Контроль качества сварных соединений

Категория:
Алюминиевые сплавы


Контроль качества сварных соединений

Для сварных соединений алюминиевых сплавов пригодны в основном все существующие методы контроля, применяемые для стальных сварных конструкций. Однако необходимо иметь в виду особености, присущие тем или иным методам, при сварке различных сплавов.

Частично контроль качества отражен выше в соответствующих разделах книги. В данном разделе освещаются некоторые особенности контроля.

Особенности дефектов, а следовательно, и контроля качества сварных соединений из алюминиевых сплавов по сравнению со сталью вызваны специфическими свойствами этих сплавов (например, значительной окисляемостью), применением специальных электродов (вольфрамовых), инертных газов (аргона или гелия).

Трещины в сварных швах образуются по двум причинам:
1) несоответствия химического состава сварного соединения (основного и присадочного металла);
2) напряженности соединения в процессе изготовления.

Сплавы, упрочняемые термической обработкой, склонны к образованию трещин (в металле шва или в зоне термического влияния), а следовательно, сварные конструкции из этих сплавов требуют тщательного контроля для обнаружения опасного дефекта. Избежать трещин в шве можно подбором соответствующих присадок и технологии, но более затруднительно их предотвратить в зоне термического влияния. При сварке алюминиево-магниевых сплавов возможны трещины при содержании в сплаве магния в пределах 0,5—3,0%. Сплавы с содержанием магния до 5—7%, как правило, свариваются без трещин.

Большое значение для предотвращения трещин имеет правильная технология сварки (порядок наложения швов), уменьшающая внутренние напряжения в соединениях.

Так как в подавляющем большинстве сварных конструкций трещины совершенно недопустимы, то необходимо применять наиболее эффективные методы контроля для их обнаружения. Хорошими методами для обнаружения невидимых поверхностных трещин являются метод красок или люминесцентный метод. Внутренние трещины выявляются рентгенопросвечиванием. Может быть применен и ультразвук.

Обнаруженные трещины должны быть удалены, а места удаления заварены вновь.

Газовые поры являются самыми распространенными дефектами швов при сварке алюминиевых сплавов.

Основной причиной появления пор в сварных швах является водород, который попадает в шов из влаги воздуха и является следствием загрязнений аргона, присадки и свариваемых кромок. Поэтому большое значение имеют чистота стендов, кондукторов, а также режимы сварки (расход газов) и опыт сварщика. Количество пор увеличивается с применением тонкой присадочной проволоки, ввиду значительной удельной поверхности последней. При сварке неплавящимся электродом пористость шва, как правило, меньше в сравнении с пористостью при сварке плавящимся электродом, но в первом случае возможно попадание в шов вольфрама.

Пористость сварного шва можно обнаружить рентгеновским просвечиванием или с помощью радиоактивных элементов с мягким излучением (тулий-170 или иридий-192).

В зависимости от назначения конструкции единичные поры в швах могут быть допущены, однако следует учесть, что поры диаметром свыше 0,1 мм значительно уменьшают ударную вязкость металла. Поэтому цепочки пор большой протяженности необходимо удалять (вырубкой) и производить заново подварку.

Вольфрамовые включения в швах при сварке не-плавящимся электродом возможны при больших плотностях сварочного тока и низкой квалификации сварщика.

При правильном выборе режима сварки можно избежать попадания в швы вольфрама, который практически не соединяется с металлом шва. Вольфрамовые включения в некоторых случаях (сферическая форма включения) подобны пористости, а поэтому в небольшом количестве могут быть оставлены в швах в соответствии с технической документацией. Обнаруживаются вольфрамовые включения рентгеновским просвечиванием и обозначаются на фотопленке в виде белых пятен.

Значительные участки шва с вольфрамовыми включениями подлежат удалению.

Окисные включения (о которых уже упоминалось несколько раньше) являются также специфическими дефектами шва при сварке алюминиевых сплавов. Окисные включения — это несплавление поверхностной пленки сплавов (А1203 с температурой плавления 2030 °С) с металлом шва. Эта пленка попадает в шов при плохой подготовке сварочной проволоки или свариваемых кромок, а также при нарушении газовой защиты. Попадание окисной пленки в шов возможно при многослойной сварке с плохой зачисткой предыдущего шва, где нет прямого действия электрической дуги. Следовательно, хорошая подготовка (очистка) изделий и присадки, а также качественная зачистка швов при многослойной сварке являются необходимым условием хорошей сварки. Так же, как и для исключения других дефектов, большое значение для уменьшения попадания окисной пленки в швы имеет исправная сва-очная аппаратура, чистота и расход аргона, а также квалификация сварщика.

Обнаружение дефекта производится в основном визуально. В процессе сварки окисные пленки видны в сварочной ванне; в швах, обнаружение их затруднительно. Следовательно, необходимо предупреждать причины возникновения этих дефектов, так как последующее выявление их усложнено.

Дефекты сварки алюминиевых сплавов в виде не-проваров, подрезов, наплывов, прожогов, неудовлетворительного формирования шва и методы их устранения аналогичны дефектам при сварке сталей.

Дефекты при сварке алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой, подробно рассмотрены в литературе.

Оценка годности сварных швов в конструкциях из алюминиевых сплавов производится по трехбалльной системе.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум