Какие зоны включает в себя сварные соединения
Elton-zoloto.ru

Драгоценные металлы

Какие зоны включает в себя сварные соединения

Классификация сварных соединений

Сварное соединение — неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение (рис. 1) включает три образующиеся в результате сварки характерные зоны металла в изделии: зону сварного шва 1, зону сплавления 2, зону термического влияния 3, а также часть основного металла 4, прилегающую к зоне термического влияния.


Рис. 1. Сварное соединение

Сварной шов — участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.

Металл шва — сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

Основной металл — металл подвергающихся сварке соединяемых частей.

Зона сплавления — зона, где находятся частично оплавленные зерна металла на границе основного металла и металла шва. Эта зона нагрева ниже температуры плавления. Не расплавленные зерна в этой зоне разъединяются жидкими прослойками, связанными с жидким металлом сварочной ванны и в эти прослойки имеют возможность проникать элементы, введенные в ванну с дополнительным металлом или сварочными материалами. Поэтому химический состав этой зоны отличен от химического состава основного металла.

Зона термического влияния — участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке, наплавке или резке.

Тип сварного соединения определяет взаимное расположение свариваемых элементов. Различают: стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и торцовые сварные соединения.

Вид свариваемых деталей

При сварке различают следующие виды свариваемых деталей лист — Л (Р), труба — Т (Т), стрежень — (С) и их сочетания между собой лист с трубой (Л + Т), трубы с отводом (Т + О), трубы с трубой через муфту (Т + М + Т), лист со стержнем (Л+С).

Читайте также: Положения при сварке

Под понятием «труба» подразумеваются также детали замкнутого полого профиля, таких как: штуцер, патрубок, обечайка, корпус коллектора и пр. Под понятием «стержень » подразумеваются детали круглого и многогранного сплошного сечения, гладкие и с периодическим профилем.

Виды свариваемых деталей Л -лист, Т — Труба, Л+Т Лист +Труба, С — Стержень

Виды соединений

Стыковое соединение — сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями и расположенных в одной плоскости или на одной поверхности (рис. 2). Поверхности элементов могут быть несколько смещены при соединении листов разной толщины (см. рис.2, б).


Рис. 2. Стыковые соединения

Угловое соединение — сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 3).


Рис. 3. Угловые соединения

Тавровое соединение — сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента (рис. 4).

Рис. 4. Тавровое соединение

Нахлесточное соединение — сварное соединение, в котором сваренные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 5, а, б). Отсутствие опасности прожогов при сварке облегчает применение высокопроизводительных режимов сварки. Применение нахлесточных соединений облегчает сборку и сварку швов, выполняемых при монтаже конструкций (монтажных швов).

Торцовое соединение — сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу (рис. 5, е).

Сварные швы подразделяют по разным признакам: по типу шва, по протяженности, по способу выполнения, по пространственному положению и по форме разделки кромок.

Вид соединений ос (бп) ос (сп) дс (бз) дс (зк)

Сварные соединения, подразделяются на следующие виды:

  • сварные соединения, выполняемые с одной стороны (односторонняя сварка) — ос (ss) и с двух сторон (двусторонняя сварка) — дс (bs);
  • сварные соединения, выполняемые на съемной или остающейся подкладке, подкладном кольце — сп (mb) и без подкладки (на весу) — бп (nb);
  • сварные соединения, выполняемые с зачисткой корня шва — зк (gg), без зачистки корня шва — бз (ng);
  • сварные соединения, выполняемые с газовой защитой корня шва (поддувом газа) — гз (gb);

Виды соединений ос [сп, бп], дс [бз, зк]

Типы швов СШ, УШ

По типу сварные швы делят на стыковые (СШ), угловые (УШ) и прорезные.

Стыковой шов СШ — сварной шов стыкового соединения.

Угловой шов УШ — сварной шов углового, нахлестанного или таврового соединений.

Типы швов. Стыковой шов — СШ, Угловой шов — УШ

Различают следующие характеристики сварного шва: ширину, выпуклость, вогнутость и корень шва.

Ширина шва е — расстояние между видимыми линиями сплавления сварного шва (см. рис. 2, а). Выпуклость шва g определяется расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы сварного шва с основным металлом и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости (см. рис. 2, а; 4, а). Вогнутость шва T определяется расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы шва с основным металлом и поверхностью шва, измеренным в месте наибольшей вогнутости (см. рис. 2, в; 3, в). Вогнутость корня стыкового шва является дефектом обратной стороны одностороннего шва. Корень шва — часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности (см. рис. 2, б; 4, а). По существу это обратная сторона шва, в которой различают ширину е1 и высоту g1 обратного валика (см. рис. 2, а).

Угловой шов имеет следующие размерные характеристики: катет, толщину, расчетную высоту. Катет углового шва к определяется кратчайшим расстоянием от поверхности одной из свариваемых частей до границы углового шва на поверхности второй свариваемой части (см. рис. 3, в; 4, а). Катет задается в качестве параметра, который нужно выдерживать при сварке. Толщина углового шва а — наибольшее расстояние от поверхности углового шва до точки максимального проплавления основного металла. Для оценки прочности сварного соединения используют расчетную высоту углового шва — р. Для угловых швов более благоприятна вогнутая форма поверхности шва с плавным переходом к основному металлу

По способу выполнения различают сварку: одностороннюю и двустороннюю, однослойную и многослойную. Одностороннюю сварку стыкового сварного соединения выполняют со сквозным проплавлением кромок на подкладке или без подкладки (на весу). Двустороннюю сварку выполняют с зачисткой (удалением) корня шва (механической обработкой) перед сваркой обратной стороны сварного соединения или без зачистки корня шва. При двусторонней сварке зачастую приходится кантовать изделие или вести сварку в трудном потолочном положении.

Многослойный шов применяют при сварке металла большой толщины, а также для уменьшения зоны термического влияния. Под слоем сварного шва понимают часть металла сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков, располагающихся на одном уровне поперечного сечения шва. Валик — металл сварного шва, наплавленный за один проход. Под проходом при сварке подразумевается однократное перемещение в одном направлении источника тепла при сварке или наплавке.


Рисунок — Многослойный шов

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Строение сварных соединений

В процессе дуговой сварки происходит расплавление основного и присадочного материала, образуется жидкая сварочная ванна, при затвердевании которой формируется сварное соединение. Рассмотрим более детально особенности процесса плавления и кристаллизации при сварке. В отличие от большой металлургии, размеры сварочной ванны небольшие, время нахождения металла в жидком состоянии мало, одновременно происходят процессы нагрева и кристаллизации металла, в результате неравномерности нагрева и охлаждения возникают значительные внутренние напряжения. Сварочную ванну условно можно разделить на две части (см. рисунок ниже): головная (АВ и САД), в которой происходит нагрев и плавление основного металла и хвостовая (ВК и СКД), в которой идут процессы охлаждения, кристаллизации и формирования сварного шва. Фронтом кристаллизации служат стенки сварочной ванны, форма которой происходит по нормали к поверхности фронта.

Скорость роста кристаллов на разных участках ванны – разная. В точках В, С и Д Vкр = 0, а в точке К Vкр = Vсв. Во всех других точках хвостовой части ванны она будет меняться от 0 до Vcв. При этом растущие столбчатые или дендритные кристаллы будут изгибаться в сторону движения дуги. Вследствие избирательности процесса кристаллизации перед фронтом будет накапливаться примесь и центральные части шва будут обогащены примесью. В зависимости от формы сварочной ванны (глубокая и узкая) кристаллы будут расти навстречу друг другу, образовывая транскристаллитную структуру, которая крайне не желательна, поскольку может вызвать образование трещин в середине шва. Для измельчения крупно дендритной литой структуры сварных швов применяют:

– модифицирование – введение в сварочную ванну готовых центров кристаллизации, в виде порошков тугоплавких металлов;

– применение в процессе сварки механических колебаний ванны, или электромагнитного перемешивания жидкого металла;

– применение, по возможности многопроходных швов. термическая или термомеханическая обработка сварного шва.

Кроме расплавления металла сварочный источник воздействует также на основной металл. Количество вносимого тепла определяется погонной энергией источника: отношение мощности к скорости сварки (q/v) Процесс распространения тепла описывается температурными полями. Температурным полем называют совокупность значений температуры в данный момент во всех точках пространства (тела). Температурное поле удобно характеризовать изотермами. Изотермические поверхности являются геометрическими местами точек тела, имеющими одинаковую температуру. Геометрические места точек пересечения изотермической поверхности с какой-либо поверхностью является изотермой. В частном случае нагрева металлического листа каким-либо неподвижным сосредоточенным сварочным источником тепла (дугой, газовым пламенем, электронным лучом) изотермы на наружной поверхности будут представляться окружностями. При этом каждая точка основного металла, находящаяся на некотором расстоянии от оси шва, будет вначале нагреваться, а затем охлаждаться. Кривая, описывающая изменения температуры точки во времени называется термическим циклом. Основными характеристиками термического цикла есть: максимальная температура, время нагрева, время охлаждения Особенно важными параметрами является максимальная температура, так как она определяет возможность протекания структурных превращений в металле и время охлаждения, которое связано со скоростью охлаждения – одним из основных факторов вероятности получения закалочных структур.

Металл однопроходного шва имеет структуру литой стали. При многослойном сваривании последний шов имеет крупнозернистую структуру литой стали, а предыдущие швы, вследствие термического действия – структуру с мелкими зернами феррита и перлита. После процесса кристаллизации и перитектического преобразова-ния шов имеет структуру аустенита, зерна которого образовываются на границах первичных столбчатых кристаллов. При снижении температуры структурных изменений не будет до температуры Аr3. Потом начнутся преобразования в твердой фазе – вторичная кристаллизация. Будет выделяться феррит, а аустенит будет обогащаться углеродом и при температуре 727°С произойдет эвтектоидное преобразование As → Фр + Цк. Высокие скорости охлаждения металла сварного шва влияют на характер преобразований, которые рассматривались для равновесных условий. Необходимо следующие особенности вторичных преобразований:

Читать еще:  Как правильно использовать поисковый магнит

1. Феррит, что выделяется при переходе через температуру, что характеризуется линией GS не успевает весь выделиться и потому аустенит в момент эвтектоидного преобразования будет иметь меньше углерода чем 0,8%.

