Дефекти зварних швів, причини їх виникнення та способи усунення



Скачати 177.95 Kb.
Дата конвертації26.04.2016
Розмір177.95 Kb.
Дата________________

Тема уроку: Дефекти зварних швів, причини їх виникнення та способи усунення.

Мета: навчальна: дати поняття учням про основні дефекти зварних швів, розширити їх знання про основні причини їх виникнення та способи усунення;

розвивальна: розвивати в учнів технічну уяву, логічне мислення, навички дослідницької роботи, вміння працювати з додатковою літературою, аргументувати свої думки та відстоювати свою точку зору;

виховна: виховувати переконаність в необхідності вдосконалювати свої теоретичні знання і уміння та використовувати їх на практиці, а також повагу та любов до обраної професії.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Матеріально-технічне забезпечення: мультимедійний проектор, комп’ютер, зразок зварного з’єднання, картки із завданнями.

Навчально-методичне забезпечення: презентація «Дефекти зварних швів», картка із фрагментом, фрагмент відеофільму «Дефекти зварних швів».

План уроку

  1. Організаційний момент.

  2. Актуалізація опорних знань учнів.

  3. Повідомлення теми та мети уроку.

  4. Мотивація навчальної діяльності.

  5. Сприймання й усвідомлення учнями навчального матеріалу.

  • Повідомлення викладача про значення якості зварних виробів у сучасному виробництві.

    • Аналіз дефектів зварного шва.

    • Характеристика причин дефектів зварних з’єднань.

    • Повідомлення про основні способи усунення дефектів зварних швів.

  1. Узагальнення та систематизація знань.

  • Виконання завдання на картках.

  1. Підбиття підсумків уроку.

  • Вправа "Мої враження від уроку"

  1. Домашнє завдання.

Хід уроку

    1. Організаційний момент:

  • привітання з учнями та перевірка їх присутності на уроці.

    1. Актуалізація опорних знань учнів (бліц-опитування):

  • Що таке зварне з’єднання?

  • Охарактеризуйте поняття «зварний шов»?

  • Що таке зварювальна ванна?

  • Який метал називають основним?

  • Який метал називають наплавленим?

  • Що називають кромкою?

  • Дайте визначення поняттю «зазор».

  • За якими ознаками класифікуються зварні шви?

  • Які бувають шви за типом з’єднань?

  • Які бувають шви за протяжністю?

  • Які бувають шви за кількістю шарів?

  • Які бувають шви за довжиною?

    1. Повідомлення теми та мети уроку (запис у конспекти).

Викладач. Тема уроку "Дефекти зварних швів, причини їх виникнення та способи усунення". Сьогодні на уроці ми визначимо основні види дефектів, їх причини та допустимість, ознайомимося із способами усунення дефектів зварних з’єднань, а також переконаємося в необхідності вдосконалювати свої теоретичні знання та уміння, використовувати їх на практиці.

    1. Мотивація навчальної діяльності.

Я думаю, що кожен із вас хоче стати гідною людиною, справжнім майстром обраної професії, умілим електрозварником, який зможе якісно виконати найскладніші зварювальні роботи. І тому кожен із вас у стінах нашого ліцею повинен здобути якомога більше знань з технології зварювальних робіт.

    1. Сприймання й усвідомлення учнями навчального матеріалу.

  • Повідомлення викладача про значення якості зварних виробів у сучасному виробництві.

Викладач. Однією з основних задач на сучасному етапі розвитку зварювального виробництва є підвищення якості зварних з’єднань.

(Робота з підручником с. 425-426)

Якість продукції – це сукупність властивостей продукції, які зумовлюють їх придатність задовільняти визначені потреби відповідно до їх призначення.

Показники якості характеризуються такими властивостями: міцністю, надійністю, структурою металу шва і біляшовної зони, корозійною стійкістю, кількістю і характером випрямлень, а головне – відсутністю дефектів.

Дефект – це кожна окрема невідповідність продукції вимогам, установленим нормативною документацією. У зварювальному виробництві прийнято розділяти дефекти підготовки та складання виробів під зварювання та зварювальні дефекти.

Як відомо, працездатність зварних з'єднань і зварних конструкцій у цілому багато в чому визначається якістю зварних швів: характером їх макро- і мікроструктури, однорідністю хімічного складу, наявністю в них дефектів. Зі збільшенням числа способів зварювання, видів використовуваних конструкційних і зварювальних матеріалів зростає кількість факторів, що впливають на виникнення дефектів, ускладнюються процеси їхнього утворення.

