Адвокат НПЦ
Назад

Вагонник: Передовые методы поиска неисправностей колесных пар

Опубликовано: 18.02.2020
Время на чтение: 14 мин
0
6

Дефекты группы 1 - Трещины

Трещины (100; Е) - дефект сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонахили- несплошность вызванная местным разрывом шва, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок (ГОСТ 30242)

Трещины являются недопустимыми дефектами, так как являются концентратором напряжения и очагом разрушения. Это самые опасные дефекты сварного соединения, часто приводящие к его разрушению. Проявляются они в виде разрыва в сварном шве или в прилегающих к нему зонах. Сначала трещины образуются с очень малым раскрытием, но под действием напряжений их распространение может быть соизмеримо со скоростью звука, в результате чего происходит разрушение конструкции.

Чаще всего трещины проявляются при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате быстрого охлаждения сварочной ванны. Вероятность появления трещин увеличивается при жестком закреплении свариваемых деталей.

Образованию трещин способствует повышенное содержание углерода в расплавленном металле, а также кремния, никеля и особенно вредных примесей серы, фосфора и водорода.Причинами образования трещин чаще всего является несоблюдение технологии и режимов сварки. Это может проявляться, например, в неправильном расположении швов в сварной конструкции, что приводит к высокой концентрации напряжений. Большие напряжения в сварных конструкциях могут возникнуть также при несоблюдении заданного порядка наложения сварных швов.

Удаление трещин. Поверхностные трещины в сварных конструкциях устраняются в следующем порядке: сначала засверливают концы трещины, чтобы она не распространялась дальше по шву, затем трещину удаляют механическим путем или строжкой, после чего место удаления дефекта зачищают и заваривают.Внутренние трещины (как впрочем, и остальные внутренние дефекты) удаляют механическим способом или строжкой с последующей заваркой данного участка.

По происхождению трещины подразделяются на:- холодные трещины- горячие трещины

Холодные трещины возникают при температурах ниже 300°С, то есть сразу после остывания шва. Кроме того, холодные трещины могут возникнуть и через длительный промежуток времени. Причиной появления холодных трещин являются сварочные напряжения, возникающие во время фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла.

Причиной появления холодных трещин может стать растворенный атомарный водород, не успевший выделиться во время сварки. Причинами попадания водорода могут служить непросушенные швы или сварочные материалы, нарушения защиты сварочной ванны. Холодные трещины на изломе имеют чистый блестящий вид кристаллов.

Горячие трещины появляются в процессе кристаллизации металла при температурах 1100 - 1300°С вследствие резкого снижения пластических свойств и развития растягивающих деформаций. Появляются горячие трещины на границах зерен кристаллической решетки. Появлению горячих трещин способствует повышенное содержание в металле шва углерода, кремния, водорода, никеля, серы и фосфора.

По размерам трещины подразделяются на:

  • макроскопические
  • микроскопические

Макроскопические трещины или просто трещины (100; Е) - видны невооруженным глазом или через лупу небольшого (2 - 4х - кратного) увеличения при визуальном контроле

Микроскопические трещины или микротрещина (1001) - трещина микроскопических размеров, которую обнаруживают физическими методами не менее чем при пятидесятикратном увеличении

Продольная трещина (101; Еа) - трещина сварного соединения, ориентированная вдоль оси сварного шва

Вагонник: Передовые методы поиска неисправностей колесных пар

- в металле сварного шва (1011)

- на границе сплавления (1012)

- в зоне термического влияния (1013)

- в основном металле (1014)

Поперечная трещина (102; Eb) - трещина, ориентированная поперёк оси сварного шва.

- в металле сварного шва (1021)

- в зоне термического влияния (1023)

- в основном металле (1024)

Также согласно ГОСТ 30242 трещины бывают:

  • радиальные трещины
  • трещина в кратере
  • раздельные трещины
  • разветвленные трещины

Радиальные трещины (103; Е) - трещины радиально расходящиеся из одной точки. Трещины данного типа известны как звездоподобные трещины.

Радиальные трещины могут располагаться:- в металле сварного шва (1031);- в зоне термического влияния (1033);- в основном металле (1034).

Трещина в кратере (104; Ес) - трещина в кратере сварного шва. Конечно определение звучит абсурдно, но по - другому и мы выразить не можем.

Трещина в кратере бывает:

  • продольной (1045);
  • поперечной (1046);
  • звездоподобной (1047).

