Лекція 9. Якість зварних з’єднань

План

1. Дефекти зварних швів

2. Контроль якості зварних з'єднань

1. Дефекти зварних швів

1.1. Види дефектів

Дефекти зварних з'єднань бувають зовнішні і внутрішні. До зовнішніх дефектів при дуговому і газовому зварюванні належать: нерівномірність поперечного перерізу по довжині швів, незаплавлені кратери, підрізи основного металу, зовнішні тріщини, відкриті пори тощо. Внутрішні дефекти: непроварення кромки або несплавлення окремих шарів при багатошаровому зварюванні, внутрішні пори і тріщини, шлакові включення тощо.

Контактне точкове і шовне зварювання може дати великі вм'ятини в основному металі, які ослаблюють місця зварювання, пропалини і виплески металу, а всередині зварних з'єднань − тріщини, пори та інші дефекти.

1.2. Причини утворення дефектів

Дефекти в зварних з'єднаннях утворюються з різних причин. При дуговому і газовому зварюванні переріз швів буде нерівномірним, якщо порушено режим зварювання або низька кваліфікація зварника. Причинами підрізів здебільшого є велика сила струму і велика потужність зварювального пальника.

Основна причина утворення пор у зварних швах − насиченість їх воднем, азотом та іншими газами, що потрапляють у шов при зварюванні електродами зі зволоженим покриттям, або при наявності оксидів чи інших забруднень на кромках зварюваного металу.

Тріщини і непровари є найбільш небезпечними дефектами зварних з'єднань. Тріщини утворюються найчастіше під час зварювання сталей із підвищеним вмістом вуглецю або легуючих домішок та коли метал шва насичений сіркою, фосфором або іншими шкідливими елементами. Причинами непроварів можуть бути мала сила струму або недостатня потужність пальника, погане зачищення кромок основного металу або шарів при багатошаровому зварюванні, низька кваліфікація зварника, неправильна технологія складання і зварювання деталей.

2. Контроль якості зварних з'єднань

Контроль якості зварних з'єднань буває: неруйнівний і руйнівний (механічні випробування зварних з'єднань).

Контроль якості зварних з'єднань — це виявлення їх дефектів зовнішнім оглядом, ультразвуком, радіаційними методами, кольоровою дефектоскопією, магнітним методом, з гасом, рідиною або газом під тиском.

Зовнішній огляд зварного з'єднання необхідно робити завжди. Перед цим шви очищають від шлаку та забруднень.

Ультразвуковий контроль ґрунтується на здатності ультразвукових хвиль прямолінійно поширюватись в однорідному металі і відбиватись від границь дефектів. Відбиті хвилі підсилюються і сигнал від них скеровується в осцилограф, за допомогою якого розпізнають вид дефекту (пора, тріщина, неметалеве вкраплення), його величину й місце перебування.

Для радіаційного контролю використовують рентгенівські або γ-промені від від ізотопів, які скеровують на шов, а далі — на фотоплівку.

Кольорова дефектоскопія використовує забарвлену рідину, яка проникає в несуцільні дефекти, що виходять на поверхню. За 10…15 хв з поверхні шва зливають забарвлену рідину, а на її місце наносять білу фарбу, яка має адсорбенти, що вбирають цю рідину з порожнин.

Магнітний метод передбачає намагнічування зварного з'єднання, посипання його поверхні магнітним порошком і виявлення за допомогою порошку магнітного розсіювання на дефектах.

Контроль гасом полягає у змочуванні ним поверхні шва, з протилежного боку якого нанесена крейда. За наявності у шві наскрізних несуцільностей на крейді утворюються темні гасові плями.

Резервуари й трубопроводи перевіряють на герметичність під тиском рідини або повітря. У місцях наскрізних дефектів протікає рідина або виходить газ. Щоб побачити вихід газу, поверхню шва змочують мильною водою або виріб занурюють у воду. Про негерметичність свідчить поява газових бульбашок.

Контроль аміаком. Зварені вироби з порожнинами заповнюють стисненим повітрям з додаванням 1 % аміаку, а шви обгортають папером, просякнутим 50%-м розчином азотнокислої ртуті. При наявності нещільностей на папері з’являються чорні плями.

Люмінесцентний метод. Деталь занурюють на 20-30 хвилин в суміш гасу і масла, а потім витирають насухо і занурюють в порошок магнезії, який прилипає в місцях появи масла (над тріщинами).

Металографічний контроль. Визначають макро- і мікроструктуру металу, а також пори, тріщини, раковини, непровари, перепал, перегрівання, нітриди і інші дефекти зварного шва.

Питання для самоконтролю

1. Які є види дефектів зварних з'єднань?

2. Які причини виникнення дефектів зварних з'єднань?

3. Охарактеризуйте методи контролю зварних з'єднань?