10 найважнейшых праблем са зваркай сталёвых канструкцый і поўнае іх ліквідацыю

1. Перавагі і недахопы зварных сталёвых злучэнняў

Зварка з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай формай злучэння для сучасных сталёвых канструкцый, але яна мае свае плюсы і мінусы, якія неабходна ў поўнай меры ўлічваць пры праектаванні:

Асноўныя перавагі

1. Простая канструктыўная схема, адсутнасць адтулін для нітаў, поўнае захаванне папярочнага перасеку, больш высокі ўзровень выкарыстання сталі

2. Высокая агульная калянасць і добрая герметычнасць, падыходзяць для кантэйнераў, трубаправодаў і герметычных структурных частак

3. Разнастайныя працэсы зваркі, уключаючы SAW, MIG/MAG і MMA, простая ў рэалізацыі аўтаматычная рабатызаваная зварка для масавай вытворчасці

4. Гнуткая форма злучэння, здольная да складанага нерэгулярнага структурнага зрошчвання

Асноўныя недахопы і схаваныя рызыкі

1. Нераўнамерны нагрэў утварае зоны тэрмічнага ўздзеяння (ЗТВ), змяняючы структуру металічных зерняў і выклікаючы лакальнае далікатнасць

2. Вялікае рэшткавае напружанне расцяжэння і пастаянная дэфармацыя пасля астуджэння, зніжэнне апорнай здольнасці элементаў сціску

3. Высокая адчувальнасць да расколін; малюсенькія ўнутраныя расколіны лёгка пашыраюцца пад нагрузкай, што прыводзіць да агульнага разбурэння канструкцыі

4. Відавочны рызыка ломкасці пры нізкай тэмпературы, непрыдатны для звышнізкатэмпературных вонкавых канструкцый без аптымізацыі працэсу

2. Зварваемасць сталі і стандарт ацэнкі вугляроднага эквіваленту

Зварваемасць сталі вызначае, ці можна атрымаць высакаякасныя зварныя швы без дэфектаў у звычайных будаўнічых умовах, на што ў асноўным уплываюць хімічны склад, тэхналогія пракаткі і таўшчыня ліста.

Вугляродны эквівалент (Ceq) - асноўны ацэначны індэкс:

• Нізкае значэнне Ceq: нізкая тэндэнцыя да зацвярдзення, выдатная зварвальнасць, для тонкіх пласцін папярэдні нагрэў не патрабуецца

• Высокае значэнне Ceq: сур'ёзны рызыка зацвярдзення, схільнасць да халодных расколін; абавязковы папярэдні нагрэў і павольнае астуджэнне неабходна для тоўстых пласцін

Праекціроўшчыкі павінны разлічыць вугляродны эквівалент перад распрацоўкай працэдур зваркі ў адпаведнасці з адпаведнай тэмпературай папярэдняга нагрэву, зварачнай дротам і флюсавымі матэрыяламі.

3. Зварачнае рэшткавае напружанне і дэфармацыя: механізм узнікнення і меры кантролю

Зварка - гэта нераўнамерны хуткі цыкл нагрэву-астуджэння: зона зварнога шва рэзка пашыраецца пры высокай тэмпературы, у той час як асноўны метал застаецца халодным, стрымліваючы навакольную сталь падчас астуджэння, утвараючы падоўжнае і папярочнае рэшткавае напружанне ўсаджвання і структурную дэфармацыю пры выгібе/скручванні.

Меры па аптымізацыі канструкцыі

1. Дысперсная схема зварнога шва, пазбягайце трохмернага перасячэння некалькіх зварных швоў, каб прадухіліць канцэнтрацыю напружання

2. Паменшыце залішні памер зварнога шва, разумна кантралюйце нагрузку на зварны шв

3. Усталюйце разгрузныя адтуліны ў месцах перасячэння элементаў калянасці, каб адлучыць другасныя зварныя швы і пазбегнуць накладзенага ўсаджвання

Метады кіравання працэсам на месцы

1. Аптымізацыя паслядоўнасці зваркі: пропуск зваркі, сегментная задняя зварка, шматслаёвая шматпраходная зварка для балансавання сілы ўсаджвання

2. Папярэдне ўстаноўлена зваротнае зрушэнне дэфармацыі для процідзеяння натуральнай ўсаджвання зварнога шва

3. Рэалізуйце папярэдні нагрэў перад зваркай і адпуск пасля нагрэву, каб зняць унутранае рэшткавае напружанне

4. Тры асноўныя працэсы зваркі для вырабу сталёвых канструкцый

1) Ручная дугавая зварка металу (MMA)

Нізкі кошт абсталявання, гнуткая праца ў поўным становішчы для складаных невялікіх кампанентаў. Пакрыццё зварачнага стрыжня стварае ахоўны дзындра і газ для ізаляцыі паветра. Недахопы: нізкая эфектыўнасць, няўстойлівае ручное фармаванне, у асноўным выкарыстоўваецца для зборкі на месцы і рамонтнай зваркі.

2) Дугавая зварка пад флюсам (SAW)

Дуга гарыць пад грануляваным флюсам, канцэнтраванае цяпло, глыбокае пранікненне, мінімальная дэфармацыя, звышвысокая эфектыўнасць для тоўстых прамых доўгіх зварных швоў. Шырока ўжываецца для зрошчвання двухтавровых бэлек, вялікіх сталёвых пласцін на заводах, прыдатная толькі плоская/гарызантальная зварка з дапаможнымі прыстасаваннямі.

3) Газавая дугавая зварка (GMAW/MIG/MAG)

Ахоўны газ ізалюе расплаўленую ванну, стабільная дуга, гладкая зварная паверхня, падтрымлівае зварку ва ўсіх пазіцыях. Два рэжыму працы:

• Націскная зварка (наперад): неглыбокае праварванне, шырокі плоскі борцік, прыгожае фармаванне

• Зварка перацягваннем (назад): глыбокае пранікненне, вузкая высокая арматура, для зваркі кораня тоўстай пласціны

5. Стандартныя сімвалы зваркі і правілы злучэння/кішэнных кодаў

Уніфікаваныя міжнародныя сімвалы зваркі аб'ядноўваюць зносіны паміж дызайнерамі, тэхнікамі і інспектарамі, ахопліваючы становішча зваркі, форму злучэння і тып пазы:

1. Код пазіцыі зваркі: F (плоскі), H (гарызантальны), V (вертыкальны), O (верхні)

2. Код асноўнага злучэння: B (прымыканне), T (Т-вобразнае злучэнне), C (кут), L (перакрыжаванне), X (крыж)

3. Код пазы: I, V, X, K, U, J (паза U/J для пласцін таўшчынёй больш за 50 мм)

6. Шэсць асноўных катэгорый дэфектаў зваркі сталі, прычыны і спосабы іх рамонту

Усе зварныя дэфекты непасрэдна зніжаюць бяспеку канструкцыі; Ніжэй прыведзены найбольш частыя няспраўнасці ў металургічных цэхах:

1) Расколіны (гарачы крэк і халодны крэк)

• Гарачая расколіна: празмернае цяпло зваркі, высокае ўтрыманне прымешак, канцэнтраванае ўсаджванне

• Халодны крэк: сталь з высокім утрыманнем вугляроду, недастатковы папярэдні нагрэў, высокая хуткасць астуджэння

• Рамонт: прасвідруйце адтуліны для затрымкі расколін на абодвух канцах, цалкам выдаліце ​​трэснуты метал, а затым паўторна зварыце

2) Пустоты (сітаватасць і паражніна кратэрнай усаджвання)

Выклікана іржой/маслам на паверхні нарыхтоўкі, вільготнымі зварачнымі матэрыяламі, празмернай хуткасцю руху. Выдаліце ​​кіпры пласт і выканайце лапікавую зварку.

3) Цвёрдыя ўключэнні (дзындра і вальфрам)

Шматслаёвая зварка без ачысткі ад дзындры, занадта малы зварачны ток. Выкапайце вобласць уключэння перад паўторнай зваркай.

4) Адсутнасць зліцця / Адсутнасць пранікнення

Занадта высокая хуткасць ходу, вузкая шчыліна канаўкі, нізкая цеплавая нагрузка пры зварцы. Выразанне назад і двухбаковая зварка для крытычных злучэнняў.

5) Дэфекты формы (падрэз, перакрыцце, зрушэнне)

Няправільны кут стрэльбы, несупадзенне току/напружання. Шліфаванне дэфектнага ўчастка і касметычны рамонт зваркай.

6) Прагараць, перапаўненне шва

Празмерны зварачны ток, тонкая аснова, занадта нізкая хуткасць руху. Запоўніце і папаліруйце пасля выдалення лішкаў металу.

7. Меры прафілактыкі пласціністага разрыву тоўстых сталёвых пласцін

Пласціністы разрыў адбываецца на Т/крыжовых злучэннях з таўшчынёй пласціны ≥20 мм, выкліканы ўсаджвальным напружаннем у напрамку таўшчыні. Стандартныя схемы аптымізацыі:

1. Прыміце вузкую канаўку V/K, каб паменшыць аб'ём запаўнення зварнога шва і сілу ўсаджвання

2. Выкарыстоўвайце сіметрычную двухбаковую канаўку замест аднабаковай асіметрычнай канаўкі

3. Выцягніце канец напружанай сталі з зоны зваркі, каб перадаць напружанне расцяжэння

4. Заменіце папярочныя злучэнні пераходнымі сегментамі з літой сталі, каб пазбегнуць суперпазіцыі напружання ў розных напрамках

8. Дзве асноўныя тэхналогіі праверкі якасці зварных швоў

1) Візуальны агляд (VT)

Праверка першага этапу: праверце памер зварнога шва, паглыбленне паверхні, расколіны, сітаватасць, зрушэнне няўзброеным вокам або павелічальным шклом. Усе праекты павінны прайсці перад унутранай дэфектаскапіяй.

2) Неразбуральны кантроль (NDT)

1. Ультрагукавое тэсціраванне (UT): асноўны агляд унутраных дэфектаў, хуткае выяўленне, нізкі кошт, ацэньвае становішча і глыбіню дэфектаў па форме хвалі, шырока выкарыстоўваецца для агляду сталёвых канструкцый на месцы

2. Рэнтгенаграфічнае тэсціраванне (RT): рэнтгенаўскае/гамма-прамяні пранікаюць праз зварныя швы, утвараючы выявы дэфектаў на плёнцы, дакладная ідэнтыфікацыя тыпу дэфекту. рэнтген для пласцін менш за 30 мм; γ-прамяні для звыштоўстых кампанентаў.

9. Стандарт прыёмкі для агляду выбарачных проб зварнога шва

Праектаванне сталёвых канструкцый прытрымліваецца адзіных правілаў ацэнкі выбаркі:

1. Некваліфікаваная стаўка <2%: уся партыя праходзіць прыёмку

2. Некваліфікаваны ўзровень >5%: уся партыя адхілена, патрабуецца поўная праверка

3. Некваліфікаваны каэфіцыент 2% ~ 5%: Тэст падвойнай выбаркі; агульная колькасць некваліфікаваных ≤3% праходзіць, інакш адхіліць

4. Любая выяўленая расколіна: Двойчы паўторны агляд; знойдзена другасная расколіна → поўная праверка ўсіх зварных швоў

10. Заключэнне

Зварка сталёвых канструкцый прадугледжвае сістэматычны кантроль ад праектнага чарцяжа, выбару матэрыялу, працэсу зваркі да наступнага кантролю. Мэтанакіраваная аптымізацыя размяшчэння зварнога шва, параметраў папярэдняга нагрэву, паслядоўнасці зваркі і стандартаў праверкі можа ліквідаваць больш за 95% распаўсюджаных дэфектаў, уключаючы дэфармацыю, расколіны і разрыў пласцін. Стандартызаваныя працэдуры будаўніцтва з'яўляюцца асноўнай гарантыяй доўгатэрміновай бяспекі канструкцыі.

Калі вам патрэбны індывідуальныя схемы працэсу зваркі, пошук няспраўнасцей або рабатызаваная трансфармацыя зваркі для вытворчасці сталі, звярніцеся да прафесійных інжынераў па адрасе heavth.com для поўнай тэхнічнай падтрымкі працэсу.