Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Varjenje je eden glavnih procesov večine inženirskih industrij. Poleg tega se varjenje pogosto uporablja v vsakdanjem življenju za povezovanje kovinskih konstrukcij, saj ima prednosti pred drugimi metodami.
Prednosti metode so:
- Zagotavlja boljšo tesnost pri povezovanju cevovodov kot z navojnimi priključki.
- Zmanjšuje materialne stroške za nakup strojne opreme pri izdelavi ograj, stopnic in drugih kovinskih konstrukcij.
- Izgleda organsko kot del montažnih kovinskih izdelkov, saj je kakovostno izdelan zvar vedno čist. Zaradi tega se varjenje pogosto uporablja pri izdelavi visoko umetniških kovinskih konstrukcij, vključno s povezovanjem elementov, izdelanih z umetniškim kovanjem.
Toda zvari niso vedno izdelani z visoko kakovostjo. To je še posebej opazno, če je v varjenju enega izdelka sodeloval mojster z bogatimi proizvodnimi izkušnjami in novinec. Profesionalno izdelan šiv z vizualnim pregledom ne bo nikoli povzročil vprašanj, za razliko od previsov ali neobloženih delov šiva, ki jih je naredil novinec. Toda to je samo zunanja slika. Prav tako je pomembno, v kakšnem stanju je kovina znotraj. Od tega je zelo močno odvisna trdnost varjenega spoja in drugih lastnosti.
Upoštevajte napake, ki se lahko pojavijo v zvarih, njihove vzroke, načine za preprečitev njihovega pojava, kot tudi možnosti za odpravo.
Vzroki napak
Obstajata dve vrsti dejavnikov, ki vplivata na kakovost varjenja:
Cilj - povezan z lastnostmi varjenih materialov, obnašanjem kovin v pogojih, ki jih narekuje tehnološki proces. Ni čudno, da je ena od pomembnih lastnosti katerekoli zlitine varljivost. Včasih je potrebno zavariti materiale s slabo varljivostjo. Takšne naloge so včasih določene v majhni ali individualni proizvodnji. Tudi ob popolnem upoštevanju zahtev tehnološkega procesa se lahko ohrani določen odstotek napak, ki jih je treba uradno šteti za veljavne.- Subjektivno - odvisno od izvajalcev. Poleg tega morajo izvajalci vključevati ne le delavce, ki opravljajo varjenje, temveč tudi tehnologe, ki so odgovorni za pravilnost procesnih parametrov, pravilno izbiro opreme in načinov varjenja.
Glavni subjektivni vzroki napak pri varjenju so:
- napake pri pripravi varjenih površin;
- uporaba orodja, ki ni določeno s strani tehnologa;
- nepravilno delovanje varilnega orodja;
- malo izkušenj in nizke usposobljenosti varilca;
- odstopanje od zahtevanih načinov varjenja.
Vrste napak pri varjenju
Napake varjenih spojev lahko razdelimo v dve skupini:
- Zunanja, katere prisotnost postane vidna s šivom s prostim očesom.
- Notranja, katere identifikacija zahteva uporabo posebnih nadzornih naprav.
V nekaterih virih se napake od konca do konca razlikujejo v ločeno skupino, vendar so z znanstvenega vidika zunanje, saj so odkrite med inšpekcijskim pregledom.
Zunanje pomanjkljivosti
Ker so vidne zunanje napake, so povezane s kršitvijo geometrije šiva in sosednjih področij materiala. Pri ročnem varjenju je v veliki večini primerov napaka povezana z nizko usposobljenostjo varilca ali brezbrižnostjo pri opravljanju dela. Pogosto lahko opazujete napake v smeri elektrode in njenega gibanja. Pri samodejnem varjenju lahko pride do okvare zaradi dela na okvarjeni varilni opremi.
Najpogostejše vrste zunanjih napak so:
- Odstopanje v širini in višini. Glavni razlogi za nastanek so običajno slaba priprava varjenih robov in njihovo nezadostno prileganje, neenakomeren premik elektrode, odstopanje od zahtevanih načinov. Ta napaka ne samo da pokvari videz izdelka, ampak tudi zmanjša mehanske lastnosti, saj se kovinski zvar ohlaja neenakomerno, kar lahko povzroči notranje napetosti in celo plastično deformacijo.