Раздельные трещины (105; Е) - группа трещин, которые могут находиться:- в металле сварного шва (1051);- в зоне термического влияния (1053);- в основном металле (1054)

Разветвленные трещины (106; Е) - группа трещин, возникших из одной трещины.

Разветвленные трещины могут располагаться:

  • в металле сварного шва (1061);
  • в зоне термического влияния (1063);
  • в основном металле (1064).

1. Дефекты исходного материала

Наиболее распространенными дефектами, приводящими к браку поковок и штамповок, являются: дефекты исходного материала; дефекты, возникающие при резке исходного материала на заготовки; дефекты от нагрева и пластической деформации.

Вагонник: Передовые методы поиска неисправностей колесных пар

К основным дефектам исходного материала относят: закаты, плены, поверхностные риски, расслоения, флокены, альфированный слой, неметаллические включения (рис. 1).

Риски, волосовины, закаты и плены возникают при прокатке металла вследствие задиров и заусенцев на прокатных валках, из-за раскатки в длину подкорковых газовых пузырей стального слитка, от неправильной калибровки или износа ручьев валков прокатных станов, раскатки слитков с застывшими на их поверхности брызгами жидкого металла, прокатки имеющихся в слитке раковин или рыхлот.

Рис. 1. Основные виды дефектов исходного пруткового материала: а – риски, надиры; б – волосовины; в – закаты; г – плены; д – инородные (неметаллические) включения; е – флокены

Флокены представляют собой скопление в металле мельчайших трещин извилистой формы. Причиной образования флокенов является насыщенность слитков из высоколегированных сталей водородом, который при ускоренном охлаждении после ковки или прокатки слитков развивает в микрообъемах металла давление до 1800 МПа, что превышает предел прочности стали и вызывает многочисленные мельчайшие трещины.

Поковки и штамповки, полученные из металла с флокенами, склонны к растрескиванию при закалке. Заготовки, изготовленные из проката с расслоениями, часто имеют трещины на участке перехода поковки в облой, в который перетекают объемы металла с раковинами и рыхлотами, что выявляется при его обрезке. Поковки и штамповки с флокенами и расслоениями – неисправимый брак.

Наличие альфированного (газонасыщенного) слоя на поверхности заготовки приводит к образованию сетки мелких трещин на поверхностях штамповок или поковок, изготавливаемых из титановых сплавов.

Неметаллические включения выявляются при испытании готовых изделий на герметичность (на обнаружение течи по основному металлу), а также при исследовании макроструктуры поковок и штамповок.

Основными дефектами при разделении прутков на мерные заготовки (рис. 2) являются: косой срез, торцевые трещины, грубый срез или скол с вырывом металла, заусенец с искривлением конца заготовки, утяжка, неплоскостность (волнистость или ступенчатость) торца, несоответствие размеров или массы заготовки (короткая или длинная заготовка).

Правильный выбор зазоров между ножами, своевременная их заточка и замена, обеспечение надежного упора и прижима заготовки при резке, подогрев металла до требуемых температур позволяют избежать указанных дефектов при резке прутка на мерные заготовки.

Рис. 2. Дефекты при резке пруткового металла: а –”козырьки”; б – заусенец с утяжкой; в – увеличенный скос торца; г – вырывы, грубый срез; д – торцевые трещины, параллельные рабочим кромкам ножей

Дефекты группы 2 - Поры

Порами в сварном шве называют полости, заполненные газами. Возникают в жидком металле шва вследствие интенсивного газообразования, при котором не все газовые пузырьки успевают выйти наружу до затвердевания сварного шва. Размеры пор, образующихся в металле, бывают как микроскопические, так и достигающие нескольких миллиметров.

Причины образования пор в сварных швах следующие:

  • низкое качество зачистки свариваемых кромок и присадочной проволоки от загрязнений (окалины, ржавчины, масел и т.п.);
  • большая скорость сварки, при которой газы не успевают выйти наружу;
  • повышенное содержание углерода в основном металле и присадочном материале;
  • повышенная влажность (например: сварка при сырой погоде, что отразится на состоянии электродных покрытий, флюса и т.д.);

Наличие пористости в сварном соединении снижает механические свойства металла (прочность, ударную вязкость и т.п.), а также герметичность изделия.

Вагонник: Передовые методы поиска неисправностей колесных пар

Участок сварочного шва, в котором присутствуют поры, подлежит переварке с предварительной механической зачисткой или строжкой с последующей механической обработкой.

Итак перейдем к ГОСТ 30242

Газовая полость (200;А) - полость произвольной формы, без углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металлеили- полость произвольной формы, без углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле

Газовые полости образуются в сварочной ванне в виде пузырьков газа (водород, азот, окиси углерода и др.) которые застывают в металле при кристаллизации металла во время сварки.

Отличие газовой полости от газовой поры в форме т.е. пора имеет практически правильную шаровидную форму, а газовая полость имеет форму как указано на рисунке выше.

Предлагаем ознакомиться  Статьи увольнения с работы по ТК РФ — 77, 79, 80, 178 статья Трудового Кодекса

Газовая пора (2011; Аа) - несплошность, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Имеет, как правило, сферическую формуили- газовая полость обычно сферической формы (ГОСТ 30242 - 97)

Равномерно распределенная пористость (2012) - группа газовых пор, распределенных равномерно в металле сварного шва. Следует отличать от цепочки пор (2014)

Скопление пор (2013) - группа газовых полостей (три или более), расположенных кучно с расстоянием между ними менее трех максимальных размеров большей из полостей

Цепочка пор (2014) - ряд газовых пор, расположенных в линию, обычно параллельно оси сварного шва, с расстоянием между ними менее трех максимальных размеров большей из пор

Продолговатая полость (2015;Ab) - несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва. Длина несплошности не менее чем в два раза превышает высоту.

Свищ (2016;Ab) - трубчатая полость в металле сварного шва, вызванная выделением газа. Форма и положение свища определяются режимом затвердевания и источником газа. Обычно свищи группируются в скопления и распределяются елочкой.

Свищ образуется при случайных коротких замыканиях вольфрамового электрода или резком обрыве дуги, а также в результате неправильного гашения дуги при ручной и автоматической сварке.

Возможной причиной развития свища чаще всего является некачественная подготовка поверхности и присадочной проволоки под сварку.

Дефект обнаруживается визуально и подлежит переварке.

Исправить такой дефект можно только после полного удаления металла шва на этом участке.

Поверхностная пора (2017) - газовая пора, которая нарушает сплошность поверхности сварного шва

Усадочная раковина (202;R) - полость, образующаяся вследствие усадки во время затвердевания

Кратер (2024; К) - усадочная раковина в конце валика сварного шва, не заваренная до или во время выполнения последующих проходовили- дефект сварного шва, который образуется в виде углублений в местах резкого отрыва дуги в конце сварки. В углублениях кратера могут появляться усадочные рыхлости, часто переходящие в трещины.

Кратеры обычно появляются в результате неправильных действий сварщика. При автоматической сварке кратер может появляться в местах выводных планок, где обрывается сварочный шов. Кратеры уменьшают рабочее сечение сварочного шва, то есть снижают его прочность. Кроме того, в кратерах могут возникать усадочные рыхлости, которые способствуют образованию трещин. Кратеры вырубают до основного металла, зачищают и заваривают.

2. Дефекты, возникающие в процессе изготовления поковок и штамповок

2.1. Общие вопросы

Основные дефекты, возникающие при ковке и штамповке заготовок условно можно подразделить на три группы: технологические, конструктивные и производственные.

К технологическим дефектам относят:

  • дефекты, вызванные неправильно назначенными или выполненными термическими режимами нагрева и охлаждения заготовок, а также термомеханическими режимами штамповки (температурой начала и конца штамповки, степенью деформации по переходам штамповки, скоростью деформирования и т.п.). Следствием этого являются разнозернистость материала поковок и штамповок, образование трещин в процессе штамповки или охлаждения заготовок, чрезмерная окалина, обезуглероженная поверхность заготовок, а также явления, связанные с перегревом и пережогом металла;
  • дефекты, связанные с неправильным назначением припусков на обработку резанием (чернота, следы заштампованной, а затем удаленной с поковки окалины абразивной зачисткой, глубина которой превышает величину припуска на обработку резанием, и т.п.) и остающиеся на поверхности окончательно обработанных деталей;
  • дефекты, возникающие вследствие неправильного выбора технологического оборудования, например возникновение альфированного слоя на заготовках из титановых сплавов и их растрескивание при штамповке, вызванное нагревом заготовок в газовой печи вместо электрической с защитной атмосферой, или образование трещин при штамповке из-за неверно назначенного деформирующего оборудования (молот вместо кривошипного пресса) и т.п.;
  • дефекты, вызванные ошибочным выбором схемы штамповки, например образование трещин, вызванных применением схемы открытой штамповки вместо закрытой при штамповке малопластичных труднодеформируемых сплавов.

Кконструктивным дефектам относят:

  • дефекты от несовпадения объемов предварительных и окончательных ручьев штампов, неправильно выбранных радиусов и уклонов, перемычек, формы и размеров облойной канавки, несоответствия контура окончательного штамповочного ручья и контура обрезного штампа, неверной конструкции обрезного штампа. Конструктивные дефекты проявляются в виде образования на поковках заковов, зажимов, обрезки тела поковки, большого заусенца, искривления поковки и т.д.

Производственные дефекты – это дефекты, возникающие в процессе изготовления штамповок (поковок). К ним относят:

  • дефекты, связанные с некачественной настройкой оборудования и штамповой оснастки: например, смещение одной части поковки (штамповки) относительно другой по плоскости разъема штампов, недоштамповка, перештамповка (тонкая штамповка), неравномерная толщина штамповки (для равнотолщинных участков штамповки), обрезка части тела поковки при удалении облоя;
  • дефекты, вносимые вследствие нарушения технологических режимов ковки (штамповки): недогрев металла, приводящий при штамповке к образованию “холодных” трещин; заковы, связанные с неправильным размещением заготовки в ручье штампа; незаполнение ручьев штампа; намины, вмятины и смятие участков штамповки или поковки; заштампованная окалина и т.д.

На рис. 3–7 приведены некоторые виды производственных дефектов.

Рис. 3. Производственный дефект в виде расслоений металла при выдавливании промежуточной заготовки лопатки газотурбинного двигателя

На рис. 3 показан дефект, наиболее часто встречающийся при выдавливании заготовок, в виде расслоения металла в поверхностном слое выдавленной заготовки. Причиной дефекта может быть неоднородное трение материала по матрице, подхолаживание заготовки и, как следствие, значительная разность скоростей течения внутренних и наружных слоев выдавливаемого металла.

На рис. 4 приведены производственные дефекты, вызванные неправильной укладкой заготовки в штамповочный ручей и, следовательно приводящие к смятию тела штамповки или незаполнению гравюры штампа.

На рис. 5 видны типичные производственные дефекты, связанные с неправильной настройкой оборудования при прямом выдавливании заготовок: короткая выдавленная часть (рис. 5, а) и недостаточная высота утолщенной части штамповки (рис. 5, б).

На рис. 6 приведен производственный дефект в виде надира и глубоких рисок на поверхности выдавленной заготовки. Причинами возникновения надиров являются налипание выдавливаемого металла на рабочие поверхности матрицы, неудовлетворительная смазка заготовок с включением посторонних твердых частиц, высокая шероховатость радиусной рабочей зоны матрицы.

Рис. 4. Производственные дефекты, связанные с неправильной укладкой заготовки в ручей штампа

Рис. 5. Дефекты выдавленных заготовок, вызванные неправильной настройкой величины хода пуансона

Рис. 6. Дефекты в виде надиров и рисок на поверхности выдавленной заготовки

Рис. 7. Заготовка лопатки авиационного двигателя с дефектом в виде закова (прострела)

На рис. 7 показаны дефекты в виде заковов (прострелов). Наиболее частая причина их образования – встречное течение выдавливаемого металла в очаге пластической деформации заготовки.

Дефекты, возникающие при свободной ковке:

  • глубокие вмятины на поверхности поковки от заштампованной окалины;
  • трещины на последних проходах ковки из-за охлаждения заготовки и, как следствие, недостаточной пластичности металла;
  • образование глубокой обезуглероженной зоны вследствие нарушения технологии нагрева исходных заготовок под ковку;
  • вогнутость торцев на поковках, изготавливаемых путем интенсивной протяжки заготовки круглого сечения при недостаточном ее нагреве или малой силе тяжести падающих частей молота;
  • наружные трещины на поверхности поковки при несоблюдении температурного интервала ковки;
  • образование в поковках зон с крупнозернистой структурой вследствие недостаточного прокова исходной заготовки.

Рис. 8. Недоштамповка поковки

Рис. 9. Смещение (перекос) частей поковки относительно плоскости разъема штампов

Дефекты, возникающие при штамповке на молотах

Вмятины от заштампованной окалины. Для предотвращения дефекта необходимо тщательно удалять окалину, для этого в штампах должны быть предусмотрены специальные переходы. Небольшие вмятины можно исправить перештамповкой в новом штампе.

Забоины – механические повреждения поковок при извлечении их из штампа в случае застревания, при переброске горячих поковок или попадании посторонних предметов в штампы.

Лом-бой – неисправимый брак поковки, получившей удар при смещении ее с нижней гравюры штампа при штамповке или обрезке заусенца.

Незаполнение фигуры – отклонение от заданных геометрических размеров поковки вследствие незаполнения чистового ручья штампа у выступов, углов, закруглений и ребер. Причиной может быть недостаточный нагрев заготовки или малое число ударов при штамповке, изношенный или неправильно сконструированный штамп, а также небольшая сила тяжести или несоответствующий профиль заготовки.

Недоштамповка – увеличение всех размеров заготовки в направлении, перпендикулярном к плоскости разъема (рис. 8). Это происходит в результате недостаточных температуры нагрева заготовки, числа ударов бабы молота в окончательном ручье или силы тяжести падающих частей молота, в штампе с недостаточной выемкой под заусенец (облой), а также при чрезмерной силе тяжести или увеличенном профиле заготовки.

Перекос (смещение) – сдвиг одной половины поковки относительно другой по плоскости разъема (рис. 9). Причиной этого могут быть неисправности оборудования (увеличенный зазор в направляющих, выработка плоскостей штамподержателя, неправильная настройка и т.д.) или штампов (сбитые замки, выработка крепежных плоскостей, неуравновешенный разъем штампов и т.д.), а также ненадежная установка и плохое крепление штампов.

Зажим – заштампованная складка в результате неправильного течения металла в чистовом ручье или закатывания заусенцев, полученных при некачественном выполнении первых переходов штамповки. Зажимы происходят при эксцентричной укладке заготовок в ручей штампа, при чрезмерно резких ударах в протяжном или подкатном ручье, при несогласованных размерах чернового и окончательного ручья, неисправных штампах и оборудовании. Незначительные зажимы удаляют зачисткой на абразивном круге.

Предлагаем ознакомиться  Могут ли посадить за неуплату коммунальных услуг

Заусенец (рис. 10) – несрезанный остаток облоя при небрежной установке поковки в обрезной штамп, несоответствии размеров матрицы обрезного штампа либо при смещении поковки в обрезном штампе. Может быть удален путем зачистки на наждачном круге.

Кривизна (рис. 11) – отклонение осей и плоскостей поковки от их правильного геометрического положения. Наиболее часто она возникает при обрезке облоя у поковок сложной формы, с тонкими сечениями при большой длине. Дефекты возникают из-за неисправности или плохой подгонки контура вырубного пуансона или неправильной конструкции обрезного штампа. Устраняются холодной правкой в штампе.

Ослабление размера (производственный жаргон) – недостаток припуска на обработку резанием или уменьшение (ослабление) рабочего сечения детали вследствие штамповки поковок с толстым слоем окалины, а также при штамповке с завышенной силой тяжести падающих частей молота.

Рис. 10. Заусенцы

Рис. 11. Кривизна цилиндрической части поковки

Ниже рассматриваются основные виды дефектов, встречающиеся в производстве при объемной штамповке на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Незаполнение гравюры штампа материалом штамповки – дефект, возникающий преимущественно в нижних полостях чистового ручья штампа (рис. 12) при накоплении в них продуктов сгорания смазки, окалины;

Рис.12. Незаполнение глубокой полости штампа (вследствие отсутствия газоотводящих каналов)

Рис. 13. Незаполнение гравюры (ручья) штампа

Рис. 14. Зажимы в виде “прострелов”

Коробление поковки – дефект, появляющийся при застревании штамповок (особенно с развитой площадью поверхности и тонкими сечениями) и последующем извлечении из ручья штампа, имеющего малые уклоны (~0°30′…2°).

След от толкателя штампа или пресса – грубая вмятина или высокий выступ при удлиненном или укороченном толкателе соответственно.

Увеличенный размер на участке перехода от большего сечения ручья штампа к меньшему из-за интенсивного локального изнашивания штампа, вызванного интенсивным течением металла в данной зоне.

Дефекты группы 3 - Твердые включения

Подобные включения ослабляют сечение шва, снижают его прочность и становятся зонами кон­центрации напряжений.

Места швов с твердыми включениями вырубают до здорового металла или удаляют строжкой и впоследствии заваривают.

Твердое включение (300) - твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения в металле сварного шва. Включения, имеющие хотя бы один острый угол, называются остроугольными включениями

Шлаковое включение (301; Ва) - шлак, попавший в металл сварного шва.

- линейными (3011)

- разобщенными (3012

- прочими (3013)

Шлак, образующийся при плавлении электродного покрытия или флюса, всегда всплывает на поверхность сварочной ванны. Шлак может оставаться внутри металла только при нарушении техники и технологии процесса (большим скорость сварки, неправильный наклон электрода, плохая зачистка ранее выполненного валика).

При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Они уменьшают сечение шва и приводят к концентрации напряжений в нем.

Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке и переварке.

Флюсовое включение (302;G) - флюс, попавший в металл сварного шва

- линейными (3021)

- разобщенными (3022)

- прочими (3023)

Флюсовые включения образуются из-за флюса, не вступившего в реакцию с расплавленным металлом шва и не всплывшего на поверхность сварного шва. Причиной образования флюсовых включений является использование флюса с большой грануляцией, завышение скорости сварки, случайном попадании гранул флюса в сварочную ванну.

Оксидное включение (303; J) - оксид металла, попавший в металл сварного шва во время затвердевания.

Оксидные включения получаются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаше всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Также окисные включения, могут возникать в металле шва из-за слабой их растворимости и слишком быстрого охлаждения.

Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения и могут привести к. его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.

Металлическое включение (304, Н) - частица инородного металла, попавшая в металл сварного шва

- вольфрама (3041)

- меди (3042)

- другого металла (3043)

Вольфрамовые включения возникают при нарушении зашиты сварочной ванны при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Кроме этого, вольфрамовые включения возникают при коротких замыканиях или завышенной плотности тока. Особенно часто встречаются вольфрамовые включения при сварке алюминия и его сплавов, в которых вольфрам нерастворим.

Характерные признаки образования вольфрамовых включений - замыкания треск и резкая вспышка дуги. Расплавленный конец электрода при этом разбрызгивается и попадает в расплавленным металл в виде мелких (или одного крупного) включения. Если в момент замыкания металл шва был достаточно затвердевшим, вольфрамовое включение останется на его поверхности.

Дефекты группы 4 - Несплавления и непровар

Несплавление (401) - отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валками сварного шва.

- по боковой стороне (4011)

- между валиками (4012)

- в корне сварного шва (4013)

Несплавления образуются при дуговой сварке из-за того, что дуга не расплавила часть кромки стыка и не сформировала шов с ее участием.Чаще всего несплавления образуются из-за неправильного выбора формы угла и разделки, плохо зачищенной поверхности кромок, из-за плохой зачистки шва между проходами, химической неоднородности металла, неправильных режимов сварки (маленькая сила тока, завышенная скорость сварки).

Непровар (неполный провар) (402;D) - несплавление основного металла по всей длине шва или на участке, возникающее вследствие неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединенияилиместное нарушение сплавления между свариваемыми элементами, между металлом шва и основным металлом или между отдельными слоями шва при многослойной сварке.

Неполное проплавление (непровар) в стыковых соединениях может возникать в середине сечения при двусторонней сварке или в корне шва при односторонней сварке, как без подкладки, так и на формирующей подкладке, за счет неравномерного ее прилегания.

Характерной особенностью непровара являются его окончания, имеющие вид трещины, размеры которых, например для сплава АМг6, соизмеримы с межзеренными расстояниями. Непровар может также сопровождаться присутствием пор и оксидных включений.

В сварных соединениях, не чувствительных к непровару при статическом нагружении, ослабление сечения шва может быть скомпенсировано усилением или проплавом. Например, усиление шва в стыках труб из низкоуглеродистой стали с кольцевым непроваром по всей длине в корне шва при статических нагрузках полностью компенсирует ослабление сечения, создаваемое непроваром до 20 % от толщины стенки трубы.

Сварные соединения, не чувствительные к непровару при статических нагрузках, могут снижать статическую прочность при секционной или многослойной сварке при низких температурах ( - 60 - 70 °С). Это связано с повторным нагревом, который создает местную термопластическую деформацию и старение металла.

В результате непровара снижается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения. При вибрационных нагрузках даже мелкие непровары могут снижать прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 70%.

Непровар в корне шва происходит при недостаточной силе тока или при повышенной скорости сварки, непровар кромки шва - при смещении электрода с оси стыка, непровар между слоями - при плохой очистке предыдущих слоев, большом объеме наплавленного металла. Также причина образования непровара - плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка.

Участки с непроварами приходится вырубать до основного металла, зачищать и вновь заваривать.

Группа 5. Нарушение формы шва

Нарушение формы (500) - отклонение формы наружных поверхностей сварного шва или геометрии соединения от установленного значения

Предлагаем ознакомиться  Налоговый период НДС - чему равен и как считается отчетный период

Дефекты формы и размеров сварных швов снижают прочность и ухудшают внешний вид шва. Причины их возникновения при механизированных способах сварки - колебания напряжения в сети, проскальзывание проволоки в подающих роликах, неравномерная скорость сварки из-за люфтов в механизме перемещения сварочного автомата, неправильный угол наклона электрода, протекание жидкого металла в зазоры, их неравномерность по длине стыка и т.п. Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов в шве.

Подрез непрерывный протяженный (5011; F) - углубление продольное на наружной поверхности валика сварного шва, образовавшееся при сварке

Подрез перемежающийся локальный (5012; F) - углубление продольное отдельными участками на наружной поверхности валика сварного шва

Подрезы приводят к ослаблению сечения основного металла и местной концентрации напряжений под влиянием рабочих нагрузок. При электродуговой сварке подрезы возникают при повышенном токе и напряжении дуги, а при газовой сварке - из-за повышенной мощности сварного пламени.

Подрезы часто образуются при сваривании горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При ручной дуговом сварке угловых соединении причиной возникновения подрезов часто является неправильная техника выполнения швов, в частности неправильное положение электрода по отношению к оси шва, особенно при работе в стесненных условиях.

Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы полежит заварке тонким (ниточным) швов электродами малого диаметра.

Усадочная канавка (5013) - подрез со стороны корня одностороннего сварного шва, вызванный усадкой по границе сплавления

При сварке внутреннем валике иногда образуется усадочная канавка, расположенная по оси шва. Устранить ее можно уменьшением объема сварочной ванны. Для этого необходимо уменьшить притупление или изменить режим сварки увеличить ее скорость или уменьшить силу сварочного тока.

Превышение выпуклости стыкового шва (502) - избыток наплавленного металла на лицевой стороне стыкового шва сверх установленного значения

Превышение выпуклости углового шва (503) - избыток наплавленного металла на лицевой стороне углового шва (на всей длине или на участке) сверх установленного значения

В процессе сварки из-за неправильных режимов сварки, а также по ряду других причин (низкая скорость сварки, неудобное пространственное положение, однопроходная сварка в узкую разделку) при формировании шва избыток металла кристаллизуется в центре сварочной ванны в виде выпуклости, превышающей допустимые значения. Чрезмерную выпуклость другими словами называют превышением усиления шва.

Превышение выпуклости удаляют механическим способом - шлифовальным инструментом.

Превышение проплава (504) - избыток наплавленного металла на обратной стороне стыкового шва сверх установленного значения

Местное превышение проплава (5041) - местный избыточный проплав сверх установленного значения

Превышение проплава чаще всего возникает из-за плохой подготовки сварочных кромок (неодинаковый зазор в стыке, разной толщины металла по длине шва) и химической неоднородности свариваемого металла.

Неправильный профиль сварного шва (505) - угол α между поверхностью основного металла и плоскостью, касательной к поверхности сварного шва, менее установленного значения

Причины образования неправильного профиля сварного шва тождественны причинам превышения проплава.

Наплав (506) (он же наплыв) - избыток наплавленного металла сварного шва, натекший на поверхность основного металла, но не сплавленный с ним

Они могут быть местными - в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Причины образования наплывов - большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправильный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск, плохая очистка свариваемых кромок.

Наплывы удаляют механическим способом , проверяя, нет ли в этих местах непровара.

Линейное смещение (507) - смещение между двумя свариваемыми элементами, при котором их поверхности располагаются параллельно, но не на требуемом уровне

Угловое смещение (508) - смещение между двумя свариваемыми элементами, при котором их поверхности располагаются под углом, отличающимся от требуемого

Натек (509) - металл сварного шва, осевший вследствие действия силы тяжести и не имеющий сплавления с соединяемой поверхностью.

- 5091 натек при горизонтальном положении сварки ;

- 5092 натек в нижнем или потолочном положении сварки;

- 5093 натек в угловом сварном шве;

- 5094 натекание в шве нахлесточного соединения

Чаще всего натеки образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования натеков и методы их устранения одинаковы с наплавами (наплывами).

Прожог (510) - вытекание металла сварочной ванны, в результате которого образуется сквозное отверстие в сварном шве

Прожоги чаще всего образуются на тонкостенных соединениях или соединениях с подкладными полосами, кольцами, когда сварку выполняют на повышенном режиме или при увеличенном зазоре между кромками. В местах прожога металл окисляется и становится рыхлым, непрочным, неплотным. По возможности такие участки тщательно зачищают до полного удаления некачественного металла.

В недоступных для зачистки местах, где могут появиться прожоги, при сварке первого слоя следует обдувать обратную сторону шва защитным газом. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода относительно зенита.

Прожоги являются характерным дефектом сварки тонкостенных изделий: обечаек сильфонных компенсаторов, труб гибких металлических шлангов, арматуры с трубами. В процессе сборки этих деталей особенно важно соблюдать требования по точности обработки сопрягаемых поверхностей и качеству сборки. Размеры ванны здесь настолько малы, что малейшее нарушение в обработке или сборке приводит к изменению теплоотвода, а значит, к резкому изменению нагрева. В результате чрезмерного нагрева свариваемых кромок ванна мгновенно разрывается, каждая кромка оплавляется самостоятельно и образуется прожог.

Прожоги исправляют путем их вырубки, зачистки дефектных мест и заваривания.

Неполное заполнение разделки кромок (511) - продольная непрерывная или прерывистая канавка на поверхности сварного шва из-за недостаточности присадочного металла при сварке

Неполное заполнение разделки кромок возникает при неправильно выбранных режимов сварки (силы сварочного тока, скорости сварки), а также при неправильном выборе разделки кромок. Устранить данный дефект можно после зачистки и заварки дефектного места.

Чрезмерная асимметрия углового шва (512) - чрезмерное превышение размеров одного катета над другим

Чрезмерная асимметрия углового шва характерна при сварке металлов с различной теплопроводностью и неудобных пространственным положением сварки.

Нижеследующие дефекты в объяснениях не нуждаются т.к. причины возникновения неравномерной ширины шва, неровной поверхности, вогнутость корня шва заключается чаще всего в неправильно подобранных режимах сварки, неудобном положении при сварке, неправильным выбором разделки кромок.

Причины возникновения и методы устранения пор в корне шва идентичны газовым порам, а про дефект возобновление - все понятно из определения.

Неравномерная ширина шва (513) - отклонение ширины от установленного значения вдоль сварного шва

Неровная поверхность (514) - грубая неравномерность формы поверхности усиления шва по длине

Вогнутость корня шва (515) - неглубокая канавка со стороны корня одностороннего сварного шва, образовавшаяся вследствие усадки

Пористость в корне сварного шва (516) - наличие пор в корне сварного шва вследствие возникновения пузырьков во время затвердевания металла

Возобновление (517) - местная неровность поверхности в месте возобновления сварки

Группа 6. Прочие дефекты

Прочие дефекты (600) - все дефекты, которые не могут быть включены в группы 1 - 5

Случайная дуга (601) - местное повреждение поверхности основного металла, примыкающего к сварному шву, возникшее в результате случайного горения дуги.

Случайная дуга особенна, опасна для нержавеющих сталей т.к. может быть причиной начала коррозии. При сварке закаливающихся сталей случайная дуга может стать причиной образования трещин.

Брызги металла (602) - капли наплавленного или присадочного металла, образовавшиеся во время сварки и прилипшие к поверхности затвердевшего металла сварного шва или околошовной зоны основного металла.

Да, да, да брызги металла тоже является дефектом (особенно в это трудно вериться начинающим сварщикам). Брызги на сваренном металле не только портят внешний (товарный) вид шва, но и являются очагами образования коррозии для нержавеющих сталей и местом образования трещин для закаливающихся сталей.

Вольфрамовые брызги (6021) - частицы вольфрама, выброшенные из расплавленной зоны электрода на поверхность основного металла или затвердевшего металла сварного шва

Поверхностные задиры (603) - повреждение поверхности, вызванное удалением временно приваренного приспособления

Вышеуказанные дефекты 6 группы достаточно легко исправимы необходимо просто удалить шлифованием данные места до «здорового» металла.

Утонение металла (606) - уменьшение толщины металла до значения менее допустимого при механической обработке

Если вы перестарались с удалением дефектов и неожиданно обнаружили утонение металла, сильно не расстраивайтесь - просто выполните наплавку в данном месте с последующей механической обработкой.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector