Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2015 в 20:08, контрольная работа
Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.
Введение
Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.
Сварка - экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.
В процессе сварки в металле шва и зоне термического влияния могут возникать дефекты, которые снижают прочность соединения, приводят к негерметичности швов, снижают эксплуатационную надежность изделия. Причины возникновения дефектов различны, поэтому и меры по их предупреждению и устранению также различны.
По месту расположения различают дефекты наружные и внутренние. Наружные дефекты, как правило, могут быть выявлены при внешнем осмотре. Для обнаружения внутренних дефектов применяют специальные методы неразрушающего или разрушающего контроля.
Некоторые виды дефектов в сварных соединениях показаны на рис. 1. Наиболее характерными дефектами при сварке являются дефекты формирования шва (непровары, прожоги, подрезы, наплывы). Их происхождение связано с нарушением режима сварки. Они могут появиться в результате неправильной подготовки и сборки свариваемого стыка. Для предотвращения образования дефектов формирования необходимо следить за исправностью сварочного оборудования, правильностью подготовки стыка, соответствием квалификации сварщика выполняемой работе.
Металлургические и тепловые явления, происходящие в процессе формирования и кристаллизации сварочной ванны, служат причиной возникновения трещин в металле шва и околошовной зоне, пор, шлаковых включений, а также неблагоприятных изменений свойств металла шва и зоны термического влияния. Дефекты этой группы могут появиться при использовании некачественных исходных материалов, сырых электродов или электродов, не соответствующих свариваемому материалу.
Существенное значение имеет состояние сварочной оснастки, оборудования. Для предупреждения дефектов выполняют проверку качества исходных материалов, их подготовки к сварке, состояния поверхности, а также проверку оборудования и оснастки. В процессе сварки строго контролируют режим, следят за зачисткой промежуточных швов, за правильной заваркой кратеров, своевременным выполнением необходимой термической обработки соединения.
Рис. 1. Виды дефектов в сварных соединениях:
а – наплыв; б – непровар; в-поры; г – подрезы; д – трсщины,
е – включения
Для обнаружения дефектов применяют различные методы контроля. Если при контроле не нарушается целостность сварного соединения, то используемый при этом метод относится к неразрушающим методам контроля.
Возникновение дефектов при ручной дуговой сварке достаточно разнообразно, и сам принцип сильной термической обработки делает их появление неизбежным.
Основные причины возникновения дефектов в сварочных швах можно разделить на три группы:
1. Качество и хранение
основных и вспомогательных
2. Подготовка к сварке
основных и вспомогательных
3. Квалификация сварщика.
Далее перечислим возможные дефекты ручной дуговой сварки.
Некачественное зажигание - залипание электрода, чрезмерное увеличение длины дуги - приводит к непровару начала сварки, зашлаковке, порообразованию. При некачественном производстве электродов, а именно - излишнее оголение торца электродов в месте зажигания, дают пучок пор, так называемые «стартовые поры».
Необходимо остановиться, произвести механическую зачистку, выборку или вырубить зубилом дефектное начало и только после этого возобновить зажигание.
Чрезмерно «выпуклые» валики при сварке угловых и стыковых соединений приводят к сварке последующих за ними валиков к зашлаковке, непровару между кромкой разделки и выпуклым швом или между глубокими западаниями между валиками.
Такие валики, как правило, получаются в следующих случаях:
Во время сварки необходимо следить за полнотой и геометрией шва, жидкой ванной и управлять ею путем манипулирования скоростью и наклоном электрода. Очень важна задержка на кромках. Чем больше прогреваем кромку, тем лучше формируется на ней жидкий металл шва при уходе электрода к другой кромке, а не собирается в середине шва.
Подрезы ведут к зашлаковке и непровару. Подрезы представляют очень серьезную опасность, так как являются концентраторами напряжений в самом слабом месте сварного соединения, где часто бывает перегретый металл. Кроме того, подрезы уменьшают рабочее сечение шва.
В ответственны конструкциях даже незначительные подрезы недопустимы. Подрезы исправляются наплавкой тонкого шва. На рис. 1а показаны подрезы: 1 - в теле сечения шва, очень опасный, особенно при сварке нержавеющих сталей. Подрез образуется; 1) при раннем уходе электрода от кромки (незаполнении кратера электродным металлом); 2) при очень короткой дуге («сварка опиранием»), когда «козырьком» обмазки подрезается кристаллизующийся металл шва; 3) при резком уходе от кромки. Жидкотекучий шлак заполняет подрез. В то время, когда проплавляем другую кромку, шлак застывает в подрезе и при возврате не всегда удается выплавить его. Это и приводит к дефекту.
