřezy eliminují svařování tenkých vrstev kovu.
- Přehřátí může být vyloučeno při určitých podmínkách tepelného zpracování.
Po odstranění všech nedostatků je díl vystaven opakované, ještě opatrnější kontrole, která zajistí, že nedojde k závadám. V případě opakované detekce vad je povoleno provést dodatečné opravy. Takové postupy však mohou být opakovány ne více než třikrát, jinak existuje vysoká pravděpodobnost prudkého snížení mechanických vlastností materiálu.
Často je obtížné svařovat bez jakýchkoliv závad. Neustálá praxe a přísné dodržování technologie však sníží jejich počet na minimum . Znalost teoretických základů pomůže řádně zorganizovat technologický proces za účelem získání vysoce kvalitních produktů.