Hibák az élek nem megfelelő előkészítése miatt hegesztés előtt

A cikk célja elmagyarázni azokat a hiányosságokat, amelyek a hegesztés helytelen előkészítéséből adódnak, és azt, hogy a helyes előkészítés hogyan segíthet csökkenteni vagy megszüntetni a hiányosságokat

Hibák az élek nem megfelelő előkészítése miatt hegesztés előtt

Körülbelül 100 éve hegesztési eljárásokat alkalmaztak az ipar minden ágában a fémcsatlakozások előállításához. A technológia és az anyagok évről évre javulnak, és egyre nagyobb hatékonyságot eredményeznek. Miközben egyre jobb minőségű hegesztőberendezéseket használnak, a hegesztés előtti munkalépést, nevezetesen a hegesztendő csővégek előkészítését gyakran elhanyagolják, vagy nem megfelelő technikákkal hajtják végre. De a hegesztés minőségét negatívan befolyásoló számos tényező egyike a gyenge előkészítés, amely újra és újra megtörténik. Ez a cikk elmagyarázza ezeket a hiányosságokat, és azt, hogy a megfelelő előkészítés hogyan segíthet csökkenteni vagy megszüntetni azokat.

1. fotó: csövek vágása a köszörűkerékkel.

Repedések

A repedés a hegesztés egyik leggyakoribb hibája. Ez a hegesztési varrat túlzott mechanikai terhelései miatt következik be. A meleg és hideg repedések kialakulása az egyik leggyakoribb repedés.

Forró repedés

Ahogy a neve is mutatja, ez a repedés akkor fordul elő, amikor a fém még forró és lassan szilárdul. Az ilyen hibákat előnyben részesítő tényezők például a hegesztési varrat típusa. A következő érvényes: minél keskenyebb egy varrat, annál nagyobbak a mechanikai terhelések a fém megszilárdulása miatt. Ha a terhelések túl nagyok, fennáll annak a veszélye, hogy repedések keletkeznek, amikor az állapot megváltozik. Ezért nagyon fontos a varrás dőlésszögének helyes megválasztása. Ha ez manuálisan történik, a varrat nem lehet 100% -ban pontos. Ezért az éleket megfelelő géppel kell megmunkálni, amely biztosítja a pontos és állandó szögeket.

Hideg repedés

Hideg repedés történik a hegesztési folyamat után (közvetlenül utána, vagy néhány órával vagy akár néhány nappal később). Az ilyen hiányosságot három tényező egyidejű kombinációja okozza: az edzés típusa (kemény és törékeny), a maradék mechanikai igénybevétel (pl. Peremek miatt) és a hegesztési varratban terjedő hidrogén. Ez utóbbi oka lehet az élek helytelen előkészítése. Valójában egy rozsdás vagy rosszul zsírtalanított munkadarab hegesztésekor a rozsdában vagy a szénhidrogénekben lévő hidrogén lebomlik a hegesztési varratban. Amikor a fém lehűl, feszültségek keletkeznek az atomi tartományban. Ha ezeknek a feszültségeknek a koncentrációja túl magas, repedések keletkeznek a fémben.

Egyéb óvintézkedésekkel, például az elektródák temperálásával vagy a munkadarabok előmelegítésével együtt, az élek megmunkálása (kenés nélkül) lehetővé teszi hegesztés készítését hidrogénmentes anyagon, ami jelentősen csökkenti a hideg repedések valószínűségét.

2. fotó: US40 kettős szögű kúp kenés nélkül, egy menetben

Hólyagosodás

A rossz repedések kialakulása mellett a rosszul előkészített felület buborékok képződéséhez is vezethet a hegesztési varratban. Valóban, a munkadarabon lévő víz, rozsda vagy zsír gázbuborékokhoz vezet, amelyek ezután beszorulnak a hegesztési varratba. A hegesztendő végdarab megfelelő megmunkálása (kenés nélkül) lehetővé teszi a hegesztéshez hasonlóan az ilyen hibák bekövetkezésének kockázatának egyértelmű csökkentését.

Vasszennyezés

Különösen a rozsdamentes acélok szennyeződhetnek vasal. Ha rozsdamentes acél érintkezik vasrészecskékkel és elektromosan vezető közeggel (például nedves levegővel), galvánkorrózió lép fel. A rozsdamentes acél passzív rétege fokozatosan károsodik, ami rozsdás foltokhoz vezethet.

A jelenlévő vasrészecskék általában nem megfelelő eszközök használatából származnak. Ez a következőkre vonatkozik:

Formázó gépek: prések, présfékek stb.
Tisztítás anyaga: fémkefék, korábban enyhe acélon használt rongyok stb.
Anyag feldolgozáshoz: vágószerszámok, ferde szerszámok, befogópofák stb.

Ez a szennyeződés az enyhe acél csiszolási műveleteiből is származhat, amelyeket a rozsdamentes acél munkadarabok közelében végeznek.
Ha a munkadarabot hegesztés előtt megmunkálják, elengedhetetlen annak biztosítása, hogy az alkalmazott szorítópofák és vágószerszámok alkalmasak legyenek rozsdamentes acél (pl. Rozsdamentes acélból vagy könnyű ötvözetből készült szorítópofák) megmunkálására, és korábban nem használták ötvözetlen acél megmunkálásához (vagy ebben az esetben alaposan megtisztították utána).

3. fotó: PROTEM SE90NG homlok- és letörőgép U-varrat megmunkálása superduplex acélon egy menetben

Hibák a behatolási mélység szempontjából

Elégtelen vagy túlzott behatolás

Az elégtelen behatolási mélység a varratgyökér nem megolvadt területére utal. A túlzott behatolási mélység az olvadt hegesztett fém feleslegéhez kapcsolódik a varrat alján. Ezeket a hibákat a helytelen hegesztési paraméterek (áramerősség, feszültség és előtolás), valamint a munkadarabok közötti hézagok vagy a nem megfelelően szabályozott szalagvastagság okozza.

A túl kicsi rés elégtelen behatoláshoz, míg a túl nagy rés túlzott behatoláshoz vezet. A munkadarabok nagyon pontos elhelyezése azonban néha nem mindig elegendő az ilyen típusú hibák elkerülésére. Ha a hegesztendő munkadarabok a nem megfelelő előkészítés miatt nem százszázalékosan párhuzamosak, akkor a szabálytalan rés helyenként elégtelen vagy túlzott behatoláshoz vezethet. A végek pontos megtervezésével elkerülhető az ilyen típusú hiba.

Az elégtelen vagy túlzott behatolási mélységet a hegesztési paramétereknek nem megfelelő szalagvastagságú letörés is okozhatja. Ezeket a paramétereket valójában előre meghatározzák a hegesztendő anyag, a hegesztési varrat geometriája és a kiválasztott hegesztési folyamat szerint. A hegesztési paraméterek egyszerű elsajátításával azonban nem lehet teljesen elkerülni a helytelen behatolási mélységet. A rossz előkészítés miatt a nem állandó szövedékvastagság is ronthatja a hegesztési varrat minőségét. Például az 1,5 mm-es vastagságú papír helyes paraméterei túl nagy behatolási mélységhez vezethetnek 0,5 mm-es szövet vastagságához, és nem elégséges behatolási mélységhez 2,5 mm-es szövet vastagsághoz. Ha ez a vastagság ellenőrzés alatt áll, például belső megmunkálás vagy profilkövetés révén egy ovális csőben, a hegesztési varrat végső minősége jelentősen javulhat.

A folyamatos előkészítés az állandó rés vagy a szabályos szalag biztosításához rendkívül fontos olyan automatikus folyamatok alkalmazásakor, mint a TIG körhegesztés vagy a robotizált MIG hegesztés. Mivel a tapasztalt hegesztő nem avatkozik be és nem javítja ki az automatikus és robotizált hegesztési folyamatok hibáit, a gép által vezérelt folyamatok igazítási hibáinak súlyos következményei vannak.

4. fotó: TTNG-1200 csővágóØ1026 mm-es csővég vágása és letörése hőhatású zóna és kenés nélkül

Ragadás vagy a kötés hiánya

A hibákat a meg nem olvadt érintkezési terület jellemzi a lerakódott hegesztett fém és az alapfém között.
Itt is az élek előkészítése az egyik fő oka ennek a hibának. Az elektródaátmérőhöz képest túl keskeny letörésnél az ív az egyik falhoz vonzódhat. Ennek eredményeként az egyik él megolvad, és a letörés megtöltődik a hegesztett fémmel. Mivel azonban az ív nem érte el közvetlenül a varratgyökeret (vagy az előzőleg alkalmazott hegesztett fémet), és a kúppal szemközti oldal sem, ezek a zónák nem olvadtak meg, és csak hegesztett fémmel vannak lefedve. Míg a hegesztési varrat szempontja megfelelőnek tekinthető, a valóságban egyáltalán nem garantált a fém kívánt folytonossága a hegesztési kötésen keresztül. Mivel ezek a hibák általában magában a varratban helyezkednek el, és szabad szemmel ritkán láthatók, speciális ellenőrzési eljárások, mint pl B. Ultrahang és röntgenfelvétel szükséges.

