Контроль качества наплавки

Контроль качества наплавки

Содержание:

Введение

1.Виды  дефектов.

2.Способы  устранения дефектов.

3.Качества  материалов для наплавки.

4.Контроль  качества наплавки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Наплавка — это нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением.

            Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

            Наплавка функциональных покрытий служит для получения на поверхности изделий слоя с необходимыми свойствами. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придаёт особые заданные свойства: износостойкость, жаростойкость, жаропрочность, коррозионную стойкость и т. д.

            Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:

• минимальное проплавление основного металла;
• минимальное перемешивание наплавленного слоя с основным металлом;
• минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;
• занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

 

Наплавку производят при восстановлении изношенных и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат корпусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Виды дефектов

Виды поверхностных дефектов и причины их образования

Наряду с легирующими элементами, обеспечивающими высокую жаростойкость сплавов, в них содержатся также и примесные элементы, попадающие в сплав с шихтовым материалом и в процессе плавки. К вредным примесям относятся сера и фосфор, оказывающие отрицательное воздействие на механические свойства металлов и снижающие жаростойкость материала.

Очень сильно снижает жаростойкость сплавов углерод. Повышение содержания углерода с 0,04-0,05% до 0,10-0,12% может значительно снизить срок службы нагревательных элементов.

Вредными примесными элементами для никельхромовых сплавов являются также титан и марганец.

Различные производители выпускают никельхромовые сплавы марок Х15Н60, Х20Н80, Х15Н60-Н, Х20Н80-Н и др., однако проигрывают и в стоимости и в качестве. Сплав Х15Н60, Х20Н80, в связи с низкой жаростойкостью предназначен только в качестве реостатного материала (ГОСТ 12766.1-90). Сплав марки Х20Н80-Н (ГОСТ 10994-74), относится к сплавам жаростойким, работающим в окислительной атмосфере, среде азота, аммиака, серы, их соединений используется при изготовлении нагревательных элементов.

Касаясь вопросов производства изначально следует обращать внимание на процесс горячей прокатки слитков деформированных заготовок имеющиеся на них поверхностные дефекты изменяют свою форму и размеры. Углубленные дефекты, как правило, уменьшают свою глубину, но при определенных условиях могут закрываться снаружи и переходить в под поверхностные дефекты.

Выступающие дефекты при прокатке уменьшают свою высоту или раскатываются по поверхности основного металла, образуя плены. Однако в процессе горячей прокатки даже заготовок, не имеющих поверхностных дефектов, они могут образовываться из-за возникновения морщин, складок, заусенцев, закатов, отпечатков, царапин и т.д.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся поверхностные дефекты и неправильности форм профиля металла, которые при значительных размерах могут выводить в брак или существенно снижать качество полуфабрикатов, и не позволяют получить требуемое качество поверхности после их обработки.

Закаты - слой металла, окисленный или загрязненный, внутренней поверхностью прикатанный к основному металлу. Закаты обычно имеют след на поверхности. Они возникают при горячей прокатке с образованием заусенцев, которые закатываются в последующих калибрах. Закаты обычно изогнуты под острым углом к поверхности. Сильно раскатанные закаты трансформируются в плены. Иногда закаты встречаются в комбинации с поверхностными инородными включениями.

Заусенцы - продольные выступы на прокатеразличной толщины и ширины - образуются при переполнении металлом калибров. Заусенцы могут возникать на одной или обеих боковых сторонах изделий. При прокатке круглых профилей заусеницы часто появляются   при свертывании предчистового овального раската в круглом калибре. В этом случае величина заусенца постепенно возрастает до определенного размера, а 
затем остается постоянной.

Волосовины - дефекты, подобные закатам, но ориентированные под углом 90° к поверхности. Волосовины чаще возникают от наличия пор в металле, особенно при их скоплении. Бывают комбинации закатов и волосовин. На проволоке диаметром 8,0 мм волосовины имеют глубину до 0,11 мм, на катанке диаметром до 10,0 мм - 0,22 мм.

Усадочная раковина - рябизна на прокате. Чаще она обнаруживается в катанке и прутках, прокатанных из слитков, отлитых в изложницы.

Сегрегация - включение и выкрашивание нерастворенных частиц инородного металла в основном.

Поверхностные включения от выкрошившихся частиц валков, загрязнений, окалины, частиц металла от плен, заусенцев. Чаще такие загрязнения накапливаются в проводках и налипают на валки. Они могут выкрашиваться из поверхностного слоя проката, образуя углубленные дефекты. Язвенная   поверхность рябизна - углубления от вытравленной вкатанной окалины.

Морщины - складки на боковой внеконтактной поверхности проката, которые часто в последующих калибрах переходят на контактную поверхность, образуя закаты. Углубления от вдавливания в прокат наваров металла на валках при прокатке могут трансформироваться в морщины.

Плёны - раскатанные на поверхности основного металла тонкие окисленные слои металла, местами соединяющиеся с основным металлом. Плёны могут образовываться от раскатки различных наплывов, наваров на литых слитках, при раскатывании заусенцев морщин и т.д.

Расслоения чаще возникают при раскатке скоплений газовых пузырей, 
осевой рыхлости, неметаллических включений, от истирания в волочильном 
стане, при небрежной резке, повреждениях при горячей прокатке и при 
механических повреждениях.

Риски, царапины происходят при использовании изношенной валковой арматуры, роликов рольганга, от наваров металла на проводки и желоба.

Отпечатки появляются из-за выкрашивания и износа поверхности валков или наваренных наних частиц металла и окалины.

Овальность одного бока круглого профиля происходит из-за неправильной установки проводок.

Горизонтальный диаметр круглого профиля меньше вертикального. Дефект возникает из-за неполного заполнения калибра. Причины дефекта - недостаточное количество металла, поступающего в калибр, и повышенная скорость прокатки.

Заусенцы на одной боковой стороне при правильной или плоской другой в круглом профиле. Такой дефект возникает при несимметричности установки проводок.

Уступы на обеих боковых сторонах круглого профиля возникают вследствие горизонтального смещения валков в осевом направлении.

Уступ на одной боковой стороне круглого профиля. Если верхний валок сдвинут относительно нижнего, то прокатываемый металл касается боковой поверхности калибра одного валка и не прижимается к боковой поверхности калибра другого валка.

Притуплённые верх и низ круглого профиля. Этот дефект может вызываться слишком тупыми углами чистового овала.

Свертывание профиля может возникать из-занесоответствия ширины заготовки ширине калибра, когда боковые стенки калибра не поддерживают прокатываемую на ребро полосу, атакже из-занеправильности формы профиля, задаваемого в калибр, неправильной расточки валков и установки вводных проводок, сильно выработанного чистового круглого калибра, неравномерного нагрева и охлаждения прокатываемого металла, прокатки в одних калибрах различных марок сплавов, наличия на задаваемой овальной полосе петель. Увеличение угла выпуска в калибрах на 2-5° и снижение обжатий способствуют устранению свертывания раскатов.

Наружные трещины, рванины могут быть вызваны пониженной пластичностью металла, несоответствием калибровок, неравномерным обжатием по ширине поперечного сечения, несоответствием температуры нагрева металла, перегревом, пережогом, наличием внутренних напряжений, скручиванием раската, высокой скоростью прокатки, низкой температурой валков, большой разностью диаметров катающих калибров, масштабным фактором (крупный раскат обладает меньшей пластичностью), резким охлаждением металла, тепловыми и структурными напряжениями, совместным влиянием остаточных напряжений разного рода.

Все эти дефекты приводят к значительному сокращению срока службы нагревательных элементов, что в конечном итоге приводят к значительным финансовым затратам, в связи с необходимостью более частых внеплановых замен нагревательных элементов изготовленных из некачественных материалов. Покупая дешевый материал имеющий низкие технико-эксплуатационные характеристики можно рассчитывать в лучшем случае на его криминальное происхождение, в худшем к вышеизложенным дефектам следует прибавить возможность фальсификата. 

 

 

 

 

 

 

 

2.Способы устранения дефектов

1. Отклонение по ширине и высоте  швов, катету, перетяжки швов. Размеры  швов не соответствуют требованиям  ГОСТа.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр швов и проверка размеров шаблонами. Устраняется срубанием излишков металла, зачисткой швов, подваркой узких мест шва.

2. Подрезы зоны сплавления — дефекты в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр швов. Зачистка места подреза, подварка шва.

3. Пора в сварном шве — дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом. Цепочка пор — группа пор в сварном шве, расположенных в линию.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, осмотр излома шва; рентгено - и гаммаконтроль, контроль ультразвуком, магнитографический метод контроля и др. Выстрогать скопление пор, зачистить, подварить. Уплотнить проковкой в процессе сварки при температуре светло-красного цвета шва.

4. Свищи — дефекты в виде воронкообразного углубления.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, удалить рубкой или строжкой, зачистить, подварить.

5. Непровар — дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных сваликов сварного шва.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр излома. Внутренний контроль. Полностью удаляют (вырубают или выстрагивают, зачищают и подваривают).

6. Наплыв на сварном соединении — дефект в виде натекания металла шва на поверхность основного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, наплыв подрубить, удалить, непровар подварить.

7. Шлаковые включения — дефекты в виде вкрапления шлака.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр излома шва. Рентгено- и гаммаконтроль, контроль ультразвуком, магнитографический контроль. Удаляют, зачищают, подваривают.

8. Трещины — дефекты сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, осмотр излома, рентгено- и гаммаконтроль, контроль ультразвуком и магнитографический метод. Полностью удалить, зачистить, подварить.

9. Прожог — дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, удалить (вырубить или выстрогать), подварить.

10. Кратер — углубление, образующееся под действием давления пламени при внезапном окончании сварки.  

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, зачистить, подварить.  

 

11. Брызги металла — дефекты в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения.

Способ выявления и устранения: Внешний осмотр. Зачистка поверхности. Применение защитного покрытия марки П1 или П2.

12. Перегрев металла - металл имеет крупнозернистую структуру, металл хрупкий, непрочный, неплотный. Исправляют термообработкой. Причина: сварка пламенем большой мощности.

13. Пережог металла - наличие в структуре металла окисленных зерен, обладающих малым сцеплением из-за наличия на них пленки оксидов. Возникает при избытке кислорода в пламени (если это не требуется техпроцессом, как при сварке латуни). Пережженный металл хрупок и не поддается исправлению. Определить его можно по цветам побежалости (на стали).

Способ выявления и устранения

 

 

 

 

  

 

3.Качества материалов для наплавки.