Чтобы избежать этого, необходима задержка на кромке до полного заполнения кратера электродным металлом. Переход к другой кромке осуществлять плавно, без резких колебаний.
Рис. 1.Подрезы и наплывы
При чрезмерной задержке на кромке получается подтек жидкого металла, а также при большом сварочном токе, когда сварщик не справляется с жидким металлом шва. Наплыв срубить, зачистить.
В чертежах, техпроцессах или справочниках по сварке встречается установка зазора при сборке от 0 до 2-3 мм.
Сборка без зазора или с зазором меньше рекомендуемого, при сварке V-образной разделки (без под варки корня шва с обратной стороны) приведет к дефектам - непровару и зашлаковке корня шва; а при 2-сторонней сварке Х-образной и V-образной (с подваркой с обратной стороны) - потребует дополнительных затрат и времени для более глубокой выборки обратной стороны корня шва, частичного скоса кромок и излишнего расхода электродов на заполнение глубокой выборки.
Непровар величиной в 25% от толщины металла при понижении температуры до —45°С вызывает уменьшение временного сопротивления на растяжение сварного соединения в 2 раза, пластичности — более чем в 2—4 раза. Особенно сильно уменьшается прочность сварных соединений под влиянием физической несплошности. Например, непровар стыкового шва из низкоуглеродистой стали допускается только до 5% от толщины металла, а при сварке легированных сталей — еще меньше. Одиночные поры в количестве не более 5—6 на 1 см2 сечения шва допустимы в сварных соединениях из низкоуглеродистой стали.
Свищи в кратере шва при окончании сварки возникают при чрезмерном сварочном токе, а также когда отрыв дуги производится удлинением дуги.
Усадочная раковина чаще всего появляется при сварке корневого валика, больших толщин металла, большого зазора и особенно при сварке аустенитных сталей, а также чрезмерно большого тока и чрезмерной величины сварочной ванны.
При усадке в кратере валика иногда возникает трещина. Это резко снижает производительность труда ввиду необходимости механической зачистки после окончания каждого электрода. При сварке сталей перлитного класса с жестким креплением деталей чаще всего образуется раковина с трещиной, а при сварке аустенитных сталей причиной появления раковин с трещинами является низкая теплоотдача и высокое линейное расширение. Необходимо кратер выводить обратно на шов или на кромку разделки.
Рекомендуется сварку производить:
Поры в сварном шве образуются по многим причинам:
Причины, зависящие от квалификации сварщика, вызывающие поры:
Детальное изучение практических советов, отработка при тренировке, применение их на практике помогут сварщикам в работе повысить качество сварочных операций, выполняемых в процессе изготовления и монтажа ответственной продукции для АЭС, ТЭЦ, химического и другого оборудования на предприятиях, где предъявляются высокие требования коварным соединениям.
Для предотвращения дефектов при сварке мало обладать современной аппаратной частью. Важно непрерывно контролировать качество сварочных работ – как уже описано выше, большинство дефектов вполне устранимы прямо «на месте», непосредственно при сварочных работах.
Дефектами в сварных швах называют отклонения от норм, предусмотренные в стандарте на сварные соединения.
Дефекты уменьшают прочность сварных швов и могут привести к разрушению сварных соединений.
Основными причинами образования дефектов в сварных швах при газовой сварке являются:
Наличие дефектов в сварных швах не всегда является основанием для брака. Дефекты могут быть допустимыми и недопустимыми.
При сварке брак может быть исправимым и неисправимым. В большинстве случаев брак при сварке можно исправить. Для этого дефектный участок вырубают и заваривают снова. Но исправление брака требует дополнительного времени, рабочей силы и материалов, что вызывает удорожание продукции. Лучше не допускать дефекты в сварных швах, чем потом их исправлять.
Дефекты могут быть поверхностными и внутренними.
К поверхностным дефектам относят: непровары, подрезы, наплывы, кратеры, вогнутость корня шва, смещение сварных кромок, резкий переход к основному металлу, поры, брызги металла, поверхностные трещины.
Рис. 2. Дефекты в швах
а - стыковых; б - угловых; 1 - наплыв; 2 - подрез.
К внутренним дефектам сварного шва относят: внутренние поры, газовые каналы, шлаковые и оксидные включения, непровары между слоями, внутренние трещины.
Информация о работе Основные сварочные дефекты при ручной дуговой сварке