Применение сварки при ремонте. Условия обеспечения и контроль качества сварных швов. Сварочные деформации.

Сварка– технологический процесс получения неразъемного соединения деталей, осуществляемый за счет использования межатомных сил сцепления.

При сварке сцепление достигается:

− либо расплавлением кромок свариваемых деталей,

− либо путем соединения давлением нагретого до пластического (размягченного) состояния металла.

Без подогрева можно сваривать только очень пластичные металлы, например, алюминий, медь, свинец, применяя высокое удельное давление сжатия.

Сварка применяется при ремонте деталей, получивших различные механические повреждения: пробоины, трещины, вмятины, поломки и т. п.

Типы сварных соединений: 1 – стыковое; 2 - нахлесточное; 3 – заклепочное; 4 – тавровое; 5 - угловое

Синеломкость– снижение пластичности стали при одновременном повышении прочности, наблюдаемое при деформации в интервале температур, вызывающих синий цвет побежалости (200…300оС).

Газовая сварка (ацетилено-кислородная)

Для расплавления кромок свариваемых деталей и присадочного металла используется теплота пламени, получаемого при сгорании смеси горючих газов или паров с кислородом.

Недостаткигазовой сварки:

− значительное падение производительности процесса при увеличении толщины свариваемого металла,

− большая зона нагрева основного металла,

− меньшая экономичность по сравнению с электродуговой сваркой.

Сварочная дуга представляет собой мощный длительный электрический разряд между двумя электродами, происходящий в хорошо ионизированной среде при большой силе тока и сопровождающийся большим выделением тепловой и световой энергии.

Существенным недостаткомремонта деталей сваркой является то, что этому процессу всегда сопутствуют остаточные сварочные деформации.

После остывания образец, подвергнутый нагреву при сварке, прогнется, причем выпуклая сторона его будет направлена к менее нагретому слою.

При сварке всегда имеет место неравномерный нагрев по толщине, причем градиент температур достигает сотен градусов. Поэтому деталь при сварке всегда деформируется, получая прогиб, вогнутая сторона которого направлена к месту сварки.

До начала ремонта силовых элементов сваркой ее качество проверяется на образцах, которые проходят испытания в лаборатории.

Эффективность ремонта оценивается расчетом на равнопрочность по действующим на ремонтируемый элемент нагрузкам. Данные для расчета на прочность берутся из таблиц нагрузок, которые приводятся в руководстве по ремонтуили в альбоме основных сочлененийданного типа ВС. Наиболее опасным сечением при сварке является сечение по переходной зоне от шва к основному металлу (зоне отпуска).

При сварке плавлением наиболее частыми дефектами сварных соединенийявляются

− неполноценность шва,

− неравномерная его ширина и высота,

− крупная чешуйчатость,

− бугристость,

− наличие седловины.

При ручной и полуавтоматической сварке дефекты могут быть вызваны

− недостаточной квалификацией сварщика,

− нарушением технологических приемов,

− плохим качеством электродов и других сварочных материалов.

Нарушение формы и размеров шва зачатую свидетельствует о наличии таких дефектов, как наплывы (натеки), подрезы, прожоги и незаваренные кратеры.

Контроль качества. Показатели качества сварных соединений разделяют на количественные и качественные. При определении количественных показателей используют измерительный метод, основанный на прямых измерениях контролируемых характеристик (например, измерение ширины шва). Количественные показатели могут быть определены и расчётным путём. Этот метод основан на определении по теоретическим или экспериментальным зависимостям показателей качества от основных измеряемых характеристик. Например, определение предела прочности сварного соединения по измеряемым прямыми методами предельной нагрузке и площади поперечного сечения шва.

При оценке качества сварных соединений используют и качественные показатели. Например, степень окисленности поверхности сварного шва (по наличию цветов побежалости на поверхности сварного шва). В этом случае используют регистрационный метод, основанный на наблюдении и анализе зрительного восприятия информации. Точность определения качественных показателей зависит от накопленного опыта, квалификации и способности специалиста, производящего оценку.

Сварочные деформации (напряжения). В результате местного (неравномерного) нагрева металла, обусловленного воздействием концентрированного источника теплоты, в сварной конструкции возникают временные и остаточные сварочные напряжения. Временные сварочные напряжения наблюдаются только в определенный момент сварки в процессе изменения температуры. Напряжения, существующие после окончания сварки конструкции и полного ее остывания, называют остаточными сварочными напряжениями или сварочными напряжениями. Они возникают в результате затруднений расширения и сжатия металла при его нагреве и остывании.