Hitsausvirheitä

Viat hitsausliitoksissa  - kaikki poikkeamat säädösten mukaisista liitosparametreista hitsauksen aikana , jotka muodostuvat hitsaustarvikkeita koskevien vaatimusten rikkomisesta, liitettävien elementtien valmistelusta, kokoonpanosta ja hitsauksesta, hitsauksen lämpö- ja mekaanisesta käsittelystä liitokset ja rakenne kokonaisuudessaan.

Tärkeimmät syyt

American Society of Mechanical Engineersin (ASME) mukaan hitsausvirheiden syyt jakautuvat seuraavasti: 45 % - hitsaustekniikan valintavirheet , 32 % - hitsausvirheet , 12 % - hitsauslaitteiden toimintahäiriöt, 10 % - sopimattomat hitsaustarvikkeet , 1 % - muut [1] .

Luokittelu geometrian mukaan

Vikojen luokittelu on määritelty standardissa GOST 30242-97 "Metallien sulahitsauksen liitosvirheet. Luokitus, nimitys ja määritelmät" [2] sekä GOST R ISO 6520-1-2012 "Metallimateriaalien geometrian ja jatkuvuusvirheiden luokitus. Osa 1. Fuusiohitsaus" [3] , jotka täyttävät ISO 6520 [4] .

Saumavirheet hitsauksen aikana jaetaan kuuteen ryhmään:

1. Halkeamat  ovat sauman paikallisen repeämisen aiheuttamia epäjatkuvuuksia, joita voi esiintyä jäähtymisen tai kuormituksen seurauksena.
2. Ontelot ja huokoset  ovat mielivaltaisen muotoisia epäjatkuvuuksia, jotka muodostuvat sulaan metalliin jääneistä kaasuista, joilla ei ole kulmia.
3. Kiinteät sulkeumat  ovat metallista tai ei-metallista alkuperää olevia kiinteitä vieraita aineita hitsimetallissa.
4. Sulamisen puute ja tunkeutumisen  puute - hitsausmetallin ja perusmetallin tai yksittäisten hitsauspalojen välinen yhteys puuttuu.
5. Sauman muodon rikkominen  - hitsin ulkopintojen muodon tai liitoksen geometrian poikkeama asetetusta arvosta.
6. Muut viat  - kaikki viat, joita ei voida sisällyttää yllä lueteltuihin ryhmiin.

Halkeamia

Hitsauksen aikana liitoksissa syntyvät halkeamat voivat sijaita hitsausmetallissa, lämpövaikutusalueella, perusmetallissa.

Suuntauksen mukaan halkeamat jaetaan:

• pituussuuntainen (suuntautunut yhdensuuntaisesti hitsin akselin kanssa). Pääasiassa suurista kutistumisjännitysten aiheuttamista [5] .
• poikittainen (suuntautunut hitsin akselin poikki). Yleensä ne muodostuvat metallin pitkittäisen kutistumisen seurauksena, ja ne ovat yleensä matalia.
• säteittäinen (säteittäisesti poikkeaa yhdestä pisteestä)

Lisäksi seuraavat halkeamat erotetaan erikseen:

• sijaitsee hitsauskraatterissa
• ryhmä ja erillään
• ryhmä haarautunut
• fysikaalisilla menetelmillä havaitut mikrohalkeamat vähintään 50-kertaisella suurennuksella.

Menetelmät halkeamien vähentämiseksi hitsauksessa ovat:

• sulatteiden kalsinointi ennen hitsausta;
• työkappaleiden esilämmitys 250 - 450 °C;
• hitsaus tilassa optimaalisilla parametreilla;
• metallin hidas jäähtyminen hitsauksen jälkeen;
• pehmeä hehkutus hitsauksen jälkeen lievittää jäännösjännitystä.

Ontelot ja huokoset

Näiden vikojen esiintyminen johtuu pääasiassa sulaan metalliin jääneistä kaasuista. Sijainnin mukaan ne on jaettu:

• tasaisesti jakautunut hitsaukseen;
• klusteroitu;
• järjestetty ketjuun.

Onteloihin kuuluvat myös fistelit - kaasun vapautumisesta johtuvat pitkänomaiset putkimaiset ontelot ja kutistumisontelot - ontelot, jotka muodostuvat kutistumisen seurauksena jähmettymisen aikana. Kutistumisontelon erikoistapaus on kraatteri - hitsaamaton kutistusontelo hitsin päässä.

