Шпаргалка по "Производству сварных конструкций"

Непровары в корне шва – незаполненные металлом полости в корне шва (рис. 18.16).

Непровары образуются при  загрязнении кромок, неправильной разделке кромок под сварку, неправильном или  неустойчивом режиме сварки. Они снижают  прочность и работоспособность  шва вследствие ослабления рабочего сечения шва. Острые непровары, кроме того, создают очаги концентрации напряжений в сварном шве. За размеры несплавлений и непроваров принимается их длина.

Предупр:перед (выбор  и соблюд кромок) во время Св (режимы св, коротк дуга, нижн положение)

Если доступен-то вычищ  м завар

Подрезы представляют собой острые конусообразные углубления, расположенные по краям шва (рис. 18.13). Они образуются при сварке на повышенном токе и повышенной скорости сварки. Подрезы уменьшают рабочее сечение шва, вызывают концентрацию напряжений и могу стать причиной разрушения швов из-за появления трещины у края подреза.

Предупр: перед (улучш  смач-сть за дополн подогрев, оптимальн  режим Св, удобн для св положение) во время (коротк дугой, материалы с высок смач-тью)

Способ устран: зачищ  и завар

2) нету

Билет 9

Вытекание свар ванны = Прожоги  образуются от чрезмерной погонной энергии, неравномерной скорости сварки, неравномерного притупления кромок при их разделки и неравномерной величины зазора по длине свариваемых кромок.

Предупреж:исполь спец подкладки, оптимиз режимы по скор и мощ ист-ка, прим-ть импульсно-дугов режимы , постоян  зазор в стыке

2) нету

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Билет 10

Под геометрией сварных швов понимают совокупность его размеров (ширина и усиление шва, ширина и провисание проплава), размеры и равномерность чешуйчатости, наличие или отсутствие резких изменений размеров шва и  наплывов  затвердевшего металла шва на основной метал, плавность перехода от выступающего усиления и проплава шва к основному металлу. Дефектами геометрии сварных швов считают превышение допустимых отклонений от значений их требуемых размеров и других параметров, указанных в технических регламентирующих документах.

    Размеры сварных  швов являются производными величинами  от выбранного способа сварки, типа сварного соединения, толщины свариваемых материалов и определяются стандартами.  Реально выполненные размеры и другие геометрические параметры швов, их равномерность и плавность перехода к основному металлу зависят от квалификации сварщиков, качества подготовки кромок под сварку, качества сборки и правильности выбора параметров режима сварки, неравномерности затвердевания металла сварочной ванны.

    Резкие изменения размеров шва по их длине и ширине, наплывы и резкие переходы от усиления и проплава к основному металлу служат концентраторами напряжений и могут явиться одной из причин аварийного разрушения сварной конструкции.

Предупр: равномер перемещ  ист нагрева, ИП со стаб-цией пар-ров  режима, зачистка кромок, равномерн  зазор, коротк или средн дуга,

2) нету

Билет 11

Магнитная дефектоскопия основана на исследовании искажения магнитного поля, возникающего в местах дефектов в изделиях из ферромагнитных материалов. Индикатором может служить магнитный порошок (магнитопорошковый метод), магнитная лента (магнитографический метод), феррозонд, индукционная катушка, датчик Холла и др.   

    Чувствительность  метода магнитной дефектоскопии  зависит от магнитных характеристик  материалов, применяемых индикаторов,  преобразователей, режимов намагничивания  и др. С помощью метода магнитной  дефектоскопии можно обнаруживать макродефекты – трещины, раковины, непровары, расслоения на глубине до 10 мм с минимальным размером более 0,1 мм.

     Вихретоковая дефектоскопия основана на анализе изменения в месте дефекта поля вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте электромагнитным полем преобразователя. Вихретоковую дефектоскопию применяют для обнаружения поверхностных дефектов – трещин, раковин, волосовин – глубиной более 0,1 мм на металлических изделиях (трубах, прутках, листах и др.), а также для обнаружения более грубых подповерхностных дефектов, расположенных на глубине до 8–10 мм.

Магнитопорошковый метод  основан на регистрации магнитных  полей рассеяния над дефектами  с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или  суспензии.

Контролируемая деталь намагничивается. Применяют следующие  основные способы намагничивания изделий (табл. 9.1). Для выявления различно ориентированных дефектов используют комбинированное намагничивание, одновременно сочетающее и продольное и циркулярное намагничивание. Намагничивающий ток может быть постоянным, переменным и импульсным. Длительность импульсов ~10^–3–10^–5 с. позволяет получать большие силы тока при малых размерах аппаратуры. Намагничивание проводят в приложенном поле – магнитный порошок наносят в момент действия намагничивающего поля, или при остаточном намагничивании – порошок наносят после выключения намагничивающего поля.

 

Намагничивание
Циркуляционное	Продольное
Прохождение тока в контролируемом изделии (постоянного, переменного или импульсного)	Постоянный магнит
Намагничивание с помощью  проводника с током (постоянным, переменным или импульсным)	Электромагнит постоянного, переменного или импульсного  тока
Намагничивание путем индукти-рования тока в изделии (переменного или импульсного)	Намагничивающие катушки  с питанием от источников постоянного, переменного или импульсного  тока

 

Магнитный порошок наносят  двумя способами – сухим и мокрым. В первом случае в качестве индикатора используют сухой магнитный порошок, во втором – взвесь магнитного порошка в дисперсионной среде (вода, масло, керосин или их смеси). Порошок наносят распылением с помощью сита или пульверизатора. Причем скорость воздушной струи выбирают с таким расчетом, чтобы сдувать с поверхности детали излишний порошок, не затрагивая порошок, осевший на дефектах. Перед нанесением порошка поверхность детали очищают от грязи, жира, окалины.

Возникающий в металле  поток магнитной индукции при  отсутствии в нем дефектов распределяется равномерно по всему сечению детали. Если же в металле есть дефект, линии магнитного поля искривляется, часть из них выходит на поверхность, создавая на этом участке поток рассеяния – магнитный полюс. Частицы магнитного порошка притягиваются к магнитному полюсу, оседают на нем, что и позволяет увидеть мелкие дефекты, невидимые при обычном осмотре (рис.9.2).

Магнитопорошковым методом  выявляются дефекты с раскрытием до 0,5–1 мкм, глубиной 0,01–0,05 мм и длиной от 0,3мм. Возможно выявление подповерхностных дефектов на глубине до 2,5мм и под  слоем покрытий из немагнитного металла толщиной до 100–150 мкм [4].

2) Основным затруднением при дуговой сварке стали толщиной менее 2—2,5 мм является возможность сквозного проплавления металла в отдельных местах шва и образование отверстий, которые трудно поддаются заплавке. Чтобы избежать этого явления, нужно правильно выбирать диаметр электрода и сварочный ток.

Для сварки более тонкой стали, а также для изделий, к  которым предъявляются высокие  требования в отношении внешнего вида и размеров сечения швов (например, стыковые швы труб, узлы трубчатых конструкций, испытывающих вибрационные и ударные нагрузки, и другие подобные изделия), применяются меньшие сварочные токи: 
Для швов в нахлестку ток берется на 10—15%, а для тавровых — на 15—20% больше указанных значений.

Для сварки на таких режимах  необходимо применять специальные  покрытия, обеспечивающие устойчивость горения и легкое возбуждение  дуги при малых токах; замедленное  плавление электрода, соответствующее  скорости прогрева и плавления основного  металла (во избежание получения швов с большим утолщением); получение жидкотекучего расплавленного металла, дающего удовлетворительный внешний вид шва.

Сварку стали толщиной от 0,5 до 2,0 мм производят электродами диаметром от 1,5 до 2,5 мм марок МТ, МТ-2, ОМА-2 и 112-В током от 20 до 100 а. Ввиду того, что обычные сварочные трансформаторы и генераторы при малом токе не обеспечивают достаточной устойчивости дуги, при сварке малых толщин применяют специальные сварочные аппараты с повышенным напряжением холостого хода. 
Такие аппараты должны иметь плавное регулирование величины тока в пределах от 15 до 25 а и выше. Напряжение холостого хода при постоянном токе равно 70 в, а при переменном — 80 в. Сварку на переменном токе можно производить также с применением осциллятора. 
Тонколистовой материал надо сваривать как можно быстрее, для чего следует применять электроды с более высоким коэффициентом расплавления. Сварку стыковых соединений лучше выполнять не в нижнем, а в вертикальном положении, при котором можно достичь меньшего проплавления металла. Сварку ведут сверху вниз, не задерживаясь на месте, электрод наклоняют по направлению движения на 35—40° к вертикальной поверхности. 
При сварке стыковых швов рекомендуется применять различного рода теплоотводящие подкладки. В случае, когда такие подкладки использовать нельзя, при сварке стыковых соединений листовой стали толщиной от 1 до 2 мм можно применять стальные прутки, уложенные между кромками стыкуемых листов.

Если к сварному изделию  не предъявляется особых требований в отношении внешнего вида и формы шва (например, при сварке из листов малонапорных, неответственных трубопроводов, бочек и других изделий), то листовую сталь толщиной 1,5-—2,5 мм можно сваривать постоянным током прямой полярности, используя в качестве источников питания стандартные сварочные преобразователи ПС-300, электроды диаметром 3—4 мм и максимальный ток 140—180 а.

Сварку лучше вести  на толстых теплоотводящих подкладках из меди без зазора между кромками и без поперечных колебательных  движений электрода. Возможно также применение остающихся стальных подкладок. Вместо подкладок в шов между кромками можно зажимать стальную полосу и вести сварку по ней, расплавляя кромки листов за счет косвенного действия тепла дуги.

Тонколистовую сталь  толщиной 0,5— 1 мм можно также сваривать в нахлестку с проплавлением металлическим или угольным электродом через верхний лист (рис. 34), что облегчает сварку и устраняет возможность сквозного прожога.

При сварке металла малой  толщины следует применять легкий электрододержатель и тонкий гибкий провод сечением 6—10 мм².

При сварке тонколистовой  стали на пониженных режимах применяют  преобразователи ПС-100-1 или трансформаторы СТАН-0 и ТС-120, позволяющие плавно регулировать сварочный ток при  малых его значениях и имеющие  повышенное напряжение холостого хода.

Тонкий металл можно  также сваривать без присадочного материала неплавящимся угольным или  графитированным электродом на постоянном токе, но с отбортовкой кромок (рис. 35, а). Электрод берут диаметром 6—10 мм, ток — от 120 до 160 а. Отбортованные кромки листов расплавляются и образуют сварной шов. Производительность при сварке тонкого металла угольной дугой очень высока и достигает 50—70 м/час.

Для более толстого металла  при сварке угольным электродом в  шов закладывается проволока или полоска, расплавление которой дает добавочный объем присадочного металла, необходимый для образования металла шва (рис. 35, б).

Дуговая сварка тонколистовой  стали связана с большими технологическими затруднениями, чем, например, газовая, и поэтому газовая сварка все еще широко используется при изготовлении конструкций из тонкого металла. Хорошие результаты достигаются при использовании дуговой сварки тонкой стали в атмосфере углекислого газа.

Для стали толщиной 1—2 мм целесообразно применять также полуавтоматическую и автоматическую шланговую сварку под флюсом проволокой малых диаметров со скоростью до 100—120 м/час.

Однако наиболее экономичным  способом сварки изделий из тонкого  листового металла является электрическая  контактная сварка (точечная, роликовая), которая дает шов высокого качества и вызывает наименьшие,деформации.

Окончательный выбор  того или иного способа сварки тонколистовой стали определяется конструкцией сварного изделия и  условиями производства.

Билет 12

Сварные швы стальных трубопроводов, резервуаров успешно контролируют магнитографическим методом контроля, при котором магнитные поля рассеяния фиксируются на магнитную ленту. Для этого на поверхность контролируемого изделия (сварного шва) накладывают и плотно прижимают магнитную ленту (рис.9.3), аналогичную лентам, применяемым для магнитной звуко- и видеозаписи.

Рис. 9.3. Схема записи дефектов на магнитную ленту при магнитографическом контроле:

1 – обрезиненный ролик; 2 – дисковые магниты; 3 - магнитная лента; 4 – сварной шов

В настоящее время разработаны и выпускаются серийно ленты, предназначенные специально для магнитографического контроля МК-1, МК-2, ДФ-2. Сварной шов намагничивают одним из способов, описанных в предыдущем разделе. Намагниченность ферромагнитных частиц ленты определяется величиной основного магнитного поля и полями рассеяния дефектов.

Информация о дефекте  считывается с помощью магнитографического  дефектоскопа, имеющего лентопротяжное устройство, индукционную головку типа магнитофонной и осциллографический индикатор (рис.9.4).Для воспроизведения записи взаимно перемещают ленту или головку с постоянной скоростью. Возникающий в головке электрический сигнал пропорционален величине остаточного магнитного потока отпечатков полей рассеяния дефектов, зафиксированных на ленте.

Чувствительность магнитографического  метода сравнительно высока – на изделиях с ровной поверхностью выявляются дефекты  глубиной 0,3мм при шероховатости  поверхности 0,15мм. Минимальная величина выявляемого дефекта должна быть не более 10 % от толщины основного металла [8]. Преимущества метода по сравнению с магнитопорошковым – документальность контроля, возможность количественной оценки размеров дефектов. Метод применяется для контроля сварных швов толщиной 1–16 мм. При наличии в сварном шве смещения кромок, неровного грубого усиления шва, брызг металла, остатков шлака применение данного метода не рекомендуется.

2) Регламентируются в основном сборочно-свароч работы.

Сбор:  по НТД, отраслевые

Требования к разделке кромок, форме, зазорам и смещениям  кромок

Главное правило при  Сб = соблюдение форм и размеров

Способы Св=все промышлен  способы св с учетом особен-тей  свар элем-тов (хим состав и актив=сть  металлов, толщина свар элем-тов)

Тонкостен материалы  собир-ся и свар-ся в спец-приспособлениях

 

Билет 13