Билет №12
Сварка меди .
Контроль качества сварных соединений
Задача. Расшифруйте условное обозначение электродов на этикетке
Ответы
Свариваемость меди. Медь сваривается плохо ввиду ее высокой теплопроводности, жидкотекучести и повышенной склонности к образованию трещин при сварке. При переходе из твердого состояния в жидкое медь выделяет большое количество тепла, поэтому сварочная ванна поддерживается в жидком состоянии более длительное, время, чем при сварке стали. Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет ее сварку в вертикальном, горизонтальном и особенно в потолочном положениях. Водород в присутствии кислорода оказывает отрицательное действие на свойства меди. Водород, проникающий в медь при повышенных температурах сварки, реагирует с кислородом закиси меди, образует водяной пар, который, стремясь расшириться, приводит к появлению мелких трещин. Это явление при сварке меди называют "водородной болезнью". Чем больше содержится кислорода в свариваемой меди, тем значительнее проявляется "водородная болезнь". Сварочные деформации при сварке меди и ее сплавов несколько больше, чем при сварке сталей. Виды сварки меди. При изготовлении сварных конструкций из меди наибольшее распространение получили следующие виды сварки плавлением: дуговая сварка угольным электродом, плавящимся электродом, под флюсом и в защитных газах; газовая сварка. Дуговая сварка меди производится при повышенной силе сварочного тока, что обусловлено значительной теплопроводностью меди. Кромки свариваемых деталей соединяются с минимальным зазором из-за высокой жидкотекучести меди. Иногда применяют сварку на стальной подкладке. Медные листы толщиной более 6 мм следует сваривать с предварительным подогревом до 150 - 250°С. Тонкие листы (менее 5 мм) после сварки проковывают в холодном состоянии, а толстые (5 - 20 мм) - при температуре 200 - 400°С. Нагревать медь для проковки выше 400°С не рекомендуется, так как при высоких температурах она становится хрупкой. Листы большей толщины нужно подготовить со скосом кромок под углом 60 - 90° Сварку ведут длинной дугой (10 - 15 мм), при этом удобнее манипулировать электродом и присадочной проволокой. Для сварки применяют постоянный ток прямой полярности при напряжении дуги 40 - 50 В. На обратной полярности дуга между угольным (графитовым) электродом и изделием менее устойчива и может поддерживаться только при малой ее длине. Флюс наносится в разделку и на присадочный пруток. Сварку во избежание окисления и большого роста зерна ведут быстро и по возможности в один проход. Для сварки меди применяют электроды марки "Комсомолец-100". Сварку ведут в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности. При сварке листов толщиной более 6 мм требуется предварительный подогрев основного металла до 300 - 400°С.
Контроль качества сварных соединений проводят для определения дефектов сварных швов, плотности и физико-химических свойств сварного соединения.
Методы контроля, выявляющие дефекты
Внешний осмотр сварного соединения. Внешним осмотром можно выявить наружные дефекты соединения: подрезы, незаверенные кратеры, наплывы, поверхностные поры, непровары, трещины, прожоги, наличие смещения сваренных деталей.
Перед осмотром сварной шов и прилегающие поверхности зачищают от окалины, шлака, брызг металла. Для осмотра можно применить лупу с 5-10-кратным увеличением.
Проверка сварных швов на непроницаемость. Проверка на непроницаемость проводится для емкостей, работающих под давлением жидкостей или газов, после проверки наружным осмотром и устранения дефектов. Испытание давлением газа применяется для определения непроницаемости емкостей или трубопроводов, работающих под давлением.При проверке испытуемая емкость герметизируется и в нее подают газ (воздух, азот, инертные газы) до получения в ней давления, заданного техническими условиями. Затем все сварные швы промазываются мыльным раствором (100 г мыла на 1 л воды). Признаком брака служит появление мыльных пузырей на промазанной поверхности.
Контроль швов на непроницаемость с помощью керосина. Несмотря на свою простоту, контроль качества сварных соединений с помощью керосина достаточно эффективен и к тому же не требует сколько-нибудь значительных материальных затрат. Керосин способен проникать сквозь мельчайшие трещины в сварных швах, благодаря чему позволяет обнаруживать мельчайшие дефекты. Проверка керосином сводится к ряду последовательных операций: Очистка шва с двух сторон от шлака, грязи и ржавчины. Покрытие одной из сторон (той, за которой удобнее наблюдать) водной суспензией каолина или мела (350-450 г на 1 л воды). После нанесения суспензии необходимо подождать, пока она высохнет. Для ускорения процесса покрытие можно просушить горячим воздухом. Обильное смачивание обратной стороны керосином - 2-3 раза в течение 15-30 минут, в зависимости от толщины металла. Это можно делать струей из краскопульта или паяльной лампы, а также с помощью кисти или кусочка ветоши. Наблюдение за стороной, на которую нанесена меловая или каолиновая суспензия, и маркирование проявляющихся дефектов. Негерметичность швов обнаруживает себя появлением темных полос или точек на меловом или каолиновом покрытии, которые с течением времени расплываются в более обширные пятна. Именно поэтому наблюдать за обратной стороной нужно сразу после нанесения керосина - чтобы зафиксировать первые проявления керосина, точно указывающие на место и форму дефекта. Проявляющиеся точки свидетельствуют о порах и свищах, полоски - о сквозных трещинах. Контроль сварных швов с помощью керосина предназначен в основном для стыковых соединений, в отношении нахлесточных он менее эффективен.
Э50А - тип электрода; ЦУ-7 - марка электрода; 5,0 - диаметр электрода; У - для сварки углеродистых сталей; Д - толстое покрытие; Е431(5) - характеристика наплавленного металла; Б - основное покрытие; 2 - для всех пространственных положений, кроме вертикального «сверху-вниз»; О - постоянный ток обратной полярности.