У даний час питання надійності роботи зварних конструкцій здобувають усе більшого значення. Пов’язано це зі складними умовами роботи конструкцій, обумовленими підвищенням робочих напруг, розширенням температурного інтервалу експлуатації, роботою конструкцій у різних агресивних середовищах, застосуванням зварювання для виготовлення конструкцій, конфігурація і розміри яких створюють можливість виникнення небезпечних концентрацій напруг тощо. Усі частіше зварникам приходиться мати справу з високоміцними матеріалами і матеріалами, що володіють високою хімічною активністю і температурою плавлення. Це вимагає знання факторів, що впливають на зміну міцності металу в процесі зварювання, і ступеня впливу різних дефектів на процес руйнування металу.

Руйнування конструкцій найчастіше починається з дефектів, що виникають у зварному з'єднанні чи основному металі. Вплив дефектів на властивості зварних з'єднань визначається їх величиною і формою, частотою їхнього повторення, матеріалом конструкцій, умовами експлуатації і характером навантаження. Небезпека дефектів залежить від безлічі конструктивних і експлуатаційних факторів.



Викладач. Давайте розглянемо класифікацію дефектів зварних з’єднань (слайд + підручник с.427).

    • Аналіз дефектів зварного шва.

(Робота з підручником с. 427-432)

Аналіз матеріалу підручника та запис основного матеріалу у конспект.

    • Характеристика причин дефектів зварних з’єднань.

Викладач. Далі ми розглянемо, охарактеризуємо та визначимо причини виникнення найпоширеніших та найнебезпечніших дефектів зварного шва. Під час чого, кожен з вас працюватиме над продовженням створення опорного конспекту за наступною схемою (додаток 1).

1. Не дивлячись на високий рівень техніки і технології сучасного зварювального виробництва, забезпечуючий можливість виготовлення зварних конструкцій високої якості, вірогідність утворення дефектів в зварних швах не виключена. Тому дуже важливо уміти виявити дефекти в готовому зварному виробі, оцінити їх вплив на працездатність зварної конструкції, встановити причину їх освіти і попередити можливість їх подальшої появи.

2. Причини дефектів:

а) порушення встановлених розмірів і форми шва – ці дефекти при ручній зварці є результатом низької кваліфікації зварювача, поганої підготовки зварюваних кромок, неправильного вибору зварювального струму, низької якості збірки під зварку;

б) тріщини, зовнішні і внутрішні, є небезпечними і неприпустимими дефектами зварних швів. Вони утворюються унаслідок напруг, що виникають в металі від нерівномірного нагріву, охолоджування і усадки. Причина виникнення тріщин – підвищений вміст в сталі шкідливих домішок;

в) підріз зони (вузькі поглиблення в основному металі уздовж краю зварного шва) утворюються при зварці великим струмом або подовженою дугою, при завищеній потужності пальника, неправильному положенні пальника або електроду;

г) кратери, є слідством недостатньої кваліфікації зварювача;

д) напливи – результат натікання наплавленого металу на непрогріту поверхню основного металу, це може бути результатом низької кваліфікації зварювача, недоброякісних електродів і невідповідності швидкості зварки і зварювального струму обробленню шва;

е) пори виникають унаслідок попадання в метал шва газів, що утворилися при зварці. Н – утворюється з вологи, масла і компонентів покриття електродів. N – потрапляє в метал шва з атмосферного повітря при недостатньо якісному захисті металу шва. З – утворюється в процесі зварки стали при вигорянні вуглецю, що міститься в металі. Тому пористість є результатом поганої підготовки зварюваних кромок (забрудненість, іржа, замаслена), застосування електродів з сирим покриттям, вологого флюсу, недоліку розкислювачів, великих швидкостей зварки;

ж) шлакові включення утворюються при зварці малим зварювальним струмом, при застосуванні недоброякісних електродів, зварювального дроту, флюсу, забруднених кромок. При неправильно вибраному режимі зварки шлаки і оксиди не встигають спливти на поверхню і залишаються в металі шва у вигляді неметалічних включень;

з) непровар (місцевий несплав зварюваних кромок основного і наплавленого металу) – слідство низької кваліфікації зварювача, неякісної підготовки зварюваних кромок, зсув електроду до однієї з кромок, швидкого переміщення електроду по шву.


    • Повідомлення про основні способи усунення дефектів зварних швів.

