5.9. Дефекты и контроль качества сварных швов

Для соединений, выполненных сваркой плавлением, различают следующие виды дефектов: наружные, внутренние и сквозные.

К наружным дефектам относятся: занижение размеров и превышение усиления сварных швов, смещение шва от оси, подрезы, наплывы, усадочные раковины, незаплавленные кратеры, наружная пористость, трещины, выходящими на поверхность шва или около шовной зоны. Трещины образовавшиеся в процессе сварки называются горячими , а после охлаждения металла - холодными.

К внутренним дефектам относятся: газовые поры, шлаковые и неметаллические включения, непровар, трещины в металле шва и в зоне термического влияния.

Сквозные дефекты представляют собой свищи, прожоги и сквозные трещины.

Все виды контроля качества можно разделить на две группы:

1. Неразрушающие виды контроля:

- внешний осмотр;

- радиационный контроль (рентген);

- просвечивание гамма-лучами;

-ультразвуковой контроль;

- магнитный контроль;

- контроль непроницаемости швов газом или жидкостью.

2.Разрушающие виды контроля:

- сверлением;

- механическим испытаниями на изгиб, срез, удар, твёрдость;

- металлографическими исследованиями макро и микроструктуры.

Разрушающие виды контроля в основном проводятся на образцах,вырезанных из сварного соединения.

5.10. Сварка изделий из пластмасс

Развитие химии высокомолекулярных соединений привело к тому, что изготовленные на их основе пластмассы превратились в незаменимые материалы, обладающие ценными свойствами. Такие термопласты, как поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен высокого и низкого давления (ПЭВД, ПЭНД), полистирол (ПС), полипропилен (ПП) и др. являются в настоящее время крупнотоннажными. Создание новых полимерных строительных материалов способствует разработке эффективных строительных конструкций, их производству и монтажу, повышению долговечности. Постоянно растут объемы пластмассовых сварных строительных конструкций. Например: из 1 тонны металлических труб диаметром 100мм можно сварить трубопровод длиной не более 80 м, а из 1 тонны полиэтиленовых – длиной более 1 км. т.к. масса 1м полиэтиленовой трубы = 0,0935 кг.

Достоинства сварных пластмассовых конструкций:

- Коррозионностойки почти во всех кислотах (кроме органических) и щелочах. Сварные швы не требуют дополнительной изоляции (в виде краски, лака, плёнки) от коррозионного воздействия окружающей среды;.

- Пластмассовые конструкции легче металлических. Конструкции из ПХВ составляют 1/2 массы таких же сваренных из алюминия, 1/5 стальных и 1/8 свинцовых;

- Пластмассовые конструкции обладают гладкой поверхностью, в связи с чем повышается пропускная способность трубопроводов на 10-15%.

Недостатки сварных пластмассовых конструкций:

- Прочность пластмассовых изделий ниже чем у стали. У пластмасс б_в=500 – 700·10 Мпа, у стали б_в=540 – 600·10 Мпа

- Пластмассовые конструкции могут работать в относительно небольшом интервале температур (- 40 до+60⁰ С). Стальные работают (- 60 до + 400⁰ С).

- Изделия из пластмасс со временем стареют. Срок старения для разных пластмасс различен. Пластмассовые трубопроводы работают без аварий 15-20 лет.

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ СВАРКИ ПЛАСТМАСС.

Сварка пластмасс – это процесс получения неразъёмного соединения, при котором поверхности соединяемых деталей активируются путём нагрева или введением растворителей с последующим приложением давления. Сварка деталей из пластмасс производится при условии, когда полимер находится в вязкотекучем состоянии. Однако в вязкотекучее состояние переходят только термопласты и пластмассы на их основе. Пластмассы на основе реактопластов можно нагревать только один раз (при производстве деталей). А при повторном нагреве они не переходят в вязкотекучее состояние и поэтому плавлением сваривают только термопласты.

Классификация способов сварки пластмасс по принципу подвода тепла и генерации тепловой энергии:

Сварка с внешним подводом тепловой энергии:

- контактная тепловая сварка (нагретым инструментом, клином, диском и т.п.);

- проплавлением (прессовая, нагретым роликом);

- термоимпульсная (лентой, нагретой нитью);

- газовая сварка (нагретым газом или открытым пламенем);

- сварка расплавом (сварка с помощью присадки);

- сварка литьём под давлением.

2. Сварка за счёт генерирования тепловой энергии непосредственно в зоне контакта свариваемых деталей:

- сварка в переменном электромагнитном поле (ТВЧ, токами сверхвысокой частоты);

- сварка трением (вращением, вибротрением);

- сварка излучением (инфрокрасное излучение, лазером);

- сварка электронагревателем (спиральным пластинчатым).

3. Сварка без подвода тепловой энергии:

- сварка с помощью растворителей;

- сварка давлением.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

Необходимое качество сварных соединений обеспечивается системой контрольных мер, предпринимаемых при подготовке деталей к сварке, в ее процессе и после окончания.

До сварки необходимо проконтролировать качество заготовок, их сборку, качество сварочных материалов, исправность сварочного оборудования.

В процессе сварки следует систематически контролировать основные параметры режима сварки, глубину проплавления кромок.

После окончания процесса сварки контролируют сплошность сварных соединений:

- внешний осмотр;

- рентгенопросвечивание;

- ультрозвуковая дефектоскопия;

- испытание на герметичность водой, газом или специальными растворами.

Для контроля качества швов применяют также растяжение, сжатие, изгиб, что относится уже к разрушающим испытаниям на образцах.