Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Начинающие сварщики, самостоятельно ремонтирующие металлоконструкции и детали, нередко допускают дефекты сварки, снижающие прочность швов. Они растрескиваются, пропускают воду, разрушаются под нагрузкой. Существуют способы выявления и устранения дефектов сварных швов и соединений, снижающих прочность смонтированных конструкций, заваренных деталей.

В обзоре представлены все виды последствий нарушения технологии, способы восстановления поврежденных участков.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Причины образования дефектов

Изъяны при сварке возникают по объективным и субъективным причинам. Каждый вид металлопроката характеризуется свариваемостью. Этот показатель зависит от компонентного состава сплава, способа производства проката. Для плохо свариваемых деталей в технологические карты сразу закладывается большой процент брака.

Основные виды дефектов сварных соединений:

  • нарушение целостности металла;
  • деформация конструкций или деталей из-за возникновения внутренних напряжений;
  • нарушение формы сварного шовного валика;
  • несоблюдение геометрических параметров наплавочного валика;
  • структурные изменения металла (размера зерна в области фазового перехода сварного соединения).

Внешние дефекты не так опасны, как внутренние, невидимые. Они выявляются неразрушающими методами контроля. Самостоятельно делать ответственные сварные швы рискованно. Лучше обратиться к профессионалам.

Основные причины нарушения целостности сварных шовных валиков и зоны термовлияния:

  • некачественная обработка стыков: плохо зачищенная окалина, ржавчина, остатки оксидной пленки, жирные пятна, загрязнения;
  • применение наплавочной проволоки или электродов, не соответствующих основному металлу;
  • неисправность сварочного аппарата;
  • неправильная установка рабочих параметров: силы тока, напряжения на регуляторах сварочника;
  • неправильная укладка деталей, не учитывается коэффициент линейного расширения;
  • несоблюдение интервала между электродом и деталью, не поддерживается определенная длина дуги.

Виды дефектов сварных швов

Полная классификация возможных нарушений наружной и внутренней структуры сварных швов представлена в ГОСТ 30242-97. Возникновение наружных дефектов сварных швов нередко сопровождается глубинными нарушениями структуры сплава. Они возможны при любом способе сварки, делятся на наружные, внутренние и сквозные. О каждом виде изъянов сварных соединений стоит рассказать подробнее.

Наружные

Выявляются при визуальном осмотре. Большинство наружных дефектов сварных швов устраняются в процессе работы.

Причина трещин – несоблюдение температурного режима. Горячие формируются при высоких температурах свыше 1100°С. Холодные при недостаточном разогреве поверхности (до 200°С). При трещинах металл становится менее пластичным, разрушается под нагрузкой.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужиминаТрещины появляются из-за несоблюдения температурного режима

Подрезы – наиболее встречающиеся дефектные нарушения сварных шовных валиков: между наплавкой и деталью видны углубления. Причины:

  • слишком высокое напряжение электродуги, сварные заготовки истончаются;
  • одна деталь проваривается сильнее, ванна расплава смещается от центра зазора.

При подрезе прочность соединения снижается, сварной шов приходится проходить еще раз.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Прожоги характерны для сварки тонкостенных изделий. Их удается избегать опытным сварщикам. К прожогу нередко приводит неуверенное управление электродом. Слишком высокий ток – еще одна причина.

Свищи – крупные раковины, похожие внешне на воронку. Они ухудшают внешний вид сварного шва, видны сразу. Их устраняют вторичной проходкой.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Кратер характеризуется рыхлостью металла, его усадкой. От них нередко идут трещины по поверхности. Возникают в области непровара при отключении или отрыве электродуги от поверхности заготовки.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужиминаПри обнаружении кратера необходимо зачистить и заварить повторно

Наплыв – вылившийся избыточный металл: наплавка расползается без образования надежного сварного шва, нет прочного диффузного слоя. Электродуга не успевает проплавить заготовку из-за недостаточного напряжения. Другая причина – плохо зачищенные кромки, остатки окалины не расплавляются.

  Импульсная сварка: режимы, схема, устройство

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Внутренние

Внешне невидимые, но нарушающие структуру металла изъяны самые коварные. Внутренние дефекты вне зависимости от причин возникновения недопустимы на сосудах высокого давления, трубопроводах, деталях, работающих на излом.

Отпотина или трещина бывает:

  • холодная – появляются после остывания наплавки и диффузного слоя вследствие остаточных напряжений в области разогрева;
  • горячая – продольные или поперечные растрескивания, возникающие в металле на границе формирующегося зерна.

Горячие трещины на фазе формирования кристаллической решетки в легированных сплавах:

  • из-за нарушения технологического процесса (не те электроды, рабочий ток);
  • при непредвиденном отключении сварочного аппарата во время замыкания по падающей капле.

Природу трещин установить несложно. Горячие появляются сразу, характерны для массива шва, области термовлияния, если допущен перегрев или температура ниже точки плавления. Холодные формируются постепенно, пока идут фазовые превращения жидкой массы в кристаллическую решетку. Возможные причины:

  • не успевшие выделиться молекулы водорода (недостаточный разогрев);
  • высокая влажность воздуха на рабочем месте;
  • плохая экранизация расплава защитной атмосферой.

Поры классифицируются по размеру, месту расположения. Они возникают:

  • из-за инородных тел, попадающих в сварочную ванну (окислы и шлаковые включения, чешуйчатость ржавчины, влага, вольфрамовые частички от неплавящегося электрода могут стать причиной образования газовых пузырей);
  • если расплав недостаточно хорошо защищен (с обмазки выделяется мало шлака, тонкий слой флюса, сдувает защитное облако газа);
  • когда нарушается технологический процесс (не выдержана температура предварительного нагрева заготовок, не подготовлены электроды, неправильно выставлен сварочный ток).

Шлак остается в порах, если нарушена технология. Вольфрам попадает при недостаточном экранировании ванны инертным газом. Оксидные пленки остаются при плохой зачистке свариваемых поверхностей.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Непровар – дефект, характерный для начинающих. Стык между деталями недостаточно заполнен, толщина диффузного слоя неравномерная. Чаще выявляется при многослойной проходке глубоких кромок, когда не производится промежуточная проковка и удаление окалины. Другие возможные причины:

  • плохая подготовка заготовок;
  • слишком плотная установка деталей, маленький зазор;
  • высокая скорость сварки (наплавка не успевает заполнить пустоты);
  • отклонение электрода (расплав образуется рядом со стыком, а не над ним);
  • неправильно установленный рабочий ток (электроду для расплавления не хватает ампеража).

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужиминаВиды непровара сварного шва

Пережог (его еще называют перегревом) характерен при несоблюдении технологии сварки: когда ток больше, чем нужен, а скорость низкая.

Нарушается структурная решетка: зерна в шве формируются слишком крупные, металл становится хрупким из-за критической ударной вязкости.

Дефект не устраняется термообработкой, влияющей на микроструктуру, необходимо делать глубокую зачистку, а затем заделку области пережога.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужиминаПережог — нарушение структурной решетки

Сквозные

Просветы определяются визуально или при проверке герметичности. Главная причина сквозных дефектов – прожоги. Характерны для тонкостенных деталей, электрод насквозь прожигает металл рядом с наплавленным шовным валиком. Причина прожога – несоблюдение технологического процесса:

  • большой зазор между свариваемыми заготовками;
  • повышенный ток;
  • низкая скорость перемещения электрода;
  • прекращение подачи защитного газа.

При образовании отверстия ванна расплава не формируется, металл утекает за ее пределы.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Контроль качества сварных соединений

Сварщик несет индивидуальную ответственность за качество работы. Недопустимые дефекты – такие, при которых изделие или конструкцию нельзя эксплуатировать.

Поврежденный сварочный шов может лопнуть под воздействием окружающей среды, силовой нагрузки. Контролеру необходимо выявить тип дефекта, место его расположения, размер.

В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации выбирает методы контроля.

  Как варить тонкий металл электродом

ВИК (визуально-измерительный) – самый простой и доступный. Соединение измеряют, осматривают. Для улучшения визуализации используют лупы, реже микроскопы (смотрят зернистость застывшего металла).

Цветная дефектоскопия используется для выявления трещин, несплошностей, наплывов в области сварных швов.

Диагностические методы с использованием приборов (радиационный, ультразвуковой, магнитно-резонансный) определяет внешне невидимые дефекты образованного металлического слоя, зон фазового перехода, где возникают внутренние напряжения. Место сварки покрывают тремя типами химических средств.

Сначала очистителем (ацетоном или другими растворителями) подготавливают поверхность. После этого сварной шов из пульверизатора или кисточкой покрывают индикатором-пенетрантом, подходящими к данному виду стали или цветного металла. Затем проявителем. Через несколько секунд несплошности становятся видны.

Индикаторную пленку после осмотра сварного соединения снимают сухой тканью и салфеткой, следов на деталях не остается.

Способы устранения дефектов сварных швов

Допускаются только незначительные по размеру изъяны, не влияющие на прочность соединений. Большинство дефектов сварочных швов, выявленных в ходе контроля, необходимо устранить. Они ухудшают эксплуатационные свойства металлоконструкций, могут стать причиной аварии, разгерметизации трубопроводов или сосудов.

Методика исправления недостатков сварки зависит от вида дефектных нарушений:

  1. Пористость, выявленную визуально или методом неразрушающего контроля, вырубают. Швы проваривают заново с соблюдением технологии, снижающей риск образования газовых полостей на поверхности и внутри металла.
  2. Свищи по природе схожи с глубокой пористостью, отличаются образованием воронок различной глубины. Неустранимые подваркой нарушения шва вырубают. Делают обрубку и зачистку дефектного участка, если массивный валик позволяет такую корректировку.
  3. Подрезы по линии диффузного слоя обычно бывают на сверхнормативно направленных валиках. Их убирают зачисткой или дополнительной наплавкой металла.
  4. Непровары случаются, когда кромки плохо разогреваются при образовании ванны расплава. Дефект, обнаруженный во время приемки изделия, корректируют новой проходкой. Участок шва с дефектом удаляют болгаркой или механически вырубают, после этого заполняют расплавом.
  5. Наплывы или подтеки снимают шкуркой, как регламентировано в стандарте. Объемные дефекты предварительно срубают, затем проводят зачистку шкуркой допустимого размера или напильником. После подготовки кромок снова наплавляют валик.
  6. Шлаковые вкрапления, снижающие прочность на разрыв, видимые или выявленные аппаратурой, удаляют механически, образовавшийся зазор тщательно проваривают, после этого доводят валик до нужных параметров.
  7. Отклонения валика от допустимых геометрических размеров:
  • в сторону увеличения устраняют зачисткой, срубанием излишков металла;
  • в меньшую – подваркой шва.

Качество соединения зависит не только от профессионализма сварщика. Скачки напряжения в сети гасят не все сварочники, некоторые начинают хуже работать. Появлению пор способствует окисление ванны расплава, насыщение стали водородом, азотом.

Какой бы ни была причина прогаров, наплывов или других дефектов, их необходимо после обнаружения обязательно устранить, переварить металл или хорошо зачистить валик.

Дефекты ухудшают не только внешний вид соединения, но и снижают сопротивляемость металла к механическим разрушениям под ударной, динамической крутящей или однонаправленной статической нагрузкой.

Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/defekty-svarnyh-shvov

Дефекты литья

Технология получения изделий из металла литьем известна человечеству более четырех тысячелетий. Металлические предметы — оружие, инструменты, украшения, утварь — составляли существенную часть рукотворного окружения человека.

Читайте также:  Магнитные синусные плиты для станков: гост, видео, фото

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Дефекты литья

И с первых же отливок мастеров-металлургов начали преследовать дефекты литья. В древности способы борьбы с дефектами при литье находили интуитивно. Современная металлургия применят для этого научный подход.

Классификация дефектов отливок

  • В современной металлургии существует несколько классификаций брака при литье.
  • В зависимости от степени изменения и возможности исправления виды дефектов подразделяют на:
  • Условный брак. Отливка имеет недостатки, которые не ухудшают ее рабочие качества. Отливка идет в дальнейшую обработку
  • Исправимый брак. Дефекты существенны, но поддаются коррекции тем или иным производственным способом. Например, наплавкой. После исправления брака литья деталь также идет в дальнейшую обработку.
  • Окончательный брак. Ремонту не подлежит, поскольку это невыполнимо или очень дорого.

Дефекты литья также делятся по месту их обнаружения. Брак при литье, обнаруженный внутри участка называют внутренним.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Внутренний брак литья

Если же дефект обнаружен при дальнейшей обработке — это внешний брак.По внешнему проявлению различают следующие основные виды дефектов отливок:

Пригар

Это слой формовочных материалов, спекшихся с металлом, прочно присоединенный к поверхности отливки.

Приливы

Это увеличение размеров отливок, не предусмотренное проектом. Разделяются на

  • Заливы.- Возникают по линии стыковки частей формы. Возникают из-за несоблюдения размеров моделей и некачественным соединением частей опок
  • Подутость, или распор — получаются из-за давления расплава на рыхлую смесь.
  • Нарост возникает вследствие размыва формы потоком расплава при заливке.
  • Просечки (гребешки, заусенцы) возникают из-за попадания расплава в повреждения формы или стержня.

Дефекты поверхности

Дефекты при литье часто проявляется в виде пороков поверхности. Сюда относятся

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Внешние дефекты литья

  • Засоры. Массы зерен земли или шлаков. Вызваны ошибками в проектировании форм, непродуманным расположением литников, несоблюдением технологии складирования и перевозки опок.
  • Ужимины возникают при сырой формовке, когда слой земли разрывается в месте конденсации жидкости и в образовавшуюся пустоту затекает расплав.
  • Спаи, или неслитины, возникают в зоне контакта слоев охладившегося расплава. Из-за недостаточной температуры эти потоки не могут правильно сплавиться.
  • Плены возникают при окислении легирующих добавок.
  • Морщинистость, или складчатость, заключается в появлении на поверхности разнонаправленных складок из-за скопления значительных объемов углерода.
  • Выпот выглядит как большое количество лопнувших пузырьков и вызывается взрывообразным выделением скоплений графита
  • Корольки — дефекты, вызванные разбрызгиванием расплава во время заливки. Шарик металла кристаллизуется и не сплавляется с отливкой.
  • Коробление отливки возникает вследствие внутренних напряжений из-за неравномерного остывания

Трещины

Еще один часто встречающийся порок литья — это трещины. Они бывают:

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Трещины — деффект литья

  • Горячие. Возникают при температуре кристаллизации из-за усадочных напряжений. Приобретают неровный вид.
  • Холодные. Возникают при более низких температурах, имеют ровный, прямой профиль.
  • Межкристаллические. Свойственны легированным сталям в зонах неметаллических включений.
  • Ситовидная пористость — это множество мелких пузырьков в теле детали
  • Газовые раковины – каверны большего размера, возникшие из-за выхода и объединения мелких пузырьков.

Встречается при отливке чугуна, на поверхности детали формируется тонкое включение чугуна другого вида.

Внутренние дефекты

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Усадочная пористость

Усадочные пороки возникают ввиду сжатия  металла при смене им фазового состояния с жидкого на твердое.

Основные причины возникновения брака при литье

  • Несоблюдение технологии литья: режима заливки и охлаждения, состава шихты и земли, порядка изготовления форм и т.п.
  • Усадка металла при кристаллизации
  • Ошибки при проектировании формы в целом и литниковой системы в особенности
  • Недостаточная газопроводимость формы и нарушение вентиляции отливки

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Дефект при усадки металла при кристаллизации

При условии соблюдения норм проектирования, состава смесей и технологических режимов литья производство получит качественную отливку, сведя вероятность брака литья к минимуму.

Способы исправления литейного брака

Для исправления поверхностных дефектов применяется механическая обработка — токарная, фрезерная или зачистка.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Фрезерная обработка брака литья

Если при этом размеры детали сократились больше допустимого, применяется наплавка тонкого слоя металла, доводящего размеры до требуемых и, как правило, улучшающего свойства заготовки.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Ультразвуковой неразрушающий метод контроля

Внутренний брак обнаруживается методами неразрушающего контроля. Иногда, если причина образования дефектов — внутренние напряжения, их удается снять путем нагрева и охлаждения по специальной методике. К сожалению, чаще внутренний брак литья исправлению не подлежат.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/litejjnoe-proizvodstvo/defekty-litya.html

Исправление дефектов сварки

Дефекты в сварном шве могут не просто ухудшить внешний вид соединения, но и снизить его эксплуатационные характеристики. Чтобы обнаружить дефекты можно использовать различные методы контроля качества: от простейшего визуального осмотра шва, до применения рентгена или ультразвукового оборудования.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Но что делать, если швы оказались дефектными после проведения контроля качества? Обязательно ли утилизировать детали с дефектными швами? Вовсе нет. В этой ситуации поможет исправление дефектов сварки. Далее мы подробно расскажем, какие существуют дефекты сварных швов и способы их исправления.

Виды дефектов

Существуют наружные и внутренние дефекты сварных соединений. Исходя из названий несложно понять, что наружные дефекты располагаются на поверхности шва и их можно легко обнаружить невооруженным глазом. А внутренние дефекты не видны, поскольку располагаются внутри соединений и их можно обнаружить только с помощью специальных приборов.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Наружные дефекты

Непровары

Непровары появляются из-за того, что сварщик установил слишком маленькое значение силы сварочного тока на своем сварочном аппарате. Проще говоря, силы сварочного тока не хватило для полноценной проварки металла. Иногда непровары образуются из-за большой скорости сварки или из-за неправильной разделки кромок.

Чтобы предотвратить появление непроваров нужно устанавливать оптимальную силу тока и уменьшить длину сварочной дуги.

Подрезы

Подрез — наиболее часто встречающийся дефект при сварке тавровых соединений и соединений внахлест. Реже встречается при сварке стыкового шва. Зачастую подрез образовывается в том случае, когда установлено неправильное напряжение дуги или вы варите слишком быстро.

Устранение дефектов сварки такого вида требует уменьшения напряжения дуги и равномерной скорости сварки. Также рекомендуем уменьшить длину дуги. Ведь при большой длине дуги шов становится широким, тепловложения просто не хватает на все соединение и образовываются подрезы.

Наплывы

Главная причина наплыва — неправильно настроенный режим сварки. Чтобы предотвратить образование наплывов нужно тщательно очистить кромки и правильно настроить сварочный ток, скорость подачи присадочного материала (если вы варите полуавтоматом), и повысить напряжение в сварочной дуге.

 Режимы сварки полуавтоматом в среде защитных газов

Прожоги

Прожог — это, по сути, просто образование сквозного отверстия в сварном соединении.

Прожоги — частая ошибка начинающих сварщиков, поскольку такой дефект возникает либо при медленной скорости сварки, когда в одном месте концентрируется слишком большое количество тепла, либо когда установлено большое значение сварочного тока. Такой дефект существенно снижает прочностные характеристики сварного соединения, так что не допускайте его появления.

Чтобы избежать появления прожогов нужно понизить силу сварочного тока, варить немного быстрее и правильно разделывать кромки. Если вы новичок, то поможет только постоянная практика. Особенно, если нужно сварить алюминий, у которого маленькая температура плавления и при этом высокая теплопроводность.

Кратеры

Кратеры образуются на конце сварного соединения в том случае, если вы резко оборвете дугу. Типичный кратер — это небольшая неглубокая воронка, которая тем не менее существенно влияет на качество шва.

Чтобы избежать образования кратера не обрывайте дугу и используйте специальные режимы, которые есть у многих современных сварочных аппаратов.

Эти режимы автоматически устанавливают пониженное значение тока при окончании сварки.

Внутренние дефекты

Трещины (горячие и холодные)

Горячие трещины образуются при использовании неправильного присадочного материала. Например, присадочная проволока может быть изготовлена из алюминия и содержать в своем составе мало углерода, а свариваемый металл — это высокоуглеродистая нержавеющая сталь. Как вы понимаете, налицо полная несовместимость свариваемого материала и присадочной проволоки.

Также горячие трещины могут появиться, если вы неправильно заварите образовавшийся кратер. Здесь самое главное — не прекращать сварку резко, иначе образование трещины гарантировано.

Есть еще холодные трещины. Они образуются уже после сварки, когда соединение остыло и затвердело. Также холодные трещины образовываются, когда шов банально не выдерживает механической нагрузки. Мы отнесли трещины к внутренним дефектам, но на самом деле они могут образовываться и на поверхности металла.

Поры

Поры — это, пожалуй, самый распространенный дефект. Любой сварщик хотя бы раз в жизни сталкивался с пористостью шва.

Основные причины образования пор — недостаточная защита сварочной зоны от кислорода, неправильная или недостаточная очистка металла перед сваркой, присутствие следов коррозии или загрязнений на поверхности металла. Мы отнесли поры к внутренним дефектам, но они могут быть и наружными.

Чтобы избежать образования пор нужно проверить исправность горелки, из которой поступает защитный газ, а также избегать сквозняков в цеху и не работать на улице, если дует сильный ветер.

Способы исправления дефектов

Мы вскользь уже упоминали, какие бывают способы устранения дефектов сварных швов. Но давайте разберемся подробнее.

Дефекты литья: виды дефектов, устранение, заварка. ужимина

Начнем с исправления трещин. Если трещины крупные, то их нужно банально заварить. А чтобы во время сварки трещина не увеличилась в размерах нужно сделать сквозные отверстия на расстоянии пол сантиметра от концов трещины.

Далее трещину нужно разделать V или X-образно. Разделка проводится с помощью пневматического зубила или газового резака. Можно также использовать воздушно-дуговой резак. Далее разделанную трещину нужно зачистить и заварить.

Разделка кромок под сварку

В некоторых случаях концы трещины можно прогреть газовой горелкой перед заваркой. Так шов и нагретые участки будут иметь примерно одинаковую температуру и на концах бывшей трещины не будет остаточного напряжения. Все эти рекомендации подходят только для сварки наружных трещин.

Если у шва есть внутренние небольшие трещины, непровары или шлаковые включения, пережженные места, то эти участки нужно просто вырубить или выплавить и после заново заварить. Чтобы убрать наплавы или натеки нужно их удалить абразивом.

Читайте также:  Настольный вертикально-сверлильный станок 2с125: характеристики, паспорт

Иногда во время исправления дефектов сварщик по неопытности может деформировать металл. Для решения этой проблемы существуют механические и термические методы устранения дефектов сварных швов.

Для механической правки используют домкрат, пресс, молоты и прочие подобные инструменты.

Механическая правка используется редко, поскольку она очень трудоемкая и часто приводит к образованию новых дефектов, вроде трещин и сколов.

А вот термический метод правки используется куда чаще. Технология крайне проста: деформируемую часть металла нагревают с помощью газовых горелок до той температуры, пока металл не станет пластичным. Затем металлу дают остыть. В ходе остывания в нагретых участках возникает обратное напряжение, которое выпрямляет металл.

Также есть ряд очевидных способов предотвратить образование дефектов еще перед сваркой.

Чтобы дефекты не образовывались нужно четко соблюдать технологию сварки, иметь достаточную квалификацию для выполнения тех или иных работ, выбирать качественные комплектующие, учитывать физико-химические свойства свариваемого металла и правильно настраивать режим сварки. Если вы выполните эти пункты, то вероятность образования дефектов сводится к нулю.

Вместо заключения

Вот и все, то мы хотели рассказать вам о дефектах и способах их устранения. Исправление дефектов сварки — дело несложное, но требующее знаний и опыта.

Мы, конечно, рекомендуем отправлять дефектные детали в брак, но если партия небольшая и важно каждое изделие, то можно прибегнуть и к устранению дефектов.  Существуют различные дефекты и способы их устранения, у каждого способа есть свои достоинства и недостатки. В некоторых случаях дефектов настолько много, что нет смысла исправлять деталь. Если вы новичок, то будьте готовы, что сначала у вас будет много дефектов, поскольку сварка требует опыта и навыков. А вы когда-нибудь исправляли дефекты у сварных швов? Расскажите об этом в х ниже. Желаем удачи в работе!

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/shvy-i-soedineniya/ispravlenie-defektov-svarki.html

Материаловед

Отливки подвергают контролю для определения их соответствия требованиям стандартов и технических условий. Проверяют химический состав сплава, структуру, размеры и геометрию отливок, механические свойства, устанавливают  отсутствие поверхностных и внутренних дефектов.

Дефекты можно разделить на две группы: неисправимые и исправимые. Неисправимые дефекты, обычно крупные по размерам, исправить невозможно или невыгодно. В этом случае отливку считают негодной для использования и переводят в разряд окончательного брака. Исправимые дефекты, обычно мелкие, экономически целесообразно подвергать исправлению.

Основные виды дефектов отливок.

Газовые раковины – открытые или закрытые пустоты с чистой и гладкой поверхностью закругленной формы, созданные воздухом или газами, выделяющимися из расплавленного металла при его затвердевании или из материалов формы.  Образуются из-за повышенной влажности формы, плохой ее вентиляции, низкой температуры и насыщенности газами металла, недостаточной раскисленности расплава.

Шлаковые (или песчаные) раковины – открытые (иногда закрытые) полости в теле отливки, частично или полностью заполненные шлаком (или формовочной смесью). Образуются в результате разрушения отдельных частей формы из-за низкой прочности, слабого уплотнения формы, смыва формовочной смеси расплавом при неправильном его подводе.

Усадочные раковины – открытые или закрытые полости в теле отливки с неровной «рваной» внутренней поверхностью  и грубокристаллическим строением. Образуются в утолщенных местах отливки из-за неправильной ее конструкции или в результате слишком высокой температуры заливки, из-за неправильной установки прибылей .

Усадочная пористость – скопление мелких пустот (пор) неправильной формы, которые образовались в отливке в результате объемной усадки при отсутствии доступа жидкого металла. Она характерна для сплавов с широким интервалом кристаллизации.

Трещины – сквозные и несквозные  разрывы тела отливки.

Холодные трещины имеют небольшую ширину и значительную длину. Они образуются при низких температурах и имеют светлую неокисленную поверхность. Причиной образования холодных трещин является усадка сплава, приводящая к значительным внутренним напряжениям.

Горячие трещины имеют  значительную ширину и небольшую протяженность. Они образуются при высоких температурах и имеют темную окисленную поверхность.

Причинами образования трещин являются  недостаточная податливость стержней и отдельных частей формы, ранняя выбивка отливки из формы, повышенная усадка.

Заливы – тонкие, различные по величине и форме и не предусмотренные чертежом выступы на отливке.  Они чаще всего образуются на месте разъема формы и вдоль стержневых знаков.

Причины образования заливов – недостаточная нагрузка форм при заливке, наличие зазоров между знаками стержней и контурами полости формы и т.д.

Недоливы – получение в форме отливок с неполным контуром. Образуются при низкой температуре заливки и чрезмерной длительности заливки, при недостаточных размерах питателей литниковой системы, при скоплении газов, препятствующих заполнению формы.

Спаи – сквозные или поверхностные щели с закругленными краями в теле отливок. Получаются в результате перерыва струи, низкой температуры или неправильной конструкции литниковой системы.

Перекос – несоответствие конфигурации отливки чертежу из-за смещения одной части отливки относительно другой. Перекос является следствием неправильного центрирования опок при чрезмерном износе штырей, несоответствия знаковых частей стержня на модели и в стержневом ящике, неправильной установки стержня.

Разностенность возникает в результате неправильной установки или смещения стержней при заливке формы в случае непрочного их крепления.

Коробление – искажение размеров и конфигурации отливки  вследствие ее изгиба в целом или частично.

  Возникает вследствие недостаточной податливости формы и стержней при усадке отливки в процессе затвердевания, а также в результате больших внутренних напряжений вследствие неравномерного затвердевания   отдельных частей отливки.

Во избежание коробления необходимо добиваться меньшей разностенности отливки, а для охлаждения массивных частей применять холодильники.

Методы обнаружения дефектов

Поверхностные дефекты отливок в виде трещин, пор и раковин, пригаров выявляют различными методами. Видимые дефекты обнаруживают внешним осмотром после извлечения отливки из   формы или после очистки. Невидимые поверхностные дефекты определяют с помощью люминесцентного контроля, магнитной или цветной дефектоскопии.

При люминесцентном методе на поверхность отливки наносят слой раствора, способного светиться в ультрафиолетовых лучах. Раствор затекает в тонкие трещины поры и раковины.

Раствор смывают и после сушки на поверхность наносят тонкоизмельченный силикагель, способный впитывать флюоресцирующий раствор, оставшийся в углублениях и трещинах.

Отливку устанавливают под источник ультрафиолетового света и по яркому свечению порошка определяют место и размеры поверхностных дефектов.

Магнитную дефектоскопию применяют для выявления в отливках из магнитных сплавов поверхностных трещин и внутренних дефектов, расположенных на глубине до 2 мм. Отливку намагничивают и покрывают тончайшим магнитным порошком или суспензией порошка в воде или масле. По искажению силовых магнитных линий и возникновению бугорков из магнитного порошка судят о размерах и форме дефекта.

Метод цветовой дефектоскопии состоит в погружении отливок на 5…10 мин в красную краску, которая проникает в трещины и поры. После удаления краски с поверхности отливки на нее наносят тонкий слой белой краски.

После подсушки в местах расположения трещин и пор на белом фоне проявляются их следы в виде красных линий и точек.Чем глубже и крупнее дефекты, тем ярче и больше их  красные следы.

После контроля белую краску смывают растворителем.

Внутренние дефекты выявляют радиографическими или ультразвуковыми методами дефектоскопии.

При использовании радиографических методов (рентгеноскопия, гамма-дефектоскопия) на отливки воздействуют рентгеновским или гамма-излучением и получают негативные снимки.

Дефекты отливок (шлаковые включения, газовые и усадочные раковины, поры, трещины) в меньшей степени поглощают интенсивность лучей, чем металл, поэтому на пленке дефекты появляются в виде темных пятен.

С помощью этих методов выявляют наличие дефекта, размеры и глубину его залегания.

При ультразвуковом контроле ультразвуковая волна, проходящая через стенку отливки, при встрече с границей дефекта (трещиной, раковиной) частично отражается. По интенсивности и направлению отраженной волны судят о наличии, размерах и глубине залегания дефекта. Для обнаружения дефекта необходимо, чтобы его поперечные размеры были не меньше длины ультразвуковой волны.

Методы исправления дефектов

Дефекты отливок исправляют, если это технически возможно и экономически целесообразно. Наиболее распространенными способами  исправления дефектов являются правка, заварка и пропитка.

Правкой исправляют коробление отливок. Для этого на отливку оказывают механическое воздействие – ее пластически деформируют на прессах или молотками и восстанавливают требуемую геометрию.

Поверхностные дефекты на необрабатываемых поверхностях (раковины, сквозные отверстия, трещины) исправляют дуговой и газовой сваркой. Для этого  дефектное место отливки разделывают – придают сечению завариваемого места V-образную форму.

Дуговой сваркой без подогрева исправляют дефекты чугунных отливок. Наплавка металла однослойная или многослойная валиками, по необходимости с подчеканкой. Для этого применяют стальные, медно-стальные и медно-никелевые электроды.

Дуговую и газовую сварку с подогревом применяют для исправления дефектов стенок отливок, испытывающих динамические нагрузки. Отливки перед сваркой нагревают (чугунные — до 550…700 0С, алюминиевые и магниевые — до 350…400 0С), чтобы избежать значительных термических напряжений. Для исключения окисления поверхности используют флюсы или защитные газы.

Объем дефекта заполняют наплавляемым металлом, близким по химическому составу к материалу отливки. Наплавляемый металл поддерживают некоторое время в жидком состоянии в целях выравнивания химического состава и удаления неметаллических включений.

После сварки отливку или дефектное место вновь нагревают до первоначальной температуры и затем медленно охлаждают для устранения сварочных напряжений.

Дефекты механически обработанных стальных отливок исправляют пайкой. Для пайки применяют твердые припои Cu-Ni, Cu-Ag.

Пропитку применяют для устранения пористости.  Для пропитки широко используют бакелитовый лак, натуральную олифу, жидкое стекло и этилсиликат. Пропитку лаками проводят в специальных баках при температуре 150…200 0С под давлением 0,5…0,6 МПа. Жидким стеклом отливки пропитывают при температуре 85…95 0С.

Перед пропиткой отливки, чтобы очистить их от масла, промывают в тетрахлориде углерода и подвергают вакуумированию. Длительность пропитки определяется толщиной стенок, размерами пор и свойствами пропитывающего материала.

Читайте также:  Смазка консистентная: типы, свойства и характеристики

Для отверждения пропитывающего материала отливки нагревают и выдерживают в течение определенного времени.

Для устранения течи отливки из цветных металлов пропитывают бакелитовым лаком.

Незначительные поверхностные дефекты исправляют заделкой замазками или мастиками.

Перед заполнением мастикой дефектные места очищают от грязи, обезжиривают и сушат. После заполнения исправленное место заглаживают, обдувают сжатым воздухом и грунтуют. Применяют замазки из наполнителя (каменной муки, цемента, металлической стружки), связующего (жидкого стекла, эпоксидной смолы) и отвердителя.

После исправления дефектов отливки вновь подвергают контролю. Перед сдачей на склад чугунные отливки грунтуют или окрашивают, отливки из магниевых сплавов подвергают специальной химической обработке для получения защитной оксидной пленки.

Источник: http://xn--80aagiccszezsw.xn--p1ai/uchebniki/osnovy-litejnogo-proizvodstva/1-3-sposoby-izgotovleniya-otlivok-texnologicheskie-osobennosti-litya-v-peschanye-formy/1-3-9-defekty-otlivok-i-ix-ispravlenie

6.2. Виды литейных дефектов

Бракованной называют такую отливку,
которая имеет хотя бы один недопустимый
по техническим условиям дефект.

Причин
возник­новения брака очень много:
некондиционные исходные формовочные
материалы; плохое качество шихты для
плавки металла; неудачная конструкция
детали (деталь не технологична); неудачная
конструкция литниковой системы и плохо
продуманная литейная технология; низкое
качество форм и стержней; слабый
технологический контроль и др.

В соответствии с ГОСТ 19200–73 принята
классификация дефек­тов отливок,
которая состоит из следующих групп
(рис. 6.1). Могут быть дефекты по несоответствию
микроструктуры, химического состава,
физико-механических свойств.

Классификация дефектов отливок.Наиболее часто встречаю­щиеся дефекты
отливок можно разделить на четыре
группы:

1) внешние дефекты, обнаруживаемые
непосредственно на поверхности отливки
(несоответствие размеров и массы
заданным, спай, заливы и т. д.);

2) объемные дефекты, расположенные внутри
отливки и нару­шающие ее сплошность
(горячие и холодные трещины, газовые
раковины и т. д.);

3) несоответствие химического состава
и структуры отливки;

4) неудовлетворительные механические
свойства.

Рис. 19.1.

Схемы
основных видов литейных дефектов:
I
– несоответствие по геометрии (недолив
1, разностенность 4, перекос 3, вылом 2);
II –дефекты поверхности (пригар 1, ужимина
3, нарост 2, залив 4),
III
– несплошности в теле отливки (усадочные
раковины 1, газовые раковины 3, пористость
4, утяжина 2); IV – включения (неметаллические
2, металлические 1, королек 3).

Несоответствие размеровотливки
чертежу может быть следствием неправильно
назначенной усадки при изготовлении
модельного комплекта, а также неточной
сборки формы. Этот дефект может быть
устранен доводкой модельного комплекта,
повышением точ­ности сборки формы.

Несоответствие массыотливки
заданной чертежом возникает чаще всего
по тем же причинам, что и несоответствие
размеров. Кроме того, увеличение массы
возможно, вследствие деформации формы
при заливке ее жид­ким металлом.

Спай и недоливв отливках образуются
от не­слившихся потоков металла,
потерявших жидкотекучесть до заполнения
всей формы. Такие потоки получаются при
заливке формы недостаточно перегретым
металлом через питатели малого сечения,
при чрезмерно влажной формо­вочной
смеси (в тонкостен­ных отливках) или
большом количестве каменноугольной
пыли в формовочной смеси.

Заливына отливке возникают обычно
по разъему формы вслед­ствие изношенности
опок, их коробления, а также из-за плохого
крепления формы.

Перекос вотливках образуется при
небрежной сборке формы в результате
смещения полуформы или неправильной
центровке опок, из-за износа втулок и
штырей, несоответствия знаковых частей стержня на модели и в стержневом
ящике. Отливка получается со сме­щенными
частями.

Пригар– прочное соединение
по­верхности отливок с формовочной
или стержневой смесью образуется
вследствие недостаточной огнеупор­ности
формовочных
материалов, их засоренности вредными
примесями, плохого качества литейных
красок, недостаточного уплотнения
формы.

Ужимины –узкие и длинные вмятины
в теле отливки, покры­тые слоем металла,
отделенного от тела отливки прослойкой
формовочного материала. Они образуются
обычно на плоских больших поверхностях
отливок, особенно при сильном уплотне­нии
сырых форм.

Ужимины появляются вследствие
те­плового воздействия жидкого металла
на стенки формы, в резуль­тате чего
поверхностные слои последней разогреваются
и дефор­мируются, образуя в отливке
вмятину.

Иногда деформации по­верхностного
слоя формы настолько велики, что
поверхностная корочка ее отслаивается,
образуется трещина, в которую попадает
расплав.

Чтобы предотвратить образование ужимин,
следует не пере­уплотнять форму,
заливать ее металлом с нормальной
температу­рой, увеличивать скорость
заливки металла, применять специаль­ные
формовочные краски, исключающие появление
трещин в форме при прогреве металлом.
Ужимины можно устранять нанесением,
рисок (в виде сетки пере­секающихся
линий) на по­верхность формы ланцетом
или выполнением специаль­ных
противоужимных ре­бер на модели.
Риски уменьшают деформацию поверхности
форм, препят­ствуют ее отслаиванию.

Горячие трещинывоз­никают в
отливках при вы­сокой температуре
зали­ваемого металла, повышен­ной
усадке отливки, непра­вильной
конструкции литниковой
системы и прибылей, при плохой
податливости стержня формы, неправильной
конструкции литниковой системы и
прибылей, при плохой податливости
стержня и формы, неправильной конструкции
отливок, неравномерном охлаждении,
вызывающем внутренние напряжения в
отливке, а также при отклонениях
химического состава металла от задан­ного.
Горячие трещины имеют темную окисленную
поверхность.

