Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы исследований процессов и материалов. Практикум
.pdf
металла, который при затвердевании образует небольшую
усадочную раковину, расположенную внутри переплетения
кристаллов. Такое явление наблюдается при интенсивном
охлаждении всего объёма жидкого металла. Скопление
мелких усадочных раковин в некотором объёме называется
усадочной пористостью. Она может быть как усадочного, так
и газового происхождения (алюминиевые отливки). Если
отдельные усадочные раковины образуют общую сплошную
полость, то такой дефект называется рыхлостью (рис. 6.7.5,
6.7.6). Для медных сплавов рыхлость правильно
рассматривать как скопление усадочных раковин. В изломе
рыхлость имеет вид рыхлой пористой массы, окрашенной в
тот или иной цвет. Она также может быть как усадочного, так
и газового происхождения.
Рис. 6.7.5. Рыхлость газового происхождения
в алюминиевой отливке
Рис. 6.7.6. Рыхлость усадочного происхождения
181
На рентгенограмме пористость имеет вид скопления
отдельных мелких точечных потемнений. Рыхлость обычно
имеет вид сильного неравномерного потемнения. Этот вид
дефектов опасен. Иногда слабая на рентгенограмме рыхлость
в действительности может очень сильно ослабить деталь.
Микрорыхлость
Этот вид дефекта характерен для магниевых сплавов.
Микрорыхлостью (рис. 6.7.7) называют скопление
микроскопических пор в некотором объёме отливки. На
рентгенограмме дефект имеет вид потемнения, обычно
вытянутого, с размытыми краями. Встречается дефект в
основном в переходах тонкого сечения детали в толстое и
внутри массивных сечений. Дефект может быть газового и
усадочного происхождения. В изломе термически
обработанных отливок поражённый микрорыхлостью участок
окрашен.
Рис. 6.7.7. Микрорыхлость усадочного происхождения
182
Ликвация
Ликвация (рис. 6.7.8), (рис. 6.7.9) – это химическая
неоднородность сплава по объёму отливки. Дефект
характерен для вкладышей подшипников из медных сплавов.
Отливка начинает затвердевать от стенок формы или
определённого её участка. Первыми начинают затвердевать
частицы более тугоплавкого компонента сплава.
Затвердевающие частицы оттесняют жидкую часть сплава от
поверхности формы, и поверхность отливки становится более
богатой тугоплавким компонентом. Такая неоднородность
называется зональной ликвацией. В некоторых случаях она
может быть обнаружена рентгенографически. Химическая
неоднородность по объёму отливки может возникнуть и по
ряду других причин. Ликвация появляется при неправильном
режиме охлаждения отливки.
Рис. 6.7.8. Ликвация свинца в трёхкомпонентной
свинцовистой бронзе
183
Рис. 6.7.9. Ликвация свинца в двухкомпонентной
свинцовистой бронзе
Флюсовые и шлаковые включения
При подготовке сплава к заливке используют флюсы, т.е.
вещества, предохраняющие жидкий металл от окисления и
газонасыщения. При разливке металла частицы флюса
попадают в форму, а затем и в отливку.
Для удаления окислов металла в жидкий сплав вводят
раскислители. Некоторые из них, восстанавливая металл,
образуют лёгкоплавкие шлаки, частицы которых также могут
попасть со струёй жидкого сплава в форму, образовать в
отливке шлаковые включения. Такой дефект часто
наблюдается в алюминиевых отливках.
Выявляемость флюсовых и шлаковых включений ниже,
чем газовых раковин.
Неслитина (несвар)
Неслитина представляет собой залитую металлом пленку
окислов, уходящую от поверхности отливки вглубь.
Неслитина может быть даже сквозной, т.е. может
пронизывать всю толщину стенки отливки. Этот дефект
встречается в отливках из алюминиевой бронзы, в
184
магниевых, стальных и алюминиевых отливках. Причинами
появления неслитин являются: низкая температура
заливаемого металла, малая скорость заливки, низкая
жидкотекучесть металла и др. На рентгенограмме неслитины
имеют вид либо линии, либо сильно вытянутой раковины.
Трещины (горячие, холодные, тепловые)
Горячие трещины наружные или внутренние имеют вид
надрывов. Трещины могут быть выявлены рентгеновским
просвечиванием или просвечиванием гамма-лучами
радиоактивных препаратов. Наружные трещины (трещины,
идущие от поверхности) во многих случаях могут быть
выявлены также магнитным и люминесцентным или
капиллярным (керосиновым) методом.
Горячие трещины встречаются в тонкостенных стальных
отливках и в отливках из цветных сплавов. Основной
причиной образования горячих трещин является
возникновение внутренних напряжений вследствие усадки
при затвердевании и при дальнейшем охлаждении.
Повышенная склонность отливок к образованию трещин
иногда объясняется наличием газов в металле.
Холодные трещины образуются также в результате
возникновения внутренних напряжений. Вызываются они
неодинаковым охлаждением частей отливки, при ударах во
время транспортировки, при фазовых превращениях, при
больших скоплениях окислов и шлаков по границам зерен
отливки.
Тепловые трещины появляются при неправильном режиме
термообработки отливки или при заварке пороков. Холодные
и тепловые трещины часто проходят по местам, наиболее
сильно поражённым рыхлостью или пористостью, например
в алюминиевых отливках, и по скоплению раковин, например
в чугунных отливках.
Трещины на рентгенограммах дают резкие, часто изломанные линии, если направление просвечивания совпадает с плоскостью трещины или образует с ней угол не
более 10 – 15 ° и ширина трещины не менее 0,03 – 0,1 мм.
185
Трещины хорошо выявляются только при соблюдении
указанных условий. В противном случае они могут быть не
обнаружены. Поэтому иногда применяют просвечивание
одного и того же участка в разных направлениях.
Засоры и включения инородных тел
Засоры (песочины) – это частицы песчаной формы,
попавшие в отливку из-за плохого качества материала
стержней, плохой обдувки и очистки формы.
Включением инородного тела называются кусочки
стальной проволоки или стальной стружки, минерала, угля и
других предметов, попавших в отливку. Выявляемость их при
рентгеновском просвечивании тем лучше, чем больше
поглощение рентгеновских лучей в инородном теле
отличается от поглощения лучей в таком же объёме металла
отливки.
Дефекты сварки
Наиболее часто встречающимися дефектами сварки
являются непровары, подрезы, трещины, наплывы, шлаковые
включения, газовые поры, незаделанные кратеры, отклонения
от заданных размеров, пережог металла, проплав и т.д. Не все
перечисленные дефекты выявляются рентгеновским
просвечиванием.
Непровар
Непроваром (рис. 6.7.10) называют местное отсутствие
сплавления между наплавленным и основным материалом.
Непровар получается вследствие наложения расплавленного
(электродного) материала на нерасплавленный основной
металл. Местное несплавление между смежными валиками
(слоями) шва также называется непроваром. Ещё один вид
непровара – это местное несплавление свариваемых деталей,
186
т.е. неполное заполнение пространства между свариваемыми
деталями присадочным материалом.
Рис. 6.7.10. Гамма-снимок сварного шва с непроваром
Рентгеновским просвечиванием выявляется непровар
только в том случае, если лучи идут по направлению
наибольшей протяжённости плоскости непровара, и при
условии, что дефект образует некоторую полость, т.е. если в
месте непровара имеется зазор между стенками металла или
есть значительное скопление окислов.
Причинами непровара являются недостаточная сила
сварочного тока, малая мощность сварочного трансформатора, перегрев электрода, небрежная сборка стыка
деталей, недостаточная очистка промежуточных слоёв от
окалины и шлака в многослойных швах и т.п.
Иногда при расшифровке рентгенограмм можно спутать
непровар кромок деталей сложного сварного узла с
трещиной, принимая непровар за трещину, или смешать не
подлежащую заварке фаску с непроваром. Грамотная,
сознательная расшифровка рентгенограмм требует
отчётливого знания чертежа сварного узла с тем, чтобы
заранее определить возможные тёмные линии на
187
изображении шва от полостей, образующихся в результате
неплотного прилегания соединённых в узел деталей.
Шлаковые включения
Шлаковые включения (рис. 6.7.11) встречаются при
сварке под флюсом, при сварке электродами с толстыми
покрытиями, в многослойных сварных швах при отсутствии
тщательной очистки поверхности шва от шлаков и окалины
перед наплавкой последующих слоёв, при неправильно
подобранном флюсе, при преждевременном охлаждении
жидкой ванночки или выключении тока при стыковой сварке.
Значительное количество шлаковых включений в шве
уменьшает его прочность. Выявляемость шлаковых
включений низкая, поэтому просмотр рентгенограмм швов со
шлаковыми включениями должен проводиться особенно
внимательно.
Рис. 6.7.11. Шлаковые раковины сварного шва
188
Газовые раковины
Газовые поры и свищи (рис. 6.7.12) образуют газы, не
успевшие выделиться из расплавленного металла при
быстром его охлаждении. Поры могут образоваться и в
результате усадки металла. Повышенная скорость сварки,
насыщенность основного металла окислами и газами может
явиться причиной появления газовых пор. Выявляемость газовых пор хорошая, при этом можно обнаружить поры
размером 2 – 4 % от просвечиваемой толщины металла.
Рис. 6.7.12. Газовые раковины сварного шва
Трещины
Трещины (рис. 6.7.13) – наиболее опасный дефект.
Трещины в швах образуются под действием внутренних
термических напряжений, которые возникают при
неравномерном нагреве и охлаждении сварных конструкций
в процессе сварки. В легированных сталях трещины
возникают чаще. Трещины могут быть продольные и
поперечные. Большое количество серы и фосфора в
наплавленном металле увеличивает склонность к появлению
трещин. Они могут возникнуть также от наличия в
свариваемом металле неметаллических включений, от
189
загрязнений поверхности электродов и заготовок, от недостаточного прогрева свариваемого участка.
Рис. 6.7.13. Поперечная трещина в сварном шве
На рентгенограмме трещины имеют вид неправильных
темных линий, иногда с разветвлениями. Трещины очень
сильно снижают механические свойства изделия, поэтому
любое сварное соединение с трещиной подлежит
исправлению.
Для надёжного выявления трещин необходимо, чтобы угол
между направлением лучей и плоскостью трещины был не
более 10 – 15 °.
Другие дефекты
Подрезами называют углубления в основном материале
вдоль края шва. На рентгенограмме подрез выявляется
потемнением той или иной ширины вдоль края шва. При этом
следует отличать вид узкого подреза от вида трещины вдоль
края шва. Подрез хорошо виден при внешнем осмотре шва.
Проплав – это не предусмотренное чертежом протекание
металла под шов, происходящее от перегрева участка
будущего шва. На рентгенограмме проплав выявляется в виде
светлого пятна округлой формы.
190
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]