A hegesztési hibák típusai és elhárításuk módjai. A főbb hegesztési hibák definíciói Hegesztési hibák
A szerkezet megbízhatósága az elvégzett munka minőségétől függ. A hegesztett kötőelemek hibái nem megengedettek, ellenkező esetben a termék a leginkább alkalmatlan pillanatban meghibásodhat. A munka közbeni hanyagság és a mester alacsony képzettsége különféle problémákhoz vezethet, a munkatechnológiákat és berendezéseket a GOST szabványoknak megfelelően kell használni. A hegesztési varratok értéke a tűréshatáron belül lehet, vagy éppen ellenkezőleg, az utóbbi esetben újra kell végezni a munkát a kívánt eredmény eléréséig.
Amikor a munka során különféle tényezőknek vannak kitéve, elfogadhatatlan varratellentmondások keletkeznek. A hegesztési hibákat több csoportra osztják, amelyek tűréshatárait a GOST részletesen leírja:
- A külső hibák a szerkezet egyenetlen alakjával rendelkeznek, ami a formázási technológia be nem tartása következménye.
- A GOST-23055 szerint a nem fémes vagy salaklerakódások, a fúzió hiánya és a fémtermékek behatolásának hiánya elfogadható a belső hibás alkatrészekhez. A hegesztési gyártást ellenőrző eszközöket használják az ilyen típusú hibák azonosítására.
A korrekciót a teljes üreg átfúrásával végezzük, a kifejlődés megelőzése érdekében a hibát megszüntetjük és új csatlakozást hegesztünk.
Üregek
A gázoknak való kitettség eredményeként megjelenő tetszőleges alakzatot üregnek nevezzük. Akkor fordul elő, amikor a fém megolvad, a felesleges gázok kivezetési ciklusa nem fejeződik be, vagy a hegesztőmedence nem megfelelően alakul ki. A folytonossági hiányok hosszúkás üregek formájában jönnek létre, ebbe a kategóriába tartoznak a kráterek és a héjak. A hegesztési elutasítás fő típusa a fisztulák, amelyek a következő körülmények miatt keletkeznek:
- a fém plaszticitása nem felel meg a követelményeknek;
- keményedő szerkezetek;
- egyenetlen fűtés.
A hibák alakja, mélysége és elhelyezkedése különbözik, amelyek a varrás belső és külső oldalán egyaránt megtalálhatók. A fisztulák hosszúkás cső alakúak, és gázok okozzák őket. A műszaki előírások be nem tartása, nevezetesen az olaj, oxidáció és egyéb szennyeződések jelenléte a hegesztési helyen, tervezési hibához vezet.
Egy rossz minőségű szerszám helyrehozhatatlan károkat okozhat, valamint segédanyagok folyasztószer formájában történő felhasználását. A megnövekedett gyártási sebesség és a védőgázok nem szabványos áramlása hátrányosan befolyásolja a varrat jellemzőit. Pórusok képződnek hibás szerszámok, vezetékek vagy túlzottan szellőző helyiség használata miatt.
Amikor az ív megszakad, vagy az utolsó szakaszt nem megfelelően hajtják végre, kráterek képződnek. A megjelenést a tölcsér típusa határozza meg, amelyet az észleléskor hegeszteni kell. A modern hegesztőgépek a csatlakozás végén lévő áram csökkentésével kiküszöbölhetik az eltérést.
Szilárd zárványok
Bármilyen eredetű idegen anyagok komoly problémát jelentenek a hegesztési folyamatban. A fő hibák a nagy hegesztési sebesség, az alacsony áramerősség és a szennyezett élek. A hegesztési hibákat a következők okozzák:
- folyasztószer-maradékok;
- salak- vagy oxidzárványok.
Az oxidok a fémleválasztás és a kémiai expozíció hiánya miatt keletkeznek. A salak, ha betartják a technológiát, felúszik a felszínre, de bizonyos esetekben a varraton belül marad. A védőgázok olyan környezetet hoznak létre, amelybe lehetetlen idegen testet bevinni. A fémzárványok veszélyesek lehetnek, mert... mérete akár több tíz milliméter is lehet.
Az előfordulás feltételei a formáció típusától függenek:
- szétesett;
- lineáris;
- egyéb oktatás.
A hegesztési műveletek területét, ahol a salak adalékanyag-tartalmát túllépik, megemésztik. Gyakran zárványok jelennek meg a statikus és egy hozzáadott varrás találkozásánál, amikor többrétegű termékeket készítenek.
A fúzió hiánya és a behatolás hiánya
Az alapfém vagy az egyes elemek összekapcsolásának hiányát nem-fúziónak nevezzük. Felületesek, amelyek a varrat alján található villák között állnak. Meghatározzák a nem fúzió fő okait:
- megnövelt ívhossz;
- nem megfelelő éltisztítás;
- csökkentett hegesztőáram;
- megnövelt hegesztési sebesség.
A statikus csatlakozásokkal fellépő hiba további hegesztéssel kompenzálható. Ennek eredményeként a szilárdság csökken, és feszültségkoncentráció lép fel a nem fúziós zónában.
A kötés elégtelen összeolvadását a hegesztési zóna során a fúzió hiányának nevezzük. A fő okok a rozsda, oxidáció, vízkő és egyéb káros hatások. A koncentráció csökkenése következtében megnő a szerkezet egészét negatívan befolyásoló igénybevételek lehetősége. A tűrésektől való eltérések esetén a nem hegesztett varrattal rendelkező területeket az alapig megtisztítják, és a hegesztési műveletet megismétlik.
A hegesztési felület alakjának és a csatlakozás geometriai állapotának meghatározott paramétereitől való eltérést az alak megsértése okozza.
Különféle rendellenességek léteznek, amelyek mindegyike bizonyos körülmények miatt következik be.
- Alsó bemetszések - hosszirányban elhelyezett hegesztési varrat szélei mentén bemélyedések formájában jelentkező hiba keletkezik. Gyakran megnövelt hegesztési sebességgel jön létre, aminek következtében a hegesztőmedence a vártnál gyorsabban megkeményedik. A megnövelt ívtávolság elősegíti a hegesztési szélesség terjedését a fémen, mert ezzel a sémával az ív hőátadása ugyanazon a szinten marad, a teljesítmény nem elegendő a teljes fémüreg megolvasztásához.
- A hegesztési varrat belsejében található többletanyag túlzott behatolást jelent. A lineáris elmozdulási hibák olyan állapotok, amikor a csatlakoztatandó részek különböző szinteken helyezkednek el, és magasságkülönbség van a kötések között. Van egy szöges típusú hiba olyan helyzetekben, amikor a szög aszimmetrikus a tompa elemhez képest.
- A fedőréteg a varrat összeillesztése során keletkező anyagfelesleg. A hiba túl hosszú ív, az elektróda helytelen dőlése vagy megnövekedett hegesztőáram miatt keletkezik.
- Az átégés egy átmenő lyuk, amely a hegesztőmedence fém alkatrészének szivárgása következtében keletkezik. A hibák az elektróda alacsony mozgási sebessége melletti nagy áramerősség, rossz bélés vagy nem megfelelő élhézag következtében keletkeznek.
Az alakkal kapcsolatos egyéb problémák is vannak, például a varrat homorú élei a kötés gyökéroldalán alakulnak ki. Az egyéb eltérések közé tartozik a felületi kopás, a véletlen ívkiütés, a fém fröcskölés és egyebek.
Észlelési és ellenőrzési módszerek
A kiváló minőségű varrás megfelelő jelölésekkel rendelkezik. A nagyvállalatoknál minden szakember egy bizonyos jelölést helyez el az egyesített területen. A következő módszereket használják a hibák észlelésére:
- szemrevételezés;
- színhibák észlelése;
- ultrahangos módszer a hibás területek azonosítására;
- sugárzás;
- mágneses módszer.
