4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы контроля качества контактной сварки

Контроль качества контактной сварки

Получение изделий высокого качества, выполняемых с применением контактной сварки, возможно только в том случае, если на предприятии осуществляются три вида контроля: предварительный, контроль в процессе сварки и окончательный контроль готового изделия или узла. Предварительный контроль заключается в проверке всех звеньев производства:

1) технического состояния сварочного оборудования: износ узлов машины, крепление электродов, сопротивление контактов вторичной цепи, координация работы электрических и механических узлов. Для устранения неполадок в работе машин необходим своевременный планово-предупредительный ремонт;
2) обеспечения рабочих (сварщика и наладчика) исправными приспособлениями, инструментом, а также электродами контактных машин;
3) формы, размеров и состояния поверхностей деталей, поступающих на сварку. В соответствии с техническими условиями и технологией назначается выборочная или 100%-ная проверка деталей;
4) исходного материала по данным сертификата или по результатам химического анализа и механических испытаний. Контроль выполняется до подачи металла в заготовительный цех;
5) хранения металла, деталей, заготовок; должна быть исключена возможность их ржавления, загрязнения, повреждения поверхности, кромок и т. п.

Контроль в процессе сварки заключается в систематической проверке установленного режима сварки: величины сварочного тока, длительности включения тока, усилия сжатия между электродами (при точечной и шовной сварке) и усилия осадки (при стыковой сварке). При стыковой сварке проверяются также установочная длина, величина и скорость оплавления и осадки (под током и без тока). При шовной сварке замеряются скорость перемещения изделия и ширина рабочей поверхности электрода; при точечной сварке — диаметр электрода.
Параметры режима контактной сварки проверяются при помощи контрольных приборов и приспособлений, что позволяет стабилизировать режим, а следовательно, и качество сварных соединений.

Окончательный контроль сваренного узла или изделия выполняется способами, установленными технологией и техническими требованиями, предъявляемыми к этим изделиям. В некоторых случаях попутно с контролем самих изделий проверке подвергаются образцы. Контроль может осуществляться с разрушением или без разрушения.

Внешний осмотр. Сварные точки, шов и стыки осматриваются невооруженным глазом или при помощи лупы 2,5—7-кратного увеличения. В сваренном изделии проверяются шаг и диаметр точек в соответствии с чертежом и технологией, расстояние точек от края отбортовки или нахлестки, это расстояние должно быть достаточным, чтобы не происходили разрывы кромки и сильные выплески. В стыковых соединениях не должно быть перекосов и смещений сваренных деталей. В изделиях, сваренных на шовных машинах, проверяется расстояние шва от кромки изделия, выполнение «замков» (перекрытий начала и конца шва). Кроме того, контролируется качество самих точек, швов и стыков. Точка должна быть круглой (если чертежом и технологией не предусмотрена другая ее форма); цвета побежалости вокруг точки должны быть расположены равномерными кольцами. Глубина вмятины должна быть одинакова по всей поверхности отпечатка и не более 10% толщины одного листа (при сварке листов разной толщины эти цифры относятся к более тонкому листу). В деталях, изготовленных под декоративное покрытие, вмятины (с одной стороны детали) не допускаются.

При осмотре изделий, выполненных рельефной сваркой, устанавливается плотность прилегания деталей, а так же признаки, характеризующие равномерный нагрев.
Изделия, сваренные на шовных машинах, должны иметь шов с одинаковой на всем его протяжении шириной отпечатка и равномерной глубиной вмятины (в тех же пределах, что и для точечной сварки), с равномерной чешуйчатостью, характеризующей стабильную величину перекрытия точек. Если сварка производилась роликом, вращаемым стальной шарошкой, на поверхности шва неизбежно будут следы накатки; однако эта накатка не должна быть резкой и острой.

Стык, выполненный сваркой сопротивлением, должен иметь равномерное по всему периметру и достаточное по величине утолщение, не должно быть расслоений. Стык, сваренный оплавлением, должен иметь равномерно выдавленный металл и грат и небольшую зону нагрева. В сварных соединениях не должно быть дефектов.
Для оценки результатов внешнего осмотра всех видов сварки контролер должен иметь эталонный образец изделия, узла или ряда сварных соединений.

Технологическая проба. Для выявления скрытых дефектов, невидимых невооруженным глазом, в процессе изготовления партии деталей производится технологическая проба. Технологическая проба необходима также в следующих случаях: перед началом изготовления нового изделия или узла; при передаче изделия на машину другого типа или иной мощности; при изменении параметров режима. Образцы для пробы изготовляются по той же технологии, что и изделие: марка металла, подготовка поверхности, обработка торцов (при стыковой сварке), оборудование и режим те же, что и для изготовления изделия. Если невозможно обеспечить эти условия, то образцы для технологической пробы вырезают из изделий.

Для разрушения образцов технологической пробы используются тиски, зубило и простейшие приспособления. Для облегчения разрушения образцов, выполненных точечной и шовной сваркой, можно применять специальное зубило. Образцы должны разрушаться со сквозным вы-рывом по околоточечной или околошовной зоне. При значительных толщинах свариваемых деталей может получаться и несквозной вырыв; однако технологическую, пробу следует считать удовлетворительной в том случае, если глубина лунки от вырванной точки составляет не менее 30% толщины листа, из которого вырвана точка.

Читать еще:  Устройство и проектирование вентиляции в доме

При разрушении образца скручиванием можно определить диаметр литого ядра точки и обнаружить некоторые внутренние дефекты (трещины, раковины, выплески).
Стыковые соединения испытывают путем изгиба сваренных образцов. Соединение плохого качества разрушается по месту сварки; при этом обнаруживаются внутренние дефекты. В стыке хорошего качества дефекты отсутствуют, поэтому и угол загиба имеет достаточную величину. На предприятиях, где широко используется стыковая сварка, при изготовлении составного режущего инструмента проводятся испытания ударом. Заготовки, сваренные из разных сталей, например, углеродистой и быстрорежущей, испытывают ударами о край стальной плиты: силу удара устанавливают опытным путем. Хрупкое соединение от удара разрушается. При массовом производстве инструмента применяют специальные приспособления для испытания на удар и кручение.

Образцы шовной сварки на непроницаемость испытывают, наливая керосин в специально изготовленный карман, швы которого предварительно обмазывают мелом.
Механические испытания. Изделия, сваренные в стык, испытывают на прочность и пластичность. Прочность определяется при растяжении, а пластичность углом загиба. Прочность детали или образца считается удовлетворительной, если при растяжении разрыв произошел по основному металлу. Допускаемый угол загиба зависит от марки свариваемого металла и устанавливается техническими условиями. Точечные и шовные сварные соединения испытывают на срез. Для этих испытаний изготовляют образцы. Так как при испытаниях необходимо учитывать влияние шунтирования сварочного тока предыдущей точкой, то образцы делаются многоточечными; сваренную пластину разрезают на полоски с одной точкой. Контрольные пластины должны быть сварены из металла той же марки и толщины, с такой же подготовкой поверхности, как и изделия, или же образцы вырезают из сваренного изделия.

Результаты механических испытаний образцов точечной сварки на срез и шовной сварки на разрыв считаются удовлетворительными, если разрушающее усилие будет не ниже установленного для металла данной марки и толщины. При этом образцы точечной сварки должны разрушиться со срезом литого ядра точки или же с вырывом — как сквозным, так и несквозным.

Необходимым условием требуемой прочности шовной сварки является разрушение образца с разрывом полосы по основному металлу. Разрушение этих образцов со срезом по сечению шва указывает на непровар или малый диаметр литого ядра каждой точки.
Очень важна как показатель хорошего качества сварки стабильность результатов механических испытаний.
Механическим испытаниям подвергают не менее десяти образцов. Допускаются следующие отклонения в результатах механических испытаний от требуемых: из десяти испытанных образцов только в двух может быть допущено снижение разрушающего усилия на 10%.

Пневматические испытания. Образцы или изделия, выполненные шовной сваркой, подвергаются испытаниям на герметичность.
Через штуцер его наполняют сжатым воздухом до давления 0,35 ати и погружают в воду, выходящие пузырьки воздуха указывают места неплотностей в шве. Так же испытывают и готовые изделия или узлы. Горловины, патрубки и штуцера перед испытаниями закрывают заглушками или пробками. Для испытания изделий давление принимается до 0,5 ати. Техническими условиями устанавливаются максимально допустимое количество и длина дефектных мест, а также методы исправления дефектов.
При проведении пневматических испытаний должна быть обеспечена безопасность работы контролеров.

Металлографические исследования. Для определения глубины проплавления металла свариваемых деталей, размеров литого ядра или расплавленной зоны стыка, величины перекрытия точек при шовной сварке, глубины вмятины от электродов, а также для выявления внутренних дефектов (раковин, пор, трещин) исследуют структуру сварного соединения. Металлографическим исследованием хорошо выявляется и непровар.

Для металлографического исследования изготовляются макро-или микрошлифы. Для этого образец, специально подготовленный или вырезанный из сварного узла, разрезают посередине точки, участка шва или в плоскости, перпендикулярной стыку. Поверхность разреза обрабатывают напильником, шлифуют и травят специальным раствором. Протравленный макрошлиф рассматривают невооруженным глазом или через лупу с 4—20-кратным увеличением. В случае необходимости изготовляют снимки макрошлифов, иллюстрирующие протокол по металлографическому исследованию. Микрошлиф исследуют под микроскопом с увеличением в 50—2000 раз и при необходимости его фотографируют.
Неразрушающие методы контроля. Рентгеновское просвечивание, ультразвуковой и магнитный контроль сварных соединений, выполненных контактной сваркой, применяются значительно реже, чем описанные выше методы. Это объясняется их сложностью, дороговизной и большой трудоемкостью.

Рентгеновским просвечиванием выявляют внутренние трещины, раковины, поры и выплески. Однако непровар в виде склеивания рентгеновским просвечиванием не обнаруживается (за исключением некоторых марок алюминиевых сплавов). Проникающая способность рентгеновских лучей находится в прямой зависимости от напряжения, подведенного к электродам трубки. Длительность получения снимка сварного соединения, выполненного точечной или шовной сваркой, составляет 3—5 мин.
Просвечивание стыковых соединений следует рекомендовать для контроля сварных изделий ответственного назначения (оси, цапфы, тяги), работающих под динамической нагрузкой. Перед рентгеновским просвечиванием грат со стыковых соединений должен быть удален; это не всегда удается сделать, например, в сварных трубах; грат, остающийся на внутренней поверхности трубы, не даст возможности выявить имеющиеся в стыке дефекты.

Читать еще:  Дровяная печь для бассейна своими руками

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых колебаний проникать через металл и отражаться от границы раздела двух сред (например, поверхностей двух листов). Отражение ультразвуковых волн, направленных датчиком, при непроваре в точке будет преобразовано приемником в электрический сигнал, который появится на экране осциллографа. При хорошем проваре точки, если есть литое ядро, ультразвуковые волны пройдут через нее и сигнала на экране осциллографа не будет. Контроль осуществляется перемещением щупа по поверхности сварного соединения. В щуп вмонтирован датчик-излучатель, дающий направленные ультразвуковые волны, и приемник. Различным дефектам, находящимся в сварной точке или шве, соответствуют определенного характера сигналы на экране. Необходимость нанесения слоя масла на поверхность изделия для лучшего контакта щупа с поверхностью металла усложняет этот способ контроля.

Магнитный способ применяется главным образом для контроля стыковых соединений. Принцип его заключается в том, что нанесенный на поверхность намагниченного изделия магнитный порошок (или суспензия) располагается в определенном порядке в соответствии с направлением и напряженностью магнитного поля. Дефект, находящийся в детали, создает искажение в рисунке, созданном магнитным порошком. По характеру и величине искажения можно судить о том, какой дефект имеется в сварном соединении.

Контроль качества контактной сварки

Отсутствие или малые размеры литой зоны при точечной и шовной сварке резко снижают прочность соединений. Наиболее опасным дефектом является отсутствие литой зоны — непровар в виде так называемой склейки (соединение без расплавления металла), которая может иметь нормальную прочность при статических нагрузках и разрушаться при действии переменных нагрузок и температур. Прочность соединения снижается также при наличии больших вмятин от электродов, разрывов и трещин кромки нахлестки, выплесков металла и наружных трещин. Выход литой зоны на поверхность снижает антикоррозионные свойства сварных соединений ряда алюминиевых и особенно магниевых сплавов.

Допустимость дефектов и необходимость их исправления зависит от степени ответственности данного соединения в конструкции сварного узла (изделия) и указывается в ТУ и действующих технологических инструкциях по сварке. В зависимости от вида, расположения и размера дефектов их исправляют повторной точечной или шовной сваркой; обработкой резанием дефектного места и последующей газовой или дуговой электросваркой в среде защитных газов; сверлением отверстий и постановкой заклепок; зачисткой поверхности сварных швов; термической обработкой сварного узла. Дефекты сварных узлов (изменение формы и размеров) исправляют путем местного нагрева, постановки «холостых точек», прокаткой между стальными роликами, а также правкой ударом и обжатием.

Для своевременного предупреждения образования дефектов необходимо контролировать операции технологического процесса, предшествующие сварке: подготовку формы и поверхности деталей, сборку и прихватку. Контроль подготовки поверхности особенно важен при точечной и шовной сварке легких сплавов. Его выполняют измерением сопротивления холодных деталей, совмещенных, как при сварке, и сжатых заданным усилием.

Контроль процесса сварки

Для контроля качества соединений в процессе сварки применяют следующие способы: внешний осмотр образцов и сварных узлов; разрушение образцов (технологическая проба); исследование макроструктуры металла сварных соединений на образцах; механические испытания образцов; измерение параметров режима; рентгеновское просвечивание образцов и сварных узлов; испытание на герметичность; выборочное разрушение узла (при приемке партии узлов).

Применение различных способов контроля и его объем определяют по степени ответственности сварных соединений (узлов) и записывают в картах технологического процесса. На производстве для контроля качества сварных соединений широко используют периодические испытания и исследования технологических образцов, свариваемых в тех же условиях, что и детали. Для того чтобы по результатам контроля технологических образцов можно было судить о качестве сварных соединений узла, необходимо обеспечить идентичность металла, формы, размеров сварного шва, подготовки поверхности и режима сварки технологических образцов и деталей узла.

Внешний осмотр соединений проводят невооруженным глазом или через лупу 7-10 — кратного увеличения. При осмотре проверяют расположение сварных точек и швов, форму и размеры вмятины от электродов (роликов), наличие наружных дефектов, зазоры между деталями.

Внешним осмотром соединений стыковой сварки выявляют дефекты геометрической формы (перекосы, смещения, укорочения), подгар поверхности, пережог металла стыка. После снятия заподлицо грата и усиления шва, полирования и травления могут быть выявлены трещины, окисные включения и местный непровар.

Размеры отпечатков от электродов (роликов) не могут служить объективным показателем качества сварного соединения. Однако изменение размеров отпечатков при неизменной настройке машины свидетельствует о нарушении процесса сварки (изменений рабочей поверхности электродов, параметров режима и т. п.) и о возможном изменении качества соединения. В этом случае сварку узла прекращают, сваривают технологический образец и подвергают его контролю.

Отпечатки сварных точек должны иметь круглую форму (допускается некоторая овальность), отпечатки шва — равномерную чешуйчатость. Если требуется, глубину вмятины от электродов измеряют индикатором часового типа. Нормальная глубина вмятины составляет 10—15% толщины деталей, а при сварке деталей неравной толщины может увеличиваться до 25%. На поверхности точек и швов не должно быть выплесков металла. Допустимы небольшие наружные выплески при шовной сварке деталей неравной толщины типа сильфонов с арматурой. При внешнем осмотре соединений рельефной сварки контролируют заполнение выштампованного

Читать еще:  Окно на мансарде фото цена

углубления рельефа. По степени его заполнения металлом можно судить о качестве соединения.

Качество соединений при подборе режима и в процессе сварки контролируют технологической пробой (разрушением образцов), позволяющей установить примерные размеры литой зоны (если она имеется) и характер разрушения соединения. Технологическую пробу для образцов точечных, рельефных и шовных соединений обычно выполняют в тисках с помощью зубила, молотка или специальных приспособлений (рис. 42). При этом разрушение соединения должно происходить по зоне термического влияния, основному (рис. 42, б—д) или литому металлу (при скручивании сварных точек, рис. 42, а, е).

При несквозном разрушении измеряют глубину впадины или высоту выступающей части металла соединения, и если она составляет не менее 30% толщины детали, то проплавление считается нормальным. Диаметр вырыва и ширина шва на разрушенных образцах должны быть не менее минимальных размеров литой зоны (см. табл. 1, 2). Следует отметить, что разрушение образцов соединений неравной толщины (при тонкой детали толщиной 0,1-0,5 мм) со сквозным вырывом еще не свидетельствует о наличии взаимной литой зоны, что может быть установлено только при металлографическом исследовании. Диаметр литого ядра, а также наличие выплесков, трещин и раковин можно определить по излому после скручивания сварных точек. По технологической пробе можно также оценить степень пластичности сварного соединения (по углу поворота образца, хрупкому разрушению).

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.06.27

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ

Методы устранения дефектов сварки

Качество соединений, выполненных контактной сваркой, определяется в основном наличием сплошной металлической связи по заданной площади соединения.

При точечной, шовной и в большинстве случаев при рельефной сварке эта площадь оценивается размерами зоны взаимного расплавления деталей. При стыковой сварке металлическая связь должна быть установлена по всей площади торцов соединяемых деталей. Невыполнение этих требований влечет образование непроваров. Непровары, нссплошности (трещины, раковины), выплески, недопустимые изменения свойств металла, а также несоблюдение установленного внешнего вида, формы и расположения швов квалифицируются как дефекты.

Используемые в настоящее время технологии и сварочное оборудование не гарантируют полного отсутствия дефектов в сварных соединениях. Возникновение дефектов может быть связано с воздействием на процесс сварки различного рода возмущений.

Различают два вида возмущений: от произвольных отклонений технологических факторов (величины сборочных зазоров, размеры рабочей поверхности электродов, показатели качества подготовки поверхности деталей, ненадежное закрепление детатей в зажимах стыковой машины и т. п.), а также от произвольных колебаний электрических и механических параметров сварочного оборудования в процессе сварки.

При точечной, шовной и рельефной сварке непровары в ряде случаев удается обнаружить в процессе внешнего осмотра. Но в некоторых случаях даже использование радиационных методов контроля, например просвечивание рентгеновскими лучами, не обеспечивает выявление непроваров. Если при этих способах сварки по каким-либо причинам не предусмотрено взаимное расплавление деталей, установить качество сварки не представляется возможным. В таких случаях методы контроля должны оговариваться специальными техническими условиями. Исправляют непровар повторной постановкой точек или подваркой дуговой сваркой после разделки дефектной части шва.

Наружные или внутренние дефекты зоны сварки, такие как выплески, трещины, раковины, поры, обнаруживают, используя следующие методы контроля: внешний осмотр, ультразвуковой или рентгеновский методы.

Устраняют дефекты дуговой сваркой после разделки дефектного участка шва.

Дефекты структуры (охрупчивание, перегрев) как при точечной, так и при стыковой сварке обнаруживают внешним осмотром (по цветам побежалости) или измеряя твердость. Эти дефекты в отдельных случаях удается устранить локальной (в электродах машины) или обшей термообработкой узла.

При стыковой сварке внутренние дефекты (непровары, неметаллические включения, трещины, раковины) обнаруживают внешним осмотром, ультразвуковым, электромагнитным и рентгеновским методами контроля. Однако методы надежного определения непровара отсутствуют. Устраняются дефекты дуговой сваркой.

К дефектам следует относить также различные отклонения геометрических параметров сварного соединения (глубокие вмятины от электродов, неправильная форма шва, отсутствие соосности свариваемых деталей и др.). Основной причиной их образования следует считать] шрушение технологии и техники выполнения сварки. Эти дефекты обнаруживают внешним осмотром и инструментальным контролем.

На качество деталей и стойкость электродов при точечной и шовной сварке большое влияние оказывают процессы взаимного переноса частиц свариваемого металла и электрода. Их активность при сварке постепенно возрастает и достигает критического значения после сварки определенного числа точек. Установить этот предел визуально не представляется возможным. Накопление продуктов взаимодействия сопровождается увеличением электрического сопротивления и падением напряжения в контакте электрод—деталь при сварке отточки к точке. Значение падения напряжения используют в качестве объективного признака, характеризующего состояние контакта.

Количество дефектов, допускаемых без исправления и подлежащих исправлению, зависит от ответственности сварного узла и регламентируется соответствующими техническими условиями.

Источники:

http://www.drevniymir.ru/dug59.html
http://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/kontaktnaa_svarka/kontrol_kachestva_kontaktnoi_svarki/2
http://studme.org/107738/tehnika/kontrol_kachestva_soedineniya_kontaktnoy_svarke

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector