Дефекты сварных соединений являются следствием неправильного выбора или нарушения технологического процесса изготовления сварной конструкции, применения некачественных сварочных материалов и низкой квалификации сварщика.
Дефекты сварки плавлением классифицируют по месту расположения на поверхностные, внутренние и сквозные.
К поверхностным дефектам относят: непровары в корне шва; подрезы; наплывы; кратеры; занижение (ослабление) лицевой поверхности шва; вогнутость корня шва; смещение сваренных кромок;
резкий переход от шва к основному металлу (неправильное сопряжение сварного шва); брызги металла; поверхностное окисление; поверхностные трещины.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
сквозным дефектам относят трещины и прожоги.
Помимо дефектов – несплошностей к дефектам сварки плавлением относят: искажение формы соединения, связанное с деформацией, и несоответствие геометрических размеров сварного шва или точек, регламентированным значениям, установленным НТД.
Непровары(в корне шва, между отдельными слоями по кромке с основным металлом) – дефект в виде местного несплавления вследствие неполного расплавления свариваемых кромок или поверхностей ранее выполненных валиков (рис. 1). Причины образования дефекта – малая погонная энергия, неудовлетворительная подготовка поверхностей, неправильная форма разделки, большая величина притупления, малые зазоры, смещение электрода, некачественная зачистка шва после выполнения прохода. Наиболее характерно при сварке алюминиевых сплавах и под флюсом. Является концентратором напряжения. Трудно выявляются в кольцевых швах. Исправление – подварка с удалением корневой части.
Прожоги (одиночные, протяженные, дискретные) дефект в виде сквозного отверстия, образовавшийся в результате вытекания сварочной ванны Возникает из-за – большой погонной энергии, увеличенного зазора, малой величины притупления и большого смещения кромок, коробления кромок и отставания их от подкладки при сварке. Характерны при сварке тонкостенных элементов, а так же первого (корневого) шва при многослойной сварке. Как правило, брак, если выполняют подварку.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
Наплывы на сварном соединении – дефект в виде натекания жидкого металла на поверхность основного или ранее выполненного валика и несплавление с ним (рис. 3). Причины образования дефекта – большой ток, большая скорость сварки, длинная дуга (повышенное напряжение), смещение электрода, большая скорость подачи присадочной проволоки, наклон электрода (неправильное ведение). Возникает с лицевой стороны соединения или обратной из-за некачественного поджатия к подкладке и, как правило, при сварке в горизонтальном и вертикальном положении, а также на спуск и на подъем. Наплывы – концентраторы напряжения. Исправление – зашлифовка.
Подрезы зоны сплавления (односторонний, двухсторонний) – дефекты в виде протяженного углубления вдоль линии сплавления основного металла и шва (рис. 4). Образуется из-за большого тока, большой скорости сварки, длинной дуги, наклона электрода (неправильное ведение). Как правило, возникает при сварке концентрированными источниками в режиме глубокого проплавления, а также при сварке угловых швов. Этот дефект концентратор напряжения. Он приводит к ослаблению сечения. Исправление – заглаживание дугой при неглубоких подрезах и подварка при глубоких подрезах.
Неплавное сопряжение сварного шва – дефект в виде резкого перехода поверхности сварного шва к основному металлу. Причины образования дефекта – несоблюдение техники сварки, большая скорость подачи присадочной проволоки. Концентратор напряжения, который возникает в угловых швах. Исправление – зашлифовка или прокатка роликами.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
Брызги металла – дефект в виде затвердевших капель жидкости металла на поверхности сварного соединения. Причины образования дефекта – несоблюдение техники сварки и длинная дуга. Возникает при сварке толстопокрытыми электродами, в СО 2 или электролучевой сварке с глубоким проплавлением. Исправление – вырубка.
Вогнутость корня шва – дефект в виде углубления на обратной поверхности сварного одностороннего шва. Причины образования дефекта – большие зазоры и малое притупление. Этот дефект возникает в стыковых и угловых швах, который приводит к ослаблению сечения шва. Исправление – подварка.
Занижение шва – дефект в виде провисания сварного шва. Образуется из-за большого зазора, большого угла разделки кромок, несоблюдения техники сварки. Возникает при сварке алюминиевых сплавов. Исправление – подварка с использованием присадочной проволоки.
Смещение сваренных кромок – дефект в виде несовпадения сваренных кромок по высоте из-за некачественной сборки сварного соединения. Возникает, как правило, при сварке стыковых тонкостенных элементов с нарушением технологии сборки. Является концентратором напряжения. Исправление – подварка
Свищ сварного шва – дефект в виде несквозного углубления в сварном шве, образовавшийся из-за некачественного основного металла или нарушения защиты сварочной ванны (рис. 5). Сопровождает поры и трещины, выходящие на поверхность. Наиболее часто возникают при сварке в СО 2. Исправление – подварка с разделкой.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
Трещины (поверхностные, внутренние, сквозные, продольные, поперечные, разветвленные) – дефект в виде разрыва в сварном шве по линии сплавления или в околошовной зоне (рис. 6). Причины образования – жесткая конструкция изделия, сварка в жестко закрепленных приспособлениях, большой время между сваркой и термообработкой, большая скорость охлаждения, ошибка в проектировании сварного шва (близко расположенные концентраторы), нарушение технологии (температура подогрева, порядок наложения швов), нарушение защиты, некачественный основной металл. Наиболее опасный и недопустимый дефект. Исправление – подварка с предварительной разделкой или засверловкой концов трещины.
Ремонт некачественных сварных соединений и контроль подварок
При обнаружении недопустимых дефектов производят ремонт сварных соединений. Ремонт дефектных участков включает следующие операции:
1.Оформление записи в технологическом паспорте на изделие в графе «ведомость замечаний» о необходимости доработки сварных соединений.
2.Разметка дефектного участка на изделии. При разметке необходимо соблюдать определённые условия. Так длина удаляемого участка должна быть на 10–15 мм больше длины обнаруженного дефекта, а ширина удаляемого участка должна быть такой, чтобы ширина шва после заварки не превышала двойной ширины шва до заварки.
Разметку выполняет слесарь, аттестованный на эту работу. Контроль правильности разметки дефектного участка осуществляет контролер БТК (бюро технического контроля).
3.Разделка (выборка) дефектного участка.
Основными способами разделки являются:
− механические (вырубание пневмозубилом, высверливание, вышлифовка, выфрезеровка);
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
4.Обработка поверхности разделки шабером или шарошкой. Шарошка – набор шлифовальных дисков или фрез разного диаметра, насаженных на один вал, а шабер – инструмент в виде заостренного с одной стороны трехгранного напильника.
Обработка поверхности разделки производится с целью устранения острых выступов и углов и обеспечения плавных очертаний разделки, а также удаления науглероженного слоя при термической разделке сталей.
Выборка на всю толщину сварного шва не выполняется. Толщина остающегося металла должна быть не менее 1 мм. После выполнения разделки производится контроль, включая рентгенографический.
5.Заварка дефектного участка. После заварки зачищаются неровности поверхности с сохранением усиления шва.
6.Повторный контроль сварного соединения неразрушающими методами. В зависимости от степени ответственности сварных соединений допускается 2-х или 3-х кратная подварка дефектного участка. При этом контролируется длина подварки и суммарная длина всех подварок на ремонтируемом изделии. Суммарная длина участков сварных швов с любыми дефекта, подлежащих доработке посредством подварки, не должна превышать 30 % при длине шва 500 мм и 20 % при длине шва более 500 мм.
Дефектные участки со сквозными трещинами не выбирают, а засверливают по концам, отступая от края трещины на 10–15 мм. Диаметр сверла 4–5 мм. Дефектный участок затем проваривают на всю толщину. При толщине металла до 2,5 мм используется сверло диаметром 1,5–2,5 мм.
Непровары в корне шва выбирают, выполняя разделку с обратной стороны сварного шва. Заварку дефектных участков, как правило, осуществляют в основном ручной сваркой. В некоторых случаях, если это допускается, заварку производят на автоматах. В качестве присадочного материала при подварке применяют проволоку той же марки, что и при сварке основного металла. Для алюминиевых сплавов перед подваркой проволоку протравливают и шабрят до металлического блеска. Возбуждение дуги при подварке производят на технологической пластине, а вывод её после окончания подварки выполняют на сварной шов. Вывод дуги на основной металл запрещается. Перед подваркой подбирают режим подварки на технологических образцах, толщина которых равна толщине подвариваемого участка в зоне участка.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
4. Охрана труда и техника безопасности
4.1 Безопасность работающих.
Безопасность труда работающих при сборке и сварке обеспечивается при проработке следующих вопросов:
- Электробезопасность заключается в исправном заземлении электрооборудования, а также постоянной проверкой за качеством изоляции токопроводящих элементов.
-защита от поражений электродугового излучения, от ожогов, причиняемых каплями расплавленного металла и шлака, от ушибов и порезов обеспечивается выдачей средств индивидуальной защиты, а также наличием специального сварочного обмундирования (сварочная роба, сварочные ботинки, краги и т.д.)
-защита от отравления вредными газами и испарениями осуществляется наличием исправной вентиляцией непременно над сварочным постом.
- средства индивидуальной защиты, выдаваемые рабочим, должны находиться в исправном состоянии для предотвращения ушибов, травм, ожогов и т.п.
- всему персоналу должен проводится инструктаж по технике безопасности, как при устройстве, так и в течении рабочего года (1 раз за год). При работе на высоте, сварщик и слесарь проходят специальный инструктаж, после чего получают разрешение на работку на высоте.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
-движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки и материалы;
- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
- повышенная температура поверхностей оборудования, материалов;
-повышенная температура воздуха рабочей зоны;
-повышенный уровень шума на рабочем месте;
-опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
-повышенный уровень электромагнитных излучений;
-повышенная яркость света;
-повышенный уровень ультрафиолетовой радиации;
-повышенный уровень инфракрасной радиации;
Все эти факторы устраняются проведением инструктажа по техники безопасности использования кран балок и других подъемных механизмов, общей техники безопасности. Также устранению физических факторов способствует своевременная проверка вентиляционных систем, освещения цеха, своевременная проверка средств индивидуальной защиты, выдача новых, проверка заземления и изоляции электрооборудования, выдача специальных беруш при работе с высоким шумом и специальной рабочей одежды.
К химическим факторам относят сварочные аэрозоли.
Данные химические факторы устраняются наличием средств защиты дыхания и наличием исправной вентиляции непосредственно на посту сварщика.
К психофизиологическим факторам относят:
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
-нервно-психические перегрузки.
Данные психофизиологические факторы устраняются введением перерывов и т.п. средств снижения психических напряжений.
4.2 Чрезвычайные ситуации.Для предотвращения аварийных ситуаций рабочим проводится специальный инструктаж по технике безопасности. В каждом цеху должны присутствовать порошковые огнетушители, ящики с песком либо емкости системы пожаротушения небольшого диаметра. Также в цеху должен присутствовать перечень действий, выполняемых в случае чрезвычайных ситуаций.
Перед сваркой в закрытых помещениях должна быть проведена проверка вентиляционных систем на посту сварщика, а также проверена изоляция электрооборудования и его заземление.
На посту сварщика не должно находиться огнеопасных материалов, а также легко воспламеняемых жидкостей (масло, бензин и т.п.). На посту сварщика должен находиться порошковый огнетушитель. За соблюдения всех мер предосторожности отвечает ответственное лицо, назначенное инструктором по технике пожарной безопасности.
В цехе должна находиться аптечка, для оказания первой помощи. В случае чрезвычайной ситуации, потерпевшему необходимо оказать первую помощь.
При ударе током, необходимо устранить воздействие тока на потерпевшего, выключив источник из сети либо откинув не заизолированный провод диэлектрическим предметом (ветка, пластмасс, прорезиненный предмет), не допустив попадания провода на себя.
При ожоге, место ожога необходимо смазать специальной мазью и забинтовать руку. При ожогах 2 и 3 степени необходимо сразу вызвать скорую, для предотвращения нежелательных последствий.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
В ходе выполнения письменной экзаменационной работы были выполнены следующие задачи:
1. Выбор материала конструкции.
2. Подбор оборудования для сборки и сварки сварной конструкции.
3. Выбор режимов сварки.
Так как все поставленные ранее задачи были выполнены, следовательно, ранее поставленная цель была достигнута.
Значимость работы состоит в том, что разработанный технологический процесс изготовления конструкции может быть применён на производстве.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Список литературы.
1 Чернышов Г.Г. Сварочное дело Сварка и резка металлов. – Москва. Учебник Издательский центр «Академия», 2015г-496с.;
2 В.С.Милютин Р.Ф. Китаев Источники питания и оборудование для электрической сварки плавлением. – Москва. Учебник – М.: Академия. – 2016 г. – 368с.;
3 Герасименко А.И. Электрогазосварщик. – Ростов-на-Дону: издательство «Феникс», 2013г
4 Маслов Б.Г. Выборнов А.П. Производство сварных конструкций. – Москва. Издательский центр «Академия» 2012г
5 Маслов В.И. Сварочные работы. – Москва. Издательский центр «Академия» 2010г
6 Овчинников В.В Технология электросварочных и газосварочных работ Учебник: Москва. Издательский центр «Академия» 2010г
7 Галушкина В.Н.Технология производства сварных конструкций - Учебник: Москва. Издательский центр «Академия» 2010г
8 Куликов О.Н. Ролин Е.И. Охрана труда при производстве сварочных работ. – Москва. Издательский центр «Академия»2010г
9 Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений –Учебник: Москва. Издательский центр «Академия» 2010г
10 Овчинников В.В Технология электросварочных и газосварочных работ Учебник: Москва. Издательский центр «Академия» 2010г
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
1 ГОСТ 9467–75 Электроды покрытые, металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей.
2 ГОСТ 5246 -84 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные.
3 ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий.
4 ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные
типы конструктивные элементы и размеры.
5 ГОСТ 8050–85 Двуокись углерода газообразная.
6 ГОСТ 23118–99 Конструкции стальные строительные.
7 ГОСТ 19282–89 Низкоуглеродистая, низколегированная толстолистовая сталь
8 ГОСТ 23518-79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные.
под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы.
9 ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы. Конструктивные элементы и размеры.
10 ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия.
11 ГОСТ 13821-77 Выпрямители однопостовые с падающими внешними
характеристиками для дуговой сварки. Общие технические условия.
12 ГН 2.2.5.686-98 Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, гигиенические нормативы.
13 ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением Основные положения.
14 ГОСТ Р ИСО 17637-2014 Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением.
15 СТП 012-200 Заводское изготовление стальных конструкций.
| ТКТТС.О. 15.01.05. СВК-1-17. ПЭР. ПЗ |
| Дата |
| Подп. |
| № докум. |
| Лист |
| Изм. |
| Лист |
Интернет - ресурсы
1 Автоматизация производства в машиностроении. – Режим доступа: https://www.ingener.info/pages-page-4.html;
2 Сварка. Резка. Металлообработка. – Режим доступа: https://www.autowelding.ru;
3 Сварочные технологии. – Режим доступа: https://svar-tech.com;
4 Сварка и сварочное оборудование. – Режим доступа: https://www.cbapka.ru;
5 Все о сварке, сварочных технологиях и оборудовании. – Режим доступа: https://weldingsite.com.ua;
6 Виртуальный справочник сварщика. – Режим доступа: https://svarka-info.com;
7 Сварка: оборудование и технологии. Для любителей и профессионалов. – Режим доступа: https://www.prosvarky.ru;
8 Информационный сайт о сварке. - Режим доступа:
https://www.osvarke.com/mma.html;
9 Все для надежной сварки. – Режим доступа: https://www.svarkainfo.ru.
10 Нормативно-технические документы. - Режим доступа: https://www.complexdoc.ru
11 Нормативно – техническая документация «Сварка». – Режим доступа: https://www.svardoc.ru.
12 Электронная библиотека. Электронные учебники. Форма доступа: https://subscribe.ru/group/mehanika-studentam/