- Cauzele defectelor
- Tipuri de defecte de sudură
- Metode de control
- Modalități de eliminare a defectelor
Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Sudarea este unul dintre procesele principale ale majorității industriilor inginerești. În plus, sudarea este adesea folosită în viața de zi cu zi pentru a conecta structurile metalice, deoarece are avantaje față de alte metode.
Avantajele metodei includ:
- Oferă o etanșeitate mai bună la conectarea conductelor decât conexiunile filetate.
- Reduce costurile materiale pentru achiziționarea de echipamente pentru fabricarea de garduri, scări și alte structuri metalice.
- Pare organic ca parte a produselor metalice prefabricate, deoarece o sudură de calitate este întotdeauna curată. Datorită acestui fapt, sudarea este folosită pe scară largă în producția de structuri metalice extrem de artistice, inclusiv prin conectarea elementelor realizate prin forjarea artistică.
Dar sudurile nu sunt întotdeauna fabricate cu o calitate superioară. Acest lucru este deosebit de vizibil dacă un maestru cu experiență de producție extinsă și un novice au luat parte la sudarea unui produs. O cusătură făcută profesional, cu inspecție vizuală, nu va cauza niciodată întrebări, spre deosebire de crengile sau secțiunile nedecupate ale cusăturii făcute de un nou-venit. Dar aceasta este doar o imagine externă. De asemenea, este important în ce stare este metalul interior. De aici depinde foarte mult de forța îmbinării sudate și de alte caracteristici.
Luați în considerare defectele care pot apărea în suduri, cauzele lor, modalități de a preveni apariția lor, precum și opțiunile de eliminare.
Cauzele defectelor
Există două tipuri de factori care afectează calitatea sudării:
Obiectiv - legat de proprietățile materialelor sudate, comportamentul metalelor în condițiile dictate de procesul tehnologic. Nu e de mirare că una dintre caracteristicile importante ale oricărui aliaj este sudabilitatea. Uneori devine necesară sudarea materialelor cu sudabilitate slabă. Astfel de sarcini sunt uneori stabilite în producția la scară mică sau individuală. Chiar și cu respectarea deplină a cerințelor procesului tehnologic, poate rămâne un anumit procent de respingeri, care trebuie considerate oficial acceptabile.- Subiectiv - în funcție de artiștii interpreți sau executanți. În plus, executorii ar trebui să includă nu numai lucrătorii care efectuează sudura, ci și tehnologi responsabili de corectitudinea parametrilor procesului, alegerea corectă a echipamentelor și modurile de sudare.
Principalele cauze subiective ale defectelor de sudură sunt:
- erori la pregătirea suprafețelor sudate;
- utilizarea unui instrument diferit de cel specificat de tehnolog;
- funcționarea defectuoasă a sculei de sudură;
- puțină experiență și calificare scăzută a sudorului;
- devierea de la modurile de sudare necesare.
Tipuri de defecte de sudură
Defectele îmbinărilor sudate pot fi împărțite în două grupe:
- Exterioară, a cărei prezență devine aparentă când este văzută din cusătură cu ochiul liber.
- Internă, a cărei identificare necesită utilizarea unor dispozitive speciale de control.
În unele surse, defectele end-to-end se disting într-un grup separat, dar din punct de vedere științific, ele sunt externe, deoarece sunt detectate în timpul inspecției.
Defectele externe
Deoarece defectele externe sunt vizibile, ele sunt asociate cu o încălcare a geometriei cusăturii și a zonei adiacente a materialului. În sudarea manuală, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, defectul este asociat cu o calificare scăzută a sudorului sau a neglijenței în executarea lucrărilor. Puteți observa adesea erori în direcția electrodului și mișcarea acestuia. În cazul sudării automate, un defect poate fi cauzat de lucrul la echipamente de sudare defecte.
Cele mai frecvente tipuri de defecte externe sunt:
- Abaterea în lățime și înălțime. Principalele motive pentru apariția lor sunt, de obicei, pregătirea slabă a muchiilor sudate și deplasarea lor nesatisfăcătoare, deplasarea inegală a electrodului, abaterea de la modurile cerute. Acest defect nu numai că strică aspectul produsului, dar, de asemenea, reduce caracteristicile mecanice, deoarece metalul de sudură se răcește inegal, ceea ce poate duce la stres intern și chiar deformare plastică.
Nodulii. Acestea sunt principala problemă a multor nou-veniți care au stăpânit recent profesia de sudor. Se ridică în procesul de scurgere excesivă a metalului electrodului pe suprafețele unite fără fuziune. Apariția crăpării contribuie la prezența scării pe elementele sudate, ceea ce indică o pregătire slabă a suprafețelor. Cu o viteză insuficientă de mișcare a electrodului, se formează excesul de metal topit, care se solidifică fără legătură cu materialul de bază. Tensiunea scăzută a arcului, arcul lung, curentul înalt pot provoca, de asemenea, apariția căderii. Chiar și o deplasare a electrodului față de axa sudurii care se efectuează poate duce la acest defect comun. Trebuie remarcat faptul că influxurile nu afectează întotdeauna proprietățile mecanice și etanșeitatea conexiunii. Prin urmare, în anumite cazuri este permisă utilizarea sudurilor cu suprapuneri, în cazul în care aspectul produsului nu prezintă o importanță deosebită.- Subcotarea - un defect care poate fi considerat influxul opus. Este o canelură pe ambele părți ale sudurii. Ca urmare, există o reducere locală a grosimii, care afectează negativ caracteristicile de rezistență ale produsului. Se poate produce o tăietură subțire atunci când viteza de sudare este prea mare, de înaltă tensiune. Dacă în timpul executării unei cusături de colț între suprafețele orizontale și verticale pentru a deplasa electrodul deasupra axei cusăturii, metalul topit va curge rapid în jos și o subcutură va apărea deasupra axei.
- Lipsa penetrării este un alt tip de defect comun, cel mai adesea cauzat de un sudor fără experiență. Lipsa de penetrare este lipsa fuziunii dintre elementele de etanșare sau între metalul de sudură și materialul de bază. În cazul sudării cu mai multe straturi, poate să apară o fuziune incompletă între straturile individuale. Principalele motive pentru apariția acestui defect sunt pregătirea slabă a suprafeței, prezența ruginei sau scării, decalajul subestimat între suprafețele care se învecinează, viteza de sudare mărită, deplasarea electrodului în raport cu cusătura realizată și rezistența la curent scăzut. Lipsa de penetrare reduce dramatic puterea îmbinării sudate, iar pentru etanșeitate este deseori critică.
- Canturi nealimentate. Ele sunt numite cratere. Reprezintă adâncurile care se formează, de obicei, în locuri cu o separare ascuțită a unui arc. Poate fi însoțită de slăbiciune de contracție care cauzează fisuri.
Crăpăturile exterioare. Acestea pot fi amplasate atât longitudinal, cât și transversal. Formată nu numai în sudură, ci și în metalul de bază. În ultimul caz, acestea sunt situate în zona afectată de căldură a sudării, adică în apropierea cusăturii. Cauza formării crăpăturilor poate fi stresul cauzat de încălzirea și răcirea inegală. Prezența porilor și lipsa penetrării pot cauza fisuri.- Burnout - prin penetrare, însoțită de scurgeri de metal lichid din partea greșită a sudurii efectuate. În mod obișnuit, arsurile se produc din cauza unor valori mari de curent, a unui spațiu mărit între marginile îmbinate sau a unei fixări necorespunzătoare și a unei viteze scăzute de mișcare a electrodului.
Defectele interne
Prezența defectelor interne în sudura nu este întotdeauna evidentă. Căsătoria ascunsă este deosebit de periculoasă, astfel încât toate îmbinările sudate trebuie monitorizate cu atenție.
Luați în considerare principalele tipuri de defecte interne:
Porii. Acestea apar în timpul absorbției hidrogenului, monoxidului de carbon și a altor gaze prin metalul topit, care nu a avut timp să stea pe suprafața metalului atunci când se întărește. Porii sunt bule umplute cu gaz. Se întâmplă de obicei atunci când electrozi selectați în mod necorespunzător sau depozitarea acestora într-un mediu umed, prezența în locul îmbinării ruginii sau scării.- Oxizi și incluziuni ale zgurii. Formată atunci când arc excesiv de lung. Reduceți în mod semnificativ caracteristicile de rezistență ale cusăturii. În construcțiile critice sunt permise numai incluziuni simple.
- Scurgeri de margine rădăcină sau cusături. În mod similar, similar cu lipsa externă de penetrare, dar imperceptibilă din punct de vedere vizual, deoarece este localizată în grosimea metalului.
- Crăpături interne. Mecanismul de apariție este similar cu aspectul fisurilor externe.
- Supraîncălzirea. Esența defectului este într-o structură cu granulație grosieră. Granulele mari au o suprafață de aderență mai mică între ele, ca rezultat, rezistența și ductilitatea sunt reduse. Uneori acest defect este supus unui tratament termic.
- O arsură este apariția boabelor oxidate, a căror aderență se diminuează semnificativ, ceea ce crește drastic fragilitatea. Burnout, spre deosebire de supraîncălzire, este o căsătorie nerecuperabilă.
Metode de control
Pentru a preveni apariția defectelor, ar trebui să se efectueze o inspecție sistematică în toate etapele de producție: înainte, în timpul procesului de sudare și după terminare.
- Înainte de sudare, pregătirea suprafețelor unite, geometria lor este verificată.
- În acest proces - respectarea tuturor parametrilor procesului, inclusiv a modurilor de sudare, este atent monitorizată.
- După sudare, urmează controlul produsului finit.
Principalele modalități de a detecta defectele în suduri:
- Inspecția vizuală și verificarea geometriei. O lupă trebuie utilizată pentru a detecta mici fisuri de suprafață și pori. Metalul este curățat cu șmirghel și este gravat cu o soluție de acid azotic. A format o suprafață mată pe care fisurile sunt mai vizibile. După inspecție, reziduurile de acid sunt îndepărtate.
Testarea proprietăților mecanice. Împreună cu produsul, probele sunt sudate, care sunt trimise la laborator pentru a determina rezistența temporară, alungirea relativă, rezistența la impact.- Controlul macrostructurii. Se efectuează pe mostre care au fost lustruite și gravate.
- Controlul microstructurilor. Realizați pe eșantioane cu ajutorul unui microscop. Această metodă de cercetare permite detectarea arsurilor, oxizi de granițe ale granulelor, modificări ale structurii metalice, microcrasări.
- Teste hidraulice și pneumatice. Folosit pentru a controla vasele și conductele.
- Controlul razei X. Transmisia cu raze X permite descoperirea porilor, pătrunderea incompletă, fisurile, incluziunile zgurii.
- Control ultrasonic. Produced folosind un detector de defecte ultrasonice. Vibrațiile de înaltă frecvență pătrund în metal și sunt reflectate de crăpături, pori și alte defecte.
- Verificați coroziunea intergranulară. Realizați numai pentru produsele expuse la medii corozive.
Modalități de eliminare a defectelor
Adesea, defectele cusăturilor de sudură nu sunt supuse eliminării și conduc la respingerea produsului. Bineînțeles, nimeni nu va arunca secțiunea înăbușitoare a gardului, dar pentru părți cruciale controlul este întotdeauna necesar greu.
Unele defecte pot fi eliminate:
Nodulii sunt îndepărtați mecanic folosind o unealtă abrazivă.- Crăpăturile mari sunt supuse la sudare. Locația fisurii este forată și curățată cu un material abraziv.
- Mici fisuri și incompetență pentru a elimina mai greu. De obicei necesită distrugerea completă a sudurii, o nouă stripare și o nouă sudare.
- Lăbușurile elimină sudarea straturilor subțiri de metal.
- Supraîncălzirea poate fi eliminată cu anumite condiții de tratare termică.
După eliminarea tuturor defectelor, piesa este supusă unui control repetat, chiar mai atent, care va asigura că nu există defecte. În cazul detectării repetate a defectelor, este permisă efectuarea de corecții suplimentare. Cu toate acestea, astfel de proceduri pot fi repetate nu mai mult de trei ori, altfel există o mare probabilitate de scădere bruscă a proprietăților mecanice ale materialului.
Adesea este dificil de sudat fără defecte. Cu toate acestea, practica constantă și respectarea strictă a tehnologiei vor reduce numărul acestora la un nivel minim . Cunoașterea bazei teoretice va contribui la organizarea corectă a procesului tehnologic pentru a obține produse de înaltă calitate.