Этапы и методы контроля при сварке.

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

к практической работе 

Оценка и специфические особенности способов

 и методов сварки.

Этапы и методы контроля при сварке.

по курсу

«Производство сварных конструкций »

(для студентов и бакалавров всех направлений)

Саратов

Практическая работа:   Дать исчерпывающее описание нижеприведенных заданий:   Оценка и специфические особенности способов и методов сварки, их технологические возможности. Оценочные критерии способов сварки

1. ЭТАПЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПРИ СВАРКЕ

     Контролируют: исходный материал заготовок, оснастку, оборудование, приспособление, режимы сварки, сварочные материалы, готовую продукцию. Контроль исходных материалов заготовок заключается в проверке точности сборки деталей перед сваркой, правильности разделки кромок и их состояние перед сваркой (отсутствия загрязнения, ржавчины и др.).

     Контроль оборудования включает проверку устойчивости дуги, точности режимов, исправности механизмов. Приспособления и оснастка проверяются на жесткость, точность и надежность закрепления деталей.

     Контроль качества готовых изделий включает: внешний осмотр, металлографический анализ, исследования химического состава и физико-механических свойств металла сварного соединения и комплексный неразрушающий контроль (на наличие пор, раковин, трещин, подрезов, шлаковых включений и др.).

     Контроль сварочных материалов (флюса, штучных электродов, электродной проволоки, присадочных материалов) сводится к проверке их на соответствие ГОСТам и ТУ.

     Методы контроля подразделяются на разрушающие и неразрушающие. К разрушающим методам относятся: макро- и микроанализ, испытание на прочность, ударную вязкость и другие механические свойства. К неразрушающим методам контроля относятся: радиационный, ультразвуковой, магнитный, течеисканием, капиллярный, тепловой, визуальный.

12.2. ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

     Дефекты сварных соединений различают по их типам и видам. Классификация по типам связана с их геометрическими признаками и массивностью (ГОСТ 23055-78), рис.1. Все дефекты подразделяются на наружные и внутренние и их обозначают, исходя из их природы (ГОСТ 23055-78, табл. 1)

Наружные дефекты: несоответствие формы и размеров шва, прожоги, подрезы, трещины, наплывы и натеки. Причинами их возникновения могут быть: чрезмерный зазор заготовок, большой угол разделки кромок, завышенные ток и напряжение, малая скорость сварки и неправильный угол наклона электрода.

     Внутренние дефекты: трещины в шве или околошовной зоне, непровары, поры, шлаковые включения.

Рис 1.

Таблица 1

Буквенное обозначение дефектов

Наиболее опасными дефектами являются трещины. Причинами их возникновения могут быть: литейная усадка, высокая скорость охлаждения, большие внутренние напряжения от структурных и тепловых превращений. Причинами появления непроваров могут быть загрязнения, окисные пленки, недостаточный ток или напряжения, большая скорость сварки. Наличие влаги во флюсе, ржавчина могут вызвать на шве поры, а плотный шлак – шлаковые включения.

12.3. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ

НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В связи с высокой напряженностью в эксплуатации ответственных сварных конструкций вопрос о влиянии дефектов актуален. Наличие тех или иных дефектов в сварных соединениях еще не определяет потерю работоспособности этих соединений.

Для оценки влияния дефектов на механическую прочность СК необходимо знать чувствительность металла к степени снижения механических характеристик от возникших дефектов. Легированные стали и стали с повышенным содержанием углерода более чувствительны к дефектам, особенно к порам, трещинам и подрезам, рис.

j d sв  aн град % кг/мм2 кгм/см2 180 40 90 60   160 38 80 55   140 28 70 50 sв 120 24 60 45    100 20 50 40   80 16 40 35   60 12 30 30   40 8 20 25  aн 20 4 10 20                                                            j d    0                             4 8 12 16 20 24 26 s/sр %

Рис. 12.1. Влияние относительной площади дефектов – пор на механические свойства стыковых соединений легированной стали (sв = 85 кг/мм2 после закалки и отпуска; швы с усилением): sв – статическая прочность; d - относительное удлинение; aн - ударная вязкость;  j - угол загиба

При знакопеременных и динамических нагрузках чувствительность к дефектам в сварочных конструкциях возрастает. Стыковые соединения по сравнению с угловыми обладают наименьшей концентрацией напряжений, а следовательно, и меньшей чувствительностью к дефектам.

12.4. НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Общая схема HP-контроля (рис.2) включает объект контроля 0, включающий И и приёмный П преобразователи, от которых сигналы СИ и СП поступают на индикаторное устройство ИУ..

Рис. 2. Общая схема неразрушающего радиографического контроля

С индикатора снимают данные о качестве объекта. Среди способов контроля СС (табл. 2) метод ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) является одним из наиболее распространённых методов неразрушающего контроля, который может использоваться для обнаружения внутренних дефектов. Для проведения ультразвукового контроля нашли массовое применение следующие дефектоскопы: УДМ-1М, УДМ-3, ДУК-66, ДУК-11ИМ, ДУК1ЗИМ, Рельс 6 и др. Методы УЗД основаны на свойстве упругих колебаний распространяться и взаимодействовать с материалом среды (отражаться, преломляться, поглощаться и рассеиваться). При контроле СС может использоваться теневой, зеркально-теневой, эхо-метод УЗД (рис. 3). Для зеркально-теневого таким признаком служит уменьшение дефектом амплитуды звуковой волны, отражённой от противоположной (донной) поверхности соединения (рис. 3б).