14 Зварні з’єднання
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №14
«КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ЗВАРНИХ СПОЛУКІВ І ШВІВ»
Освоїти методику перевірки якості зварених
з'єднань та швів.
Вивчити основні види дефектів зварних швів, що виникають при зварюванні виробів, навчитися визначати їх та робити висновок про причини їх
появи та способи попередження та усунення.
1. Вивчити основні положення ДЕРЖСТАНДАРТ 5264-80 «Ручна дугова
зварювання. З'єднання зварені».
2. Усвідомити основні етапи комплексу заходів щодо контролю
якості зварювальних робіт.
3. Вивчити класифікацію дефектів зварених швів.
4. Ознайомитись у лабораторії з різними методами контролю якості зварних з'єднань та швів.
5. Виконати експериментальну частину, визначити вид дефекту зварного шва, вказати
причини, що його викликали, дати висновок про способи його усунення та попередження.
6. Скласти звіт.
3.Обладнання робочого місця
Набір еталонних дефектів зварних з'єднань та швів; зразки зварних з'єднань та швів, що мають дефекти; ультразвуковий дефектоскоп з
4. План виконання роботи
1. Вивчити теоретичний матеріал, що відноситься до теми
лабораторної роботи Усвідомити причини появи внутрішніх
напруг та деформацій, що призводять до появи дефектів. Заходи їх зменшення та попередження.
2. Вивчити етапи системи контролю якості зварних з'єднань та швів.
3. Вивчити класифікацію дефектів, їх назву, характерні особливості, причини появи та способи усунення.
4. Провести дослідження якості зварного шва за допомогою ультразвукового дефектоскопу.
5. Дати висновок про якість зварного з'єднання (за завданнямвикладача) методом візуального контролю. Вказати способи усунення виявлених дефектів.
5. Довідкові дані
Причини, що призводять до порушення якості зварювальних з'єднань та швів.
Якість зварних з'єднань визначає надійність та довговічність роботи машин, обладнання, різних конструкцій, робочих органів, виготовлених або відновлених з використанням зварювання.
При зварюванні металів, особливо зварюванню плавленням, в процесі їх нагрівання і подальшого охолодження виникають значні внутрішні напруги, що призводять до залишкових напруг і деформацій.
До причин, що викликають напруги і деформації при зварюванні
належать такі: нерівномірне нагрівання; усадка наплавленого металу
під час переходу їх у твердий стан; структурні зміни наплавленого або основного металу зоні термічного впливу, що супроводжуються
зміною його обсягу та ін.
Напруги, що виникають внаслідок змін структури металу,
Величина деформацій та напруг залежить також від виду зварювання, форми деталей, їх розмірів та зони нагріву металу. Так при електродуговому зварюванні деталей простої форми напруги та деформації менш виражені. Газове зварювання викликає підвищені деформації внаслідок більшої зони термічного впливу.
Крім зазначених технологічних факторів, що призводять до можливої появи дефектів при зварюванні, існують інші, пов'язані з неправильним підбором обладнання, електродів або присадного матеріалу, вибором режимів зварювання.
Важливе значення для отримання необхідної якості має попередня підготовка виробів до зварювання - підготовка кромок, виконання обробки та очищення зони зварного шва, величина нахльостування деталей та ін.
Інарешті, визначальним чинником якості зварних з'єднань та швів є кваліфікація зварювальника та техніка виконання роботи.
Етапи комплексу заходів щодо контролю якості зварювання.Контроль якості зварних з'єднань та швів здійснюється як до початку самого процесу зварювання, так і ході його виконання та завершення.
У системі комплексу заходів контролю якості зварних з'єднань виділяють три етапи:
1.Попередній контроль.Він включає в себе перевірку якості металу виробів, що зварюються на відповідність сертифікату за фізико-механічними та хімічними показниками; правильний вибір електродного чи присадного матеріалу; флюсу; перевірку стану зварювальної апаратури та обладнання (газового пальника, наконечників) та правильний їх підбір.
На цьому етапі визначають режим зварювання, встановлюють розрахункову величину зварювального струму, регулюють полум'я газового пальника. Перевіряють якість попередньої підготовки кромок виробів, що зварюються відповідно доГОСТ 5264-80, усвідомлюють основні елементи та прийоми техніки виконання роботи зварником - кут нахилу електрода, швидкість зварювання, порядок накладання шва та ін.
Остаточний контроль.Виконується після завершення роботи і є визначальним при прийманні виробу та визначенні витрат на його виготовлення, включаючи оплату праці зварювальника.
Остаточний контроль виконується шляхом зовнішнього огляду зварного з'єднання; обмірювання зварного шва на відповідність вимогам ГОСТ 5264-80; випробування міцності, однорідності та щільності наплавленого металу. Наявність течій, тріщин, пір, пропалів визначають з використанням води, повітря, гасу, аміаку, вакууму. Для визначення внутрішніх дефектів зварного шва використовують просвічування рентгенівськими.або гамма променями; проводять металографічні дослідження; механічні випробування. Для таких випадків використовують ультразвуковий дефектоскоп; люмінесцентний та магнітний методи контролю.
На попередньому етапіконтролю важливо правильно оцінити зварюваність металів та призначити оптимальну технологію зварювання.
На заключному етапівикористовують не всі перелічені методи контролю. Метод контролю якості зварних з'єднань і швів вибирають залежно від призначення зварного виробу, вимог, які пред'являються до цього виробу технічними умовами.
При виборі необхідного методу контролю слід також керуватися вимогами ГОСТ 3242-79.
Обов'язковому зовнішньому оглядупідлягають усі зварні з'єднання та варильні шви незалежно від їх призначення, технічних умов та наступних методів контролю.
Зовнішнім оглядом виявляють невідповідність геометричних параметрів шва вимогамГОСТ 5264-80; наявність наплавів, підрізів, пропалів, тріщин, газових пор та інших дефектів. При цьому також визначай: величину та характер можливих деформацій зварного виробу, та способи та усунення.
Просвічуванням ультразвуковим дефектоскопом та іншими подібними методами та приладами, що відносяться донеруйнівних методів контролювизначають дефекти зварного шва і металу на будь-якій глибині (товщині).
Металографічними методамиконтролю виявляють дефект] внутрішньої будови наплавленого металу шва та навколошовної зони неоднорідність структури, наявність пір, неметалевих включень. Ці методи відносяться доруйнівним методам контролю.
Для особливо відповідальних конструкцій та зварних виробів, проводячимеханічні випробування зварнихз'єднань*що складаються зі статичних динамічних випробувань.
При статичнихвипробуваннях зварні вироби піддають розтягуванню, стиску, вигину (загину), визначають твердість.
При динамічнихвипробуваннях проводять ударні випробування, випробування на втому та вібраційні випробування.
Порядок та умови випробувань регламентуються стандартом.
У практиці інженера методами контролю якості зварних з'єднань і швів, що найчастіше використовуються, є зовнішній огляд, нескладні неруйнівні методи контролю, наприклад, перевірка цілісності наплавленого металу шва.
Нижче наводитьсягкласифікаційна таблиця найбільш поширених дефектів зварних швів, наводиться їх назва, даєте: опис, причина появи та спосіб усунення (таблиця 1).