Сущность способов полуавтоматической сварки в среде защитных газов

образующиеся из-за нарушения  технологического процесса сварки или  термической обработки (несоответствие структурных составляющих, подрезы, поры, не провары, прожоги, шлаковые включения, ослабленные швы);

возникающие во время сварки или при охлаждении конструкции из-за несоответствия зажимных приспособлений, кондукторов и прочей оснастки;

образующиеся при эксплуатации конструкций.

По характеру залегания  дефекты в сварных соединениях  можно разделить на внешние и  внутренние.

Внешние дефекты —  это несоответствие геометрических размеров шва (излишнее или недостаточное  усиления, неравномерность ширины шва), неравномерная чешуйчатость, не заваренные кратеры, подрезы, поры, шлаковые включения  и трещины, выходящие на поверхность.

Внутренние дефекты  — это не провары между свариваемыми кромками деталей, не провары в корне  шва, пережог металла, внутренние трещины, газовые поры и шлаковые включения, не выходящие на поверхность, структурные  составляющие, несоответствие материалов свариваемых изделий.

По величине дефекты  подразделяют на макроскопические, которые  хорошо видны невооруженным глазом или рассматриваются под лупой  с увеличением до 10 — 20 раз, и микроскопические, рассматриваемые под микроскопом  с увеличением от 50 до 1500 раз.

 

 

Макроскопические и  микроскопические дефекты и причины  их образования. Неудовлетворительное формирование шва характеризуется  крупной чешуйчатостью, неравномерной  шириной и высотой шва, наличием наплывов и прожогов, а также не заваренных кратеров.

Подрезы — это углубления (канавки) в месте перехода основного  металла к металлу сварного, шва (рис. 118, а). Подрезы — опасные  дефекты, которые могут привести к выходу из строя сварное изделие.

Подрезы устраняются  наплавкой тонких (ниточных) швов электродами малых диаметров.

 

 

Прожоги (рис. 118,6) образуются в результате большой величины сварочного тока, из-за малого притупления кромок свариваемого изделия, большого зазора между свариваемыми кромками, а также  при неравномерной скорости сварки. Прожоги являются недопустимыми дефектами и подлежат исправлению.

Не провары — это  не сплавление между отдельными валиками, основным и- наплавленным металлом и  не заполнение металлом расчетного сечения  шва (рис. 118, в). При V-образной разделке кромок могут быть не провары в корне стыковых швов, а при Х-образной разделке — в центре шва.

Не провары могут  быть также в стыковых и угловых  швах и могут стать причиной разрушения конструкции в результате повышенных концентраций напряжений и уменьшения площади поперечного сечения металла шва.

Трещины (рис. 118,г) являются наиболее опасными дефектами. Возникновение  трещин связано с химическим составом основного и наплавленного металла, а также со скоростью охлаждения сварного соединения и с жесткостью свариваемого контура.

Трещины, образовавшиеся в процессе сварки, называются горячими, а после охлаждения металла — холодными.

Трещины снижают статическую, динамическую и вибрационную прочность  конструкции. В результате динамических нагрузок трещины быстро развиваются (увеличиваются в размере) и приводят к разрушению конструкции. На образование трещин влияет температура окружающей среды (чем ниже температура окружающей среды, тем больше вероятность образования трещин). При сварке низкоуглеродистых сталей трещины встречаются редко.

Газовые поры (рис. 118,д) образуются в шве вследствие перенасыщения расплавленного металла сварочной ванны газами. Поры могут быть внутренними, не выходящими на поверхность сварного шва, и наружными, выходящими на поверхность шва. Они могут быть одиночными, групповыми либо располагаться цепочкой.

Появление пор в сварном  изделии снижает механические свойства наплавленного металла (ударную  вязкость, угол загиба, предел прочности) и нарушает герметичность изделия.

Неметаллические включения  представляют собой загрязнение металла. Это чаще всего шлаки, не успевшие всплыть на поверхность металла в процессе кристаллизации. Неметаллические включения уменьшают рабочее сечение шва и приводят к понижению прочности сварного соединения.

Очередность контроля. Чтобы  обеспечить высокое качество и надежность сварных соединений, необходимо выполнить предварительный контроль, пооперационный контроль, контроль готовых сварных соединений.

При предварительном  контроле следует проверить: сварочные материалы (электроды, сварочную, проволоку, флюсы и газы) и материал для дефектоскопии;

сварочное оборудование, сборочно-сварочные приспособления, контрольно-измерительные приборы, инструмент, аппаратуру и приборы для проведения дефектоскопии.

Обязательно должна быть проверена квалификация сварщиков, контролеров и инженерно-технических  работников, занимающихся вопросами  контроля сварных швов.

Пооперационный контроль включает: контроль подготовки деталей под сварку, режимов сварки и правильности наложения швов;

контроль в процессе сварки за состоянием оборудования, за качеством и соответствием присадочных  материалов и контрольно-измерительных  приборов.

Контроль готовых сварных  соединений выполняют после выполнения термической обработки (если она предусмотрена требованиями технологического процесса).

 

 

Контроль сварных  швов.

Внешним осмотром проверяют  заготовку под сварку (наличие  закатов, вмятин, ржавчины), правильность сборки, правильное расположение прихваток, разделку под сварку, величина притупления. Внешним осмотром готового сварного изделия можно выявлять наружные дефекты ― не провары, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, подрезы, наружные трещины, поверхностные поры, смещение свариваемых элементов.

Перед осмотром сварной  шов и прилегающую к нему поверхность  основного металла по обе стороны  на 15-20 мм от шва очищают от металлических  брызг, окалины шлака и других загрязнений. Осматривают невооруженным  глазом или лупой 5-10 кратным увеличением. При внешнем осмотре для выявления внешних дефектов швы замеряют различными измерительными инструментами и шаблонами. Замерами устанавливают правильность выполнения сварных швов и их соответствие ГОСТами, чертежам и техническим условиям. У стыковых швов проверяют ширину и высоту усиления, в угловых и тавровых швах ― величину катетов на рис. 3 представлен универсальный шаблон конструкции А. И. Красовского и примеры его использования. Границы выявленных трещин засверлят. При нагреве металла до вишнево-красного цвета трещины обнаруживаются в виде темных зигзагообразных линий.

 

Рис. 3 угловой шов

 

Пневматическое испытание  проводят согласно ГОСТ 3242-79. Испытанию  подвергают ёмкости и трубопроводы, работающие под давлением. Мелкогабаритные  изделия герметизируют заглушками и подают в испытываемый сосуд воздух, азот или инертные газы под давлением, величина которого на 10-20 % выше рабочего. Сосуды небольшого объёма погружают в ванну с водой, где обнаруживают дефектные места. При испытании крупногабаритных изделий испытуемая конструкция герметизируется, после чего в неё подают газ ― под давлением, на 10-20 % превышающим рабочее давление. При испытании под давлением не допускается обстукивание сварных швов. Испытания должны проводиться в изолированных помещениях.

Вакуумный метод. Иногда проверяют плотность швов не повышением давления, а созданием вакуума. Для этого на определённом участке шва устанавливают специальную вакуум-камеру с прозрачной крышкой. Все сварные швы промазывают мыльным раствором, появление пузырей на промазанной поверхности шва служит признаком дефектов. Метод предусматривает использования переносных вакуум-камер, накладываемых на участок контролируемого соединения.

Испытание аммиаком. В  испытуемое изделие подают аммиак в  количестве 1 % от объёма воздуха при нормальном давлении, затем нагнетают сжатый воздух, который повышает в изделии давление до требуемого для проведения испытаний. Наружные швы, подлежащие испытанию, покрывают бумажной лентой. В местах не плотностей аммиак оставляет на бумаге чёрные пятна. Ленту можно пропитывать и фенолфталеином. Пятна будут красного цвета.

 

 

Техника безопасности при полуавтоматической сварки в  среде углекислого газа.

При газовой сварке и  резке металлов сварочное пламя  вредно действует на сетчатую сосудистую оболочку глаз. Опасность для глаз представляют также брызги расплавленного металла и шлака. Поэтому газосварщики должны работать в защитных очках со специальными светофильтрами, (марки Г-1) выбираемыми в зависимости от мощности сварочного пламени. Очки должны плотно прилегать к лицу. От брызг расплавленного металла и искр светофильтр рекомендуется защищать простым сменным стеклом. При сварке цветных металлов, латуни и свинца сварку необходимо вести в респираторах.

Во избежание ожогов от брызг  расплавленного металла брюки необходимо носить на выпуск, куртку застёгивают на все пуговицы. Для сварочных работ используется костюмы из брезентовой парусины с комбинированной пропиткой. Работать можно только в целой, сухой не промасленной спецодежде. Карманы куртки закрывают клапанами, концы рукавов завязывают тесемками. После работы спецодежду необходимо просушивать.

При выполнении газопламенных работ  ацетиленовый генератор должен находиться на расстоянии не менее 10 м от места  работ, а также от любого другого  источника огня и искр и на расстоянии не менее 5 м от баллонов с кислородом и другими горючими газами. Газосварщику и газорезчику запрещается перемещаться вне рабочего места с зажженной горелкой или резаком. При перерывах в работе пламя горелки или резака должно быть потушено, а вентили плотно закрыты.

На рабочем месте должна быть рабочая инструкция по эксплуатации данного ацетиленового генератора.

Не реже одного раза в месяц генераторы и водяные затворы разбирают  для капитальной очистки.

При обратном ударе пламени необходимо немедленно перекрыть ацетиленовый вентиль горелки или резака, а затем кислородные. После каждого обратного удара горелку или резак необходимо охладить в чистой холодной воде, а выходные каналы мундштуков и наконечников прочистить латунными и деревянными иглами.

В случае неисправности кислородного или ацетиленового вентиля горелку  или резак следует сдать в  ремонт.

 

 

 

При работе с керосинорезами необходимо выполнять следующие  правила: перед работой тщательно  проверить плотность всех соединений осмотреть резак, керосиновый бачок и убедится в их исправности, перед заливкой в бачок профильтровать керосин через слой войлока и пусковую каустическую соду для очистки от механических примесей. Давление в бачке должно быть меньше рабочего давления кислорода, в противном случае керосин проникает в кислородные каналы резака и кислородный рукав, что может привести к обратному удару. Бачок наполняется жидкостью не более ¾ полной вместимости бачка. Перед зажиганием керосинореза испаритель подогревают паяльной лампой или в жестяную банку, наполненную ветошью, сливают немного горючей жидкости, поджигают ее и пламенем подогревают испаритель. После этого зажигают подогревательное пламя.