Kiinteät sulkeumat

On olemassa seuraavan tyyppisiä kiinteitä sulkeumia:

• kuonasulkeumat - lineaariset, irrotetut, muut;
• virtaussulkeumat - lineaariset, irrotetut, muut;
• oksidisulkeumat;
• metallisulkeumat - volframi, kupari, toisesta metallista.

Ei-fuusio ja tunkeutumisen puute

Hitsausmetallin ja epäjalometallin tai yksittäisten hitsauspalojen välillä on seuraavanlaisia ​​yhteensulautumattomia tai liitoksen puutteita [6] :

• sivupintaa pitkin;
• telojen välillä;
• hitsin juurella.

Termi tunkeutumisen puute tai epätäydellinen tunkeutuminen tarkoittaa perusmetallin sulamattomuutta sauman alueella tai koko pituudelta, mikä ilmenee sulan metallin kyvyttömyydestä tunkeutua sauman juureen täyttäen sauman rako osien välillä.

Sauman muodon rikkominen

GOST 30242-97:n mukaiset sauman muodon rikkomukset sisältävät:

• alileikkaukset - pitkittäiset syvennykset sauman helmen ulkopinnalla.
• kutistumisurat - yksipuolisen sauman juuren sivulta tulevat alileikkaukset sen reunan kutistumisen vuoksi.
• päittäis- ja saumojen liiallinen kuperaus .
• tunkeutumisylimäärä - ylimääräinen hitsausmetalli päittäishitsin kääntöpuolella.
• väärä hitsausprofiili - perusmetallipinnan ja hitsin pintaa tangentin tason välinen kulma on pienempi kuin normaaliarvo.
• pintakäsittely - ylimääräinen hitsausmetalli, joka on valunut perusmetallin pinnalle.
• hitsattavien elementtien lineaarinen ja kulmasiirtymä - hitsattavien elementtien välinen siirtymä, kun ne sijaitsevat rinnakkain eri tasoilla (lineaarinen) tai elementtien reunojen sijoittelu kulmassa (kulma).
• painuminen - hitsimetalli, jolla ei ole fuusiota liitettävän pinnan kanssa ja joka muodostuu kerrostetun hitsimetallin uudelleenjakautumisen seurauksena painovoiman vaikutuksesta. Vakauma tapahtuu usein, kun hitsataan viistosaumoja tai päittäishitsejä vaakasuorassa asennossa.
• läpipalaminen - hitsausaltaan metallin vuoto, mikä johtaa läpimenevän reiän muodostumiseen saumaan.
• epätäydellisesti täytetyt urat.
• liitoshitsin liiallinen epäsymmetria - yhden jalan koon merkittävä ylitys toiseen nähden.
• epätasainen sauman leveys.
• epätasainen pinta.
• hitsin juuren koveruus - matala ura hitsin juuren sivulla kutistumisen vuoksi.

• Poikittaiskutistuminen

• Pitkittäinen kutistuminen

• Kulmapoikkeama

• Kulmapoikkeama

• muodon vääristymistä

Muita vikoja

Muut, GOST 30242-97:n mukaisesti, sisältävät kaikki viat, jotka eivät sisälly yllä oleviin ryhmiin. Esimerkiksi:

• paikallinen metallivaurio valokaaren vahingossa syttymisen vuoksi
• metalliroiskeet
• pinnan naarmut - pinnan vauriot tilapäisesti hitsatun kiinnikkeen poistamisen vuoksi
• metallin ohennus

Luokittelu koulutusmekanismin mukaan

Kylmähalkeamia

Jäännösjännitykset voivat heikentää perusmetallin lujuutta ja johtaa sen repeytymiseen, jolloin muodostuu kylmähalkeamia. Tällaisten vikojen ilmentymisen vähentämiseksi käytetään erilaisia ​​teknisiä menetelmiä, esimerkiksi ajoittaista saumahitsausta, monipäästöhitsausta [7] .

Tärkeimmät syyt kylmähalkeilutaipumukseen ovat seuraavat:

• metallirakenteen luonnollinen taipumus, esim. martensiitti
• vedyn läsnäolo metallirakenteessa ( vetyhaurastuminen )
• merkittävä (−100 - +100 °С) käyttölämpötila-alue
• liitoksen suunnittelun korkea jäykkyys
• virheitä hitsaustekniikan valinnassa

Kuumia halkeamia

Kuumahalkeamat ovat hitsimetallin ja lämpövaikutusalueen hauraita kiteiden välisiä murtumia. Niitä esiintyy kiinteässä-nestetilassa kiteytymisen aikana ja korkeissa lämpötiloissa kiinteässä tilassa. sijaitsee viljarajojen varrella.

Kuumat halkeamat johtuvat pääasiassa kahden tekijän vaikutuksesta: nestemäisten välikerrosten läsnäolosta metallirakeiden välillä kiteytymisen aikana ja kutistumisen muodonmuutoksista. Kiinteytysprosessissa epäpuhtaudet ja kuonat siirtyvät rakeiden välisiin tiloihin, mikä vähentää hitsin ja hitsausalueen muodonmuutoskykyä. Hitsin ja perusmetallin epätasainen kutistuminen jäähdytyksen aikana aiheuttaa sisäisiä jännityksiä ja sen seurauksena mikro- ja makroskooppisia halkeamia.

Seuraavat tekniset menetelmät vähentävät kuumahalkeamien muodostumista:

• provosoivien epäpuhtauksien (rikki, fosfori jne.) määrän vähentäminen hitsattujen työkappaleiden metallissa.
• kemiallisia yhdisteitä muodostavien elementtien hitsimetallin pelkistyminen alhaisella jähmettymislämpötilalla (kromi, molybdeeni, vanadiini, volframi, titaani), rikkoen rakeiden välisen sidoksen.
• hitsattavien työkappaleiden kiinnityksen jäykkyyden ja hitsattavan kokoonpanon rakenteellisen jäykkyyden vähentäminen, mikä estää elementtien muodonmuutoksia jäähdytyksen aikana [7] [8] .

Katso myös

• Jarruttamaton ohjaus

Muistiinpanot

1. ↑ Matthews, Clifford (2001), ASME-insinöörin tietokirja , ASME Press, s. 211, ISBN 978-0-7918-0155-0 , < https://books.google.com/books?id=7nIqrfROowQC&pg=PA211 > Arkistoitu 23. tammikuuta 2022 Wayback Machinessa 
2. ↑ GOST 30242-97 “Saumavirheet metallien sulahitsauksessa. Luokitus, nimitys ja määritelmät" . Haettu 8. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 29. huhtikuuta 2017. (määrätön)
3. ↑ GOST R ISO 6520-1-2012 Hitsaus ja siihen liittyvät prosessit. Metallimateriaalien geometrian ja jatkuvuusvirheiden luokittelu. Osa 1: Fuusiohitsaus . Haettu 9. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. elokuuta 2017. (määrätön)
4. ↑ BS EN ISO 6520-1: "Hitsaus ja siihen liittyvät prosessit - Metallimateriaalien geometristen epätäydellisyyksien luokittelu - Osa 1: Fuusiohitsaus" (2007)
5. ↑ Raj, Jayakumar & Thavasimuthu, 2002 , s. 128.
6. ↑ Rampaul, 2003 , s. 216.
7. ↑ 12 Cary & Helzer, 2005 , s. 404–405
8. ↑ Bull, Steve (2000-03-16), Kuumakrakkausta edistävät tekijät , University of Newcastle upon Tyne , < http://www.staff.ncl.ac.uk/sjbull/mmm373/WFAULT/sld013.htm > . Haettu 6. joulukuuta 2009. Arkistoitu 16. huhtikuuta 2009 Wayback Machinessa 

Bibliografia

• Cary, Howard B. & Helzer, Scott C. (2005), Modern Welding Technology , Upper Saddle River, New Jersey : Pearson Education, ISBN 0-13-113029-3 
• Raj, Baldev; Jayakumar, T. & Thavasimuthu, M. (2002), Käytännön rikkomaton testaus (2. painos), Woodhead Publishing, ISBN 978-1-85573-600-9 , < https://books.google.com/books ?id=qXcCKsL2IMUC > 
• Rampaul, Hoobasar (2003), Putken hitsausmenettelyt (2. painos), Industrial Press, ISBN 978-0-8311-3141-8 , < https://books.google.com/books?id=cie00sSLFqoC > 
• Moreno, Preto (2013), Hitsausvirheet (1. painos), Aracne, ISBN 978-88-548-5854-1 
• Weman, Klas (2003), Hitsausprosessien käsikirja , New York, NY: CRC Press, ISBN 0-8493-1773-8 

Linkit

• Shchebeko L.P., Yakovlev A.P. Vikoja hitsausliitoksissa. Luokitus. Syitä koulutukseen. // Sivusto Svarkainfo.ru