3. Свариваемость металлических материалов. Критерии группы свариваемости

Свариваемость металлических материалов – комплексная оценка материала, характеризующая его реакцию на физико – химическое воздействие процесса сварки и способность образовывать сварное соединение, отвечающее заданным эксплуатационным требованиям. Свариваемость подразделяется на: физическую, технологическую.

Физическая свариваемость – способность Ме образовывать монолитное соединение.

Технологическая свариваемость – способность получения качественного сварного соединения при определенном оборудовании при определенной технологии с наименьшими затратами.

Свариваемость материала определяется типом и свойствами структуры, возникающей при сварке. При сварке однородных Ме и сплавов в месте соединения как правило образуются структуры, идентичные структурам соединяемых ме и прочность соединения определяется внутрикристаллическими связями. При сварке разнородных ме, значительно отличающихся структурами, в зависимости от степени их взаимной растворимости в твердом состоянии в соединениях образуются твердые растворы либо химические и интерметаллидные соединения, а при еще большем различии смеси зерен соединяемых материалов. В этих случаях прочность соединений обеспечивается сцеплением по границам зерен или частиц и физико – химические свойства могут отличаться от свариваемых материалов.

Группы технологической свариваемости:

1. Хорошая свариваемость – материалы свариваются любыми способами, не требуют подогрева или термообработки после сварки;

2. Удовлетворительная свариваемость – материалы свариваются почти всеми способами сварки, но требуют термическую обработку для снятия остаточных напряжений и исключения образования трещин;

3. Ограниченная свариваемость – материалы свариваются определенными способами сварки, требуют подогрева перед сваркой, нагрева в процессе сварки и незамедлительной термической обработки после сварки. Свариваются не всеми способами сварки плавления и не всех толщин Ме.

4. Плохая свариваемость – качества и механические свойства соединений сильно отличаются от оптимальных, а зачастую не позволяют получить работоспособное сварное соединение.

Критерии свариваемости:

• Окисляемость Ме при сварке;

• Сопротивление горячим и холодным трещинам;

• Склонность к замедленному разрушению;

• Чувствительность Ме к тепловому воздействию, характеризуемая склонностью к росту зерен, структурно – фазовым превращениям, изменениям в шве и зоне термовлияния;

• Чувствительность к образованию пор;

• Соответствие свойств сварных соединений эксплуатационным требованиям.

3. Дефекты сварных соединений. Основные способы их выявления при контроле качества

Дефекты в соединениях бывают двух видов: внешние внутренние. В сварных соединениях к внешним дефектам относят наплывы, подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры, к внутренним скрытые - трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения. Сварные соединения считаются качественными, если в них нет дефектов и их механические свойства удовлетворяют требованиям, предъявленным к условиям эксплуатации узла. Качество сварных соединений обеспечивают предварительным контролем материалов и заготовок перед сваркой, текущим контролем за процессом сварки и окончательным контролем готовых сварных соединений. В зависимости от того, нарушается или не нарушается целостность соединения при контроле, различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.

Предварительный контроль: осматривают поверхности основного металла, сварной проволоки и покрытий электродов с целью обнаружения внешних дефектов и повреждений. Перед сборкой и сваркой заготовок проверяют, соответствуют ли их формы и габаритные размеры установленным, а также контролируют качество подготовки кромок и свариваемых поверхностей.

Механические испытания предусматривают испытание на растяжение и изгиб, ударный изгиб различных частей наплавленного Ме.

Металлографические исследования проводят на макро- и микрошлифах сварного шва.

Текущий контроль за процессом сварки: в процессе сварки проверяют соблюдение сварщиком установленных параметров режима сварки и исправность работы сварочного оборудования. Осматривают сварные швы для выявления внешних дефектов и замеряют их геометрические размеры.

Окончательный контроль: готовые сварные соединения подвергают следующим видам контроля: внешнему осмотру для выявления поверхностных дефектов и обмеру сварных швов; испытаниям на плотность, магнитному контролю, просвечиванию рентгеновскими и γ-лучами, ультразвуком и т.д. для выявления внутренних дефектов.