Реферат на тему:
"Дефекти зварних з'єднань і методи їх виявлення, особливості зварювання чавуну "
У процесі зварювання в металі шва і зоні термічного впливу можуть виникати дефекти, які знижують міцність з'єднання, призводять до негерметичності швів, знижують експлуатаційну надійність виробу. Причини виникнення дефектів різні, тому і заходи по їх попередження та усунення також різні.
За місцем розташування розрізняють дефекти зовнішні і внутрішні. Зовнішні дефекти, як правило, можуть бути виявлені при зовнішньому огляді. Для виявлення внутрішніх дефектів застосовують спеціальні методи неруйнівного або руйнівного контролю.
Деякі види дефектів у зварних з'єднаннях показані на рис. 2. Найбільш характерними дефектами при зварюванні є дефекти формування шва (непровари, прожогом, підрізи, напливи). Їх походження пов'язане з порушенням режиму зварювання. Вони можуть з'явитися в результаті неправильної підготовки та складання стику, що зварюється. Для запобігання утворення дефектів формування необхідно стежити за справністю зварювального обладнання, правильністю підготовки стику, відповідністю кваліфікації зварника виконуваній роботі.
Один з найбільш небезпечних дефектів - непровар. При дуговій зварці його поява пов'язана з недостатнім зварювальним струмом. Небезпека непровару полягає в тому, що при навантаженні вироби в процесі експлуатації непровар створює концентрацію напружень. Напруги, що виникають у цьому місці, можуть у кілька разів перевищувати середні напруги у виробі, а це призводить до руйнування вироби при навантаженнях, значно менших, ніж розрахункові. Непровари обов'язково усувають підваркою дефектних ділянок.
Металургійні і теплові явища, що відбуваються в процесі формування і кристалізації зварювальної ванни, служать причиною виникнення тріщин в металі шва і околошовной зоні, пор, шлакових включень, а також несприятливих змін властивостей металу шва і зони термічного впливу. Дефекти цієї групи можуть з'явитися при використанні неякісних вихідних матеріалів, сирих електродів або електродів, не відповідних зварюваного матеріалу.
Істотне значення має стан зварювальної оснащення, обладнання. Для попередження дефектів виконують перевірку якості вихідних матеріалів, їх підготовки до зварювання, стану поверхні, а також перевірку обладнання та оснащення. У процесі зварювання суворо контролюють режим, стежать за зачисткою проміжних швів, за правильної заваркою кратерів, своєчасним виконанням необхідної термічної обробки з'єднання.
Неприпустимими дефектами зварних з'єднань є тріщини. Подібно непровари, вони служать концентраторами напружень. Для усунення виявлених тріщин в дефектному місці роблять вибірку металу і проводять ручному підварюванні.
Рис. 2. Види дефектів у зварних з'єднаннях:
а - наплив; б - непровар; в- пори; г - підрізи; д - трсщіни,
е - включення
Іноді буває досить перед підваркою засвердлити кінці тріщини для запобігання її поширення при підварюванні.
Менш небезпечні пори. Вони мають округлу форму і не створюють небезпечної концентрації напружень, тому незначна кількість таких дефектів іноді допускається, однак їх розміри і кількість на певній довжині шва суворо регламентуються технічною документацією на виріб.
При контактній зварці до зовнішніх дефектів можуть бути віднесені глибокі вм'ятини від електродів, виплески металу, зсув осей заготовок, до внутрішніх дефектів - пори, тріщини, включення.
Питанням якості в нашій країні постійно приділяється пильна увага. Впроваджувана на підприємствах система державного приймання виробів передбачає організацію контролю якості, своєчасне виявлення дефектів, їх аналіз і прийняття оперативних заходів щодо їх попередження. Якість зварних з'єднань забезпечується постійним контролем всього виробничого циклу: попереднім (контроль матеріалів і обладнання), поточним (контроль в процесі виконання зварювальних робіт) та остаточним (контроль готових зварних заготовок і виробів).
Для виявлення дефектів застосовують різні методи контролю. Якщо при контролі не порушується цілісність зварного з'єднання, то використовуваний при цьому метод відноситься до неруйнівним методам контролю.
До неруйнуючим методам контролю відносяться зовнішній огляд, контроль на герметичність, методи виявлення прихованих дефектів (Магнітний, радіаційний, ультразвуковий), методи виявлення дефектів, виходять на поверхню (магнітний, люмінесцентний, кольоровий).
Зовнішній огляд виконують неозброєним оком або з використанням лупи (зазвичай не більше 10-кратного збільшення), а також різного вимірювального інструменту і шаблонів.
Контролю на герметичність піддають ємності, судини і трубопроводи. При гідравлічному випробуванні всередині ємності створюють надлишковий тиск рідини, що перевищує в 1,5-2 рази робочий тиск, і після витримки 5-10 хв оглядають з метою виявлення течі.
Хороші результати при виявленні негерметичності дає керосино-крейдяна проба. Контрольовану поверхню забарвлюють крейдою, а з протилежного боку заготівлю (або зварний шов) змащують гасом. При наявності нещільності гас проникає через дефекти розміром 0,1 мм і менше і виступає у вигляді темних плям на пофарбованій крейдою поверхні. Випробування на непроникність можуть виконуватися також пневматичним, вакуумним методами і за допомогою гелієвого детектора шукаємо.
Магнітні методи контролю засновані на виявленні полів магнітного розсіювання, що утворюються в місцях розташування дефектів при намагнічуванні контрольованих заготовок. Досить простий метод магнітного порошку. На поверхню намагніченої (наприклад, соленоїдом) заготовки наносять залізні ошурки. Над місцем розташування дефекту створюються скупчення порошку. Цим способом можна виявити невидимі неозброєним оком поверхневі тріщини, внутрішні тріщини, що залягають не глибше 15 мм, розшарування металу, пори, включення шлаку. При індукційному методі магнітний потік в заготівлі наводять електромагнітом змінного струму, а дефекти виявляють котушкою шукача, в якій полем розсіювання створюється ЕРС, що викликає звуковий або оптичний сигнал на індикаторному пристрої.
Радіаційні методи засновані на здатності рентгенівського і гамма-випромінювання проникати через метали. Виявлення дефектів відбувається за рахунок того, що ділянки металу з дефектами і без дефектів по-різному поглинають випромінювання. На рис. 30.2 показана схема рентгенівського просвічування зварного шва. Испускаемое рентгенівською трубкою випромінювання проходить через метал і фіксується на чутливій фотоплівці. У місцях, де є дефекти, на плівці утворюються більш темні плями. Чутливість методу дозволяє виявляти дефекти, розміри яких становлять 1-3% товщини металу. Вид і розміри дефектів визначають порівнянням проявленої плівки з еталонними знімками.
При просвічуванні заготовок гамма-випромінюванням джерелами випромінювання служать радіоактивні ізотопи, наприклад, кобальт-60. Ампулу з таким ізотопом поміщають в свинцевий контейнер для захисту обслуговуючого персоналу. Гамма-випромінювання може проникати в метал глибше, ніж рентгенівське, і дозволяє просвічувати заготовки з товщиною металу до 300 мм.
Ультразвуковий контроль заснований на здатності ультразвукових хвиль відбиватися від поверхні розділу двох середовищ. В дефектоскопії ультразвукові хвилі отримують в п'єзоелектричних матеріалах (Кварц, сульфат літію, титанат барію і ін). П'єзоелектричний щуп ультразвукового дефектоскопа поміщають на поверхню контрольованої заготовки і періодично у вигляді імпульсів посилають в метал спрямовані ультразвукові коливання, частота яких зазвичай перевищує 20 кГц (рис. 30.3). При зустрічі з дефектом виникає відбита ультразвукова хвиля, яка сприймає...
