Дефекти і способи контролю з'єднань, заготівель і деталей

З'єднання деталей бувають рухливі, і нерухомі, тут розглядає тільки деякі типи останніх. Нерухомі з'єднання ділять на роз'ємні(розбірні) і нероз'ємні. Способи отримання нероз'ємних з'єднань - зварювання, пайка, клеїть, клепка. Практично усі роз'ємні з'єднання грунтовані на використанні сил тертя(різьбові з'єднання і пресові посадки). У газо- і гідрощільних конструкціях до з'єднань пред'являють вимоги герметичності.

У цих випадках на додаток або замість розглянутих нижче методів контролю з'єднання перевіряють методами пошуку витоку.

Мал.21. Дефекти типу непроклея в стільниковій панелі, виявлені

а - імпедансом(´ 0,5); би - акустико-топографическим методами(´ 1)

Зварювання. Усі численні види зварювання розділяють на дві групи: зварювання плавленням і тиском. У першому випадку зварювані заготівлі розташовують на деякій відстані один від одного і здійснюють розплавлення кромок заготівель і заповнення оброблення присадним(зазвичай з електроду) або оплавленим основним металом. У другому випадку також можливе розплавлення кромок, але зварювання здійснюють при здавленні зварюваних заготівель.

Зварювання плавленням розділяють на види за способом підведення енергії: газова(горіння газів типу ацетилену, пропана; цей спосіб зварювання нині застосовують все рідше), електродуга(електричною дугою), електрошлакова(нагрівання шлаку-флюсу струмом, що протікає через нього), електронно-променева, плазмова, лазерна та ін.

Крім того, види зварювання розрізняють по способах захисту від атмосферного повітря зони дуги і металевої ванни: з допомога плавкого покриття електроду, флюсу(покриття, розчинювального оксиди), газів(аргону, вуглекислого газу), що відтісняють повітря, вакуумування. Найбільш поширеними видами зварювання є зварювання електродуги під флюсом і аргоново-дугове зварювання, а для великої товщини - електрошлакове зварювання. Швидко розвивається електронно-променеве зварювання.

Найбільш поширеним видом зварювання тиском є контактне стикове електрозварювання, в якому розплавлення металу кромок досягають за рахунок пропускання сильного струму через зварювані деталі і підвищеного електроопоу в місці контакту. Потім зварювані заготівлі сильно здавлюють - осаджують.

Точкове зварювання, коли зварюють окремі точки двох заготівель(пропускають струм через ті, що стискають метал електроди у вигляді металевих стержнів); роликове зварювання, при якому замість стержневих електродів для здавлення металу і пропускання струму застосовують катащиеся уздовж шва ролики.

До зварювання тиском відносять також зварювання тертям(обертання деталей з подальшим осіданням), дифузійне зварювання(здавлення у вакуумі добре пришліфованих і очищених поверхонь), високочастотне зварювання(нагрів здавлених кромок струмами високої частоти) і інші види.

Кожному виду зварювання властиві свої характерні дефекти. Особливо сильно відрізняються дефекти зварювання плавленням і тиском. Для зварювання плавленням(ГОСТ 19232 - 73) властиві деякі дефекти, характерні для литого металу: усадкові раковини, пори(іноді пори розташовуються ланцюжками, групами), включення(шлакові, флюси, окисні, сульфідні, металеві).

Особливо небезпечними дефектами є зварювальні тріщини, що виникають зазвичай в процесі охолодження зварного з'єднання. Вони можуть з'явитися не лише в наплавленому металі, але також в основному металі з'єднання в зоні впливу на нього зварювального процесу(зона термічного впливу). Розрізняють тріщини подовжні і поперечні відносно осі шва, що розгалужені(павукоподібні), такі, що утворюють сітку.

Причинами виникнення перерахованих дефектів можуть бути: неправильний склад зварювальних матеріалів(електродів, флюсів); неправильна підготовка до зварювання(невірна форма оброблення; невірно вибрана відстань між зварюваними заготівлями); порушення режиму зварювання.

Багато великогабаритних виробів в процесі зварювання підігрівають до 200... 300°З, а безпосередньо після зварювання поміщають в піч для відпалу або відпустки, щоб зняти внутрішню напругу. Захолоджування виробів, як правило, призводить до утворення тріщин.

Дефекти формування зварного шва(зміщення кромок, підрізи, неправильна форма опуклостей) перевіряють візуально або за допомогою шаблонів. Поверхневі несплошности виявляють поверхневими методами. Для виявлення внутрішніх і деяких поверхневих несплошностей застосовують радіаційні і ультразвук ковые методи. Ці ж методи використовують при контролі зварювання пластмас.

Ма.22. Дефекти зварних швів, виявлені рентгенографированием:

а - подовжня тріщина 1, пори 2, непроварення 3, би - поперечна тріщина(´ 0,5)

У зварюванні тиском зустрічаються деякі дефекти, характерні для зварювання плавленням, наприклад пори, зміщення кромок та ін. Специфічним дефектом зварювання тиском є злипання. Це крихке і неміцне з'єднання, зварюваних заготівель, окислене більшою чи меншою мірою. Воно виникає при недостатньо хорошому очищенні зварюваних поверхонь, недостатньому розплавленні металу кромок. Існують недозволені до теперішнього часу утруднення в створенні методів і засобів неруйнівного контролю таких дефектів.

Перспективний ультразвуковий метод, проте чітке відображення ультразвуку вдається отримати лише від сильно окислених(темних в зламі) поверхонь. Тонке, світле в зламі злипання не дає відображення ультразвуку, достатнього для реєстрації такого дефекту. Злипання при точковому зварюванні листів вдається виявляти вихрето-ковыми дефектоскопами.

Відсутність грошових коштів виявлення злипань перешкоджає широкому застосуванню зварювання тиском при виготовленні відповідальних конструкцій, незважаючи на її дуже високу продуктивність.

Пайкою називають спосіб з'єднання металів шляхом заповнення проміжку між ними рідким відносно більше легкоплавким сплавом - припоєм, з освітою між паяним матеріалом і припоєм міцного зв'язку. Зчеплення між ними виникає в результаті дифузійної взаємодії матеріалу заготівлі і рідкого припою з подальшою кристалізацією припою.

Перед пайкою на обидві поверхні, що сполучаються, наносять тонкий шар припою - лудіння. Зазвичай для хорошого з'єднання припою з металом з поверхні останнього необхідно видалити шар оксиду. Це роблять за допомогою флюсу. Луджені поверхні здавлюють при температурі вище за температуру плавлення припою, а потім температуру зменшують, відбувається тверднення припою.

Основним типом дефекту пайки є непропай. Він зазвичай викликається недостатньо ретельним очищенням поверхонь, що припаюються, або порушенням температурного режиму пайки. Паяні з'єднання контролюють ультразвуком, застосовуючи эхо-метод, тіньовий або низькочастотні методи, коли за допомогою пайки виготовляють багатошарові панелі. Ультразвуковий метод застосовують також для контролю процесу лудіння. Для цього применяют акустичні хвилі, що поширюються уздовж поверхні(поверхневі хвилі).

Ділянки поверхні, що не з'єдналися з припоєм, викликають відображення поверхневих хвиль.

Клейове з'єднання отримують за допомогою клею - в'язкого полімерного матеріалу, що забезпечує з'єднання деталей за рахунок адгезійного зв'язку. Адгезія(від латів. adhaesio - прилипання) - зчеплення поверхонь різнорідних тел. Міцність клейового з'єднання забезпечується міцністю адгезії клею і матеріалів, що сполучаються, а також когезійною міцністю самого клею. Когезія(від латів. cohaesus - пов'язаний, зчеплений) - зчеплення(тяжіння) молекул в твердому тілі.

Основним типом дефекту клейового з'єднання є непроклей, що виникає в результаті недоброякісного очищення склеюваних поверхонь або порушення режиму склеювання. Для його виявлення застосовують ті ж методи, що і при контролі паяних з'єднань. Один з неруйнівних методів перевірки міцності клейового з'єднання на адгезійну, а також на когезійну міцність грунтований на застосуванні резонансного ультразвукового способу.

Резонансна частота коливань ультразвукового перетворювача, притиснутого до поверхні ОКИ, залежить від акустичних(що корелюють з прочностными) властивостей клейового з'єднання.

Поиск по сайту: