Pereosnastka.ru

Технологический процесс сварочных и слесарно-подготови-тельных работ состоит из ряда операций, выполняемых в определенной последовательности. Типовая технология применительно к агрегатам, собираемым при помощи слесарной обработки и сварки, состоит из следующих операций: взаимной подгонки деталей, подготовки их к соединению, установки деталей в сборочное положение и одновременной их фиксации в приспособлениях, соединения деталей, окончательной обработки.

К слесарно-подготовительным работам перед прихваткой и сваркой конструкций относятся зачистка и снятие заусенцев, разметка, правка и гибка для придания деталям необходимого профиля, пригонка деталей одна к другой для предварительной сборки под прихватку и сварку. После прихватки выполняют проверку и правку изделий, а после сварки — зачистку швов и исправление дефектов.

Правку сварных конструкций также выполняют после термической обработки. Качество изготовления сварных соединений в значительной степени зависит от тщательности подготовки деталей под прихватку и сварку.

В основном подготовка деталей под прихватку заключается в качественной обработке краев (кромок) в местах соединения с соблюдением необходимых зазоров по всему сварному контуру, так как неравномерный зазор может повести к появлению трещин при сварке. Расположение прихваток должно соответствовать технологическим указаниям.

В соответствии с назначением изделий и соотношением толщины свариваемых деталей применяют различные способы сварки, которые различаются не только степенью нагрева, но и техникой ведения сварочного процесса.

Кроме сварки в промышленности широко применяют пайку. Способы пайки весьма разнообразны и применимы для всех марок углеродистых и легированных сталей, серых и ковких чугунов, твердых сплавов, вольфрама и его сплавов, алюминия, меди, никеля, свинца, а также благородных и редких металлов. Современные методы пайки разделяются на два основных вида: пайка твердыми припоями (медно-цинковыми, серебряными) и пайка мягкими припоями (оловянисто-свинцо-выми). Для получения паяных соединений хорошего качества необходимо точное соблюдение технологии и технических условий, что в основном заключается в тщательной подготовке поверхности под пайку, соблюдении необходимых зазоров и температуры пайки, применении соответствующих припоев и флюсов.

Классификация дефектов сварки и пайки. Дефекты дуговой и газовой сварки подразделяют на дефекты подготовки й сборки деталей перед сваркой (малый угол скоса, увеличенный или уменьшенный угол притупления кромок, неодинаковый угол притупления по длине шва, слишком большой иди недостаточный зазор для данной толщины материала, непостоянный зазор по длине шва); дефекты формы шва (неравномерная ширина, излишняя вогнутость, большая высота, неравномерная высота усиления, неодинаковые высоты катетов валика); наружные и внутренние пороки сварочного шва (подрезы, наплывы, проплавы, прожоги, свищи и раковины, шлаковые включения в шве и переходной зоне; поры в шве и переходной зоне; кратер, трещины, непровар); отклонение размеров изделия; неудовлетворительные механические свойства металла сварного шва (низкие пределы прочности и текучести, малый угол загиба, низкая ударная вязкость, малый предел выносливости).

Дефекты стыковой сварки: пережог (перегрев), непровар, подгар поверхности детали; трещины (главным образом при сварке конструкционных легированных сталей); смещение свариваемых поверхностей.

Дефекты точечной сварки: пережог, непровар, трещины (при сварке закаливающихся сталей).

Дефекты шовной сварки аналогичны дефектам точечной сварки.

Основные дефекты пайки при использовании твердых припоев: непропай (при плохой подготовке поверхностей деталей под пайку — загрязнение поверхностей металла и кромок); пористость в местах соединяемого шва (может быть результатом плохого качества присадочного материала и флюсов, а также плохой подготовки деталей под пайку); проплавы материала в местах пайки из-за высокой температуры пайки; выгорание легирующих элементов, в первую очередь цинка (также из-за высокой температуры пайки — этот дефект приводит к возможности быстрого окисления поверхности швов: его выявляют внешним осмотром по изменению цвета поверхности металла в зоне шва); заплавленный непропай (зазоры в не-пропаянных местах заполнены расплавленной бурой). Основные дефекты пайки мягкими припоями: непропай, пористость, шероховатый шов.

Внешний вид некоторых дефектов сварки показан на рис. 1.

Методы контроля сварных соединений и качества сварки.

В слесарно-сварочных цехах применяют предварительный, промежуточный и окончательный контроль.

Предварительным контролем проверяют соответствие чертежу марки материала деталей, подвергаемых слесарной обработке и последующей сварке. Проверку выполняют по маркировке материала.

Все последующие операции слесарно-подготовительных и сварочных работ подвергают промежуточному контролю по операциям. Проверяют внешний вид деталей, чистоту опиловки, размеры зазоров для деталей, подготовляемых к прихватке. Размеры деталей по чертежу и зазоры контролируют специальными шаблонами, щупами, линейками и универсальным инструментом.

Принятые контролером детали направляют на прихватку, после чего вновь предъявляют на контроль для проверки: наличия возможных трещин, прожогов, проплавов и других дефектов в местах прихватки; правильности расположения при-хваточных точек; соответствия величины и равномерности зазоров заданным; тщательной очистки деталей под сварку.

После приемки прихватки детали направляют на сварку. Первый сварной узел от партии сварщик предъявляет мастеру и контролеру, которые при положительной оценке качества работы дают разрешение на сварку всей партии. На готовых деталях сварщик ставит личное клеймо, после чего детали поступают на контроль. При контроле выполняют тщательный внешний осмотр и измерение параметров сварных швов. Вновь проверяют соответствие марки материала чертежу (по маркировке), наличие клейма сварщика, размеры швов, размеры сваренного узла по чертежу и наличие возможных дефектов сварки. Узлы, имеющие исправимые дефекты, направляют на исправление по специальным инструкциям, после чего вновь подвергают контролю.

Для систематического наблюдения за качеством сварки производственный и контрольный мастера периодически проверяют прочность сварки на контрольных образцах технологической пробы. По форме и характеру разрушения образца определяют соблюдение режима сварки.

Все последующие операции после сварки (термическая обработка, правка, дробеструйная очистка) также подвергают контролю, в процессе которого выявляют возможные дефекты.

Окончательному контролю и испытаниям сварные узлы подвергают после завершения всех сварочных операций по технологическому процессу. На окончательный контроль изделия поступают в неокрашенном виде, после тщательной очистки швов от шлака и брызг. При контроле изделия подвергают внешнему осмотру для выявления внешних дефектов, проверяют размеры по чертежу, отсутствие перекосов, коробления и т. д. Кроме этого, в зависимости от указаний, приведенных в технических условиях, изделия подвергают специальным видам контроля — просвечиванию рентгеновскими или у-лучами, испытаниям на плотность сварных швов, магнитному, люминесцентному и другим видам контроля. Определенный процент сварных узлов (согласно технологии и ТУ) подвергают механическим испытаниям и металлографическому исследованию.

Принятые ОТК изделия поступают в цеха покрытий для окраски или нанесения какого-либо гальванического покрытия.

Работники ОТК слесарно-сварочного цеха контролируют также своевременную проверку оборудования, приспособлений, инструмента, источников энергии, измерительной аппаратуры и приборов.

Для контроля качества пайки швы должны быть зачищены напильником или наждачным полотном. Контроль для выявления внешних дефектов и правильности пайки по чертежу выполняют внешним осмотром с использованием лупы или бинокулярного микроскопа. В зависимости от указаний ТУ некоторые паяные детали подвергают испытаниям на плотность (непроницаемость) или специальным видам контроля.

Процесс пайки контролируют пооперационно. Отдельные особо ответственные операции следует выполнять под наблюдением мастера, который предъявляет работу контролеру.

Внешним осмотром и измерениями можно выявить следующие дефекты поверхности сварных швов: трещины, подрезы, раковины, поры, незаваренные кратеры, неравномерное распределение металла по длине шва, наличие бугров и седловин, несоответствие размеров шва указанным в чертеже. Для осмотра используют лупу или бинокулярный микроскоп. Перед осмотром шов очищают от нагара и грязи. Внешний осмотр обычно совмещают с измерением швов специальными шаблонами или измерительным инструментом.

Травление применяют для выявления трещин. Местное травление выполняют 10%-ным водным раствором азотной кислоты; ватный тампон, смоченный в этом растворе, накладывают на поверхность металла, пока она не станет матовой. Реактив не должен попадать на смежные части изделия. Перед травлением с исследуемого места удаляют защитные покрытия (окраску, лакировку и т. п.) и поверхность зачищают, причем глубина зачистки не должна превышать допуск на толщину материала.

При контроле сварки выполняют химический анализ электродов, наплавленного и основного металлов. Анализ электродов и наплавленного металла необходим для оценки прочности, пластичности и стойкости к коррозии наплавленного металла. При сомнительных результатах химического анализа первой пробы проводят контрольный анализ еще двух проб. Химический анализ проб выполняют в соответствии с утвержденными стандартами и техническими условиями.

Металлографические исследования качества сварки состоят в проверке образцов по излому и в изучении их макро- и микроструктуры. Образцы для проведения испытаний вырезают из самой детали или опытных пластин с таким расчетом, чтобы поверхность шлифа включала полное сечение шва, нетронутый основной металл и зону термического влияния. Для отчетливого выявления отдельных слоев наплавленного металла, границы между наплавленным и основным металлами и зоны термического влияния (за которой основной металл не претерпел термического воздействия) применяют травление. Сразу после травления макроструктуру фотографируют. При необходимости на шлифе можно определить твердость по Роквеллу или Виккерсу.

Исследованием макроструктуры можно установить следующие дефекты сварки: микропоры, микротрещины, раковины, шлаковые включения и прослойки, непровары между наплавленным и основным металлом, выделение карбидов (в аусте-нитных сталях), крупнозернистость, выгорание отдельных элементов и т. п. Исследование макроструктуры имеет особенно важное значение при сварке специальных сталей.

Засверловкой можно выявить непровары, тр.ещины и пористость; при этом используют электрические, пневматические и ручные дрели или спиральные сверла с углом заточки 90°. Число сверлений на сварных деталях установлено техническими условиями. После окончания испытаний отверстия в шве, не имеющем дефектов, необходимо заварить.

Механическими испытаниями контролируют качество наплавленного металла и сварных соединений в целом. Механические испытания сварных соединений разделяют на статические (растяжение, определение твердости, загиб) и динамические (на удар, усталость и вибрацию). Испытания проводят по утвержденным стандартам. Формы образцов, применяемых при испытаниях, также стандартизованы.

Кроме перечисленных видов механических испытаний качества сварки, в производстве проводят также испытания на свариваемость, на образование трещин при сварке и вырывание.

Испытание стали на свариваемость состоит в определении пластичности металла сварного шва или основного металла, подвергнутого тепловому воздействию сварочного процесса. Под свариваемостью понимают способность стали при определенных конструктивных и технологических условиях подвергаться воздействию термического цикла сварки без образования трещин и заметного ухудшения механических свойств. При этом, например, испытывают на статический загиб поперечные стыковые швы, тавровые образцы, образцы с надрезом.

Пробу на вырывание берут в основном для определения качества электродов по свойствам наплавленного металла. Образцы для испытания изготовляют из малоуглеродистой стали с <тв<500 МПа. К образцу приваривают односторонними Беликовыми швами небольшие ребра, а затем сбивают их ударами молотка с таким расчетом, чтобы разрушение происходило по шву или зоне термического влияния. На изломе образца не должно быть видимых невооруженным глазом трещин и пор. Проба на вырывание дает качественную оценку свариваемости по типу разрушения образцов (хрупкое или вязкое).

Для проверки образцов на образование трещин при сварке применяют следующие способы- испытаний: пробу сваркой внахлестку в жестком контуре, пробу стыковой сваркой с жесткой заделкой швов и др.

Испытание сварных шво° на плотность (непроницаемость) проводят после устранения дефектов сварки, выявленных внешним осмотром. Нарушение плотности сварных швов может быть следствием непроваров, трещин, газовых и шлаковых включений. Вид испытания на непроницаемость сварных швов обусловливают технические условия на приемку данной детали. На практике применяют керосиновую пробу, а также пневматическое и гидравлическое испытания. При этом сварной шов с одной стороны окрашивают меловым раствором (мел с водой), а после высыхания обратную сторону шва обильно смачивают керосином; при наличии дефектов в шве На окрашенной мелом поверхности выступают темные пятна. При пневматическом испытании сварную деталь заполняют воздухом под давлением, указанным в технических условиях; неплотности шва определяют по пузырькам на поверхности шва, смоченного мыльной водой, или по пузырькам в воде при погружении в нее изделий (сосудов, резервуаров). При гидравлическом испытании в изделие заливают жидкость (воду, керосин) или создают дополнительное гидростатическое давление гидравлическим прессом (дефекты швов выявляются на наружной поверхности в виде капель или струек воды).

Проводят также коррозионные испытания сварных соединений. Коррозия (разъединение) включает все виды физико-химического разрушения металлов, ржавление, разрушение металла растворами кислот, щелочей, солей, окисление при нормальных и повышенных температурах и т. п.

Для определения коррозионной стойкости сварных соединений применяют различные методы.

Погружают в растворы кислот н по истечении определенного испытательного срока сравнивают коррозию сварного образца и образца из основного металла в исходном состоянии. Коррозионную стойкость оценивают по изменению массы сварного образца по сравнению с массой образца из основного металла или сопоставляют внешним осмотром коррозию наплавленного металла, переходной зоны и основного металла. Широко применяют также методы исследований макро- и микроструктуры различных зон образца, а также механические испытания образцов до и после коррозии. Изучение коррозионной стойкости сварных швов, выполненных различными видами сварки, позволяет правильно выбрать способ сварки, присадочный и основной металлы.

Читать далее:

Рентгеновский контроль

• Ультразвуковая дефектоскопия
• Люминесцентный метод контроля
• Магнитные методы контроля
• Рентгеновский контроль
• Контроль качества термической обработки стальных деталей