Влияние дефектов на работоспособность конструкций.
Дефекты сварки, классификация.
Дефекты сварных соединений делятся на 6 групп:
1) Трещины – несплошности, вызванные местным разрывом шва или околовошной зоны, которые могут возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузки. В зависимости от ориентации, бывают продольные, поперечные, радиальные. Виды трещин: в кратере сварного шва; групповые раздельные, групповые разветвлённые; микротрещины.
2) Поры, газовые полости. Газовая полость – это пора, не имеющая углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Поры делятся на равномерно распределенные; расположенные скоплениями; расположенные цепочкой; продолговатые (вытянутые вдоль оси сварного шва).
3) Твердые включения;
4) Несплавления и непровары. Несплавления бывают по бокам, между валиками, в корке;
5) Нарушение формы шва – отклонение формы наружной поверхности или геометрии соединения от заданных значений. Виды: подрезы (продольные углубления на наружной поверхности валика шва); усадочные наковки; выпуклость формы шва; превышение проплава; прожиг; асимметрия углового шва; неравномерная ширина шва; вогнутость корня сварного шва.
6) Прочие дефекты.
Дефекты сплошности при сварке.
К внутренним и наружным дефектам, нарушающим сплошность сварного соединения, можно отнести непровары, трещины, газовые и шлаковые включения, а к сквозным - трещины, непровары, поры, прожоги, шлаковые включения (пробки).
|
|
|
Непроваром называют несплавление кромок основного металла с наплавленным или слоев шва между собой при многослойной сварке. Непровары чаще всего образуются при небольшом зазоре между кромками и малом угле скоса их, завышенном притуплении и загрязнении кромок, неточном направлении электродной проволоки относительно места сварки, недостаточной величине сварочного тока или чрезмерно большой скорости сварки.
Непровар легко определить невооруженным глазом в изломе шва по темным участкам пленок окислов и неметаллических включений.
Непровары являются опасными дефектами, так как снижают статическую и динамическую прочность сварных соединений. По данным проф. Г. А. Николаева, в стыковых швах конструкций работающих при статической нагрузке, глубина непроваров не должна превышать 10-15% толщины металла, а при динамической нагрузке - 5%.
Трещины являются опасными дефектами сварных соединений, так как создают резкую концентрацию напряжений и часто приводят к разрушению сварной конструкции. Трещины могут располагаться вдоль и поперек сварного соединения, а также в основном металле, в районе сосредоточения швов.
Поры располагаются на некотором расстоянии друг от друга, следуют цепочкой либо образуют скопления. Они находятся внутри или снаружи шва либо пронизывают всю его толщину. Диаметр пор колеблется от микроскопических размеров до нескольких миллиметров.
|
|
|
Поры могут быть шарообразной формы, конической или бутылкообразной и имеют характер червоточины.
Дефекты формы при сварке.
При сварке плавлением наиболее частыми дефектами сварных соединений являются неполномерность шва, неравномерная его ширина и высота, крупная чешуйчатость, бугристость, наличие седловин. При автоматической сварке дефекты возникают вследствие колебания напряжения в сети, проскальзывания проволоки в подающих роликах, неравномерной скорости сварки из-за люфтов в механизме передвижения, неправильного угла наклона электрода, протекания жидкого металла в зазор. При ручной и полуавтоматической сварках дефекты могут быть вызваны недостаточной квалификацией сварщика, нарушением технологических приемов, плохим качеством электродов и других сварочных материалов.
а - неполномерность шва; б - неравномерность ширины стыкового шва; в - неравномерность по длине катета углового шва; h - требуемая высота усиления шва
|
|
|
Для сварки давлением (например, точечной) характерными дефектами являются неравномерный шаг точек, глубокие вмятины, смещение осей стыкуемых деталей.
Нарушение формы и размеров шва зачастую свидетельствует о наличии таких дефектов, как наплывы (натеки), подрезы, прожоги и незаверенные кратеры.
Наплывы (натеки) образуются чаще всего при сварке горизонтальными швами вертикальных поверхностей в результате натекания жидкого металла на кромки холодного основного металла. Они могут быть местными, в виде отдельных застывших капель, или же иметь значительную протяженность вдоль шва. Причинами возникновения наплывов являются: большая величина сварочного тока, длинная дуга, неправильное положение электрода, большой угол наклона изделия при сварке на подъем и спуск. В кольцевых швах наплывы образуются при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто выявляются непровары, трещины и другие дефекты.
Влияние дефектов на работоспособность конструкций.
Коэффициент концентрации напряжения:
, где 
– напряжение в шве, 
– в дефекте.
поры; 
включения; 
трещины, подрезы, непровары в корне шва.
Усиление шва не снижает прочность при статических нагрузках, но сильно влияет на вибрационную прочность.
|
|
|
Кратеры, непрожиги недопустимы.
Наплывы являются концентраторами напряжений. Если большая протяженность, то наплыв недопустим, т.к. сопровождается непроварами.
Подрез не допускается в конструкциях, работающих на выносливость. Подрезы в количестве менее 5% в конструкциях, работающих при статических нагрузках можно считать допустимыми.
Непровары при вибрационных нагрузках снижают прочность до 40%.
Поры, шлаковые и газовые включения незначительно влияют на прочность соединения.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1534; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!