Noduli So glavni problem mnogih novincev, ki so pred kratkim obvladali poklic varilca. Pojdite v procesu prekomernega puščanja kovine elektrode na združenih površinah brez taljenja. Pojav nagnjenosti prispeva k prisotnosti skale na varjenih elementih, kar kaže na slabo pripravo površin. S premajhno hitrostjo premikanja elektrode nastane odvečna staljena kovina, ki se strdi brez povezave z osnovnim materialom. Nizka obločna napetost, dolg oblok, visok tok lahko povzroči tudi povešanje napetosti. Tudi premik elektrode glede na os varjenja, ki se izvaja, lahko privede do te skupne napake. Treba je opozoriti, da pritoki ne vplivajo vedno na mehanske lastnosti in tesnost povezave. Zato je v nekaterih primerih dovoljeno delovanje zvarov s prekrivanjem, če videz izdelka ni posebej pomemben.- Undercut - napaka, ki se lahko šteje za nasprotni pritok. Je utor na obeh straneh zvara. Posledica tega je lokalno zmanjšanje debeline, ki negativno vpliva na lastnosti trdnosti izdelka. Pri previsoki hitrosti varjenja in visoki napetosti se lahko pojavi podrez. Če se med izvedbo kotnega spoja med vodoravnimi in navpičnimi površinami premakne elektroda nad osjo šiva, bo staljena kovina hitro iztekla in nad osjo se bo pojavila spodrezana nit.
- Pomanjkanje penetracije je še ena pogosta vrsta napake, ki jo najpogosteje povzroči neizkušen varilec. Pomanjkanje penetracije je odsotnost zlitja med nalepljenimi elementi ali med kovino zvara in osnovnim materialom. Pri večplastnem varjenju lahko pride do nepopolne fuzije med posameznimi plasti. Glavni razlog za nastanek te napake so slaba priprave površine, prisotnost rje ali lestvice, podcenjena vrzel med naležnimi površinami, povečana hitrost varjenja, premik elektrode glede na izvedeni šiv in nizka jakost toka. Pomanjkanje penetracije bistveno zmanjša trdnost varjenega spoja, za tesnost pa je pogosto kritična.
- Nezdrobljeni utori. Imenujejo se kraterji. Predstavljajo poglobitve, ki se običajno oblikujejo na mestih ostrega ločevanja loka. Lahko ga spremlja krhkost, ki povzroča razpoke.
Zunanje razpoke. Lahko so nameščeni vzdolžno in prečno. Ne le v varjenju, temveč tudi v osnovni kovini. V slednjem primeru se nahajata v območju varjenja, ki je prizadeto s toploto, to je v bližini šiva. Vzrok za nastanek razpok je lahko obremenitev zaradi neenakomernega segrevanja in hlajenja. Prisotnost por in pomanjkanje penetracije lahko povzročita razpoke.- Pregorevanje - skozi penetracijo, ki ga spremlja uhajanje tekoče kovine z napačne strani izvedenega zvara. Pregori se ponavadi pojavijo zaradi velikih tokovnih vrednosti, večjega razmika med povezanimi robovi ali slabega stika in nizke hitrosti gibanja elektrod.
Notranje napake
Prisotnost notranjih napak v zvaru ni vedno očitna. Skrita zakonska zveza je še posebej nevarna, zato je treba vse varjene spoje skrbno nadzorovati.
Upoštevajte glavne vrste notranjih napak:
Pore. Pojavijo se med absorpcijo vodika, ogljikovega monoksida in drugih plinov s staljeno kovino, ki ni imela časa, da bi izstopala na površini kovine, ko se strdi. Pore so mehurčki, napolnjeni s plinom. Običajno se pojavijo, če so neustrezno izbrane elektrode ali njihovo skladiščenje v vlažnem okolju, prisotnost na mestu spajanja rje ali lestvice.- Vključki oksidov in žlindre. Oblikovan je bil, če je čezmerno dolg lok. Znatno zmanjša lastnosti trdnosti šiva. V kritičnih konstrukcijah so dovoljeni samo posamezni vključki.
- Puščanje roba korena ali šiva. Inherentno podoben zunanji pomanjkanje penetracije, vendar vizualno neopazno, saj se nahaja v debel kovine.
- Notranje razpoke. Mehanizem videza je podoben videzu zunanjih razpok.
- Pregrevanje. Bistvo napake je v grobi strukturi. Velika zrna imajo manjšo površino lepljenja med njimi, zato se zmanjšata trdnost in duktilnost. Včasih je ta napaka primerna za toplotno obdelavo.
- Izgorevanje je pojav oksidiranih zrn, katerih oprijem med seboj bistveno slabi, kar dramatično poveča krhkost. Izgorevanje, za razliko od pregrevanja, je nepopravljiva zakonska zveza.
Metode nadzora
Da bi preprečili nastanek napak, je treba sistematično pregledati na vseh stopnjah proizvodnje: pred, med varjenjem in po koncu.
- Pred varjenjem, pripravo spojenih površin se preveri njihova geometrija.
- Pri tem se skrbno spremlja skladnost z vsemi procesnimi parametri, vključno z varilnimi načini.
- Po varjenju sledi kontrola končnega izdelka.
Glavni načini za odkrivanje napak v zvarih:
- Vizualni pregled in preverjanje geometrije. Povečevalno steklo naj bi se uporabljalo za zaznavanje majhnih površinskih razpok in por. Kovino očistimo s brusnim papirjem in jedkamo z raztopino dušikove kisline. Nastala mat površina, na kateri so razpoke bolj opazne. Po pregledu odstranimo kisle ostanke.
Preskušanje mehanskih lastnosti. Skupaj z izdelkom so varjeni vzorci, ki se pošljejo v laboratorij za določitev začasne odpornosti, relativnega raztezka, udarne trdnosti.- Nadzor makrostrukture. Izvaja se na vzorcih, ki so bili polirani in jedkani.
- Nadzor mikrostrukture. Izvede se na vzorce z mikroskopom. Ta raziskovalna metoda omogoča odkrivanje pregorevanja, meje zrn zrn, spremembe v strukturi kovin, mikropokline.
- Hidravlični in pnevmatski preskusi. Uporablja se za nadzor plovil in cevovodov.
- Rentgenska kontrola. Rentgenski prenos omogoča odkrivanje por, nepopolne penetracije, razpoke, vključke žlindre.
- Ultrazvočni nadzor. Izdelan z uporabo ultrazvočnega detektorja razpok. Visokofrekvenčne vibracije prodrejo v kovino in se odbijejo od razpok, por in drugih napak.
- Preverite interkristalno korozijo. Opravite samo za izdelke, ki so izpostavljeni jedkim medijem.
Načini za odpravo napak
Pogosto so napake pri varjenju ne izločene in povzročajo zavrnitev izdelka. Seveda, nihče ne bo odvrnil previsnega dela ograje, vendar je za ključne dele nadzor vedno potreben.
Nekatere napake je mogoče odpraviti:
Nodule odstranimo mehansko z brusilnim orodjem.- Velike razpoke so predmet varjenja. Položaj razpoke se izvrtajo in očistijo z abrazivom.
- Majhne razpoke in nesposobnost za odpravo težje. Običajno zahteva popolno uničenje zvara, novo temeljito odstranjevanje in ponovno varjenje.
- Podkazi odpravljajo varjenje tankih plasti kovine.
- Pregrevanje se lahko odpravi z določenimi pogoji toplotne obdelave.
Po odpravi vseh pomanjkljivosti, je del predmet večkratnih, še bolj natančen nadzor, ki bo zagotovil, da ni nobenih napak. V primeru ponavljajočega odkrivanja napak je dovoljeno opraviti dodatne popravke. Vendar pa se takšni postopki lahko ponavljajo največ trikrat, sicer obstaja velika verjetnost za močno zmanjšanje mehanskih lastnosti materiala.
Pogosto je težko variti brez napak. Vendar pa bo stalna praksa in dosledno upoštevanje tehnologije zmanjšalo njihovo število na minimum . Poznavanje teoretičnih izhodišč pa bo pripomoglo k ustrezni organizaciji tehnološkega procesa, da bi dobili kakovostne izdelke.