Холодные трещинымогут быть следствием
как неравномерной усадки отдельных
частей отливки, так и просто механических
повреждений при выбивке и очистке.
Холодные трещины имеют светлую
металлическую не окисленную поверхность.
Для устра­нения холодных трещин
необходимо обеспечивать равномерное
охлаждение отливки в тонких и утолщенных
местах.

Газовые раковины– пустоты в теле
отливки, имеющие чистую и гладкую
поверхность.

Они бывают открытые
(наружные) или закрытые (внутренние) и
возникают при чрезмерной газотворности
и недостаточной газопроницаемости
формовочной смеси, плохой вентиляции
формы и стержня или неправильном ее
устрой­стве, низкой температуре
заливаемого металла, плохой просушенности
формы и стержня, высоком содержании
газов в металле, неправильном подводе
металла и др. Устанение этих причин
сни­жает возможность образования
газовых раковин.

Обвал формыпроисходит в основном
из-за слабого уплот­нения формы,
недостаточной прочности формовочной
смеси, а, также, неисправностей
фор­мовочного оборудования и силь­ных
толчков и ударов по опоке во время сборки
формы.

Песочные раковинывозника­ют
вследствие низкой прочности и влажности
формовочной смеси, недостаточной поверхностной прочности стержня, слабого
уплотнения и плохой продувки формы
сжатым воздухом перед ее сборкой; кроме
того, отдельные комочки и песчинки
смываются струёй металла во время
заливки и заносятся в отливку. Этот брак
можно устранить нормальным уплотнением
формы, тщательной ее продувкой перед
сборкой, тщательной отделкой литниковой
воронки; не следует допускать длительного
выстаивания формы перед заливкой.

Шлаковые включениямогут находиться
внутри тела отливки или на ее поверхности.
Шлаковые раковины (включения) всегда
полностью или частично заполнены шлаком,
попадающим в от­ливку во время заливки
металла в форму. Они образуются вслед­ствие
недостаточно тщательной очистки расплава
от шлака в ковше, низкой огнеупорности
футеровки ковшей и неправильной
конструкции литниковой системы.

Усадочные раковинывозникают
вследствие недостаточного питания
массивных узлов отливки, нетехнологичной
конструкции отливок, неправильной
установки литников и прибылей, заливки
чрезмерно перегретым металлом, а также
повышенной усадки. Усадочные раковины
имеют неправильную форму и шероховатую
поверхность, большей частью окисленную.

Рыхлота и усадочная пористостьв
отливках образуются при недостаточном
питании отливки жидким металлом в
процессе кристаллизации, а также в
утолщенных местах от­ливки. Для
исключения местной рыхлоты рекомендуют
в утол­щенных местах отливки ставить
холодильники, изменять конструк­цию
отливки, выравнивать толщину ее стенок.

Несоответствие хими­ческого составаметалла отливок заданному может произойти
вследствие не­правильного взвешивания
шихтовых материалов, смешивания различных сортов материалов, непра­вильного
ведения процесса плавки. Чтобы устранить
брак по химическому составу, необходимо
контролировать ис­ходные шихтовые
материалы, строго соблюдать порядок их
взве­шивания, следить за ходом плавки.

Несоответствие (ухудшение) механических
свойств
отливок наблюдается обычно
при несоответствии химического состава
и структуры металла заданным.

Источник: https://studfile.net/preview/5226425/page:14/

Дефекты отливок и способы их устранения

Брак отливок составляет от 5 до 20 % массы выпускаемой продукции.

Наиболее часто встречаются внешние дефекты отливок, обнаруживаемые при поверхностном осмотре (несоответствие размеров, спаи, недоливы, заливы, пригар и др.

); объемные дефекты, расположенные внутри отливки (трещины, раковины и пр.); несоответствие требованиям химического состава и структуры металла; неудовлетворительные механические и другие свойства.

  • Несоответствие размеров отливки чертежу является следствием дефекта модели, неточности сборки формы или вздутия слабо набитой формы при заливке.
  • Спаи и недоливы образуются при снижении жидкотекучести металла и его затвердевании до заполнения формы, что происходит при низкой температуре металла или малом сечении питателей тонкостенных отливок.
  • Заливы (заусенцы) и перекосы образуются по разъему форм вследствие небрежного спаривания полуформ, износа опок и моделей, контрольных штырей и втулок.
  • Пригар является следствием недостаточной огнеупорности формовочных материалов и красок.

Ужимины могут быть следствием теплового воздействия металла, когда поверхностные слои формы разогреваются и деформируются или отслаиваются, образуя в отливке вмятину. Ужимины также возникают из-за переуплотнения формы, ее повышенной влажности или неоправданно высокой температуры заливки металла.

Горячие трещины возникают в отливках при высокой температуре заливаемого металла, слабой податливости форм и стержней, при неправильной конструкции литников и прибылей. Холодные трещины являются следствием неравномерной усадки отливки в тонких и толстых ее частях.

Газовые раковины наблюдаются при чрезмерной влажности формовочной смеси, недостаточной вентиляции форм и стержней, сыром стержне, газонасыщенном металле, низкой температуре литья. Земляные раковины возникают при низкой прочности форм и стержней, смываемых струей заливаемого металла.

Шлаковые включения образуются при неправильной конструкции литниковой системы и заливке неочищенным от шлака металлом.

Усадочные раковины появляются при неправильной установке литников и прибылей, при высокой температуре заливки металла.

Основные способы исправления дефектов отливок — электро- и газовая сварка, заливка эпоксидной смолой, металлизация, механическая заделка. Дефектные места разделывают зубилами, высверливают и заваривают стальными, медными и медно-никелевыми электродами. Для снятия напряжений после заварки применяют отжиг отливок при 450—500 °С.

Источник: http://www.stroitelstvo-new.ru/sudostroenie/defekty-otlivok.shtml

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector