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

Методы повышения качества сварки

Методы повышения качества сварки

Опубликовал: Антон Чураков

В данной статье рассмотрены проблемы получения качественного соединения и международный опыт сварки труб внахлест.

При сварке трубопроводов нередко применяются нахлесточные сварные соединения или сварка «в раструб» (Рис. 1).

Рис.1. Сварка труб в раструб: а, б) Сборка труб под сварку; в) Сварка труб.

Несмотря на простоту сборки и сварки, такое соединение содержит в себе ряд моментов, которые могут привести к разрушению сварного шва: усадочные напряжения, дефекты сварного шва (поры, трещины, несплавления), коррозия и т.д.

Известно, что при сварке в шве возникают напряжения, обусловленные усадкой жидкого металла сварочной ванны (Рис.2). Под действием усадки трубы стараются переместиться относительно другу друга, но торец трубы 2 не дает совершить перемещение трубы 1, чем вызывает появление существенных касательных напряжений в сварном шве. Если величина напряжений от усадки превысит прочностные показатели шва, то произойдет разрушение соединения (трещина). В данном случае остальные дефекты металла шва лишь увеличивают вероятность разрушения.

Рис. 2. Схема разрушения сварного шва: а) Возникновение напряжение при сварке; б) возникновение трещины в шве.

Для снижения внутренних напряжений в данном соединении можно применить следующие методы: сварка с гарантированным зазором между соединяемыми деталями (Рис.3) и термическая обработка соединения после сварки. Сварку с гарантированным зазором можно встретить в продукции, выпускаемой по стандартам ASME, API, ГОСТ 16037.

Рис.3. Схема сварного соединения при сварке в раструб с гарантированным зазором.

Следует отметить, что каждый из этих методов имеет свои недостатки.

При сварке с гарантированным зазором существуют следующие проблемы:

  • трудоемкий процесс разметки и сборки свариваемых деталей для обеспечения зазора;
  • большая вероятность невыдерживания габаритных размеров и соосности деталей, особенно после сварки.

Термообработка сварных швов зачастую либо невозможна (труднодоступность сварных соединений), либо весьма затратна. К тому же разрушение сварного шва может произойти сразу же после сварки.

Однако данную проблему склонности сварки в раструб можно решить следующими способами:

  • Металлические конструкции неответственного назначения, к которым отсутствуют строгие требования по отклонениям габаритных размеров и по соосности деталей, можно сваривать путем сборки соединения без специальных приспособлений и оснастки. Достаточно вставить одну деталь в другую и сместить в обратную сторону на 2-3 мм. При выполнении сварки вставленная деталь сможет свободно перемещаться относительно второй детали.
  • Для ответственных изделий, свариваемых в цеховых условиях, рекомендуется использовать сборочно-сварочные приспособления, обеспечивающие при сборке гарантированный зазор между деталями.
  • При сварке на монтаже наиболее удобным способом является применение специальных закладных колец.

В мировой практике широко нашли применение два типа закладных колец:

  • Металлические кольца;
  • Растворимые кольца.

Данные кольца имеют различные исполнения диаметров труб и обеспечивают зазор 1,6 мм.

Растворимые кольца представляют из себя прокладку из растворимого в воде материала (Рис.4) Перед сваркой кольцо устанавливается вплотную между деталями и производится сварка. После сварки кольцо растворяют путем промывки изделия.

Рис.4. Растворимое дистанционное кольцо

Металлические кольца имеют вид тонкого рельефного разрезного кольца (Рис.5), изготовленного из материала, аналогичного материалу свариваемых деталей.

Рис. 5. Металлическое закладное кольцо.

Данное кольцо вплотную устанавливается между собираемыми деталями. Для этого необходимо слегка сжать концы кольца и вставить в соединяемую деталь. После установки необходимо разжать концы и протолкнуть до упора рукой или вставляемой деталью. Так как кольцо выполнено немного большего диаметра, то оно разожмется в отверстии и не сможет выпасть. Далее необходимо выполнить сварку деталей. Выступы на кольце являются своеобразным демпфером, поглощающим перемещение деталей и напряжения от сварки. Следует отметить, что данный вид дистанционных колец не извлекается после сварки, а остается в изделии на весь срок службы (Рис. 6). Однако из-за того, что кольцо находится в зажатом состоянии, оно не перемещается и не стучит, также оно не может самовольно выпасть из зазора.

Читать еще:  Вешала для сушки белья на балконе своими руками

Рис. 6. Вид соединения с дистанционным металлическим кольцом.

Несмотря на то, что применение дистанционных колец хорошо зарекомендовало себя в сварке, на сегодняшний день в России данная технология не имеет широкого распространения. Связано это со следующими факторами:

  • Основные производители и обладатели патентов находятся в США (Aquasol Corporation — кольца SoilGap (растворимые) и SteelSpace (металлические), G.A.L. Gage Company — кольца Gap-A-Let Rings (металлические)) и Китае.
  • Высокие затраты на транспортировку товара.
  • Отсутствие предложения на российском рынке.

При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.

Комментарии

Вы не можете оставлять комментарии

Основные направления повышения производительности сборочно-сварочных работ

Затраты на сборочно-сварочные работы при изготовлении металлических конструкций составляют более 50 % всех трудозатрат предприятия. Поэтому от эффективности сварочного производства во многом зависят технико-экономические показатели заводов металлических конструкций.

В последние годы уровень механизации сварочных работ, исчисляемый по приведенной трудоемкости, на многих предприятиях достиг 85—90 % и заметно снизил темпы своего роста, а показатели производительности труда в сварочном производстве заметно стабилизировались. Рост уровня механизации и автоматизации сварочных работ теперь в основном зависит от технических и организационных факторов производства, так как, собственно сварка при изготовлении металлических конструкций занимает только около трети всех трудозатрат, то дальнейшая механизация и автоматизация одной лишь сварки будет все меньше сказываться на общем снижении трудоемкости и росте производительности труда.

Увеличение производительности труда при изготовлении металлических конструкций может быть достигнуто путем максимальной механизации и автоматизации производства, применения новой техники и технологии. На большинстве современных предприятий стройиндустрии за счет внедрения новой техники и более совершенной технологии, механизации и автоматизации производственных процессов прирост производительности труда можно увеличить более чем в 1,5 раза по сравнению с достигнутой в настоящее время.

Дальнейший рост производительности можно получить за счет улучшения организации труда и повышения квалификации исполнителей, за счет комплексной механизации всего производственного процесса изготовления сварных конструкций, включая заготовительные, сборочные, сварочные, транспортные и вспомогательные работы.

В производстве заготовок из профильного и листового проката сейчас применяется высокопроизводительное оборудование, полуавтоматические и автоматические линии. Широко используются средства комплексной механизации.

Применение манипуляторов, кантователей, роликовых конвейеров и других напольных транспортных средств позволит со временем практически исключить необходимость в кранах для перемещения заготовок и изделий внутри цехов сборки и сварки металлоконструкций, что еще в большей степени будет способствовать созданию поточных и конвейерных линий, оснащению их специализированным сварочным оборудованием.

Широкий переход к комплексной механизации сварочного производства зависит не только от наличия необходимого сварочного оборудования, но и от технологичности сварных конструкций, организации производства и экономической целесообразности такого перехода. Поэтому изготовление металлических конструкций должно иметь характер серийного производства с замкнутым, технологически законченным циклом, начиная от подготовки металла и кончая контролем, отдел кой и отгрузкой.

Так как более половины всех изготовляемых строительных металлоконструкций можно свести к относительно небольшому количеству простых однотипных групп (подкрановые балки, колонны, фермы, опоры линий электропередачи, оконные переплеты и т. п.), то особое значение должна иметь унификация изготовляемых конструкций. Значит и здесь мелкосерийное и индивидуальное производство можно будет приблизить к крупносерийному и массовому, со всеми вытекающими отсюда выгодами.

Комплексная механизация работ значительно повышает не только производительность труда, но и стабилизирует качество конструкций, обеспечивает высокие экономические показатели оборудования.

Технологичность сварных конструкций требует, чтобы форма конструкции соответствовала требованиям поточного производства, состояла из минимального количества деталей, легко поддавалась сборке, а сварные соединения располагались в легкодоступных местах и могли выполняться механизированными способами, преимущественно в нижнем положении. Конструктивные решения и формы серийных сварных конструкций должны быть отработаны особенно тщательно и с учетом того, что они будут изготовляться на специальных конвейерных линиях с широкой автоматизацией не только сварочных, но и других операций. В конструкциях должны найти широкое применение холодногнутые профили, периодический прокат, штампованные и прессованные детали. Сборка и сварка их должны совмещаться и производиться механизированным методом с применением высокоэффективных технологических процессов.

Читать еще:  Железный бак как бассейн

Методы повышения качества сварки

Надежность и Долговечность сварных сооружений и конструкций зависят от качества и работоспособности сварных соединений. А если учесть, что при производстве монтажных работ основной технологической операцией является сварка, то станет понятно, какую роль играет ее качество. Для повышения качества сварки в условиях строительства недостаточно применять только прогрессивную технологию, необходимо также постоянно совершенствовать систему контроля качества сварочных работ. Наряду с контролем уже готовых сварных соединений должен осуществляться контроль по предупреждению брака на всех стадиях формирования качества сварки и внедряться система управления качеством сварочных работ. Традиционные формы влияния на качество сварки путем проведения ряда отдельных операций оказываются малоэффективными. Это объясняется тем, что отдельные операции не носят постоянный, системный характер и не охватывают весь комплекс производственных операций. Поэтому важнейшей задачей сварочного производства в строительстве является разработка, создание и внедрение комплексной системы управления, обеспечивающей систематическое повышение качества сварки на всех технологических стадиях и уровнях производства.

Основным требованием, предъявляемым к сварному соединению, является обеспечение необходимой прочности и плотности соединяемых элементов, т. е. получение сварного соединения необходимого качества. Определение качества состоит из двух последовательных этапов. На первом этапе получают информацию о фактическом наличии или отсутствии дефектов по результатам различных неразрушающих методов контроля. На втором этапе производится сопоставление первичной информа^ ции с требованиями нормативных документов на сварное соединение. Эта вторичная информация и дает оценку качества сварного соединения. Используя показатели качества по накопленной информации, можно устанавливать уровень качества определенных сварных соединений, который характеризует степень развития и совершенства строительно-монтажных работ.

В строительно-монтажном производстве действует ряд факторов, существенно влияющих на качество сварочных работ. Учитывая степень влияния этих факторов на качество в данный момент и пределы их изменения, можно управлять производством, предупреждать появление брака, а следовательно, управлять качеством сварки. К основным факторам, влияющим на качество сварочных работ в строительстве, можно отнести следующие.

Непрерывный рост требований к качеству сварных соединений и повышению производительности труда, внедрение высокопрочных материалов, новых способов сварки предъявляют высокие требования к организации сварочных работ. Наиболее распространенным недостатком организации сварки в строительстве является отсутствие производственных подразделений, занимающихся только сварочными работами. Сварка является ответственным и трудоемким процессом, поэтому для ее выполнения требуется своевременное и качественное оформление нормативно-технологической документации. Ни один объект не должен сооружаться без предварительно разработанной технологии сборочно-сварочных и контрольных работ, без ознакомления с нею ИТР и рабочих. С этой точки зрения технологическая служба обеспечения сварочного производства имеет важное значение для качества сварочных работ. На качество сварки большое влияние оказывает система материально-технического снабжения, обязанная обеспечить своевременную поставку качественных основных и сварочных материалов, правильную их транспортировку и хранение. Особенно это касается покрытых электродов. На образование дефектов в сварных соединениях значительное влияние оказывает состояние сварочного оборудования, инструмента и приспособлений. Это особенно заметно в условиях строительно-монтажной площадки, где зачастую оборудование устанавливают без соответствующей защиты от атмосферных осадков, часто его перевозят с объекта на объект. Поэтому оборудование быстрее изнашивается по сравнению с оборудованием промышленных предприятий, и, следовательно, требует более частого осмотра и ремонта! Типы сварных соединений тоже играют не последнюю роль в получении качественных сварных соединений. Дело в том, что в общем объеме сварочных работ значительная часть приходится на сварку технологических трубопроводов, которая требует от рабочего более высокой квалификации по сравнению с рабочим, сваривающим плоские соединения. Кроме того, к качеству сварных соединений трубопроводов предъявляются серьезные требования, обусловленные значительным увеличением параметров оборудования химических и нефтехимических производств.

Читать еще:  Фундамент своими руками для сарая из шлакоблока

На строительно-монтажной площадке в настоящее время в основном применяется ручная сварка, которую приходится часто выполнять в неудобных и стесненных условиях, поэтому квалификации и ответственности исполнителей необходимо уделять должное внимание. Технологическая операция является законченной частью работы в производственном процессе. Технологические операции сварочных работ являются фундаментом, на котором закладывается качество монтажных работ, поэтому правильное выполнение каждой операции регламентируется инструкциями, техническими условиями, отраслевыми стандартами, технологическими картами. Качество законченных технологических операций зависит также от удобств в работе, свободного доступа к месту сварки и климатических условий. Качественное выполнение операций можно обеспечить только при конкретной регламентации производственных процессов, установлении стандарта на каждую операцию и обучении рабочих их выполнению.

Не последняя роль в управлении качеством сварочных работ принадлежит формам организации контроля качества в строительно-монтажных организациях. Как показывает практика, в целом ряде случаев довольно эффективным является централизованный контроль в укрупненных производственных подразделениях и, по-видимому, в определенных промышленных районах. Наряду с формами организации значительное влияние на качество сварочных работ оказывают методы и средства технического контроля. От состояния и особенностей применяемых методов и средств контроля существенно зависит надежность контроля, а наличие своевременной и объективной информации о качестве сварных соединений позволяет принимать эффективные меры по предупреждению появления дефектов.

Отрицательное влияние на качество подготовительных, сварочных работ и работ по контролю оказывают специфические условия строительно-монтажной площадки— влажность воздуха, атмосферные осадки, ветер, сквозняки, значительные колебания температуры, стесненность и неудобство осуществления производственных операций. Наряду с другими мерами по устранению отрицательного влияния этих факторов большая роль принадлежит мероприятиям по сокращению объема сварочных работ, производимых непосредственно на строительно-монтажной площадке. Необходимо основной объем сварочных работ переносить в цеховые условия, а для строительно-монтажной площадки оставлять только монтажные стыки.

Однако качество работ или продукции не является самоцелью. Должен существовать такой уровень качества, который экономически целесообразен и вместе с тем обеспечивает безаварийную работоспособность сварных соединений в заданном интервале времени. Оптимальный уровень качества должен обосновываться экономическими расчетами и обеспечиваться на производстве активными предупредительными действиями контроля. Задачи оптимизации качества включают математико-статистические методы, организационные и технические мероприятия, экономическое обоснование и социальные аспекты, включающие и производственные психологические аспекты.

Мероприятия по постоянному повышению качества сварочных работ в строительстве представляют комплекс взаимосвязанных задач, решение которых проходит в несколько этапов. На первом этапе изучают и анализируют состояние сварочного производства и качества сварочных работ в отрасли или подразделении отрасли. В течение второго периода решают вопросы развития сварочного производства — организации работ, внедрения прогрессивных способов сварки, совершенствования технологии сборочно-сварочных работ применительно к данным конструкциям и условиям строительно-монтажных работ. Сварочное производство совершенствуется от высшего звена к низшему. Решение организационных вопросов контроля и создание крупного, оснащенного аппаратурой подразделения по контролю на втором этапе позволяет перейти к решению задачи совершенствования технических средств контроля, т. е. на третьем этапе отрабатывают методы и средства контроля применительно к условиям отрасли. Решают вопросы достоверности контроля и его оперативности. На четвертом этапе получают развитие предупредительные функции контроля и переходят к статистическим методам. Предупредительные функции контроля должны предусматриваться при организации новой централизованной системы контроля и в дальнегшем постоянно развиваться на основе прогрессивных перазрушающих методов и статистического контроля. Последний, пятый этап является итоговым, подводящим итог всей предшествующей работе. Основой этапа служат разработки по планированию и управлению качеством на всех уровнях — монтажный участок, монтажное управление, трест, объединение, подразделение министерства.

Источники:

http://imwelder.ru/posts/11
http://www.stroitelstvo-new.ru/svarka/povyshenie-proizvoditelnosti.shtml
http://stroy-server.ru/notes/puti-povysheniya-kachestva-svarki

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector
×
×
×
×