Викладач.  Методи усунення дефектів:

а) неповномірність швів усувається наплавленням додаткового шару металу.(поверхню, що наплавляється, ретельно очищають до металевого блиску);

б) тріщини зовнішні усуваються обробленням і подальшою заваркою, для попередження розповсюдження тріщини по кінцях її свердлять отвори, місце тріщини вирубують і заварюють. Шви з внутрішніми тріщинами вирубують і заварюють наново. За наявності сітки тріщин дефектну ділянку вирізують і натомість зваркою накладають латочку. Існують тріщини двох типів - гарячі і холодні. Стінки гарячих тріщин звичайно сильно окислені, а холодних - блискучі, чисті. Гарячі тріщини мають міжкристалічну будову, у той час, як холодні тріщини, в основному, проходять через тіло кристалів. Гарячі тріщини звичайно розташовані в металі шва і можуть утворитися в процесі кристалізації металу під дією розтягуючих напруг, які виникають у процесі охолодження зварного з'єднання. Холодні тріщини найчастіше виникають в навколошовній зоні і рідше в металі шва. В основному вони утворюються при зварюванні виробів із середньо- і високолегованих сталей, інколи – у з'єднаннях з низьколегованих і високолегованих сталей класу.

в) підрізи заварюють тонкими валиковими швами;

г) напливи усуваються обробкою абразивним інструментом або за допомогою пневматичного зубила;

д) непровар, кратери, пористість і неметалічні включення усувають шляхом вирубки і подальшою заваркою всієї дефектної ділянки.



Викладач. Отже, в опорному конспекті зафіксуйте основні відомості про дефект зварного шва, який ми щойно розглянули, - тріщини.

Закінчимо роботу над опорним конспектом. У вас залишились незаповненими до кожного дефекту 2 розділи: "Допустимість" і "Спосіб усунення". Використовуючи витяг із ГОСТ 23118 – 99 "Допустимі дефекти зварних швів" (додаток 2), самостійно з’ясуйте допустиму величину та спосіб усунення дефектів зварного шва. Отриману інформацію зафіксуйте в 2 останніх колонках вашого опорного конспекту.



    1. Узагальнення та систематизація знань.

  • Виконання завдання на картках.

Викладач. Узагальнимо наші знання, виконавши завдання на картках. Вам необхідно до кожного питання знайти правильний варіант відповіді і результат подати у вигляді таблиці (додаток 3).

    1. Підбиття підсумків уроку.

  • Вправа "Мої враження від уроку"

Викладач. Поділіться своїми враженнями від уроку, закінчивши речення:

на уроці я:



  • дізнався…

  • зрозумів…

  • навчився…

  • змінив своє ставлення.

    1. Домашнє завдання.

Опрацювати опорний конспект та проаналізувати який різновид тріщин у зварних з’єднаннях знаходять при зовнішньому огляді; які дефекти не допускаються.

ДОДАТОК 2


ДОПУСТИМІ ДЕФЕКТИ ЗВАРНИХ ШВІВ

ГОСТ 23118-99



Вимоги ГОСТ 23118-99 по виправленню дефектів зварних швів

12.30 Зварні з'єднання, що не відповідають вимогам до їхньої якості, необхідно виправляти. Дефектні шви можуть бути виправлені одним з наступних способів:

  • шляхом механічного зачищення;

  • шляхом переварювання дефектних ділянок;

  • шляхом часткового чи повного їхнього видалення з наступним заварюванням.

12.31 Напливи і неприпустиме посилення швів обробляють абразивним інструментом. Неповномірні шви, неприпустимі підрізи, незаплавлені кратери, не провари і несплавленння по кромкам підварюють з наступним зачищенням. Ділянки швів з неприпустимою кількістю пор і шлакових включень повністю видаляють і заварюють знову.

12.32 У виявлених у металі зварних з'єднань тріщин необхідно встановити довжину і глибину. Кінці тріщини повинні бути засвердлені (діаметр отвору 5-8 мм) із припуском по 15 мм із кожного кінця. Потім виконується підготовка ділянки під заварювання шляхом створення V-ного оброблення крайок (кут розкриття 60-70 °).Аналогічно проводиться підготовка ділянок при виправленні швів з неприпустимими порами, жужільними включеннями і несплавленням.

12.33 Заварювання підготовленої до ремонту дефектної ділянки необхідно здійснювати, як правило, тим же способом зварювання, яким виконаний шов. Короткі дефектні ділянки і дефектні ділянки будь-якої довжини без оброблення чи з незначним обробленням шва допускається виправляти ручним дуговим зварюванням електродами діаметром 3-4 мм. Підрізи глибиною не більш 0,5 мм при товщині прокату до 20 мм і не більш 1 мм при товщині прокату понад 20 мм, а також місцеві підрізи (довжиною до 20 % довжини шва) дозволяється виправляти зачищенням без наступного заварювання.


Найменування дефекту

Характеристика дефектів за розташуванням, формою і розмірами

Допустимі дефекти за рівнями якості

високий

середній

низький

Тріщини

Тріщини всіх розмірів, видів і розташування

Не допускаються

Пори і пористість

Максимальна сумарна площа пор
Максимальний розмір одиночної пори:


  • стиковий шов

  • кутовий шов

  • але не більше



1%

d<= 0,2 S



d=<0,2 K

3 мм

2%

d=<0,25 S



d=<0,25 K

4 мм

4%

d=<0,3 S


d=<0,3 K

5 мм


Скупчення пор

Максимальна сумарна площа пор
Максимальний розмір одиночної пори:


  • стиковий шов

  • кутовий шов

  • але не більше

Відстань між скупченнями

4%

d<=0,2 S



d<=0,2 K

2 мм


L 12 t

8%

d<=0,25 S



d<=0,25 K

3 мм


L 12 t

16%


d<=0,3 S

d<= 0,3 K

4 мм

L 12 t


Газові полоси та свищі

Довгі дефекти

Не дозволяється

Короткі дефекти

  • стиковий шов

  • кутовий шов

Максимальний розмір газової полоси та свища



h<=0,2 S


h<=0,2 K

2 мм

h<=0,25 S

h<=0,25 K

3 мм

h<=0,3 S


h<=0,3 K

4 мм


Шлакові включення

Довгі дефекти

Не дозволяється

Короткі дефекти

  • стиковий шов

  • кутовий шов

Максимальний розмір включення



h=<0,2 S


h=<0,2 K

2 мм

h=<0,25 S

h=<0,25 K

3 мм

h=<0,3 S


h=<0,3 K

4 мм


Непровари і несплавлення

Довгі дефекти

Не дозволяється

Короткі непровари

  • стиковий шов

  • кутовий шов

Відстань між дефектами




Не дозволяється

h=<0,1 S

h 0,1 K


Макс. 2 мм

L 12 t


Несплавлення

Не дозволяється

Підрізи

Перехід від шва до основного метала повинен бути плавним.

Обриси підрізів повинні бути плавними.



підріз1 підріз 2 підріз 3

h=<0,5 мм


h=<1,0 мм


h=<1,5 мм



Перевищення випуклості:

стикового шва

кутового шва


Перехід від шва до основного метала повинен бути плавним.
пер випук стик

пер вип кут

h =<1 мм +

0,1 в

Мах. 5 мм



Мах. 3 мм

h=< 1 мм +

0,15 в

Мах. 7 мм



Мах. 4 мм

h=< 1 мм +

0,25 в

Мах. 10 мм



Мах. 5 мм

Перевищення випуклості кореня шва

Надмірне проплавлення кореня шва
випукл кореня



h =< 1 мм +

0,3 в


Макс. 3 мм

=<1 мм +

0,6 в


Макс. 4 мм

h =<1 мм +

1,2 в


Макс. 5 мм

Неповне заповнення розробки кромок (ввігнутість шва)

Перехід від шва до основного метала повинен бути плавним.

ввігнутість кореня


Довгі дефекти не дозволяються

Короткі дефекти

h =< 0,05 t

Мах. 0,5 мм



h =< 0,1 t

Мах. 1 мм



h=< 0,2 t

Мах. 2 мм



Ввігнутість кореня шва

Перехід від шва до основного метала повинен бути плавним.
ввігн кореня утяжка

h =< 0,5 мм


h =< 1 мм


h =< 1,5 мм


Напливи



напливи

Не дозволяються



Примітка:

1. Довгі дефекти - це один або декілька дефектів сумарною довжиною більше 25 мм на кожних 100 мм шва або мінімум 25% довжин шва менш 100мм.

2. Короткі дефекти - це один або декілька дефектів сумарною довжиною не більше 25 мм на кожних 100 мм шва або максимум 25% довжин шва менш 100мм.

Kф – номінальна величина катета кутового шва, мм;

в – фактична товщина стикового шва, мм;

K – фактична величина катета кутового шва,мм;

t – товщина металу, мм;

d – діаметр пори, мм;

h – розмір (висота або ширина) дефекту, мм;

L – відстань між дефектами або дефектними ділянками, мм

ДОДАТОК 1

Назва та ескіз дефекту

Визначення

Причина утворення

Допустимість

Спосіб усунення


НЕПРОВАР

4














ПОРИ

2













7

ПІДРІЗИ













1

КРАТЕРИ














8

ПРОПАЛ













10

ТРІЩИНИ













ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ




1. ПОРИ

2. ШЛАКОВІ

ВКЛЮЧЕННЯ



3. НЕПРОВАР

4. ТРІЩИНИ

1. Відхилення по ширині і висоті швів

2. Напливи

3. Підрізи

4. Непровар

5. Тріщини

6. Поверхневе окислення

7. Кратери

8. Пропал

9. Поверхневі пори


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка