ЕГЗ-2.2.1. Проведення щозмінні огляди і технічне обслуговування устаткування, що експлуатується, та апаратури для запобігання, виявлення і усунення неполадок в роботі обслуговуваного устаткування і апаратури
Домішки й забруднення, які знаходяться у зварній ванні, мають більш низьку температуру затвердіння ніж метал. Вони розташовані на краях зерен, чим послаблюють міцність їх з’єднання.
На розташування неметалевих включень впливає форма шва. У глибоких і вузьких швах вони залишаються між зернами, а в широких — витискуються на поверхню.
При утворенні між дендритами легкоплавких забруднень (сульфідів заліза FеS) у шві можуть виникнути гарячі тріщини. Переважно вони виникають при усадці металу в процесі кристалізації. Утворенню гарячих тріщин (червоноламкість) сприяє підвищений вміст у шві сірки, вуглецю, кремнію та нікелю.
Для зменшення схильності металу до утворення гарячих тріщин виконують такі заходи:
— використовують зварювальні метали з мінімальним вмістом сірки і вуглецю;
— у метал шва вводять марганець, який виводить сірку в шлак;
— вводять модифікуючі елементи (титан, алюміній), які сприяють утворенню дрібнозернистості структури;
— виконують попередній та супровідний підігрів виробу для зменшення розтягуючих напруг.
У результаті виникнення в металі шва значних внутрішніх напруг при температурі нижче 300°С утворюються холодні тріщини. Вони поширюються по краях зерен або перетинають їх. Тому такі тріщини називають внутрішньо кристалічними. На схильність металу до утворення холодних тріщин впливають водень, фосфор, швидке охолодження, підвищений вміст вуглецю та легуючих елементів.
Причиною виникнення холодних тріщин може бути водень, який з’єднуючись у молекули, створює великий тиск у середині зерен.
Схильність металу до утворення холодних тріщин (холодноламкість) можна зменшити, застосовуючи такі заходи:
— використовують зварювальні матеріали з мінімальним вмістом фосфору;
— просушують електроди, флюси й захисні гази;
— виконують гаряче проковування швів після зварювання для зменшення внутрішніх напруг;
— використовують попередній та супровідний підігрів виробів.
Причини утворення холодних тріщин при зварюванні
Як поширених причин утворення можна виділити три основні чинники:
1. У зоні термічного впливу або безпосередньо в самому шві мікроструктура металу повинна бути сильно чутливою до впливу водню. Такий сприйнятливістю володіє мартенситна структура. Вона утворюється при зварюванні сталей підвищеної міцності.
2. У зоні, де є термічний вплив, повинен утворюватися дифузійний водень, який може проникати в околошовну зону на шві.
3. У зоні термічного впливу також має бути присутнім розтяжна напруга.
Таким чином, основна причина появи тріщин - це водень. Він може потрапляти в шов з флюсу, який покриває електрод. Навіть при використанні газового зварювання він може проникати в метал з захисних газів, неприбраних забруднень на зварювальному дроті і так далі. Активним джерелом цього елемента може стати іржа, але електродне покриття в будь-який випадку дає найбільше домішки.
Холодні тріщини при зварюванні утворюються в такий спосіб.
Безпосередньо після закінчення зварювального процесу метал на з'єднанні відчуває тимчасове вплив водню. Це може перешкодити контролю якості отриманого з'єднання. Утворюється дифузія водню в тих місцях, де утворюються шлакові включення і пори. Тут же атомний водень перетворюється в молекулярний. Коли водень переходить в молекулярне стан, він накопичується в певних місцях і саме місця його скупчення створює високий тиск газу. Це і стає причиною того, що в металі з'являються блискучі пори.
Одним із способів є зміна прийомів при зварюванні. Також варто просушувати електроди перед початком зварювання, так як це допомагає позбутися від водню і зменшує ймовірність утворення холодних тріщин при зварюванні. При газовому зварюванні не варто використовувати дріт, який протравлений в соляній кислоті, так як вона стає великим джерелом водню. Якщо після проведення зварних операцій шов ще підігрівати деякий час, то це допоможе виведенню водню, що знизить ймовірність його появи і освіти подальшого напруги.
Температуру підігрівання варто тримати в межах 100-200 градусів Цельсія, приблизно, протягом півгодини. Якщо проходить зварювання сталі великої товщини, то краще кілька разів переривати цей процес і прогрівати шов, після чого продовжувати роботу. При великій товщині холодні тріщини при зварюванні утворюються частіше. При використанні електричного зварювання можна використовувати електроди, в яких є мінімальний вміст водню, що забезпечує до 15 мл речовини на 100 г шва.
Під час зварювання на металі можуть з’являтися тріщини і пори. Це порушення технології роботи, нормативних вимог, які стосуються процесу зварювання, підготовки матеріалів, обробки всіх з’єднань.
Будь-яка зварка повинна протікати строго відповідно до правил. Тріщини є результатом помилок і помилок, розривами шва, які виникають при різних навантаженнях і охолодженні. Мікротріщинами є пошкодження, які можна побачити тільки за умови наявності 50-кратного збільшення, але вони небезпечні, як і звичайні великі тріщини.
Тріщини гарячі представляють собою пошкодження сталі, що утворюються при температурі від 1000 ° C, а холодні з’являються при інших умовах, коли температура зварювання нижча. У будь-якому випадку всі тріщини є дефектами зварних з’єднань.
Причини того, що з’являються гарячі тріщини, полягають у наступному:
Занадто жорстке закріплення всіх деталей під час зварювання. Саме таке кріплення зварного вузла являє собою одну з головних небезпек, так як під час охолодження правильне переміщення деталі утруднено, спостерігаються напруги, з’являються тріщини.
Якщо в деталі для зварювання є різні елементи, які можуть утворювати хімічні сполуки при низьких температурах, то відбувається порушення зв’язків. Все це призводить до того, що утворюються тріщини. Це вольфрам, хром, титан, молібден, ванадій.
Наявність шкідливих домішок в матеріалі, що зварюються. Це фосфор, сірка та інші. Необхідно звертати увагу на їх утримання.
Поява гарячих тріщин при зварюванні є результатом порушення і неуважності в роботі. Необхідно уникати ситуацій, які призводять до порушень, так як виправити помилку вже не вийде, а міцність одержуваного зварного шва стане низькою.
Холодна тріщина — це руйнування локального і транскристалічний типу, вони з’являються в оброблюваному металі при порушенні технології робіт. Вони виникають при охолодженні деталі, рівень температури невисокий, він досягає до 200 ° C.
Схема розташування гарячих тріщин.
На зламі з’являється світлий відтінок. Такий вид дефектів проявляється при дуговому зварюванні у низьколегованих сталей, при використанні товстих деталей. Холодна тріщина може бути попереджена, якщо вдатися до таких заходів:
Перед тим як почати роботу, необхідно прожарити все електроди і флюси. Це дозволить уникнути непотрібних помилок під час обробки деталей.
Всі заготовки, які будуть зварювати, необхідно безпосередньо перед роботою підігріти до температури в 250-450 ° C.
Зварка повинна проводитися строго у відповідності з усіма правилами та вимогами. Параметри по температурі і до решти треба підбирати таким чином, щоб вони максимально відповідали оптимальним.
Зварні шви накладають тільки в тій послідовності, яка необхідна для конкретного випадку.
Після зварних робіт потрібно забезпечити повільне і рівномірне охолодження деталі.
Щоб зняти залишкову напругу в деталях, після завершення роботи потрібно провести пом’якшувальний відпал.
Холодні тріщини — це руйнування локального і транскристалічний типу, вони з’являються в обробленому металі при порушенні технології робіт. Вони виникають при охолодженні деталі, рівень температури невисокий, він досягає до 200 ° C.
Щоб під час роботи і після неї не з’являлися тріщини, як гарячі, так і холодні, необхідно вжити певних заходів. Саме вони допоможуть правильно впоратися з усіма проблемами, звести ймовірність появи дефектів до мінімуму. Тріщина гарячого або холодного виду вже не з’явиться, якщо зробити наступні дії:
Жорсткість з’єднання зварювальних деталей повинна бути зменшена, так як саме неможливість переміщення металу і стає причиною появи різного роду пошкоджень, в тому числі і тріщин різного розміру.
Якщо зварений шов має занадто малий розмір в порівнянні з товщиною, то тріщини обов’язково з’являться, а сам шов буде мати низьку якість. Тому перед тим як почати роботу, необхідно правильно підібрати тип шва, умови його утворення.
Вибір зварювання здійснюється в повній відповідності з типом оброблюваного матеріалу.
Зварений шов виконують якісно, наконечник тримається саме так, як це регламентується всіма правилами і умовами процесу.
Всі деталі, перед тим як почнеться сварка, потрібно підготувати. Це стосується нагрівання деталей до певних температур.
Електроди потрібно вибирати ретельно, грунтуючись на температурі роботи, типі металу і зварювального апарату. Не можна брати дешеві електроди, так як якість самої роботи буде низьким.
Не можна перевищувати рекомендоване значення зварного струму, так як це призведе до перегріву, появи великої кількості грубозернистих ділянок охрупченного типу і структури.
Якщо в основному зварюваному металі є багато легуючих добавок і вуглецю, то необхідна увагу приділити вибору технології і процесу зварювання.