Технология сварки двутавровой балки

При макроструктурном методе изучают макрошлифы и изломы металла невооруженным глазом или с помощью лупы. Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.

При микроструктурном анализе исследуется структура металла при увеличении в 50 - 2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие оксидов, засоренность металла шва неметаллическими включениями, величину зерен металла, изменение состава его, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры. Методика изготовления шлифов для металлографических исследований заключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальными травителями. Металлографические исследования дополняются измерением твердости и при необходимости химическим анализом металла сварных соединений. Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих условия эксплуатации сварных конструкций: определение коррозионной стойкости для конструкций, работающих в различных агрессивных средах; усталостной прочности при циклических нагружениях; ползучести при эксплуатации в условиях повышенных температур и др.

Применяют также и методы контроля с разрушением изделия. В ходе таких испытаний устанавливают способность конструкций выдерживать заданные расчетные нагрузки и определяют разрушающие нагружения, т.е. фактический запас прочности. При испытаниях изделий с разрушением схема нагружения их должна соответствовать условиям работы изделия при эксплуатации. Число изделий, подвергающихся испытаниям с разрушением, устанавливается техническими условиями и зависит от степени их ответственности, системы организации производства и технологической отработанности конструкции.

К разрушающим методам контроля относятся способы испытания контрольных образцов с целью получения необходимых характеристик сварного соединения.

Эти методы могут применяться как на контрольных образцах, так и на отрезках, вырезанных из самого соединения. В результате разрушающих методов контроля проверяют правильность подобранных материалов, выбранных режимов и технологий, осуществляют оценку квалификации сварщика.

Механические испытания являются одним из основных методов разрушающего контроля. По их данным можно судить о соответствии основного материала и сварного соединения техническим условиям и другим нормативам, редусмотренным в данной отрасли.

К механическим испытаниям относят:

испытание сварного соединения в целом на различных его участках (наплавленного металла, основного металла, зоны термического влияния) на статическое (кратковременное) растяжение;

статический изгиб;

ударный изгиб (на надрезанных образцах);

на стойкость против механического старения;

измерение твердости металла на различных участках сварного соединения.

Контрольные образцы для механических испытаний варят из того же металла, тем же методом и тем же сварщиком, что и основное изделие.

В исключительных случаях контрольные образцы вырезают непосредственно из контролируемого изделия. Варианты образцов для определения механических свойств сварного соединения показаны на рис. 6.

Статическим растяжением испытывают прочность сварных соединений, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение. Статический изгиб проводят для определения пластичности соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом.

Ударный изгиб - испытание, определяющее ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения твердости можно судить о прочностных характеристиках, структурных изменениях металла и об устойчивости сварных швов против хрупкого разрушения. В зависимости от технических условий изделие может подвергаться ударному разрыву.

Заключение

Следует отметить, что среди перечисленных методов контроля нет такого, который гарантировал бы выявление всех дефектов сварки. Каждый из этих методов обладает своими преимуществами и недостатками. Например, при использовании радиационных методов контроля достаточно уверенно обнаруживают объемные дефекты небольшого размера (0,1 мм и более) и значительно хуже - несплавления, трещины и стянутые непровары (~ 35-40%). Ультразвуковой метод, наоборот, более чувствителен к плоскостным дефектам и малоэффективен при контроле конструкций с дефектами в виде пор размером 1 мм и менее. Для выявления поверхностных дефектов применяют или капиллярный, или магнитные методы контроля.

Практика показывает, что правильная организация процессов контроля, а также умелое применение того или иного метода или сочетания методов при контроле позволяют с большой надежностью оценить качество сварных соединений.

А для устранения дефектов сварных швов используют следующие приёмы:

Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила. Непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка резаком поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки. Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами. Наплывы устраняются обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зубила. Наружные трещины устраняются разделкой и последующей заваркой. Для предупреждения распространения трещины по концам ее сверлят отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают. Швы с внутренними трешинами вырубают и заваривают заново. При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают заплату.

 

                                       

 

 

                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           10. Правила безопасности

 

- Всегда соблюдайте правила  безопасности. Носите защитную одежду  и специальные средства защиты, чтобы избежать повреждения глаз и кожных покровов.

 

- Всегда надевайте сварочную  маску во время работы сварочным  аппаратом.

 

- Старайтесь, чтобы искры и брызги  не попали на тело.

 

- Избегайте контактов с открытыми  токоведущими кабелями сварочного  аппарата, не прикасайтесь к электрододержателю /горелке и свариваемой поверхности.

 

- Не работайте под водой или  в месте с повышенной влажностью.

 

- Дым и газ, которые попадают  в воздух при сварке, опасны  для здоровья. Перед началом работ  убедитесь, что вытяжка и вентиляция  исправно работают.

 

- Убедитесь, что излучение дуги  не попадет на других людей, находящихся поблизости от места  сварки.

 

- Помните, что при сварке температура  обрабатываемой поверхности повышается, поэтому старайтесь не прикасаться  к обрабатываемым деталям во  избежание ожогов.

 

- Не прикасайтесь к месту  подключения питания или к  другим частям сварочного аппарата, которые находятся под током. Отключайте питание сразу после  окончания работы или перед  тем, как оставить место работы.

 

- Никогда не работайте там, где  существует опасность получения электрошока.

 

- Никогда не производите сварку  емкостей, в которых могут содержаться  легковоспламеняющиеся или взрывоопасные  материалы.

 

- При высотных работах во  избежание несчастного случая  соблюдайте правила техники безопасности работы на высоте.

 

- Следите за тем, чтобы на  рабочей площадке не было посторонних  людей.

 

- Сварочные аппараты излучают  электромагнитные волны и создают  помехи для радиочастот, поэтому  следите за тем, чтобы в непосредственной  близости от аппарата не было людей, которые используют стимулятор сердца или другие принадлежности, для которых электромагнитные волны и радиочастоты создают помехи.

 

- Запрещено использовать сварочный  аппарат для размораживания труб.

 

ВНИМАНИЕ. Сварочный аппарат находится под напряжением, поэтому прежде, чем приступить к его обслуживанию, следует обесточить его во избежание электрошока. Перед проведением любых работ всегда необходимо отключать источник питания. К работам сосварочным аппаратом допускаются только специалисты.

 

- Проверьте подключение входных и выходных кабелей, заземление и т.д.

 

- Техническое обслуживание должны  выполнять только квалифицированные  специалисты.

 

- Если ваш сварочный аппарат  был только что установлен  или к работе приступает новый  оператор, следует проверить сопротивление изоляции между обмотками и кожухом.

 

- Время от времени следует  проверять состояние сварочного  кабеля. Если аппарат используется  регулярно, его следует проверять  не менее одного раза в месяц. Состояние сварочного кабеля  также следует проверять, если сварочный аппарат используется как переносной.

 

- Если сварочный аппарат временно  не используется или не используется  продолжительное время, его следует  хранить в сухом, хорошо проветриваемом  помещении, не допуская попадания  на него влаги, коррозионно-опасных или токсичных газов.

 

- Раз в год следует очищать  сварочный аппарат от пыли. Проверьте, не ослаблены ли детали крепления  аппарата, электромагнитную систему, ручки настройки тока и т.д.

 

- Наличие в воздухе пыли, а  также едких и коррозионных веществ не должно превышать допустимых норм.

 

- Сварочный аппарат должен быть  установлен в таком месте, где  на него не будет попадать  дождь и солнечные лучи. Его  можно хранить в наименее влажном  месте с температурой от -10 до 40ОС.

 

- Необходимо обеспечить доступ воздуха к сварочному аппарату, для этого вокруг него должно быть свободное пространство не менее 50 см.

 

- Убедитесь, что на месте работы  сварочного аппарата нет металлических  или инородных предметов во  избежание их попадания в аппарат.

 

- Не устанавливайте сварочный аппарат на вибрирующую поверхность.

 

- Сварочный аппарат должен быть  установлен на горизонтальной  поверхности, и если угол наклона  составляет более 15°, следует создать  условия для предотвращения его  опрокидывания. Примите меры по  защите от ветра, так как сварочный аппарат работает с защитным газом. Скорость ветра должна быть не больше 1,0 м/сек в противном случае необходимо использовать устройство для защиты от ветра.

 

- Убедитесь, что в месте установки  сварочного аппарата отсутствуют посторонние помехи.

 

- Нельзя зажимать кабель сварочной  горелки. Угол сгиба кабеля не  должен быть слишком маленьким. Радиус канала направляющей не  может быть меньше 300 мм иначе  он может повредить внутренний  кабель и привести к несчастному  случаю.

 

- При работе УШИ вблизи необходимо избегать попадания металлосодержащего образива в сварочный аппарат.

 

Перед началом работы следует тщательно проверить:

 

- чтобы не было короткого  замыкания между кабелями сварочного  аппарата;

 

- прочность соединения разъемов  и кабелей.

 

Квалифицированный персонал должен регулярно проводить проверку сварочного аппарата в том случае, если он используется после длительного хранения или ремонта. Эти проверки включают следующие процедуры:

 

- проверку сварочного кабеля. Кабель  должен быть заменен прежде, чем будет полностью изношен. Входной кабель должен быть заменен в случае повреждения;

 

- проверку мощности источника  питания. Любой источник питания, использующийся для сварочного  аппарата, должен быть оснащен  защитными системами.