дата: 22.12.2016

Способи обробки швів після зварювання

Зварні шви відповідають за цілісність металевої конструкції. Зокрема, з’єднання повинне бути досить міцним, стійким до іржавіння, вологості. Обробка зварних швів покликана забезпечити виконання цих завдань.

Обробка зварних швів своїми руками

Методи обробки

Існує три методики, з допомогою яких захищаються зварні з’єднання:

  1. Термічна обробка. Завдяки цим способом можна прибрати залишкові напруження в матеріалі, що виникають внаслідок зварювальних робіт. Термообробка проводиться за однією з двох технологій: місцевої, коли прогрівається або охолоджується тільки саме з’єднання, або загальної — температурній обробці підлягає вся деталь.
  2. Механічна обробка. В даному випадку завдання полягає у видаленні залишків шлаку і перевірки надійності з’єднання. Типовий приклад механічної обробки — простукування шва молотком або виконання його зачистки. Якщо шлак не видалити, можливо розвиток корозії.
  3. Хімічна обробка. Нанесення захисних покриттів на з’єднання — один із способів боротьби з корозійними процесами. Найбільш доступний варіант хімічного захисту — обробка шва грунтувальним лакофарбовим матеріалом.

Термічна обробка зварних швів

Нижче зупинимося на технологіях захисту зварних швів більш докладно.

Термічна обробка

Крім зменшення залишкових напружень металу, термообробка дозволяє досягти наступних цілей:

  • зробити структуру шва і навколошовних зон більш пристосованою до впливу зовнішніх факторів;
  • оптимізувати фізичні та експлуатаційні властивості матеріалу, зокрема, підвищити стійкість до іржавіння, жароміцність і т. д.

Термічна обробка зварних з’єднань передбачає нагрів на певний час зварного з’єднання або всього металу до заданої температури. Далі відбувається штучне охолодження, яке також здійснюється за певним сценарієм.

Обладнання для термообробки

Для термічної обробки стиків може використовуватися чотири види технологічного обладнання:

  1. Індукційні пристрої. Індукційний нагрів часто застосовується під час прокладання трубопроводів. Суть цього методу полягає у використанні мідних індукторів, що включають в себе багатожильний мідний кабель з повітряним охолодженням. Під час монтажу індуктора на трубопровід потрібно брати до уваги відстань між трубою і індуктором. Загальне правило: чим більше зазор між об’єктами, тим гірше використовується потужність обладнання.
  2. Гнучкі нагрівачі опору. Даний спосіб вважається одним з найбільш зручних і доступних способів обробки зварних швів.
  3. Муфельні печі. При роботі з цим видом обладнання потрібно особливу увагу приділяти рівномірності нагріву з’єднання, що досягається нецентрированной установкою деталі в піч.
  4. Нагрівання за допомогою газополум’яного обладнання. При газополум’яному нагріванні застосовуються зварювальні та особливі многопламенние газові пальники. Газові нагрівачі виділяють теплову енергію, що виникає в результаті згоряння суміші горючого газу з киснем.

Індукційні пристрої для термообробки

Обладнання для нагрівання підбирається виходячи з монтажних умов, доступності того чи іншого виду пристроїв та інших обставин. Нагрівальне обладнання повинно відповідати певним вимогам: чітко стикуватися із зварними швами, мати не дуже велику масу і забезпечувати рівномірний нагрів з’єднання як в ширину, так і в довжину.

Щоб скоротити тепловтрати, при термообробці зварних з’єднань використовуються всілякі теплоізолятори.

Теплоізоляція повинна бути теплоустойчивой при невеликій теплопровідності, міцною, але в той же час гнучкою, стійкою до зносу і безпечною в експлуатації.

Способи термообробки

Відомо кілька методів термічної обробки зварних з’єднань:

  1. Попередній нагрів. Використовується як до проведення зварювальних робіт, так і в момент зварювання деталей. Дана різновид термічної обробки застосовується при зварюванні конструкцій з низьковуглецевої сталі. Метал прогрівається до 150-200 градусів за Цельсієм.
  2. Високий відпустку. Методика полягає в нагріванні матеріалу до 650-750 градусів за Цельсієм (конкретний показник температури залежить від сорту сталі). Температура підтримується протягом 5 годин. Технологія дозволяє зменшити напругу на 80%, а також підвищити стійкість матеріалу до механічних впливів і збільшити його еластичність.
  3. Нормалізація. Застосовується по відношенню до вуглецевої і низьколегованим марок сталі. Така термічна обробка з’єднання здійснюється при температурах від 950 градусів за Цельсієм. Після закінчення нагрівання провадиться витримка і охолодження в умовах навколишнього середовища. Нормалізація дає можливість зменшити зернистість металу, скоротити напруження, а також збільшує міцність шва.
  4. Аустенизация. Являє собою загартування зварного з’єднання шляхом його нагрівання до температури 1070 градусів і вище. Деталь гріється протягом 60 хвилин, а потім проводиться швидке штучне охолодження. Методика широко поширена для загартування аустенітних сталей. Результат аустенізації — зросла еластичність зварного з’єднання.
  5. Стабілізація. Від аустенізації стабілізуючий отжиг відрізняється більш низькою температурою і менш тривалим періодом витримки металу.
  6. Термічний відпочинок. Технологія полягає в нагріванні зварного шва до 250-300 градусів за Цельсієм. Потім здійснюється витримка металу в розігрітому стані. В результаті процедури в зварному з’єднанні знижується рівень дифузійного водню, і зменшуються внутрішні напруги.
Будову зварного шва при термічній обробці

Вибір способу, яким буде здійснюватися термічна обробка зварних з’єднань, залежить від фізико-хімічних характеристик сталі (визначається її маркою). Особливе значення має виконання технологічних вимог, в іншому випадку відбувається погіршення якості зварного з’єднання.

Ключові параметри, які потрібно враховувати при проведенні місцевої термообробки:

  • ширина нагрівається ділянки;
  • рівномірність нагрівання по товщині стінки і ширині нагрівається ділянки;
  • період витримки;
  • інтенсивність охолодження.

Механічна обробка

Механічне усунення недоліків зварювальних робіт здійснюється за допомогою дротяної щітки. Можна значно спростити задачу і зробити зачистку якіснішим, якщо використовувати портативний шліфувальний пристрій або болгарку з пелюсткової насадкою. Замість насадки також можна застосувати абразивний круг.

Механічне очищення дозволяє прибрати такі дефекти зварного з’єднання:

  • окалини;
  • задирки;
  • оксиди;
  • наслідки побежалостей.

Механічне усунення недоліків зварювальних робіт

Незважаючи на простоту і дешевизну технології, існує ряд нюансів, що стосуються вибору насадки, знання яких дозволить виконати роботу якісніше:

  1. Перш за все, потрібно вибрати шліфувальний круг з відповідного матеріалу. Краще всього для механічного очищення підійде коло з цирконата алюмінію. Перевага цього матеріалу в тому, що він, по-перше, провокує корозійні процеси, а по-друге, цирконат алюмінію міцніше оксиду алюмінію, з якого також виготовляються деякі види насадок.
  2. Пелюстки шліфувального круга повинні бути на тканинній складової. Тканина надійніше і стійкіше до великих навантажень в порівнянні з папером, яка іноді застосовується на пелюстках в якості основи. Однак коштують такі насадки набагато більше аналогів на паперовій основі. Більш висока вартість тканинних насадок цілком виправдана і окупиться за такою агресивною по відношенню до матеріалу роботі, як шліфування швів.
  3. Розмір абразивного зерна залежить від типу виконуваної роботи. Дуже часто в ході очищення сполук можуть знадобитися насадки з різним розміром зерна. Тому рекомендується купувати відразу кілька видів насадок.
  4. Якщо потрібно якісно зачистити шов, різні розміри зерен просто необхідні, так як шліфування здійснюється з поступовою зміною насадок на зерна меншого розміру. Приміром, великі окалини прибираються грубозернистими насадками, а ось тонке шліфування проводиться дрібнозернистими насадками. Фінішна проходка здійснюється найбільш дрібним зерном. Насадки слід міняти послідовно — допускається пропуск не більше одного розміру. Однак якщо мова йде про створення дзеркального блиску зварного з’єднання, не можна пропускати жодного розміру.
  5. Для обробки швів, розташованих у важкодоступних місцях (порожнинах, крайках, отворах), використовуються особливі пристрої — борфрезы, що встановлюються в шліфувальну машину. Існують борфрезы найрізноманітніших розмірів і форм, тому підібрати потрібну конфігурацію нескладно.

Хімічна обробка

Кращі результати при обробці зварних з’єднань досягаються при поєднанні механічних і хімічних засобів. Застосовується два методи роботи зі швами: травлення і пасивація.

Травлення виконується до механічного шліфування. Для проведення цієї операції використовуються хімічні сполуки, що забезпечують однорідне покриття, що перешкоджає корозійних процесів. Крім того, травлення дозволяє ліквідувати місця, займані побежалостью. Справа в тому, що в таких місцях спостерігається скупчення окислів нікелю і хрому, в результаті чого сталь піддається іржавінню.

На незначних за площею ділянках зварних з’єднань рекомендується проводити травлення безпосереднім нанесенням складу на оброблювану поверхню. Якщо деталь досить велика або має складну конфігурацію, її слід помістити в ємність з розчином для травлення. Час перебування металу в травильном витраті розраховується в кожному випадку індивідуально.

Коли травлення закінчено, настає черга пасивації. Процес являє собою нанесення на метал особливого складу, в результаті чого утворюється плівка. Дане захисне покриття перешкоджає виникненню корозії. З хімічної точки зору, пасивацію можна пояснити наступним чином: оксиданти, взаємодіючи зі сталлю, видаляють з поверхні вільний метал, при цьому активуючи виникнення захисної плівки.

Завершується хімічна обробка очищенням зварних з’єднань від реагентів. Змивається вода містить безліч токсичних речовин, важких металів і кислот. Кислоти нейтралізуються за допомогою лугів, а потім залишилася рідина фільтрується. Утилізувати відпрацювання потрібно лише у спеціально відведених для цього місцях у відповідності з законодавством про охорону навколишнього середовища.

НАШ ЕКСПЕРТ РАДИТЬ ПОЧИТАТИ ЦЕ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *