Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 89
Текст из файла (страница 89)
При этом необходим контроль факторов, от которых зависит кзчество продукции. Основные из них можно условно сгруппировать как технологические и конструктивные (рис. 2). Этапы организации контроля в сварочном производстве (рис. 3) должны включать последовательно все стадии: 1) контроль документации на стадии проекта — выбор конструкции соединений и технологии сборки †свар; выбор основного металла, обоснование норм допустимых дефектов и плана контроля; выбор метода контроля и обеспечение дефектоскопичности конструкций и т. д.; 2) контроль конструктивно-технологических факторов — проверка подготовки производства, условий, качества и точности заготовки †сбор, подготовки и хранения исходных материалов, паспортизации и дисциплины сварщиков, режимов сварки, аппаратуры и т, п.; 3) контроль продукции — рациональное использование разрушающих и неразрушающих методов контроля.
Наряду с контролем сварных соединений каи Рнс, 1, Показатели качества сварных соединений Дефекты и (гровег(ь дс(тлчггноспггг Конструктивные Основной металл Конструкция соединения Методы и система контроля Нормы по качеству Условия вксплуатацнн Сварочные материалы Оборудование Подготовка н сборка Процссс сварки Оператор ! ! типы дефектов-несплогпностей ! ! По массовости ! По форме н По расположе нвю По величине Контроль конструк- тивно-технологических факторов Контроль полуфабрикатов и готовой про- дукции Контроль проектной документации Единичные Групповые (цепочки, скопления) Распростра- ненные Компактные Протяженные Мелкие Среднее Крупные Внутренние Нару;кные Подповерхност ные Сквозные Этап 3 Этап г Этап 2 ! Плоскостные Объемвые ! Готовая ='+ продукция ! Проектиро- ванне Острые (с над- резом) Округлые (беа надреза) ') ) Оперативная контроля качества обратная связь Рис, 3.
Этапы Сварочные де4екты и мегподы неразруиипощеео контроля Рис. 2, Факторы качества сварных соединений готовой продукцш| необходим пооперационный контроль отдельных швов— полуфабрикатов. На всех стадиях технологии необходима проверка качества самих контрольных операций: метрологическая проверка приборов, контроль соблюдения режимов, чувствительности и достоверности дефектоскопии, дефектоскопическнх материалов, квалификации и состояния операторов и т. п, Высокое качество соединений зависит в первую очередь от уровня и состояния технологического процесса производства. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и к оперативной корректировке технолопги.
Основное воздействие контроль должен оказывать именно на технологию производства, обеспечивая за счет оперативной обратной связи предупрсй(денне дефектов и брака продукции. ! Технологический процесс заготовки, сборки и сварии ДЕФЕКТЫ И УРОВЕНЬ ДЕФЕКТНОСТИ Классификация. В соответствии с ГОСТ 15467 — 79 термин дефект определяют как каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией.
Однако в првктике контроля наряду с этим распространено и более широкое понятие о дефектах, как несплошностях нли поро. ках — допустимых и недопустимых. По стадии появления пороков в цепочке технологических операций различают дефекты подготовки !гг сборки) изделий под сварку и сварочные дефекты. Дефекты подготовки и сборки часто прньодят к появлению собственно сварочных дефектов, поэтому подготовку изделий к сварке необходимо особо тщательно контролировать. Наиболее характерные дефекты подготовки и сборки: неправильный угол скоса кромок в швах прп сварке плавлением с Ъ'-, 1)- и Х-образной разделкой; неравномерное притупление по длине кромах или непостоянство зазора между ними; несовпадение стыкуемых плоскостеи; расслоения и загрязнения на кромках ит,п.
Причинами подобных дефектов могут бьггь неисправности станков для изготовления заготовок и приспособлений для сборки, недоброкачественность исходных материалов, ошибки в чертежах, а также низкая квалификация или культура труда работников. Правильность подготовки и сборки контролируют внешним осмотром и измерением с помощью специальных шаблонов и инструментов.
Сварочные дефекты-несплошнсстн различают по их типам и видам, Кроме весплошностей в сварных соединениях могут иметь место макро- и микровеоднородности и другие несовершенства структуры. Классификация по типам дефектов связана с их геометрическими признаками и массовостью (рис. 4). Внд дефектов обозначают, исходя из их природы. Тнп дефекта может быть определен практически любым методом контроля (см. табл. 3, 4). Вид дефекта удается определить не всегда. Наиболее информативна в этом отношении радиография. Для соединений, выполненных сваркой плавлением, согласно ГОСТ 23055 †установлено шесть видов дефектов (табл. 1). Рис, 4. Типы сварочных дефектов-несплошностей Сварочные дефекть( и методы неразру(иающего контроля Дефекты и уровень дефектности 367 (.
Классификация и запись дефектов при расшифровке радиограмм по ГОСТ 230И вЂ” 28 Продолжение табл. 2 Условное обозначение Условное обозначение м м И й ев .н Ом Схематиче" кое изображение дефекта Характер дефекта Вид дефекта Наименование дефекта Примечание Латинс- кийй алфавит Латин- ский алфавит Русский алфавит Русский алфавит ме Пора линейная (протткеиная) о Длина больше трехкратной максимальной ширины.
Главный размер вдоль оси шва Трещина; вдоль шва поперек шва разветвленная Непровар: в корне между валиками по разделке Отдельная пора Цегочка Скопление Отдельное включение 1(епочка Скопление Отдельное включение Цепочка Скопление Трещины Тв Тп тр Ыа ЕЬ Ес Ае Непровары Нк Нв Нр П ЦП СП Ш Т)а ()Ь Ос Аа АЬ Ас Ва Поры Группа В— твердые включения Шлак ком- пактный Шлаковые включения Ва ЦШ СШ В ВЬ Вс Са Вольфрамовые включения Длина больше трехкратной максимальной ширины СЬ Сс ЦВ СВ Шлак линейный (протяженный) ВЬ Окисные вклю- чения ЕЯБ Включение металлическое 2.
Обозначение и наименование дефектов Вс е в ч мк о ел ОЙ Схематическое изображение дефекта Наименование дефекта Примечание по се епию с оеди и ен ия Й вЂ” направление облуче- ния Группа С— песплавлеиия по радиограмме Группа А— поры (газовые включения) Пора сфери- ческая КВ Несплавленне Длина больше трехкратной максималь ной ширины. Главный размер направлен в глу бину шва Пора каваль ная Группа О— иепровары Непровар в корж односто. роннего шва без гюдреза АЬ Минимум четыре поры в ря.
ду или в группе на расстоянии, не превышаю. щем трехкрат. ного диаметра наибольшей по- ры Цепь пор Ас Непровар в корне одностороннего шва с подреэом ОЬ аьч ча а Группа пор Дефекты и уровень дефектности 369 Продолзкеаие табл. 2 Свойства материала Примечание Непровар двустороннего швз глс Схема нзгруження К23 ~ БНЮ Группа Е— трещины Трещина про- дольная Концентраторы напря- жений Трещина по перечная ЕЬ трещина ра- диальная Ес Группа Р— неправильная форма и прочие дефекты Чрезмерный провар корня Неровности шва РЬ Подрезы Сварочные дефекты и методы неразрушающего контроля Дефекты, определяемые с помощью радиографического контроля, обозначают двумя буквами: первая — указывает внд дефекта, вторая — подробный род пли карактер дефекта (табл.
2). Подобные обозначения приняты также в докул.ентах стран СЭБ и Международного института сварки (МИС). Б некоторых докул|ентах МИСа рекомендовано четырехцпфропое обозначение дефектов. Однако пока цифровая индексация не общепринята. Она удобна для обработки информация на ЭЦБМ, но пе даст наглядности при обычном анализе результатов конгроля ! Конструкция соеди- 1 Стыковые пли угловые швы.
Масштабный фактор неннй и т. п. Рабочие или нерабочие швы, Одноосное или двух. трехосное напряженное состояние. Остаточные напряжения и т. п. КонстРУктивные (вырезы, разкостенность н т. пд Технологические (перекосы, несовпадения кромок, чешуйчатость н т. пд ! Статика, динамика, вибрация, малоцикловая Внд нагрузки нагрузка и т, п. Нейтральная, слабо или сильно агрессивная ! Температурные воз- ~ 1 Высокие или низкие температуры. Циклические действия режимы ! Вероятность и опас- ~ ~ Характер перегрузок. Опасность аварийной ность отказа ситуации и тяжелых последствий отказа Рис, 5. Основные конструктивно-эксплуатационные факторы опасности сварочных дефектов Влияние дефектов на работоспособность.
Наличие тех или иных дефектов в сварных соединениях еще не определяет потерю работоспособности этих соединений. Опасность дефектов, наряду с влиянием собственных характеристик несплошностей (типы, виды, размеры и т. п.), зависит от большого числа конструктивных и эксплуатационных факторов (рис. 5) (3). Разделить принадлежность отдельных факторов к конструктивным или эксплуатационным трудно, поэтому в дальнейшем их следует называть конструктивно-эксплуатационными, Ниже, без детального обсуждения, приведены некоторые типовые примеры дценки влиянии дефектов по результатам многочисленных отечественных и зарубежных исследований.
Показано, что при статической нагрузке и пластичном материале (рис. 5, кривые 1, 2, 4) влияние величины непровара на потерю прочности примерно пропорционально относительной глубине этого непровара или его площади (4, 5), 371 Дефекта и уровень дефекгпнасти 370 Сварочные дефекты и методы неразрушакнг(ева контра.гя б,, 700 б „кис/Йм 80 20 20 О 70 20 80 ьй/с7, % 0 70 20 30 Л/)/с7,% Рис. 6. Влияние относительной глубины Л/г/5 непровара корня швя на статическую прочность стыковых соединений без усиления: 1 — стиль Стя; 2 — 12Х)ЯНЭТ: 2 — 2ЬХГСлы т — ЗОХГСН2Л;  — сплав Д!бТ Рис. 7. Влияние относительной величины Ь)1/5 дефектов на усталостную прочность стыковых сварных соединений малоуглероиистой стали. Шны без усиления: ! — подрезы; 2 — поры;  — пепровар корня шва;  — шлаки. Число циклов 3 2 1Оз, г = О (симметричный цикл) Ю При малопластичном материале (рис. 6, кривые 3, 5), а также при динамической или вибряционной нагрузках (рис.
7 и 8) линейная пропорциональность между потерей работоспособности и величиной дефекта может нарушаться и сравнительно небольшие дефекты существенно влнякп на прочность. Обобщение исследований позволяет считать, что дефекты включения (поры, шлаки) при их относительной суммарной площади в сечении шва до 5 — 10",о прак- 5 — Гоа' и яктически мяло влияют на статическую прочность соединений (рис. 9). По отдельным видам соединении безопасная величина ослабления сечения стыкового шва дефектами при статической нагрузке может достигать 1О, 20 и даже 30%.