2. В результате эвтектоидного преобразования образовывается большее количество перлита с меньшим содержимым углерода, чем при равновесных превращениях (за счет смещения точки S вниз и влево).

3. Образовывается перлит, который имеет более тонкое строение. Скорость охлаждения металла шва изменяется в очень широких границах. В начальный момент она составляет 200 – 300 град/с, а затем быстро снижается.

Таким образом, зоны металла, которые имели большую скорость охлаждения, будут иметь мелкозернистую перлитную структуру, причем количество перлита будет больше чем при равновесных условиях. По химическом составу металл шва обычно отличается от основного металла, так как имеет литую структуру, которая имеет худшие механические свойства, чем основный металл, и для обеспечения условия равнопрочности металл шва легируют специальными элементами, которые повышают его механические свойства. Кроме этого, как правило, металл шва всегда имеет меньшее содержание углерода, чем основный металл, благодаря особым условиям, которые имеют место при сварке.

Зона основного металла, в которой за счет нагрева и охлаждения происходят изменения структуры и свойств, называется зоной термического влияния (ЗТВ). Ширина зоны заканчивается температурой около 100°С. и, при сварке может изменяться в зависимости от режима и способа сварки от десятых долей миллиметра до 40 – 50 мм.

При сварке низкоуглеродных сталей (0,1 – 0,25% С) ЗТВ в основном состоит из таких участков:

1. Участок неполного расплавления – это зона металла, который нагревался до температур, которые лежат между линиями солидус и ликвидус. При дуговых методах сварки участок небольшой и крайне трудно различим.

2. Участок перегрева – включает металл, который нагревался от 1100 – 1200°С до температуры солидус, характеризуется крупным зерном и низкими механическими свойствами. Часто в перлите наблюдаются пластинки феррита, которые выделились под углом 120° (такая структура носит название видмандштеттова). Участок сплавления и участок перегрева вместе называются еще околошовной зоной (ОШЗ). В ОШЗ структура и свойства резко отличаются от основного металла: снижается пластичность и ударная вязкость, образовываются горячие и холодные трещины.

3. Участок нормализации – включает металл, который был нагрет выше температуры (Ас3) до – 1100 – 1200°С. Процессы перекристаллизации дают мелкие зерна аустенита, которые не успевают вырасти и при превращении дают мелкие зерна феррита и перлита. Эта структура и участок имеет очень хорошие механические свойства.

4. Участок неполной перекристаллизации – зона металла, который был нагрет между температурами 727°С (Aс1) и Ас3. На этом участке могут быть крупные зерна феррита, который не прошел перекристаллизацию, а также мелкие зерна перлита, которые образовались с аустенита, поэтому этот участок имеет относительно невысокие механические свойства.

5. Участок рекристаллизации – металл нагрет выше температуры рекристаллизации (для железа Трек = 0,4 Тпл = 450°С) и до 727°С. Если металл не имел холодной пластической деформации перед сваркой, то этого участка не существует, а если такая деформация имела место, то получим крупные зерна, феррита и перлита, причем размер зерен будет определятся степенью пластической деформации.

6. Участок синеломкости – металл нагрет от 100°С до 500°С. Этот участок не имеет видимого изменения структуры, тем не менее характеризуется снижением пластических свойств, которое вызвано выделением с твердого раствора феррита субмикроскопических частичек различных примесей, которые располагаются по границам зерен.

В ЗТВ проходят также диффузные процессы. В зависимости от температуры и времени выдержки можно наблюдать диффузию углерода и иных элементов с ОШЗ и наоборот. Примером такого процесса есть проникновение меди в основный металл при наплавке меди на сталь, снижение содержания углерода в ОШЗ при наплавке швами, которые содержат элементы, с которыми углерод образовывает нерастворимые соединения (карбиды).

I . ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая Инструкция устанавливает порядок проведения визуального и измерительного контроля основного материала (далее – материал) и сварных соединений (наплавок) при изготовлении, строительстве, монтаже, ремонте, реконструкции, эксплуатации, техническом диагностировании (освидетельствовании) технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производстве нн ых объектах, подконтрольных Госгорте хн адзору России.

Визуальный и измерительный контроль специальных материалов (например, композитных и полимерных) и специальных сварных соединений (например, муфтовой сварки) технических устройств и сооружений проводят в соответствии с требованиями специально разработанной документации.

II . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Настоящая Инструкция базируется на терминах и определениях, приведенных в правилах безопасности, утвержденных Госгортехнадзором России (далее – Правила), а также использует термины и определения, приведенные в приложении А.

III . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3 . 1. Визуальный и измерительный контроль материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) и сварных соединений проводят на следующих стадиях:

изготовления деталей, сборочных единиц и изделий;

подготовки деталей и сборочных единиц к сборке;

подготовки деталей и сборочных единиц к сварке;

сборки деталей и сборочных единиц под сварку;

контроля готовых сварных соединений и наплавок;

исправления дефектных участков в материале и сварных соединениях (наплавках);

оценки состояния материала и сварных соединений в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений, в том числе по истечении установленного срока их эксплуатации.

3 . 2 . Визуальный и измерительный контроль материалов на стад ии входного контроля выполняют при поступлении материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) в организацию с целью подтверждения его соответствия требованиям стандартов, технических услови й (далее – Т У), конструкторской документации и Правил.

3 . 3 . Визуальный и измерительный контроль материалов (заготовок, полуфабрикатов , деталей) на стадии входного контроля, изготовления деталей и сборочных единиц и при подготовке их к сборке проводят с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, расслоений, закатов, забоин, рисок, раковин и других несплошностей; проверки геометрических размеров заготовок, полуфабрикатов и деталей; проверки допустимости выявленных деформаций и поверхностных несплошностей.

3 . 4 . Визуальный и измерительный контроль на стадии входного контроля материалов (полуфабрикатов, заготовок, деталей) выполняют в соответствии с Программой (планом, инструкцией) входного контроля (приложение Б), которая разрабатывается организацией, выполняющей входной контроль. Программа (план, инструкция) входного контроля разрабатывается в соответствии с требованиями стандартов и отраслевых документов. В Программе (плане, инструкции) входного контроля должны быть указаны объекты контроля (заготовки, полуфабрикаты, детали), виды и объемы контроля, способы контроля, включая схемы выполнения замеров контролируемых параметров, нормативные показатели допустимых отклонений.

3 . 5 . Визуальный и измерительный контроль изготовления деталей и сборочных единиц, подготовки их к сборке и сварке выполняют с целью подтверждения соответствия качества их изготовления и подготовки требованиям рабочих чертежей, технологии изготовления (технологии сборки, гиба) и прочей производственно-технологической документации (далее – ПТД), требованиям нормативной технической документации (далее – НД), ТУ на изготовление и Правил .

3 . 6 . Визуальный и измерительный контроль при сборке свариваемых элементов (заготовок, полуфабрикатов, деталей) проводят с целью выявления и проверки обеспечения допустимых размеров зазоров, смещений кромок, формы и размеров кромок и геометрического положения (излома или перпендикулярности) осей и поверхностей собранных элементов.

3 . 7 . Визуальный и измерительный контроль качества сварных соединений (наплавок) в процессе сварки (наплавки) и готового сварного соединения (наплавки) выполн яю т с целью подтверждения их соответствия требованиям конструкторской документации, ПТД и (или) НД и Правил.

3 . 8 . Визуальный и измерительный контроль выполненных сварных соединений (конструкций, узлов) проводят с целью выявления деформаций, поверхностн ы х трещин, подрезов, прожогов, наплывов, кратеров, свищей, пор, раковин и других несплошносте й и дефектов формы швов; проверки геометрических размеров сварных шв ов и допустимости в ы явлен ны х деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы сварных швов.

3 . 9 . Визуальный и измерительный контроль качества исправления дефектных участков в материале, сварных соединениях и наплавках выполняют с целью подтверждения полноты удаления дефекта, проверки соответствия формы и размеров выборки дефектного участка и качества заварки выборок (в случаях, когда выборка подлежит заварке) требованиям ПТД, Н Д и Правил.

3 . 10 . Визуальный и измерит е льный контроль технических устройств и сооружений в процессе эксплуатации проводят с целью выявления изменений их формы, поверхностных дефектов в материале и сварных соединениях (наплавках), образовавшихся в процессе эксплуатации (трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций и пр.).

3.11 . Визуальный и измерительный контроль при изготовлении (строительстве, монтаже, ремонте и реконструкции) технических устройств и сооружений выполняют в соответств ии с требованиями Технологической карты контроля и (или) Карт (схем) операционного контроля (приложения В, Г).

В указанных картах приводятся контролируемые параметры, последовательность контроля, объемы контроля, средства контроля, схемы выполнения замеров контролируемых параметров и нормы оценки результатов контроля. Технологические карты и карты операционного контроля разрабатываются организацией, выполняющей контроль, либо специализированной организацией, выполняющей прое кт но-технологическ ую подготовку производства работ по контролю.

Примечание . Допускается разработку настоящих документов производить в составе ПТД.

3.12 . Визуальный и измерительный контроль при оценке состояния материала и сварных соединений в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений выполняют в соответствии с требованиями руководящих документов (методических указаний) по оценке (экспертизе) конкретных технических устройств и сооружений. При этом визуальный и измерительный контроль может выполняться в соответствии с Картами (схемами) визуального и измерительного контроля, которые разрабатываются в составе Программы технического диагностирования (освидетельствования). В картах (схемах) указываются места проведения контроля на конкретном техническом устройстве, сооружении, схемы контроля, средства измерения контролируемого параметра, нормы оценки качества, приводятся бланки регистрации результатов контроля.

Читать еще:  Как удалить ржавчину с ножниц

3.13 . Визуа ль ный и измерительный контроль следует проводить всех доступ ны х для этого поверхностей полуфабрикатов, заготовок, деталей, сборочных единиц, изделий.

3 . 14 . Визуальный и измерительный контроль проводят невооруженным глазом и (или) с применением визуально-оптических приборов до 20 -кратного увеличения (луп, микроскопов, эндоскопов, зеркал и др.). При контроле материала и сварных соединений (наплавок) при изготовлении (строительстве, монтаже, ремонте и реконструкции) технических устройств и сооружений используют лупы с 2 – 7 -кратным увеличением, а при оценке состояния технических устройств и сооружений в процессе их эксплуатации – л упы до 20 -кратного увеличения.

3 . 15 . Визуальный и измерительный контроль выполняют до проведения контроля материалов и сварных соединений (наплавок) другими методами неразрушающего контроля, а также после устранения дефектов.

3.16 . Поверхности материалов и сварных соединений (наплавок) перед контролем очищаются от влаги, шлака, бр ы зг мета л ла, ржавчины и других загрязнений, препятствующих проведению контроля.

3.17 . Измерения проводят после визуального контроля или одновременно с ним. Измерения деталей, подготовленных под сварку, проводятся до их сборки.

3.18 . Визуальный и измерительный контро ль материалов, сварных соединений (наплавок), по дл ежащих термическо й обработке, производят до и после указанной операции. Если контролируемая деталь, конструкция или узел подлежат полной термической обработке (нормализации или закалке с последующим отпуском), контроль проводят после ее выполнения.

3 . 19 . Визуальный и измерительный контроль материалов и сварных соединений, подлежащих механической обработке, в том числе с удалением валика усиления шва, или деформированию, проводят до и после указанных операций.

3 . 20 . При визуа ль ном и измерите ль ном контроле сварных соединений контролируемая зона должна включать в себя поверхность металла шва, а также примыкающие к нему участки материала в обе стороны от шва шириной:

не менее 5 мм – для стыковых соединений, выполненных дуговой и электронно-лучевой сваркой, электроконтактной сваркой оплавлением, сваркой встык нагретым элементом при номинальной толщине сваренных деталей до 5 мм включительно;

не менее номинальной толщины стенки детал и – для стыковых соединений, в ы пол н ен ны х дуго в о й и эл е кт р онн о-л у чев о й сваркой, электроконтактной сваркой оплавлением , сваркой встык нагретым элементом при номинальной толщине сваренных деталей свыше 5 до 20 мм;

не менее 20 мм – для стыковых соединений, выполненных дуговой и электронно-лучевой сваркой, электроконтактной сваркой оплавлением, сваркой встык нагретым элементом при номинальной толщине сваренных деталей свыше 20 мм , а также для стыковых и угловых соединений, выполненных газовой сваркой, независимо от номинальной толщины стенки сваренных деталей и при ремонте дефектных участков в сварных соединениях;

не менее 5 мм (независимо от номинальной толщины сваренных деталей) – для угловых, тавровых, торцовых и нах л есточн ы х сварных соединений и соединений вварки труб в трубные доски, выполненны х д уговой и электронно-лучевой сваркой;

не менее 50 мм (независимо от номинальной толщины сваренных деталей) – для сварных соединений, выполненных электрошлаковой сваркой.

3 . 21. Дефекты, выявленные при визуальном и измерительном контроле, должны быть устранены до выполнения последующей технологической операции или до приемки объекта контроля. Устранение выявленных дефектов должно выполняться в соответствии с требованиями П ТД. Если дефекты, выявленные при визуальном и измерительном контроле, не препятствуют дальнейшему применению других видов (методов) неразрушающего контроля, эти дефекты могут быть устранены после завершения контроля другими видами (методами) контроля.

IV . КВАЛИФИКАЦИЯ ПЕРСОНАЛА

Специалисты, осуществляющие визуальный и измерительный контроль, должны быть аттестованы в соответствии с Правилами аттестации персонала в области неразрушающего контроля (ПБ 03-440-02), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 23 . 01 . 02 № 3 , зарегистрированным Минюстом России 17 . 04 . 02 г., регистрационный № 3378 .

V . ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ВИЗУАЛЬНОГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ *

* Тол щи номеры (ультразвуковые, вихрето к ов ы е и пр.) относятся к средствам соот в етствующего вида контроля (ультразвукового, вихретоково г о и пр.), и использующие их сп е циалисты должны быть аттестованы в соответствии с ПБ 03-440-02 на право выполнения соответствующего вида контроля.

5.1. При визуальном и измерительном контроле применяют:

лупы, в т ом числе измерительные;

линейки измерительные металлические;

угольники поверочные 90 ° лекальные;

штангенциркули, штангенрейсмус ы и штангенглубиномер ы ;

угломеры с нониусом;

стен к омер ы и толщиномеры индикаторные;

нутромеры микрометрические и индикаторные;

шаблоны, в т ом числе специальные и универсальные (например, типа УШС), радиусные, резьбовые и др.;

плоскопараллельные концевые меры длины с набором специальных принадлежностей;

штриховые меры длины (стальные измерительные линейки, рулетки).

Допускается применение других средств визуального и измерительного контроля при условии наличия соответствующих инструкций, методик их применения. Примерный перечень средств визуального и измерительного контроля приведен в приложении Д.

5 . 2 . Для измерения формы и размеров кромок, зазоров, собранных под сварку деталей, а также размеров выполненных сварных соединений разрешается применять шаблоны различных типов.

5 . 3 . Погрешность измерений при измерительном контроле не должна превышать величин, указанных в табл. 1 , если в рабочих чертежах не предусмотрены другие требования.

5 . 4 . Для определения шероховатости и волнистости поверхности следует применять профилограф ы -проф и лометр ы , аттестованные образцы шероховатости (сравнения), а также другие средства измерения.

5 . 5 . Измерительные приборы и инструменты должны периодически, а также после ремонта проходить поверку (калибровку) в метрологических службах, аккредитованных Госстандартом России. Срок проведения поверки (калибровки) устанавливается нормативной технической документацией (НД) на соответствующие приборы и инструменты.

Допустимая погрешность измерений при измерительном контроле

Сварные соединения: определение, классификация.

Сварное соединение – неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение (рис. 1.1) включает три образующиеся в результате сварки характерные зоны металла в изделии: зону сварного шва 1, зону сплавления 2, зону термического влияния 3, а также часть основного металла 4, прилегающую к зоне термического влияния.

Рис. 1.1. Сварное соединение

Сварной шов – участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.

Металл шва – сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

Основной металл – металл подвергающихся сварке соединяемых частей.

Зона сплавления – зона, где находятся частично оплавленные зерна металла на границе основного металла и металла шва. Эта зона нагрева ниже температуры плавления. Нерасплавленные зерна в этой зоне разъединяются жидкими прослойками, связанными с жидким металлом сварочной ванны и в эти прослойки имеют возможность проникать элементы, введенные в ванну с дополнительным металлом или сварочными материалами. Поэтому химический состав этой зоны отличен от химического состава основного металла.

Зона термического влияния – участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке, наплавке или резке.

Тип сварного соединения определяет взаимное расположение свариваемых элементов. Различают: стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и торцовые сварные соединения.

Стыковое соединение – сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями и расположенных в одной плоскости или на одной поверхности (рис. 1.2). Поверхности элементов могут быть несколько смещены при соединении листов разной толщины (см. рис. 1.2, б).

Рис. 1.2. Стыковые соединения

Угловое соединение – сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Угловые соединения

Тавровое соединение – сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Тавровые соединения

Нахлесточное соединение – сварное соединение, в котором сваренные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 1.5, а, б). Отсутствие опасности прожогов при сварке облегчает применение высокопроизводительных режимов сварки. Применение нахлесточных соединений облегчает сборку и сварку швов, выполняемых при монтаже конструкций (монтажных швов).

Торцовое соединение – сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу (рис. 1.5, е).

Рис. 1.5. Нахлесточные (а, б) и торцовое соединения (в)

Сварные швы подразделяют по разным признакам: по типу шва, по протяженности, по способу выполнения, по пространственному положению и по форме разделки кромок.

По типу сварные швы делят на стыковые, угловые и прорезные.

Сварка тонколистовой стали, ее особенности.

Наименьшая толщина листовой стали, при которой можно с известным успехом применять дуговую электросварку металлическим электродом, равна 1,5 мм.Сварка листов толщиной 3 мм не представляет затруднений и выполняется распространенными электродами с покрытием типа ОММ-5, ЦМ-7, УОНИ-13/45 и другими.

Для сварки тонких листов лучше применять постоянный ток при обратной полярности (минус на детали).

Сварка тонких листов производится электродами диаметром 2—3 мм. Слой покрытия должен быть тонким и содержать элементы, способствующие устойчивому горению дуги, так как сварка ведется на малых токах (20—60 а).

Сварка на переменном токе возможна с применением осцилляторов или специальных трансформаторов с повышенным до 80 в напряжением холостого хода.

Таблица 52.Режимы сварки тонколистовой малоуглеродистой стали

Сварка в стык Сварка внахлестку и в тавр
Толщина в мм d электрода в мм сила тока в а d электрода в мм сила тока в а
1,5 30— 50 2,5 40—75
2,0 2,5 45— 70 2,8—3,0 50—85
3,0 3,0 70—100 3,0—4,0 80—135
4,0 3,0—4,0 90—130 4,0 100—150
4,0 115—160 4—5 150—190

В табл. 52 даны режимы сварки тонких листов из малоуглеродистой стали.

Сварка тонких листов производится с периодическими замыканиями дуги через расплавленные капли, переходящие с электрода. Основной металл при этом расплавляется на всю толщину и с нижней стороны шва получается небольшой протек. Рекомендуется при сварке стыковых швов применять различного рода теплоотводящие и удерживающие подкладки. Они значительно улучшают качество сварки.

Читать еще:  Бepилл – kameнь тpyдoлюбия и cemeйнoгo yютa

Сварочные посты, предназначенные для сварки тонкостенных изделий, оборудуются электрододержателем с гибким проводом небольшого сечения, облегчающим свободу манипулирования электродом, что очень важно при сварке тонкого материала.

Выполнить практическое задание (устно):

Подготовка, сборка, прихватка и сварка двух пластин толщиной 6 мм стыковым соединением в нижнем положении сварочного шва.

Разновидности сварных соединений

Чтобы произвести грамотное и хорошее соединение металлов, необходимо применять сварочные работы. Это может делать только обученный профессионал, который знает обо всех нюансах варки. Благодаря сварочному шву можно соединить не только металлы, но и другие материалы. Все элементы, которые были состыкованы в неразъемный узел, представляют собой соединение, которое можно разграничивать на несколько зон.

Зоны сварного соединения

Это такие соединения, которые получаются в процессе сварочной работы. Их разделяют на несколько зон:

  1. Сплавочное место. Так называют границу между основным материалом и металлом полученного шва. Именно в этом месте будут находиться зёрна, которые будут отличаться своей структурой от состояния основного вида материала. Это происходит из-за того, что имеется частичное расплавление материала во время сварной работы.
  2. Область термического влияния. Так называется зона основного материала, которая не подвергается оплавлению, хотя процесс нагрева произошёл, и структура изменилась.
  3. Сварочный шов. Это такой участок, который будет образовываться во время процесса кристаллизации. Всё это происходит, когда металл начинает остывать.

Разновидности сварных швов и соединений

Различия сварных соединений объясняются тем, что рабочий применяет неидентичные расположения стыкуемых частей относительно друг друга.

По расположению

  1. Встык. Стыковка элементов будет осуществляться на одной плоскости торцами друг к другу. Материалы могут иметь разную толщину, а потому соединяемые торцы относительно друг друга могут вертикально сместиться.
  2. Соединение угловое. В таком варианте торцы будут смещаться под определённым углом. Процесс сварки осуществляется на всех краях деталей, которые будут примыкать друг к другу.
  3. Соединение внахлёст. Детали под сварку располагаются параллельно и частично перекрывают друг друга.
  4. Соединение торцевое. Несколько частей элементов, которые необходимо сварить, будут совмещаться параллельно друг другу, а после их состыкуют по торцам.
  5. Тавровое соединение. При таком варианте торец детали примыкает к боку другого элемента под определённым углом. Виды сварочного соединения будут зависеть ещё и от вида сварочных швов, которые квалифицируются по некоторым основным признакам.

По способу выполнения

  1. Односторонний шов. Его можно выполнять, полностью проплавляя металл по всей длине конструкции.
  2. Двусторонний. Для начала нужно выполнить одностороннюю сварку, удалить корень, а уже после переходить к выполнению сварочных работ с другой стороны обрабатываемого материала.
  3. Однослойный. Такой вид обычно выполняют с помощью сварки в один проход, получается один наплавленный валик.
  4. Многослойный. Применение такого вида обычно обуславливается большой толщиной металла, когда выполнять сварку одним проходом невозможно по различным причинам. Слой шва состоит из нескольких валиков или проходов. Таким образом, есть возможность ограничить распространение термического воздействия. В результате получится очень качественное и прочное сварное соединение.

По пространственному положению

Различается несколько положений сварки:

  1. Нижнее положение. Шов будет находиться в нижней горизонтальной плоскости, это угол в 0 градусов относительно земной поверхности. Горизонтальное положение. Валик будет вестись горизонтально, а деталь может располагаться под углом от 0 до 60 градусов.
  2. Вертикальное. В такой ситуации поверхность, которая подвергается сварке, будет располагаться в плоскости от 60 до 120 градусов, а сама сварка будет проводиться по вертикальному направлению.
  3. Потолочное положение. Вся работа будет проходить под углом в 120 или 180 градусов. Это означает, что сварной шов расположен над сварщиком.
  4. Положение «в лодочку». Такое положение объясняется тем, что сваривать необходимо угловую или тавровую поверхность. Детали будут выставляться под определённым наклоном, а сварка проходить в угол.

По протяжённости

Можно производить непрерывный шов. Обычно такие применяются на производстве, когда нужно качественное и крепкое соединение. Но бывают и исключения.

Вторым вариантом считается прерывистый шов, который обычно применяется в угловом соединении. Такой вид шва может применяться в том случае, если необходимо шахматно закрепить некоторые детали друг с другом. Ещё такой вид соединения делается, если требуется цепной порядок сварки

Показатель сварного шва

Имеется несколько основных параметров, которыми характеризуются все полученные швы:

  1. Ширина. Это размер, который устанавливается между границами шва, которые прорисовывают видимыми линиями сплавления.
  2. Корень. Это будет вторая сторона, находящаяся в отдалении от лицевой части конструкции.
  3. Выпуклость. Заметить можно в самой выпуклой части шва. Этим параметром обозначается расстояние от границы самого большого выступа до плоскости основного металла.
  4. Катет. Такой параметр наблюдается только в тавровом или угловом соединении. Этот показатель можно измерить самым маленьким расстоянием от поверхности сбоку одной из деталей до ограничительных линий, которые находятся на поверхности второй детали.

Разделка кромок

Эту конструктивную особенность будут применять в таких ситуациях, когда толщина металла составляет более 7 мм. Разделка кромок означает снятие частей металла с кромки в определённой форме. Такой процесс необходимо выполнять при однопроходной сварке стыковых швов. Это нужно для того, чтобы получилось правильное соединение. Если имеется толстый материал, то разделку нужно проводить для того, чтобы расплавить корневой проход, а после направляющими валиками равномерно заполнить полость. Таким образом будет провариваться металл по всей толщине.

Разделку кромок также выполняют, если толщина металла составляет больше 3 мм. Если значение более низкое, то можно прожечь металл.

Разделка характеризуется несколькими конструктивными параметрами:

  • зазор;
  • угол разделки кромок;
  • притупление.

Чтобы посмотреть все эти параметры, необходимо изучить чертёж. Если производить разделку кромок, то увеличится количество расходного материала. Именно поэтому такую величину стараются как можно эффективнее минимизировать.

Она будет подразделяться по нескольким видам конструктивного исполнения:

Особенности

  1. Если имеется малая толщина материала, которая составляет от 3 до 25 мм, то необходимо применять одностороннюю V-образную разделку. Скос можно выполнить на 2 торцах или только на одном.
  2. Если металл имеет толщину в 12−60 мм, то лучше всего сваривать с двухсторонней X-образной разделкой.
  3. Для толщины в 20−60 мм желательно использовать расход металла при U -образной разделке. Так будет намного экономнее. Скос можно выполнить по двум или одному торцам. Тогда притупление составит 1 или 2 мм, а значение зазора равняется двум миллиметры.
  4. Если имеется большая толщина металла, то наиболее эффективным способом является щелевая разделка.

Чтобы произвести качественное сварное соединение необходимо правильно выбрать процедуру, поскольку всё это будет влиять на несколько факторов шва:

  1. Работоспособность.
  2. Прочность и качество соединения.
  3. Экономичность.

Стандарты

  1. Дуговая сварка. Швы сварные и соединения по ГОСТу 5264−80 будут включать типы, конструктивные размеры для сварки, которые покрыты электродами в любых пространственных положениях. Сюда не будут входить трубопроводы, выполненные из стали.
  2. Соединение стальных трубопроводов. Используется ГОСТ 16037–80 , который будет определять основной тип, разделку кромок, конструктивный размер при механизированном способе соединения.
  3. Соединение трубопровода из меди и медно-никелевого сплава. Предусмотрен ГОСТ 16038–80 .
  4. Дуговая сварка алюминия. Применяется ГОСТ 14806–80 . Формы, размеры, подготовка кромок для варки алюминия и сплавов, процесс происходит исключительно в защитной среде.
  5. Флюс. ГОСТ 8713–19 . Все швы будут выполняться при помощи автоматической или механизированной сварки на весу при помощи флюсовой подушки. Применяется для металлов от 1,5 до 160 мм.
  6. Алюминий в инертных газах. ГОСТ 27580–88 . Это стандарт на полуавтоматическую, ручную или автоматическую сварку. Выполнять необходимо неплавящимся электродом в инертных газах, где имеется присадочный материал и распространяется всё это, если алюминий имеет толщину от 0,8 до 60 мм.

Обозначение сварочных швов

Имеются специальные нормативные документы, которые обозначают название сварочных швов на чертежах или в общем виде.

Если швы видимые, то их обозначают сплошной линией. А если их не видно, то штрихованной линией. От линии будет отводиться специальные выноски со стрелками.

Обозначение сварного шва будет производиться на специальной полке для выноски. Надпись нужно сделать точно над полкой, если соединение будет находиться с лицевой стороны детали. Если имеется обратный вариант, то обозначение располагается под полочкой. Сюда нужно будет включить информацию о шве в определённой последовательности:

  1. Вспомогательные символы.
  2. Обозначение шва, конструктивного элемента и ГОСТ соединения.
  3. Название шва по определённому стандарту.
  4. Способ соединения деталей.
  5. Если имеется угловое соединение, то в этом месте указывается катет.
  6. Прерывистость шва, если имеется. Здесь необходимо указать расположение отрезка в сварке, а также шаг.
  7. Дополнительные знаки, которые имеют вспомогательное значение.

Вспомогательные знаки

Такие знаки необходимо наносить сверху полочки, в том случае, если шов на чертеже будет видимым, и под ней, если он невидимый:

  1. Снятие усиления шва.
  2. Обработка деталей, которые обеспечивают плавный переход к основному виду материала, необходимо исключить наплывы и неровности.
  3. Шов надо выполнять по незамкнутой линии, такой знак будет применяться, если он виден на чертеже.
  4. Чистота обработки поверхности соединения.

Если каждое соединение будет выполнено только по одному ГОСТу, иметь идентичные разделки, а также конструктивные размеры, обозначения, то стандарты на сварку будут оказываться в техническом требовании. В конструкции необязательно указывать все одинаковые швы, но их необходимо разбить по группам и присвоить порядковый номер. На одном шве нужно указать полное обозначение. На остальные же можно поставить только порядковый номер. В нормативном документе необязательно указывать нужно точное количество групп, а также число швов.

Как видно, имеется очень много нюансов в сварной работе. Настоящий профессионал должен чётко разбираться во всех особенностях сварных соединений, а также знать все нюансы сварки, чтобы грамотно произвести свою работу. Вся необходимая информация будет указываться на чертеже, который также нужно уметь читать сварщику.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector