Дефекти поради неправилна подготовка на рабовите пред заварување

Целта на овој напис е да ги објасни недостатоците што произлегуваат од неправилната подготовка на заварот и како правилната подготовка може да помогне да се намалат или отстранат недостатоците

Дефекти поради неправилна подготовка на рабовите пред заварување

Околу 100 години, процесите на заварување се користат во сите индустриски сектори за производство на метални врски. Технологијата и материјалите стануваат подобри од година во година и доведуваат до поголема ефикасност. Додека се користи опрема за заварување со сè повисок квалитет, работниот чекор пред заварувањето, имено подготовката на краевите на цевките што треба да се заварат, честопати се занемарува или се изведува со несоодветни техники. Но, еден од бројните фактори што може негативно да влијае на квалитетот на заварувањето е слабата подготовка, што се случува повторно и повторно. Оваа статија има за цел да ги објасни овие недостатоци и како правилната подготовка може да помогне да се намалат или отстранат.

Фотографија 1: цевки за сечење со мелење.

Пукнатини

Пукањето е една од најчестите дефекти забележани при заварување. Ова се случува поради прекумерни механички оптоварувања во цвест на заварот. Формирањето на топли и ладни пукнатини е една од најчестите пукнатини.

Топло пукање

Како што сугерира името, ова пукање се случува кога металот е сè уште врел и полека се зацврстува. Фактори кои ги фаворизираат ваквите дефекти се, на пример, видот на заварен спој. Следното се применува: колку е потесен цвест, толку се поголеми механичките оптоварувања поради зацврстувањето на металот. Ако товарите се премногу големи, постои ризик да се формираат пукнатини кога ќе се промени состојбата. Затоа, од големо значење е правилно да се избере аголот на цвест. Ако ова е направено рачно, цвест не може да се чува 100% точен. Затоа, рабовите треба да се обработуваат со соодветна машина што обезбедува прецизни и постојани агли.

Ладно пукање

Студената пукнатина се јавува по процесот на заварување (веднаш потоа, или неколку часа, па дури и неколку дена потоа). Таквиот недостаток е предизвикан од истовремена комбинација на три фактори: типот на стврднување (тврд и кршлив), преостанати механички напрегања (на пример, поради прирабници) и ширење на водород во заварениот спој. Вториот може да се должи на неправилна подготовка на рабовите. Навистина, при заварување на 'рѓосано или слабо обезмастено работно парче, водородот присутен во' рѓа или јаглеводороди ќе се распадне во заварот. Кога металот се лади, се јавуваат тензии во атомскиот опсег. Ако концентрацијата на овие напрегања е превисока, се формираат пукнатини во металот.

Во комбинација со други мерки на претпазливост како што се калење на електродите или загревање на работните парчиња, обработката на рабовите (без подмачкување) овозможува да се направи заварување на материјал без водород, што значително ја намалува веројатноста за ладно пукање.

Фотографија 2: US40 двоен агол наклон без подмачкување при едно поминување

Меурчиња

Покрај формирањето на ладни пукнатини, слабо подготвената површина може да доведе и до формирање на меурчиња во спојот на заварот. Навистина, водата, 'рѓата или маснотиите на работното парче доведуваат до гасни меури кои потоа се заробени во спојот на заварот. Како и при ладно напукнување, соодветната обработка (без подмачкување) на крајното парче што треба да се завари, овозможува јасно намалување на ризикот од појава на вакви дефекти.

Загадување на железо

Особено нерѓосувачките челици можат да бидат контаминирани со железо. Ако нерѓосувачки челик дојде во контакт со честички од железо и електрично спроводлив медиум (на пр. Влажен воздух), се појавува галванска корозија. Пасивниот слој на не'рѓосувачки челик постепено се оштетува, што може да доведе до 'рѓосани точки.

Presentелезните честички присутни обично доаѓаат од употреба на несоодветни уреди. Ова се однесува на:

Машини за формирање: преси, сопирачки за прес, итн.
Материјал за чистење: метални четки, партали претходно користени на мек челик итн.
Материјал за обработка: алати за сечење, алатки за откосување, стегање вилици, итн.

Оваа контаминација може да дојде и од операциите за мелење на благ челик што се вршат во близина на работните парчиња од не'рѓосувачки челик.
Ако работното парче е обработено пред заварување, од суштинско значење е да се осигура дека вилиците за стегање и алатите за сечење се соодветни за обработка на нерѓосувачки челик (на пр., Вилици за стегање изработени од не'рѓосувачки челик или легура на легури) и не биле претходно користени за обработка на нелегиран челик (или во овој случај се темелно исчистени потоа).

Фотографија 3: ПРОТЕМ SE90NG машина за соочување и откос Обработка на цвест на супердуплекс челик во еден премин

Дефекти во однос на длабочината на пенетрација

Недоволна или прекумерна пенетрација

Недоволната длабочина на пенетрација се однесува на не-стопена површина на коренот на цвест. Прекумерната длабочина на пенетрација се однесува на вишок стопен метал на заварување во основата на заварот. Овие дефекти се предизвикани од неправилни параметри на заварување (јачина на струја, напон и стапка на напојување), но исто така и од празнини помеѓу работните парчиња или од недоволно контролирана дебелина на мрежата.

Премалиот јаз доведува до недоволна пенетрација, додека преголемиот јаз доведува до прекумерна пенетрација. Сепак, многу прецизно позиционирање на работните парчиња понекогаш не е секогаш доволно за да се избегне овој вид дефект. Ако работните парчиња што треба да се заварат не се стопроцентни паралелни поради несоодветна подготовка, неправилниот јаз може да доведе до недоволна или прекумерна пенетрација на места. Со прецизно планирање на краевите, може да се избегне овој вид дефект.

Недоволна или прекумерна длабочина на продирање исто така може да биде предизвикана од комора со дебелина на мрежата што не е соодветна за параметрите на заварувањето. Овие параметри се всушност дефинирани однапред според материјалот што треба да се завари, геометријата на заварениот спој и избраниот процес на заварување. Сепак, едноставно совладување на параметрите на заварувањето не може целосно да се избегне неточна длабочина на пенетрација. Дури и постојаната дебелина на мрежата како резултат на слаба подготовка може да го наруши квалитетот на спојот на заварот. На пример, точните параметри за дебелина на мрежата од 1,5 mm можат да доведат до прекумерна длабочина на продирање за дебелина на мрежата од 0,5 mm и недоволна длабочина на продирање за дебелина на мрежата од 2,5 mm. Ако ја имате оваа дебелина под контрола, на пример, со внатрешна обработка или следење на профилот во овална цевка, крајниот квалитет на заварениот спој може значително да се зголеми.

Правилната подготовка за да се обезбеди постојан јаз или редовна мрежа е од најголема важност при користење на автоматски процеси како што се кружно заварување TIG или роботизирано заварување MIG. Бидејќи искусниот заварувач не интервенира и не коригира грешки во автоматските и роботизирани процеси на заварување, грешките во усогласувањето во машински контролираните процеси имаат сериозни последици.

Фотографија 4: машина за сечење цевки TTNG-1200Сечење и закопчување на цевката Ø1026mm без зона погодена од топлина и без подмачкување

Лепење или недостаток на сврзување

Дефектите се карактеризираат со не-стопена површина за контакт помеѓу депонираниот метал на заварување и основниот метал.
И тука, подготовката на рабовите е една од главните причини за оваа грешка. Во комора која е премногу тесна во однос на дијаметарот на електродата, лакот може да се привлече кон еден од идовите. Како резултат, еден од рабовите се топи и комората се полни со метал на заварување. Меѓутоа, бидејќи лакот не стигна директно до коренот на цвест (или претходно нанесениот метал на заварување), ниту од страната спротивна на косината, овие зони не се стопат и се покриени само со метал на заварување. Додека аспектот на заварениот спој може да се смета за адекватен, во реалноста посакуваниот континуитет на металот преку спојот на заварот воопшто не е загарантиран. Бидејќи овие дефекти обично се наоѓаат во рамките на самиот завар и ретко може да се видат со голо око, посебни контролни процедури како на пр Б. Потребно е ултразвук и радиографија.

Соодветната дефиниција на аголот на засекот и прецизната обработка под постојан агол го намалуваат ризикот од откажување на зглобот.

Фото5: Машина за наклон на крајот на цевката PROTEM US2530 ° комора со постојана мрежа и внатрешна обработка

Промена на материјалните својства

Две главни техники се користат за сечење метално работно парче. Прво, сечење до големина со употреба на топлина (факел за сечење, сечење на плазма, ласер, итн.) И, второ, сечење до големина со употреба на механичка обработка (машини за мелење, пили, машини за сечење цевки, итн.).
Последиците од непрецизната подготовка во врска со процесите на обработка со машини за мелење или пили веќе се детално опишани.

Во случај на сечење на топлина, може да се утврди дека квалитетот на сечењето е задоволителен кога го изведува искусен работник или од автоматски систем. Меѓутоа, во повеќето случаи, овие техники резултираат во зона погодена од топлина (HAZ) близу сечењето. Физичките својства на материјалот се сериозно нарушени во оваа зона. Ако заварувањето е направено директно на оштетен материјал, квалитетот на заварот и неговото механичко држење може да се оштетат. За да се елиминира оваа HAZ, потребно е да се преработи областа за да се гарантира крајниот квалитет на заварениот спој.

Со употреба на машини за сечење цевки, може да се избегне проблемот со недостаток на прецизност на машините за мелење или пилите, како и ограничувањата на квалитетот на HAZ во врска со техниките на сечење преку снабдување со топлина. Со овие уреди може да се постигнат исекотини и засеци во еден премин без HAZ и со оптимален и повторлив квалитет.

Специјален случај на процеси со голема густина на енергија

Ласерското заварување и заварувањето со електронски сноп се познати како процеси со голема густина на енергија. Во овој процес, концентриран зрак (ласер или сноп електронски зрак) е спакуван на таков начин што енергијата што го погодува работното парче за заварување предизвикува метал на заварување да се стопи. Со овие техники, заварените рабови со дебелина од неколку стотици милиметри можат да се заваруваат со само еден премин, чија ширина на споеви ретко е поголема од 5 mm.

Таквите заварени врски не бараат плескање, но завршува крајно прецизно планирање на работното парче. На пример, подготовката за ласерско заварување е прифатлива ако отстапувањето на трасата е помало од 1/10 милиметар. Овие технологии, особено заварувањето со електронски зрак, бараат апсолутно работни парчиња без нечистотија. Бидејќи заварувањето со електронски зрак се одвива под вакуум, не може да се внесуваат остатоци од вода или јаглеводороди во просторијата за заварување, бидејќи во спротивно создавањето на вакуум е загрозено.

Примената на овие крајно усовршени методи бара употреба на соодветна опрема за обработка што овозможува совршено подготвување на краевите за заварување.

Заварувањето е и ќе остане деликатен процес. За оптимален резултат, бројни параметри мора да бидат познати и 100% исполнети. Ако не е така, може да се појават бројни проблеми и дефекти за време и по реализацијата на заварениот спој, што сериозно го нарушува квалитетот на врската.
И покрај усовршувањето на техниките и знаењето во оваа област, индустријата редовно се соочува со проблемот на неусогласените заварувања. Последиците од лошиот квалитет на заварување може да бидат катастрофални за непречено одвивање на проектот во однос на исполнувањето на роковите и трошоците на проектот. Всушност, елиминирање на неисправен завар и создавање нов завар може да трае неколку часа или, во случај на големи делови, дури и неколку дена.
Дури и ако правилната подготовка на рабовите што треба да се заварат не може да ги елиминира сите причини за појава на дефекти, во 100% од случаите тоа овозможува зголемување на крајниот квалитет на заварениот спој.