A hiba felfedezése után a minőségügyi osztály munkatársa határozza meg az alkatrész további sorsát, a legtöbb esetben felülvizsgálatra küldik. A megereszkedést csiszolószerszámmal távolítják el, mechanikai hatás révén. A hegesztést nagy repedések hibafelderítésére használják, a visszamaradó hegesztési helyet előzőleg megtisztítva.
Különféle fémszerkezetek hegesztésekor különösen fontos a rajtuk készült hegesztett kötések minősége.
A hegesztett kötések mechanikai tulajdonságai és korrózióállósága mellett a hegesztett szerkezetek teljesítményét meghatározó legfontosabb tényezők a hegesztési varrat, a fúziós zóna és a hőhatás zóna hibáinak hiánya.
A fúziós hegesztés során a hegesztett kötések hibái a következőkre oszthatók:
Előkészítési és összeszerelési hibák;
Varrat alaki hibák;
A hegesztett kötések fémszerkezetének hibái (külső és belső).
Az előkészítési és összeszerelési hibákat leggyakrabban a következők okozzák:
A varratélek ferde geometriájának megsértése;
Az élek közötti rés inkonzisztenciája az összekapcsolt elemek hossza mentén;
Az összeillesztett részek síkjainak eltérése.
A varrat alakjának hibái (alávágások, megereszkedés, égések, zsugorodási barázdák stb.) elsősorban az alábbiak miatt következnek be:
Az elektródák mozgási technikájának megsértésekor kialakuló varratok egyenetlen szélessége;
A peremrés egyenetlensége az összeszerelés során, a varrat hosszában kialakuló domborulatok egyenetlensége, helyi megvastagodások és mélyedések (elsősorban az elektródák nem megfelelő minőségétől függenek kézi hegesztéskor és a gép mechanizmusának instabilitásától automatikus hegesztéskor).
A hegesztő szakos hallgatók számára egyértelműen ismerni kell a jellemző hibák típusait (külső és belső), kialakulásának okait és a megelőzési és elhárítási módszereket; a különböző hibák hatása a hegesztett kötés tulajdonságaira.
A mellékelt hibák illusztrációi (diagramok és fényképek) lehetővé teszik, hogy gyorsan és megbízhatóan vizuálisan azonosítsa a hiba típusát, megállapítsa annak előfordulásának okait, és haladéktalanul intézkedéseket tegyen annak megszüntetésére.
A fúziós hegesztési hibákat elhelyezkedésük szerint felületi, belső és átmenő osztályba sorolják.
A felületi hibák a következők:
- a behatolás hiánya a varrás gyökerénél;
alávágások; túlfeszültségek;
Kráterek; a varrás elülső felületének alábecsülése (gyengülése);
A varrat gyökerének homorúsága;
A hegesztett élek elmozdulása;
Éles átmenet a varratról az alapfémre (helytelen hegesztési illeszkedés);
Fém fröccsenése; felületi oxidáció; felületi repedések.
A belső hibák a következők:
Pórusok; zárványok;
Oxid filmek;
Belső repedések;
A behatolás hiánya az él mentén az alapfémmel és az egyes rétegek között;
A hibák közé tartoznak a repedések és az égési sérülések.
A hibákon – folytonossági hiányokon kívül – a fúziós hegesztés hibái közé tartozik: a varrat alakjának deformációval összefüggő eltorzulása, valamint a varrat vagy pontok geometriai méreteinek nem való megfelelése az NTD által meghatározott (normatív ill. technikai dokumentáció).
A GOST 30242-97 tartalmazza a hegesztett kötések hibáinak osztályozását, megnevezését és rövid leírását, a hibák háromjegyű numerikus jelölését és fajtáik négyjegyű jelölését, a hibák betűjelét, a hibák nevét orosz, angol nyelven. és francia nyelvű, magyarázó szöveg, a meghatározásokat kiegészítő rajzok.
A hegesztett kötések ellenőrzésére szolgáló módszerek és eszközök kiválasztásakor világosan meg kell érteni a hibák természetét és előfordulásuk okait. A fúziós hegesztés során előforduló legjellemzőbb hibákat a táblázat tartalmazza. 21.1.
21.1. táblázat. A fúziós hegesztés során fellépő hibák
| Hibák | A hiba meghatározása (GOST 2601-84) | A hibák kialakulásának okai | A hiba jellemzői és kialakulása javításának és megszüntetésének módszerei |
| Behatolás hiánya: - a varrat gyökerénél; - az egyes rétegek között; - az él mentén az alapfémmel (BM). | Hiba, amely a hegesztett élek vagy a korábban elkészített gyöngyök felületeinek nem teljes összeolvadása miatt jelentkezik a fúzió helyi hiánya miatt. | - alacsony hőbevitel; - nem kielégítő felület-előkészítés; - helytelen vágási forma; - nagy mennyiségű tompaság; - kis hézagok; - elektróda elmozdulása; - a varrás rossz minőségű tisztítása a bérlet kitöltése után. | Leggyakrabban alumíniumötvözetek és víz alatti ívek hegesztésekor. Stresszkoncentrátorok. Nehéz észlelni a csővezetékek kerületi hegesztéseiben. Korrekció - a varrat gyökér részének eltávolítása, majd hegesztés egy vagy több menetben. |
| Égési sérülések: - egyszeri; - kiterjedt; - diszkrét | Hiba átmenő furat formájában, amely a hegesztőmedence szivárgásából ered | - nagy hőbevitel; - megnövekedett clearance; kis mennyiségű tompaság; - az élek nagy elmozdulása; - élek vetemedése és elválasztásuk a béléstől hegesztés közben | Megengedhetetlen hiba. Mechanikai mintavétellel (vágókkal) és ezt követő függőleges helyzetben történő hegesztéssel kiküszöbölhető. |
21.1. táblázat folytatása.
| Kráterek | A hegesztés hirtelen leállása vagy a hegesztőáram gyors leállása következtében kialakuló tölcsér alakú bemélyedés formájú hibák | - a hegesztőberendezés nem rendelkezik „kráterfeltöltés” funkcióval, vagy ki van kapcsolva. A hegesztő alacsony képzettsége, a hegesztési technika megsértése. | A szakasz gyengítése. Zsugorodás és zsugorodási repedések kísérik. Feszültségkoncentrátor. Javítás - a hibás terület eltávolítása és hegesztés. Az automatikus hegesztés során technológiai csíkokat használnak a kráter eltávolítására vagy az áram zökkenőmentes kikapcsolására |
| Hegesztett kötésen megereszkedés | Hiba a folyékony fém szivárgása formájában a fő vagy korábban készített henger felületére, anélkül, hogy összeolvadna vele. | - nagy áramerősség; - nagy hegesztési sebesség; - hosszú ív (nagyfeszültség); - elektróda elmozdulása; - a töltőhuzal nagy előtolási sebessége; - az elektróda megdöntése (helytelen vezetés). | Ez a csatlakozás elülső oldalán vagy hátulján fordul elő a bélés rossz minőségű préselése miatt, és általában vízszintes és függőleges helyzetben, valamint lefelé és felfelé történő hegesztéskor. Feszültségkoncentrátor. Mechanikai megmunkálással javítva. |
| A fúziós zóna alávágásai: - egyoldalas; - kétoldalú | Hibák az alapfém és a hegesztési varrat fúziós vonala mentén, kiterjesztett mélyedés formájában. | - nagy áramerősség; - Magassebesség; - hosszú ív; - az elektróda megdöntése (helytelen vezetés). - A hegesztő alacsony képzettsége, hegesztési technika megsértése. | Általában ez akkor fordul elő, ha koncentrált forrásokkal hegesztenek mély behatolási módban, valamint sarokvarratok hegesztésekor. Feszültségkoncentrátor. A szakasz gyengítése. Korrekció – mechanikus csupaszítás és hegesztés „szál” varrással az alámetszés teljes hosszában. |
21.1. táblázat folytatása.
| A hegesztési varrat és az OM sima felülete | Hiba a hegesztési varrat felületének éles átmenete formájában az alapfémhez. | - a hegesztési technika be nem tartása; - a töltőhuzal nagy előtolási sebessége. | Feszültségkoncentrátor. Akkor fordul elő, ha a külső varraterősítés magassága túl magas. Javítás - mechanikai feldolgozás. |
| Fém fröccsenések | Hiba folyékony elektróda fém megszilárdult cseppjei formájában a hegesztett kötés felületén. | - a hegesztési technikák és módok be nem tartása; - hosszú ív; - fűtetlen vagy rossz minőségű elektródák. | Vastag bevonatú elektródákkal végzett hegesztéskor, CO 2 -ben végzett MT-hegesztéskor és mély behatolású elektronsugaras hegesztéskor fordul elő. Javítás - mechanikai tisztítás. |
| A varrat gyökerének homorúsága | Hiba bemélyedés formájában az egyoldali hegesztés hátsó felületén. | - az élek nem megfelelő előkészítése és összeszerelése hegesztéshez; - a hegesztési technika be nem tartása. | Akkor fordul elő, ha tompa- és sarokvarratokat fej feletti helyzetben hegesztenek. A varratszakasz gyengülése. Korrekció - hegesztés a meggyengült varrat oldaláról. |
| A varrás leengedése | Hiba megereszkedett hegesztés formájában. | - nagy rés; - nagy vágási szög; - a hegesztési technika be nem tartása. | Nagy hegesztési hőbevitelnél fordul elő; Javítás: hegesztés lágyabb beállításokkal. |
| Hegesztett élek eltolása | Hiba a hegesztett élek magasságbeli eltérése formájában a hegesztett kötés rossz minőségű összeszerelése miatt. | - az összeszerelési technológia megsértése; - az üzemi ellenőrzést nem végezték el. | Általában tompakötések hegesztésekor fordul elő. Feszültségkoncentrátor. Korrekció - hegesztés az alapfémhez való zökkenőmentes átmenet biztosítása érdekében. |
21.1. táblázat folytatása.
| Hegesztett sipoly | Hiba a hegesztési varrat vak bemélyedés formájában. | - alacsony minőségű nem nemesfém; - a hegesztőmedence védelmének megsértése. | Kíséri a felületen megjelenő pórusokat és repedéseket. Leggyakrabban CO-ban végzett MT hegesztés során fordulnak elő. Javítás: vágás, majd főzés. |
| Hegesztett kötés felületi oxidációja | A hegesztett kötés felületén eltérő elszíneződésű oxidfilm formájú hiba. | - alacsony védőgáz fogyasztás; - szennyeződések jelenléte a védőgázban; - a fúvóka felületének szennyeződése; - helytelenül kiválasztott fúvókaátmérő és távolsága a fémfelülettől; - kiegészítő védőellenzők hiánya. | Erősen ötvözött acélok és aktív fémek hegesztésekor fordul elő. Korrekció - a hegesztett kötés felületének mechanikai tisztítása és kémiai kezelése. |
| Repedések: - felületes; - belső; - végtől végig; - hosszanti; - keresztirányú; - elágazó. | Hiba a hegesztési varrat térfogatában vagy a nemesfémmel való fúziós vonal mentén. Mehetnek a hőhatás zónába. | - a termék merev kialakítása; - hegesztés mereven rögzített szerelvényekben; - hosszú idő a hegesztés és a hőkezelés között; - magas hűtési sebesség; - hiba a varrat kialakításában (szorosan elhelyezett agyak); - technológia megsértése (fűtési hőmérséklet, varratok sorrendje); - a védelem megsértése; - gyenge minőségű nem nemesfém (BM). | A legveszélyesebb és elfogadhatatlan hiba. A javítás a repedés végeinek előfúrása. A repedés kivonása teljes mélységében, az élek szükséges előkészítésének biztosítása (hornyolás), majd hegesztés egy vagy több menetben. A javítás után a javított terület roncsolásmentes vizsgálata szükséges. |
táblázat vége 21.1.
| A hegesztési varrat pórusai: -egyetlen; - szórakozott; -klaszterek; -lánc. | Hegesztési hiba gázzal töltött kerek vagy hosszúkás üreg formájában. | - nedves fluxus; - nedves elektródák; - a hegesztőhuzal hegesztett éleinek és felületének rossz minőségű előkészítése; - megnövelt elektródátmérő; - hosszú ív; - megnövelt hegesztési sebesség; - rossz minőségű védelem; - alacsony minőségű nem nemesfém. | Általában alumínium és titánötvözetek hegesztésekor, mély tompahegesztéseknél fordul elő, amikor nehéz a gáztalanítás. A szakasz gyengítése. Csökkentett szorítás. Korrekció - egyetlen elfogadható pórus marad, minden más esetben a hibás területet jó minőségű OM-re választják ki, majd egy vagy több menetben hegesztést végeznek. |
| Beszámítanak: - salak; - oxid; - nitrid; - volfrám. | Hibák nem fémes részecskék vagy idegen fém formájában a hegesztési fémben. | - rossz felület-előkészítés; - alacsony minőségű nem nemesfém; - a hegesztési technológia megsértése; - a védelem megsértése. | Gömb alakú vagy hosszúkás alakúak, és rétegek formájában is vannak elrendezve. Feszültségkoncentrátorok. Javítás - eltávolítás, majd hegesztés. |
Ennek a szabványnak megfelelően a hibákat hat csoportba osztják, főként alakjuk és a hegesztett kötésben elfoglalt helyük szerint (21.2. táblázat):
1. repedések;
3. szilárd zárványok;
4. az összeolvadás és a behatolás hiánya;
5. a varrat alakjának megsértése;
6. egyéb hibák.
21.2. táblázat. A hibák típusai (a GOST 30242-97 szerint)
21.2. táblázat folytatása.
| Mikrorepedés | Mikroszkopikus méretű repedés, amelyet fizikai módszerekkel legalább 50-szeres nagyítással detektálnak. |
| Hosszirányú repedés | A hegesztési varrat tengelyével párhuzamosan elhelyezkedő repedés. Elhelyezkedhet a hegesztési varratban, a fúziós határon, a hőhatászónában vagy az alapfémben. |
| Keresztirányú repedés | A hegesztési varrat tengelyére keresztirányban orientált repedés. Elhelyezhető a hegesztési varratban, a hőhatászónában vagy az alapfémben. |
| Radiális repedések | Egy pontból sugárzó repedések. Lehetnek a hegesztési varratban, a hőhatászónában vagy az alapfémben. |
| Repedés a kráterben | Repedés a hegesztési kráterben, amely lehet hosszanti, keresztirányú vagy csillag alakú. |
| Külön repedések | A hegesztési fémben, a hőhatászónában, az alapfémben elhelyezkedő repedések csoportja. |
| Elágazó repedések | Egyetlen repedésből származó repedések csoportja. Elhelyezkedhetnek a hegesztési varratban, a hőhatászónában vagy az alapfémben. |
| 2. csoport. Pórusok | |
| Gázüreg | Az olvadt fémben rekedt gázok által alkotott tetszőleges alakú üreg, amelynek nincsenek sarkai. |
| Gázidő | A gázüreg általában gömb alakú |
| Egyenletesen eloszló porozitás | Gázpórusok egy csoportja, amelyek egyenletesen oszlanak el a hegesztési fémben. Meg kell különböztetni a pórusok láncától. |
| Pórusok felhalmozódása | Gázüregek csoportja (kettőnél több), egy klaszterben elrendezve, és a köztük lévő távolság kisebb, mint a nagyobb üregek közül a három maximális mérete. |
| pórusok láncolata | Gázpórusok sorozata, amelyek egy vonalban vannak elrendezve, általában párhuzamosak a hegesztési varrat tengelyével, és a köztük lévő távolság kisebb, mint a nagyobb pórus maximális méretének háromszorosa. |
| Hosszúkás üreg | A hegesztési varrat tengelye mentén megszakítás. A megszakítás hossza legalább kétszerese a magasságának |
| Fistula | Csőszerű üreg a hegesztési fémben, amelyet a gáz felszabadulása okoz. A fisztula alakját és helyzetét a keményedési mód és a gázforrás határozza meg. A sipolyok általában csoportokba vannak csoportosítva, és halszálka mintázatban vannak elosztva. |
| Felületes pórus | Gázpórus, amely megzavarja a hegesztési felület folytonosságát. |
| Zsugorodási héj | Edzés közbeni zsugorodás miatt kialakult üreg. |
| Kráter | Zsugorodási lyuk a hegesztési varrat végén, amely nincs lezárva a következő áthaladás előtt vagy alatt. |
21.2. táblázat folytatása.
| 3. csoport. Szilárd zárványok | |
| Szilárd zárvány | Fémes vagy nemfémes eredetű szilárd idegen anyagok a hegesztett fémben. |
| Salakbezárás | Salak rekedt a hegesztési fémben. A kialakulás körülményeitől függően az ilyen zárványok lehetnek lineárisak vagy szétkapcsoltak. |
| Fluxus-befogadás | A folyasztószer beszorult a hegesztési fémbe. A kialakulás körülményeitől függően az ilyen zárványok lehetnek lineárisak, szétkapcsoltak vagy egyébek. |
| Oxid zárvány | A megszilárdulás során a hegesztett fémbe bejutó fém-oxid. |
| Fém zárvány | A hegesztési fémbe ágyazott idegen fémrészecske. Volfrám, réz vagy más fém részecskéi vannak. |
| 4. csoport. A fúzió hiánya és a behatolás hiánya | |
| Nem fúzió | A hegesztési varrat és az alapfém vagy az egyes hegesztési varratok közötti kapcsolat hiánya. |
| A behatolás hiánya (nem teljes behatolás) | Az alapfém összeolvadásának meghiúsulása a varrat teljes hosszában vagy egy szakaszon, ami abból adódik, hogy az olvadt fém nem tud behatolni a kötés gyökerébe (az összeolvadás hiánya a varrat gyökerénél). |
| 5. csoport. A varrat alakjának megsértése | |
| Forma megsértése | A varrat külső felületei alakjának vagy a csatlakozás geometriájának eltérése a műszaki dokumentációban megállapított értéktől. |
| Folyamatos alávágás | A hegesztési varrat külső felületén a szélei mentén hosszú hosszanti bemélyedés, amely hegesztés közben keletkezett. |
| Zsugorodási horony | Egyoldali hegesztés gyökér felőli bemetszése a fúziós határ mentén zsugorodás miatt. |
| A tompahegesztés túlzott domborúsága | A tompahegesztés felületén több lerakódott fém a megadott érték felett. Stresszkoncentrátor. |
| A sarokvarrat túlzott domborúsága | A sarokvarrat elülső oldalán (a teljes hosszon vagy egy szakaszon) a megadott értéket meghaladó mennyiségű lerakódott fém. |
| A behatolás túllépése | A tompahegesztés hátoldalán túl sok lerakódott fém a megadott értéknél. |
| Helyi többlet | Helyi többletpenetráció meghaladja a megállapított értéket. |
| Nem megfelelő hegesztési profil | A varratméretek eltérése a műszaki dokumentációban megadott értékektől. |
| beáramlás | A hegesztési varrat feleslegében lerakódott fém, amely az alapfém felületére áramlott, de nem olvadt rá. |
| Lineáris elmozdulás | Két hegesztett elem közötti eltolás, amelyben a felületük párhuzamos, de nem a kívánt szinten. |
táblázat vége 21.2.
| Szögeltolás | Két hegesztendő elem közötti elmozdulás, amelyben felületeik a megadotttól eltérő szögben helyezkednek el. | |
| Natek | Hegesztett fémet, amely a gravitáció hatására leülepedt, és nem olvad össze az összeillesztendő felülettel. | |
| Átégés | A fém áramlása a hegesztőmedencéből, ami egy átmenő lyuk kialakulását eredményezi a varratban. | |
| Hiányos élhorony | Hosszanti folytonos vagy nem folytonos horony a hegesztési varrat felületén a szükséges keresztmetszetet kitöltő, elégtelen töltőanyag miatt. | |
| Túlzott sarokvarrat aszimmetria | Egyik láb mérete meghaladja a másikat. | |
| Egyenetlen varrásszélesség | Eltérés A varrás egyenetlen szélessége a különböző szakaszaiban, amely eltér a műszaki dokumentációban megadott értékektől. tól től | |
| Egyenetlen felület | Durva egyenetlenségek a varraterősítő felület alakjában a hossza mentén. | |
| A varrat gyökerének homorúsága | Egyoldali varrat gyökéroldalán egy sekély horony, amely a hegesztőmedence fémének a kristályosodás során bekövetkező zsugorodása miatt keletkezett. | |
| Porozitás a hegesztési varrat gyökerénél | Pórusok jelenléte a hegesztési varrat gyökerénél a fém megszilárdulása során buborékok képződése miatt. | |
| Folytatás | Helyi felületi érdesség azon a helyen, ahol a hegesztés folytatódik. | |
| 6. csoport. Egyéb hibák | ||
| Egyéb hibák | Minden olyan hiba, amely nem sorolható be az 1-5. | |
| Véletlenszerű ív (gyújtogatás) | A hegesztési varrat melletti nem nemesfém felületének helyi sérülése, amely az ív véletlen begyulladásából vagy égéséből ered. | |
| Fém fröccsenések | A hegesztés során keletkező és a fém felületére tapadt hegesztési fém vagy töltőfém cseppek. | |
| Felületi kopások (szakadások) | Felületi sérülések, amelyeket ideiglenesen hegesztett szerelvény (feldolgozó szalagok, bilincsek stb.) eltávolítása okoz. | |
| Fémhígítás | A fém vastagságának csökkentése a megengedettnél kisebb értékre megmunkálás vagy korrozív környezetnek való kitettség során. | |
Repedések. A repedések típusai
A repedések a legveszélyesebb hibák közé tartoznak, és a hegesztett kötésekre vonatkozó összes szabályozási és műszaki dokumentum szerint elfogadhatatlan hibának minősülnek.
A repedés a hegesztett kötésben a hegesztési varratban vagy a szomszédos zónákban keletkező rés formájában jelentkező szakadás.
A GOST 30242-97 szerinti repedések a varráshoz viszonyított tájolásuk szerint a következőkre oszlanak:
Hosszirányú, a varrat tengelyével párhuzamosan és a varrat fémében, az olvadáshatáron, a hőhatászónában és az alapfémben helyezkedik el (21.1. és 21.2. ábra);
Keresztirányú, a hegesztési varrat tengelyére keresztirányban orientált és a varrat fémében, a hőhatászónában, az alapfémben helyezkedik el;
Radiális - sugárirányban eltér egy ponttól, és a hegesztési varrat fémében, a hőhatás zónában, az alapfémben helyezkedik el.
A repedések kialakulásának hőmérsékletétől függően a következő típusok különböztethetők meg:
Forró, a folyékony fém kristályosodásának hőmérsékleti tartományában előforduló;
Hideg, a fém kristályosodási tartománya alatti hőmérsékleten;
Melegítse újra a repedéseket.
Rizs. 21.1. Hosszanti és keresztirányú repedések a hegesztett fémben
Rizs. 21.2. Repedések elhelyezkedése a hegesztési varrat keresztmetszete mentén az elektrosalak hegesztés során:
A– a varrás tengelye mentén; b– oszlopos kristályok ágai között
Rizs. 21.3. Repedések a varrásszakadásban: A– a varrás felületéig terjed; b– nem terjed ki a varrat felületére
Rizs. 21.4. Repedések elhelyezkedése a hegesztési varrat keresztmetszetében (ívhegesztés): A– repedések, amelyek nem terjednek ki a varrat felületére; b– a varrat felületére nyúló repedések
Ma a hegesztést mindenhol használják különféle fém alkatrészek összekapcsolására. Sikeresen alkalmazzák mind az iparban, mind a magánháztartásokban. részek hegesztéssel történő állandó összekapcsolásának nevezzük. Ennek eredményeként különböző területek alakulnak ki, amelyeket bizonyos tulajdonságok jellemeznek. Minden a fűtés mértékétől függ. Fizikai, kémiai és mechanikai tulajdonságaikban különbözhetnek. A hegesztett kötések fő hibái már régóta ismertek. Munkavégzés közben kerülni kell őket.
A hegesztést fém alkatrészek összekapcsolására használják ipari és háztartási környezetben.
A hegesztett kötések jellemzői és típusai
Mielőtt elkezdenénk beszélni a hegesztett kötések hibáiról, érdemes részletesebben beszélni azok fő típusairól és jellemzőiről. A hegesztés elve meglehetősen egyszerű. Az olvadt fém varratot képez, amely kristályosodik. A részben megolvadt anyag alkotja a fúziós zónát. Ennek a zónának a közelében egy olyan képződik, amelyben a felmelegített fém további feszültséget szenved. Hőhatászónának hívják. Ezt követően jön az alapfém. Szerkezete, tulajdonságai a munka során semmilyen módon nem változnak.
A hegesztési varratok osztályozása a térbeli helyzet szerint.
A hegesztett kötéseknek több fő típusa van. Közülük a legelterjedtebb a fenék, az átfedés, a póló és a sarok. Mindegyik különbözik az alapanyagok felszerelésében és a varrás helyében. A varrat minőségét számos különböző tényező közvetlenül befolyásolja. Belső és külső hibák is kialakulhatnak. A varratok minőségét közvetlenül befolyásolja az összeillesztendő fémek szennyezettségének mértéke.
Itt sokféle oxid, zsírréteg stb. lehet jelen. Éppen ezért a hegesztendő felületeket munka előtt meg kell tisztítani. Egyébként a folyamat során le kell küzdeni a felületen képződő oxidokat. Mindenesetre a végső csatlakozás erőssége közvetlenül függ a hibák hiányától. A varrás néha pontosan ugyanolyan erősségű lehet, mint az alapanyag, de ezt elég nehéz elérni.
A hegesztett kötések hibáiról
Amint azt korábban említettük, a hegesztett kötések hibái nagyon változatosak lehetnek. A munkafolyamat során emlékezni kell rájuk. Ha valakinek rengeteg tudása van róluk, akkor képes lesz olyan alkatrészeket hegeszteni, amelyeknek tökéletes varrata van. Pontosan erre kell törekednünk.
A hegesztett kötések főbb típusainak táblázata.
- Undercut Ez a hegesztett kötések hibáinak egyik típusa. Ez egy horony, amely az alapfém és a hegesztési varrat összeolvadási pontján képződik. Leggyakrabban az ilyen hibák nagy hegesztési medencék esetén jelennek meg. Ez azt jelenti, hogy nagy mennyiségű fém olvad meg a nagy áramértékek alkalmazása miatt.
- Úszó. Ezt a hibát a hegesztési anyagnak az alapfémre való szivárgása jellemzi. Nagyon kellemetlen hátrány.
- A behatolás hiánya. A hegesztett kötések ilyen hibája olyan esetekben fordulhat elő, amikor a szerkezeti elemek illesztésein az alapfém elégtelen olvadása következik be. Ezt a helyet leggyakrabban salak tölti ki, amely szerkezetének köszönhetően porozitást és üregeket képez a varratokban. Ez elfogadhatatlan. A design azonnal elveszíti tulajdonságait. Ívhegesztés alkalmazásakor a fúzió hiánya léphet fel az elégtelen áram használata miatt. Ez az egyik legveszélyesebb hiba. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a szerkezet későbbi működése során ezen a helyen további feszültségek kezdenek kialakulni. Ez nagyon gyakran gyors pusztulásához vezet. Ettől a hibától megszabadulhat. Ehhez azonosítják a behatolás hiányát, majd a nehéz területeken felületkezelést végeznek.
- Repedések. Ez az anyag részleges megsemmisülése a varrásnál vagy a közelében található területen. Több okból is kialakulhatnak. Ha a folyamatról beszélünk, amikor a fém még forró, akkor a fém kristályosodása következtében repedések jelennek meg. Szilárd állapotban is sokféle szerkezeti átalakulás történhet vele. Ez a második oka az ilyen hibák megjelenésének.
Hegesztési varratok hibái: összeolvadás hiánya, egyenetlen forma, megereszkedés, repedések, fisztulák, túlmelegedés.
A forró repedés kialakulásának mechanizmusa meglehetősen egyszerű. A hegesztés során a fém felmelegszik. A hőforrás eltávolítása után fokozatosan lehűl. Természetesen kristályosodási zónák kezdenek kialakulni. Lebegni kezdenek a még olvadt fém között. Ha nem lennének olyan mikrozónák, amelyek lehetővé teszik a meleg és hideg anyagok kölcsönhatását, akkor minden hegesztett kötés tartalmazna hibákat. Ez azonban nem történik meg. Feltételezhető tehát, hogy minél nagyobb a kristályosodási intervallum, annál valószínűbb a forró repedések előfordulása. A szén közvetlenül befolyásolja ezt a mutatót. Itt közvetlen kapcsolat van. Minél több szén van az acélban, annál szélesebb lesz a kristályosodási intervallum.
A varratnál hideg repedések keletkezhetnek. Akkor jelennek meg, amikor az anyagot körülbelül 200-300 Celsius fokos hőmérsékletre hűtjük. Előfordulhat, hogy nem jelennek meg azonnal, ami veszélyesebbé teszi őket. A hidegrepedések megjelenése azzal függ össze, hogy bizonyos kémiai átalakulások következtében különféle szerkezeti átalakulások kezdődnek az anyagban. Közvetlen függés van az anyagban lévő szén mennyiségétől. Minél több, annál valószínűbb, hogy hideg repedések jelennek meg. Ez a hideg és meleg repedések kialakulására való hajlam olyan paramétert határoz meg, mint a fémek hegeszthetősége. Ez a paraméter jellemzi azt a képességet, hogy olyan hegesztett kötést kapjunk, amely nem különbözik az alapanyagoktól.
Pórusok és nem fémes zárványok
Hegesztési varratok hibái: kráterek, alámetszések, pórusok, behatolás hiánya, salak, átégés.
Pórusok. Ezek a hegesztett kötések hibái meglehetősen gyakoriak. A pórusok olyan üregek, amelyek gázzal vannak feltöltve. Lehetnek mikroszkopikus méretűek, vagy akár több milliméteres hibákat is képezhetnek a szerkezetben. Ebben az esetben leggyakrabban a varrás és az alapanyag találkozásánál alakulnak ki. Ezt a hibát számos különböző paraméter befolyásolja.
Ezek közül a legfontosabb a gázkoncentráció a főzőfürdőben. Az olvadás során gáz szabadul fel a fémből. Ez a folyamat semmilyen módon nem akadályozható meg. A szén-monoxid nem képes feloldódni a vasban, ennek megfelelően buborékok formájában szabadul fel.
Nem fémes zárványok. Ezek a hibák magukban a hegesztett kötésekben azzal járnak, hogy a munka eredményeként idegen zárványok kerültek a hegesztési szerkezetbe.
Repedések a hegesztett kötésben.
Nagyon sokféle ilyen zárvány létezik. Salak képződhet például az összeillesztendő anyagok elégtelen tisztítása következtében.
Oka lehet a salak elégtelen teljes eltávolítása a többrétegű hegesztés során. Amikor a munkát olvasztással végzik, a varratban olyan anyag képződik, amely fizikai és kémiai tulajdonságaiban különbözik az alapfémtől. Ebben a tekintetben hasonló hibák is kialakulhatnak. A külföldi zárványok nagyon sokrétűek lehetnek.
Hibatanulmány
A hegesztési hiba a pórusok, ami az üregek gázokkal való kitöltése.
Természetesen, ha hibák vannak a különböző hegesztett kötésekben, akkor ezeket tanulmányozni kell. Erre a célra gyakran használják a makroanalízist. Ez abban rejlik, hogy a fém szerkezetét szabad szemmel vagy nagyítóval vizsgálják. A mikroszkópos elemzéssel ellentétben a makroanalízis nem teszi lehetővé az anyag szerkezetének megfelelő tanulmányozását. Fő feladata a hegesztési folyamat során összeillesztendő alkatrészek minőségének ellenőrzése. Lehetővé teszi, hogy meghatározza a törés típusát, a rostos szerkezetet, a folyamatos szerkezet megsértését és így tovább. Egy ilyen elemzés elvégzéséhez a vizsgált alkatrészt speciális elemekkel maratni kell, és csiszológépen kell feldolgozni. Ezt a mintát makrometszetnek nevezzük. A felületén nem lehet egyenetlenség vagy idegen zárvány, beleértve az olajat is.
A fent leírt hibák mindegyike makroanalízissel tanulmányozható és azonosítható.
Az anyag szerkezetének feltárására leggyakrabban felületmaratási módszereket alkalmaznak.
A varratokban lévő gyöngyök típusai.
Ez a megközelítés a legalkalmasabb az alacsony és közepes széntartalmú acélokhoz. Az előre elkészített makrometszetet a vizsgált résszel együtt a reagensbe kell meríteni. Ebben az esetben a felületét alkohollal meg kell tisztítani. Az elemek kölcsönhatása következtében kémiai reakció megy végbe. Lehetővé teszi a rezet kiszorítását az oldatból. Az anyagok cseréje folyamatban van. Ennek eredményeként réz rakódik le a szonda felületén. Azokat a helyeket, ahol a réz nem fedte be teljesen az alapanyagot, maratják. Ezeken a helyeken hibák vannak. Ezt követően a mintát kivesszük a vizes oldatból, szárítjuk és megtisztítjuk. Mindezeket a műveleteket a lehető leggyorsabban el kell végezni, hogy ne következzen be oxidációs reakció. Ennek eredményeként azonosíthatók azok a területek, ahol nagy mennyiségű szén, kén és egyéb anyagok vannak jelen.
Az ilyen anyagokat tartalmazó területek marása nem ugyanúgy történik. Ahol magas a szén és a foszfor koncentrációja, ott a réz nem szabadul fel intenzíven a felületen. Ez a fémvédelem minimális foka. Ennek eredményeként ezek a helyek vannak kitéve a legnagyobb rézkarcnak. A reakció eredményeként ezek a területek sötétebb színűvé válnak. Jobb ezt a módszert olyan acéloknál alkalmazni, amelyek minimális mennyiségű szenet tartalmaznak. Ha sok van belőle, akkor nagyon nehéz lesz eltávolítani a rezet a minta felületéről.
A varratok alávágásainak típusai.
Vannak más módszerek is a hegesztett kötésben lévő anyagok szerkezetének makroelemzésére. Például a fotoprint módszert gyakran használják a kén mennyiségének meghatározására. A fotópapírt megnedvesítik, és egy ideig fényben tartják. Ezt követően fóliapapír lapok között megszárítjuk. Az oldat, amelybe eredetileg kerül, bizonyos mennyiségű kénsavat tartalmaz. Ezután természetesen ezt a papírt egyenletes rétegben fektetjük egy makrometszetre.
Hengerrel kell simítani, hogy minden deformációja teljesen megszűnjön. A fotópapír és a fém között esetlegesen visszamaradt légbuborékokat teljesen el kell távolítani. A kutatás csak ebben az esetben lesz objektív. Ebben a helyzetben kell tartani körülbelül 3-10 percig. Az idő a szonda eredeti vastagságától, valamint egyéb tényezőktől függ.
A behatolás hiányának típusai.
A lerakódott fémben található kénzárványok mindenképpen reakcióba lépnek a fotópapír felületére felvitt savval. Azokon a területeken, ahol hidrogén-szulfid szabadul fel, egy fényképészeti emulziónak nevezett anyag képződik. A reakció eredményeként képződő ezüst-szulfid területek egyértelműen mutatják a kén eloszlását a fémben.
Természetesen ezek a területek papíron is megfigyelhetők lesznek. A kísérlethez használt fotópapírt ki kell mosni, majd hiposzulfit oldatban kell tartani. Ezt követően ismét folyadékban mossuk és szárítjuk. Ha a hegesztési varratban fluorid zárványok vannak, akkor azok biztosan sötét színű területek formájában jelennek meg.
Összegzés
Így jelenleg számos módszer létezik a hegesztett kötések hibáinak azonosítására. Mindegyiknek meghatározott célja van. Mindegyik módszer lehetővé teszi, hogy megtudja, mennyi egy adott anyag található a varrás szerkezetében, ami hátrányosan befolyásolhatja annak szerkezetét.
A makroanalízis módszerek mellett az utóbbi időben meglehetősen gyakran vezették be a mikroanalízis módszereket. Ugyanaz a céljuk, mint az előzőeknek. Mindazonáltal lehetővé teszik az anyag szerkezetének tanulmányozását. Itt a munkát a kristályrács szerkezetének molekuláris szintjén végzik.
A szerkezet további működése a hegesztés minőségétől függ, ezért a hegesztett kötések hibái nem megengedettek. Számos tényező járul hozzá a hibák előfordulásához, például:
- a munkatechnológia megsértése;
- gondatlanság;
- a hegesztő alacsony képzettsége;
- hibás berendezés használata;
- munkavégzés megfelelő előkészítés nélkül, kedvezőtlen időjárási körülmények között.
A hegesztési hibáknak vannak elfogadható és elfogadhatatlan értékei, attól függően, hogy a termék műszaki paraméterei mennyire csökkentek a szilárdság tekintetében. Elfogadható megsértések esetén a hegesztési hibákat nem javítják ki, a második esetben azok megszüntetése szükséges. A termék felhasználásra való alkalmasságát és annak meghatározását, hogy a varrás megfelel-e a szabványoknak, a GOST 30242-97 szerint történik.
A hegesztési hibák típusai
A helyes hegesztési varrat magában foglalja az alap- és töltőanyag összetételének homogenitását, a kívánt alak kialakulását, a repedések hiányát, a behatolás hiányát, a túlfolyást és az idegen anyagok jelenlétét. A hegesztett kötéseknél a következő típusú hibákat különböztetjük meg:
- külső;
- belső;
- végtől végig.
Mik azok a külső hibák?
A hegesztési varratok és kötések külső hibáit vizuálisan észleli. A hegesztési rend megsértése, az elektróda irányának és mozgásának pontosságának megőrzésének elmulasztása a hegesztő kapkodása vagy felelőtlensége miatt, az elektromos feszültség ingadozása a hegesztési munka során nem megfelelő méretű és alakú varrat kialakulásához vezet.
A hibák külső megjelenésének jellemző jelei: a hosszanti varratok és saroklábak szélességének különbsége, az alapacél és a lerakott acél közötti átmenet élessége.
A kézi hegesztési módszernél az élelőkészítés hibái, a hegesztési mód és sebesség elhanyagolása, valamint az időben elvégzett ellenőrző mérések hiánya miatt fordulnak elő szabálysértések. A hegesztési varratok hibái és kialakulásának okai az automatikus vagy félautomata hegesztési eljárások során az elektromos feszültség túlzott túlfeszültségében és az üzemi hibákban rejlenek. A következő külső hegesztési hibák típusokat különböztetjük meg:
Repedések varratok meleg és hideg, hosszanti, keresztirányú, sugárirányú. Ezek közül az első 1100 és 1300 °C közötti magas hőmérsékletek alkalmazásakor fordul elő, ami befolyásolja a fém tulajdonságait a rugalmasság csökkentése és a húzó alakváltozások megjelenése szempontjából. Az ilyen típusú hegesztési hibákat az acél összetételében a nemkívánatos kémiai elemek növekedése kíséri. Hűtés közben 120°C-ig, később üzem közbeni terhelés hatására hidegrepedések keletkezhetnek. Az ilyen típusú hibák oka lehet az acél szilárdságának csökkenése a hegesztési feszültségek vagy az oldott hidrogénatomok jelenléte miatt.
Repedés a hegesztésben
Undercut az ötvözött acél és az alapacél közötti mélyedés jelenléte jellemzi. Ez a fajta hegesztési hiba gyakoribb, mint mások. Az ívfeszültség növekedése a gyors hegesztés során az acél vastagságának elvékonyodásához és a szilárdság csökkenéséhez vezet. Az egyik él mélyebb behatolása miatt a folyékony acél a másik felületre áramlik, ezért a hegesztőhoronynak nincs ideje kitölteni. Ebben az esetben a hegesztési hibákat és azok kiküszöbölésének módjait vizuálisan határozzák meg. A munkahibákat csíkozással, majd túlsütéssel küszöböljük ki.
Hegesztési alámetszés
beáramlás akkor fordul elő, amikor az olvadt fém az alapacél felületére áramlik anélkül, hogy homogén masszát képezne vele. Az ilyen típusú hibákat a varrat körvonalának kialakulása jellemzi anélkül, hogy kellő szilárdságot szerezne, ami befolyásolja a fém általános tartósságát. A hiba oka az alacsony ívfeszültség alkalmazása, a vízkő jelenléte az alkatrészek szélein, valamint az olvasztott acél szivárgása vízszintes varratok hegesztésekor, amikor a hegesztendő szerkezetek felülete függőleges. A túl lassú hegesztés szintén megereszkedéshez vezet, a felesleges fémolvadék megjelenése miatt.
Kráterek az ív éles szétválása miatt jelennek meg. Bemélyedés formájúak, ahol a behatolás hiánya és a zsugorodási tulajdonságokkal rendelkező anyag lazasága alakulhat ki, ami repedések megjelenéséhez vezethet. Kráterek keletkeznek a hegesztő hibái miatt. Mivel általában a kráter a repedések okozója, ezért nem szabad, ha megtalálják, ki kell takarítani, majd újra hegeszteni.
Kráter keletkezett a hegesztési varratban
FistulákÚgy néznek ki, mint egy tölcsér, a varrás testén egy mélyedés. Kellően nagy méretű héjakból vagy pórusokból készülnek, a hegesztőelemek és a töltőhuzal felületének elégtelen előkészítésével. Ez a fajta hiba a szemrevételezés során is látható, és azonnal ki kell javítani.
Tipikus fistula tölcsérek
Belső hegesztési hibák
A belső hegesztési hibák vizuálisan nem észlelhetők. Általában a hegesztési folyamat megsértése és az anyag nem megfelelő minősége miatt jelennek meg. Belső hibáknál repedések is megjelenhetnek, de nem láthatóak vagy kicsik, de idővel kinyílhatnak. A rejtett repedések veszélyesek, mert nehezen észlelhetők, a feszültség pedig fokozatosan növekedhet, és a szerkezet gyors tönkremeneteléhez vezethet, ezért rendkívül veszélyes. A hibák oka a szén- és ötvözött acélok használatakor jelentkező óriási igénybevétel és gyors lehűlés lehet. Az ilyen típusú hibák leggyakoribb típusai a következők:
A behatolás hiánya akkor fordul elő, ha a varrat hegesztett részei nem olvadnak össze megfelelően a helyükön. Az ok a rozsda, vízkő, hézaghiány és fénytelen élek miatti nem megfelelő él-előkészítésben keresendő. Ezenkívül a sietség és a gyors hegesztési sebesség, az alacsony áramerősség vagy az elektróda elmozdulása a varrat tengelyétől szintén a hegesztési varrat behatolásának hiányához vezethet. A hegesztési varrat keresztmetszetének csökkenése miatt feszültségkoncentráció jelenik meg, ami a kötések szilárdságának csökkenésében mutatkozik meg, amely rezgésterhelés hatására akár 40% -kal és a nagy behatolási hiányos területeken - fel. 70%-ra. A megengedett értékek túllépése esetén a varrást meg kell tisztítani és újra kell hegeszteni.
A behatolás és a töltés hiánya
Pórusok– ezek a hegesztési varrat gázzal, főleg hidrogénnel töltött szabad terei. Az ilyen típusú hibák oka az idegen szennyeződések jelenléte a hegesztett anyagokban, a nedvesség és a hegesztőmedence nem megfelelő védelme. A megengedett póruskoncentráció túllépése esetén a hegesztési varrat túlforrósodik.
Pórusok a hegesztésben
Ezen kívül salak-, volfrám- és oxidzárványok is megfigyelhetők, amelyek a hegesztési eljárás technológiájának megsértése esetén is előfordulnak.
A hibákon keresztül
Az ilyen típusú hibák a hegesztési varrat teljes vastagságán áthaladó pórusok jelenlétét jelentik, és vizuálisan is észlelhetők. Leggyakrabban hegesztés közben fordul elő. Az ilyen típusú hibáknál égési sérülések és repedések jelentkezhetnek.
Az átégés nagy áramerősség és lassú hegesztés miatt következik be. Ennek oka a rés túlzott nyitottsága a széleken, a betétek laza illeszkedése, ami a hegesztőmedence szivárgását eredményezi. A varrat hibáinak ellenőrzését szemrevételezéssel kell elvégezni; ha meghaladja a megengedett normát, a hegesztést meg kell tisztítani és újra hegeszteni.
Módszerek a hibák észlelésére, megfigyelésére és elhárítására
A hegesztési hibák észlelésére a következő módszereket alkalmazzák:
- szemrevételezés - nagyító eszközökkel végezzük;
- színhiba-észlelés - egy speciális anyag színének megváltozása alapján folyékony anyaggal, például kerozinnal;
- mágneses módszer - a mágneses hullámok torzításának mérése;
- ultrahangos módszer - ultrahangos hibadetektorok használata, amelyek mérik a hanghullámok visszaverődését;
- sugárzási módszer - hegesztési varratok röntgensugárzása és kép készítése a hiba minden részletével.
A hegesztés minőségének biztosítása érdekében jelölést és márkajelzést végeznek. Minden hegesztő rányomja a jelét a hegesztési területére.
Hiba észlelése esetén a hegesztési hibákat meg kell szüntetni. Ehhez a következő típusú munkákat használják:
- hegesztés - nagy repedések kiküszöbölésére szolgál, miután a repedést előzetesen fúrással és vésővel vagy csiszolószerszámmal történő tisztítással készítették elő;
- a belső kis repedéseket, az összeolvadás hiányát és a zárványokat teljesen meg kell tisztítani vagy újrahegesztéssel ki kell vágni;
- a hiányos varratok és hegesztési bemetszések kiküszöbölhetők felületkezeléssel vagy vékony rétegekben történő hegesztéssel;
- A megereszkedést mechanikusan, csiszolószerszámmal távolítják el;
- A fém túlmelegedését hőkezeléssel küszöböljük ki.
Főleg azt feltételezik, hogy a hegesztett fémnek szilárdnak kell lennie. És minden olyan formáció, amely a hegesztést inhomogénné teszi, hibának minősül. A következőket különböztetik meg: hegesztési hibák típusai: mikro- és makrorepedések (hideg-meleg), behatolás hiánya, pórusok, különféle zárványok.
A hegesztési varratok belső és külső hibái
A hegesztési hibák osztályozásának leggyakoribb módja a helyük szerinti osztályozás. E besorolás szerint megkülönböztetünk belső és külső hegesztési hibákat. A külsők a varrat felületére és a hőhatászónára kerülnek, a belsők pedig az illesztésen belül helyezkednek el anélkül, hogy a felszínre jönnének. Ebből következik, hogy az azonos típusú hibák (például repedések vagy pórusok) lehetnek belső (ha belül találhatók) és külsők (ha a felszínre kerülnek).
Külső hegesztési hibák
A hegesztett kötések külső hibái közé tartozik a hegesztés egyenetlen alakja a nem megfelelő kialakítás miatt, a varrat alámetszése, a hegesztett fém megégése, megereszkedés, repedések, pórusok és egyéb hibák, amelyek a fém felületén találhatók. Ezek mindegyike a hegesztett kötés külső szemrevételezése során derül ki. Az alábbiakban a szövegben felsoroljuk és bemutatjuk a külső hibák gyakori típusait.
Belső hegesztési hibák
A GOST 23055 szerint a hegesztett kötések belső hibái közé tartoznak a nem fémes, salak- és oxidzárványok, a behatolás hiánya és a fém fúziójának hiánya, valamint a pórusok és repedések, amelyek nem terjednek ki a fém felületére. Az ilyen hibák azonosítására a gyakorlatban roncsolásmentes hegesztési vizsgálati módszereket alkalmaznak. Az alábbi szöveg a belső hibák gyakori típusait írja le.
Varratképződési hibák
A hegesztési varratok kialakulásának hibái alakjuk egyenetlenségében nyilvánulnak meg (lásd a jobb oldali ábrát). Az inkonzisztens hegesztési feltételek, a hegesztett élek közötti inkonzisztens rés és az élek egyenetlen ferdeszöge miatt alakulnak ki. A varrat tényleges alakja és a kívánt alakja között eltérés léphet fel a helytelen hegesztés miatt, az elektróda helytelen elhelyezése miatt a hegesztett élekhez képest.
Hasonló hiba előfordulhat másoknál is. Például az automatikus hegesztés során egy ilyen hiba oka lehet a hegesztőhuzal megcsúszása az adagoló mechanizmusban, a hálózat feszültségesése, a résekbe jutó olvadt fém stb.
A hegesztési behatolás hiánya
.jpg)
Leggyakrabban a hegesztési varratok áthatolásának hiánya olyan esetekben fordul elő, amikor kis hézagok vannak a hegesztett élek között, amikor az élek erősen eltompultak, valamint ha szennyezettek, amikor az elektróda vagy a hegesztőhuzal helytelenül van elhelyezve a hegesztett élekhez képest. hegesztett, ha a hegesztőáram nem elegendő, és ha növeli a hegesztési sebességet.
Nagyon gyakran a behatolás hiánya a varrat gyökerénél alakul ki (a bal oldali ábra a) és b) diagramja, valamint az ábra c) és d) diagramja). Az automatikus merülőíves hegesztésnél a behatolás hiánya a legtöbb esetben a varrat elején alakul ki. Előfordulásuk megelőzése érdekében ajánlatos speciális alátéteken hegesztést végezni. A behatolás hiánya a hegesztett kötések egyik legveszélyesebb hibája.
Hegesztési alámetszések
.jpg)
Az illesztési felületen hegesztési alámetszések keletkeznek. Az alámetszések az alapfémben a hegesztési varrat szélei mentén elhelyezkedő mélyedések. A túl nagy hegesztőáram és az elektromos ív hosszú hossza miatt jelentkeznek, mert ilyenkor megnő a varrat szélessége és erősebben megolvadnak a hegesztett élek szélei.
Többféle hegesztési repedés létezik:
A hegesztési hiba típusa. Valamint a mérete és a származási helye.
A hegesztett kötés mechanikai tulajdonságai. Ezek a szakítószilárdság, a folyékonyság, az ütésállóság, a hajlékonyság, a korrózióállóság, a fáradtságállóság stb.
A termék felhasználási feltételei. Alapvetően ez a környezet természete.
Funkciók, amelyeket a terméknek végre kell hajtania. Még egy kifejezés is létezik: „megfelel a célnak”. Azok. ugyanaz a hiba egy hegesztésnél elfogadható lehet az egyik feladatnál, de elfogadhatatlan egy másiknál.
Az adott típusú és méretű hibák megengedhetőségére vonatkozó döntés meghozatalához az szükséges, hogy a hibafigyelő berendezés mérési képessége nagyobb legyen, mint a hiba megengedett értéke. Vagyis ha a hegesztésben legfeljebb 2 mm-es hibák megengedettek, akkor 5 mm-es mérőkapacitású eszköz nem használható ennek a varratnak az ellenőrzésére.
A megengedhető hiba maximális értékének meghatározásához figyelembe kell venni, hogy a hegesztési hibák főként az acél kifáradási és ridegtörési képességét növelik.
Az ilyen típusú megsemmisítésre a legnagyobb veszélyt a síkhibák (mikrorepedések, makrorepedések, áthatolás hiánya) jelentik. Ha azonosítják őket, akkor nem csak az egyes hibák maximális méretére kell figyelni, hanem a relatív elhelyezkedésükre és számukra is.
A síkbeli hibák veszélye abban rejlik, hogy a repedéseknél a görbületi sugár hiánya miatt nagy feszültségek koncentrálói. A térbeli hibák, mint a pórusok, gázbuborékok vagy bármilyen zárvány bizonyos görbületi sugarúak, ezért kisebb veszélyt jelentenek, még ha nagyobbak is.
A repedés tövénél kis lekerekítéssel a benne ható feszültségek értékelésére a K1 feszültségintenzitási tényezőt alkalmazzuk, amely lehetővé teszi a törésmechanika értékelését. A feszültségintenzitási tényező akkor határozható meg, ha a tönkremenetelhez szükséges feszültség kisebb, mint az anyag folyáshatára. A képlet határozza meg:
ahol a a külső hiba mérete (magassága), vagy a belső hiba fele;
bm - húzófeszültség;
bv - hajlítófeszültség;
Мm és Мв együtthatók, amelyek értékét a hiba méretének az alkatrész vastagságához viszonyított aránya és a hiba helye határozza meg;
Q a hiba alakjától függő együttható.
Azoknál a hegesztett kötéseknél, amelyek nem esnek ki hegesztés utáni izzításnak, a belső feszültségek csökkentése érdekében kritikus repedésnyílás (COD) számításokat kell alkalmazni a hegesztési hibák elfogadhatóságának felmérésére. A K1 együttható kiszámítása, vagy a kritikus nyílás értékének meghatározása lehetővé teszi egy lehetséges megengedhető hegesztési hiba értékének nagy pontosságú meghatározását.