A letörési szög megfelelő meghatározása és a pontos megmunkálás állandó szögben csökkenti az ízület meghibásodásának kockázatát.

Photo5: Csővégű ferde gép PROTEM US2530 ° -os letörés állandó szalaggal és belső megmunkálással

Anyagtulajdonságok változása

Két fő technikát alkalmaznak egy fém munkadarab vágására. Először a méretre vágás hő segítségével (vágó fáklya, plazmavágás, lézer stb.), Másrészt méretre vágás mechanikus feldolgozással (csiszológépek, fűrészek, csővágó gépek stb.).
A pontatlan előkészítés következményeit csiszológépekkel vagy fűrészekkel végzett megmunkálási folyamatokkal kapcsolatban már részletesen leírták.

Hõvágás esetén a vágás minõsége kielégítõ lehet, ha azt tapasztalt munkavállaló vagy automatizált rendszer végzi. Azonban a legtöbb esetben ezek a technikák hőhatású zónát (HAZ) eredményeznek a vágás közelében. Az anyag fizikai tulajdonságai ebben a zónában súlyosan romlanak. Ha a hegesztést közvetlenül egy károsodott anyagra készítik, akkor a hegesztés minősége és mechanikai tartása károsodhat. Ennek a HAZ-nek a kiküszöbölése érdekében ezért át kell dolgozni a területet a hegesztési varrat végső minőségének garantálása érdekében.

Csővágó gépek alkalmazásával elkerülhető a csiszológépek vagy fűrészek pontatlanságának problémája, valamint a hőellátás révén a vágási technikákkal kapcsolatos minőségi korlátozások a HAZ-nál. Ezekkel az eszközökkel vágások és letörések érhetők el egy munkamenetben HAZ nélkül, optimális és megismételhető minőséggel.

A nagy energiasűrűségű folyamatok speciális esete

A lézerhegesztést és az elektronsugaras hegesztést nagy energiasűrűségű folyamatokként ismerik. Ebben a folyamatban egy koncentrált nyalábot (lézer vagy kötegelt elektronnyaláb) kötegelnek úgy, hogy a hegesztendő munkadarabot eltaláló energia a hegesztett fém megolvadását okozza. Ezekkel a technikákkal több száz milliméter vastag hegesztési varrat hegeszthető egyetlen menetben, amelynek varratszélessége ritkán haladja meg az 5 mm-t.

Az ilyen hegesztett csatlakozások nem igényelnek letörést, hanem a munkadarab végeinek rendkívül pontos tervezését. Például a lézeres hegesztésre való felkészülés elfogadható, ha a beállítási eltérés kisebb, mint 1/10 milliméter. Ezek a technológiák, különösen az elektronnyaláb-hegesztés, teljesen szennyeződésmentes munkadarabokat igényelnek. Mivel az elektronnyaláb-hegesztés vákuumban zajlik, víz- vagy szénhidrogénmaradványok nem vihetők be a hegesztési helyiségbe, különben a vákuum létrejötte veszélybe kerül.

E rendkívül tökéletesített módszerek alkalmazása megfelelő feldolgozó berendezés használatát igényli, amely lehetővé teszi a hegesztendő végek tökéletes előkészítését.

A hegesztés kényes folyamat és az is marad. Az optimális eredmény érdekében számos paramétert kell ismerni és 100% -ban teljesíteni. Ha nem ez a helyzet, a hegesztési varrat megvalósítása során és után számos probléma és hiba merülhet fel, amelyek súlyosan rontják a csatlakozás minőségét.
A technika tökéletesítése és az e területen szerzett ismeretek ellenére az ipar rendszeresen szembesül a nem megfelelő varratok problémájával. A rossz minőségű hegesztési varrat következményei katasztrofálisak lehetnek a projekt zökkenőmentes lefolyása szempontjából a határidők betartása és a projekt költségei szempontjából. Valójában a hibás hegesztés megszüntetése és egy új varrat létrehozása több órát, vagy nagy alkatrészek esetén akár több napot is igénybe vehet.
Még akkor is, ha a hegesztendő élek megfelelő előkészítése nem tudja kiküszöbölni a hibák megjelenésének minden okát, az esetek 100% -ában lehetővé teszi a hegesztett kötés végső minőségének javítását.