Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Zváranie je jedným z hlavných procesov väčšiny strojárskeho priemyslu. Okrem toho sa zváranie často používa v každodennom živote na spájanie kovových konštrukcií, pretože má výhody oproti iným metódam.
Medzi výhody metódy patrí:
- Poskytuje lepšiu tesnosť pri pripájaní potrubí ako závitové spoje.
- Znižuje materiálové náklady na nákup hardvéru pri výrobe plotov, schodov a iných kovových konštrukcií.
- Vyzerá organicky ako súčasť prefabrikovaných kovových výrobkov, pretože kvalitný zvar je vždy čistý. Vďaka tomu je zváranie široko používané pri výrobe vysoko umeleckých kovových konštrukcií, vrátane spojenia prvkov z umeleckého kovania.
Zvary však nie sú vždy vyrobené s vysokou kvalitou. Toto sa stáva obzvlášť nápadným, ak sa majster s rozsiahlymi výrobnými skúsenosťami a nováčik zúčastnil zvárania jedného výrobku. Profesionálne vyrobený šev s vizuálnou kontrolou nikdy nespôsobí otázky, na rozdiel od previsov alebo nezakrytých častí švu vytvoreného nováčikom. Je to však len externý obraz. Je tiež dôležité, v akom stave je kov vo vnútri. Z tohto veľmi silne závisí od pevnosti zvarového spoja a ďalších charakteristík.
Zvážte chyby, ktoré sa môžu vyskytnúť vo zvaroch, ich príčiny, spôsoby, ako zabrániť ich výskytu, ako aj možnosti eliminácie.
Príčiny chýb
Existujú dva typy faktorov, ktoré ovplyvňujú kvalitu zvárania:
Cieľ - súvisiaci s vlastnosťami zváraných materiálov, správaním kovov za podmienok stanovených technologickým procesom. Niet divu, že jednou z dôležitých vlastností akejkoľvek zliatiny je zvariteľnosť. Niekedy je potrebné zvárať materiály so zlou zvárateľnosťou. Tieto úlohy sa niekedy stanovujú v malom alebo individuálnom produkte. Aj pri plnom dodržiavaní požiadaviek technologického procesu môže zostať určité percento odpadu, ktoré sa musí oficiálne považovať za prijateľné.- Subjektívne - v závislosti od výkonných umelcov. Okrem toho by exekútori mali zahŕňať nielen pracovníkov vykonávajúcich zváranie, ale aj technológov, ktorí sú zodpovední za správnosť parametrov procesu, správny výber zariadení a režimy zvárania.
Hlavnými subjektívnymi príčinami defektov zvárania sú:
- chyby pri príprave zváraných povrchov;
- použitie iného nástroja, ako je špecifikovaný technologom;
- porucha zváracieho nástroja;
- malá skúsenosť a nízka kvalifikácia zvárača;
- odchýlka od požadovaných spôsobov zvárania.
Typy defektov zvárania
Vady zvarových spojov možno rozdeliť do dvoch skupín:
- Vonkajšia, ktorej prítomnosť sa prejaví pri pohľade zo švu voľným okom.
- Vnútorný, ktorého identifikácia vyžaduje použitie špeciálnych ovládacích zariadení.
V niektorých zdrojoch sa defekty typu end-to-end rozlišujú na samostatnú skupinu, ale z vedeckého hľadiska sú externé, pretože sa zistili počas inšpekcie.
Vonkajšie chyby
Pretože vonkajšie defekty sú viditeľné, sú spojené s porušením geometrie švu a priľahlých oblastí materiálu. Pri ručnom zváraní je v prevažnej väčšine prípadov vada spojená s nízkou kvalifikáciou zvárača alebo nedbanlivosťou pri výkone práce. Často môžete pozorovať chyby v smere elektródy a jej pohybu. Pri automatickom zváraní môže byť porucha spôsobená chybným zváraním.
Najbežnejšie typy vonkajších chýb sú:
- Odchýlka šírky a výšky. Hlavnými príčinami vzniku sú zvyčajne slabá príprava zvarových hrán a ich neuspokojivé uloženie, nerovnomerné posunutie elektródy, odchýlka od požadovaných režimov. Táto porucha nielen kazí vzhľad výrobku, ale tiež znižuje mechanické vlastnosti, pretože zvarový kov chladí nerovnomerne, čo môže viesť k vnútornému namáhaniu a dokonca plastickej deformácii.
Uzliny. Sú hlavným problémom mnohých nováčikov, ktorí nedávno zvládli profesiu zvárača. Vzniká v procese nadmerného úniku kovu elektródy na spojené povrchy bez roztavenia. Výskyt priehybu prispieva k prítomnosti stupnice na zváraných prvkoch, čo poukazuje na zlú prípravu povrchov. Pri nedostatočnej rýchlosti pohybu elektródy sa vytvára nadbytok roztaveného kovu, ktorý tuhne bez spojenia so základným materiálom. Nízke napätie v oblúku, dlhý oblúk, vysoký prúd môže tiež spôsobiť vzhľad poklesnutia. Aj posun elektródy vzhľadom na os vykonávaného zvaru môže viesť k tomuto spoločnému defektu. Treba poznamenať, že prítoky nemajú vždy vplyv na mechanické vlastnosti a tesnosť spojenia. Preto je v niektorých prípadoch povolené prevádzkovať zvary s presahmi, ak vzhľad výrobku nemá osobitný význam.- Podrezanie - defekt, ktorý možno považovať za opačný prítok. Je to drážka na oboch stranách zvaru. Výsledkom je lokálna redukcia hrúbky, ktorá nepriaznivo ovplyvňuje pevnostné charakteristiky výrobku. Pri príliš vysokej rýchlosti zvárania, vysokom napätí môže dôjsť k podrezaniu. Ak sa počas realizácie rohového švu medzi vodorovnými a zvislými povrchmi posunie elektróda nad os švu, roztavený kov bude prúdiť rýchlo dole a nad osou vznikne podrezanie.
- Nedostatočná penetrácia je ďalším bežným typom defektu, najčastejšie spôsobeným neskúseným zváračom. Nedostatok prieniku je neprítomnosť spojenia medzi doskovými prvkami alebo medzi zvarovým kovom a základným materiálom. Pri viacvrstvovom zváraní môže dôjsť k neúplnej fúzii medzi jednotlivými vrstvami. Hlavnými príčinami vzniku tohto defektu sú zlá príprava povrchu, prítomnosť hrdze alebo vodného kameňa, podhodnotená medzera medzi dosadajúcimi povrchmi, zvýšená rýchlosť zvárania, posun elektródy vzhľadom k vykonávanému švu a nízka prúdová pevnosť. Nedostatok prieniku dramaticky znižuje pevnosť zvarového spoja a pre tesnosť je často kritický.
- Neroztiahnuté drážky. Nazývajú sa krátery. Predstavujú prehĺbenia, ktoré sa zvyčajne vytvárajú v miestach ostrého oddelenia oblúka. Môže byť sprevádzaný zmršťovaním, ktoré spôsobuje praskanie.
Vonkajšie trhliny. Môžu byť umiestnené pozdĺžne aj priečne. Vytvára sa nielen vo zvare, ale aj v základnom kove. V druhom prípade sú umiestnené v tepelne ovplyvnenej zóne zvárania, to znamená v blízkosti švu. Príčinou vzniku trhlín môžu byť namáhania vyplývajúce z nerovnomerného vykurovania a chladenia. Prítomnosť pórov a nedostatočná penetrácia môžu spôsobiť praskanie.- Vyhorenie - prienikom, sprevádzaný únikom tekutého kovu z nesprávnej strany vykonaného zvaru. Priechody sa zvyčajne vyskytujú v dôsledku veľkých prúdových hodnôt, zvýšenej medzery medzi spojenými hranami alebo zlou priľnavosťou a nízkou rýchlosťou pohybu elektród.
Vnútorné chyby
Prítomnosť vnútorných vád zvaru nie je vždy zrejmá. Skryté manželstvo je obzvlášť nebezpečné, preto je potrebné starostlivo sledovať všetky zvarové spoje.
Zvážte hlavné typy vnútorných chýb:
Póry. Objavujú sa počas absorpcie vodíka, oxidu uhoľnatého a iných plynov roztaveným kovom, ktorý nemal čas vydržať na povrchu kovu, keď vytvrdol. Póry sú bubliny naplnené plynom. Zvyčajne sa vyskytujú, keď nesprávne zvolené elektródy alebo ich skladovanie vo vlhkom prostredí, prítomnosť v mieste spájania hrdze alebo stupnice.- Oxidy a trosky. Vytvára sa pri príliš dlhom oblúku. Výrazne znižujú pevnostné vlastnosti švu. V kritických konštrukciách sú povolené len jednotlivé inklúzie.
- Presakovanie okraja koreňa alebo švu. V podstate podobný vonkajšiemu nedostatku prieniku, ale vizuálne nepostrehnuteľný, pretože sa nachádza v hrubom kovovom povrchu.
- Vnútorné trhliny. Mechanizmus vzhľadu je podobný vzhľadu vonkajších trhlín.
- Prehriatie. Podstata defektu je v hrubozrnnej štruktúre. Veľké zrná majú medzi nimi menší adhézny povrch, čím sa znižuje pevnosť a ťažnosť. Niekedy je táto porucha prístupná tepelnému spracovaniu.
- Vyhorenie je vzhľad oxidovaných zŕn, ktorých vzájomná priľnavosť výrazne oslabuje, čo dramaticky zvyšuje krehkosť. Vyhorenie je na rozdiel od prehriatia neodstrániteľné manželstvo.
Kontrolné metódy
Aby sa predišlo vzniku chýb, mala by sa vykonávať systematická kontrola vo všetkých fázach výroby: pred, počas procesu zvárania a po skončení.
- Pred zváraním, prípravou spojených povrchov sa kontroluje ich geometria.
- V procese je starostlivo monitorovaný súlad so všetkými parametrami procesu, vrátane režimov zvárania.
- Po zváraní nasleduje kontrola hotového výrobku.
Hlavné spôsoby detekcie defektov vo zvaroch:
- Vizuálna kontrola a overenie geometrie. Lupa je určená na detekciu malých povrchových trhlín a pórov. Kov sa čistí brúsnym papierom a vyleje sa roztokom kyseliny dusičnej. Vytvoril sa matný povrch, na ktorom sú trhliny zreteľnejšie. Po kontrole sa zvyšky kyseliny odstránia.
Testovanie mechanických vlastností. Spolu s výrobkom sa vzorky zvárajú, ktoré sa posielajú do laboratória na stanovenie dočasnej odolnosti, relatívneho predĺženia, rázovej húževnatosti.- Riadenie makroštruktúry. Vykonáva sa na vzorkách, ktoré boli vyleštené a vyleptané.
- Riadenie mikroštruktúry. Vykonáva sa na vzorkách pomocou mikroskopu. Táto výskumná metóda umožňuje detekciu prepálenia, oxidov hraníc zŕn, zmeny kovových štruktúr, mikrotrhliniek.
- Hydraulické a pneumatické skúšky. Používa sa na riadenie plavidiel a potrubí.
- X-ray kontrola. Röntgenový prenos umožňuje odhaliť póry, neúplné prenikanie, trhliny, troskové inklúzie.
- Ultrazvukové ovládanie. Vyrobené pomocou ultrazvukového detektora defektov. Vysokofrekvenčné vibrácie prenikajú kovom a odrážajú sa od trhlín, pórov a iných defektov.
- Skontrolujte intergranulárnu koróziu. Vykonávajte len pri výrobkoch vystavených korozívnemu prostrediu.
Spôsoby odstránenia chýb
Chyby vo zvaroch často nie sú vylúčené a vedú k odmietnutiu výrobku. Samozrejme, nikto neodhodí previsnutú časť plota, ale pre kľúčové časti je kontrola vždy nevyhnutná.
Niektoré chyby je možné odstrániť:
Uzly sa mechanicky odstránia brúsnym nástrojom.- Veľké trhliny podliehajú zváraniu. Umiestnenie trhliny sa vŕta a čistí abrazívom.
- Malé praskliny a neschopnosť odstrániť ťažšie. Zvyčajne vyžaduje úplné zničenie zvaru, nové dôkladné odizolovanie a opätovné zváranie.
- Výrezy eliminujú zváranie tenkých vrstiev kovu.
- Prehriatie môže byť eliminované pri určitých podmienkach tepelného spracovania.
Po odstránení všetkých nedostatkov je diel vystavený opakovanej, ešte dôkladnejšej kontrole, ktorá zabezpečí, že nebudú žiadne závady. V prípade opakovaného zistenia chýb je možné vykonať dodatočné opravy. Takéto postupy sa však môžu opakovať nie viac ako trikrát, inak existuje vysoká pravdepodobnosť prudkého zníženia mechanických vlastností materiálu.
Často je ťažké zvárať bez akýchkoľvek chýb. Neustála prax a prísne dodržiavanie technológií však ich počet zníži na minimum . Znalosť teoretického základu pomôže správne organizovať technologický proces s cieľom získať vysoko kvalitné výrobky.