ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «СВАРКА И ПАЙКА НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ»

Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС, ВОЗМОЖНЫХ ПРИЧИН ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И СПОСОБОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ»

Цель работы: научиться определять виды дефектов пи внешнем осмотре и устанавливать

возможные причины их возникновения.

Методическое обеспечение:

       1. Методические указания по выполнению лабораторной работы.

Методические указания по выполнению лабораторной работы:

       Дефекты сварных соединений подразделяются на

       -наружные, выявляемые поверхностным осмотром, и

        внут­ренние, обнаруживаемые только специальными методами контроля.

        Основными дефектами в сварных швах термопластов являются

1. не­соответствие шва требуемым геометрическим размерам,

2. подрезы,

3. тре­щины,

4. поры,

5. непровары,

6. усадочные раковины

7. участки материала, подвергнутые термоокислительиой деструкции

       Несоответствие шва требуемым геомет­рическим размерам является в основном результатом на­рушения сварщиком технических требований на размеры сварного шва.

       При уменьшении размеров шва снижаются прочностные характерис­тики соединения; увеличение этих размеров экономически нерацио­нально.

        Подрезы — узкие, продольные углубления, образующиеся по краям шва в основном материале, максимальная глубина которых обычно составляет 1—2 мм. Трещины — наиболее опасный вид наружных и внутренних дефектов шва. Трещины в швах трудно обнаружить, так как они могут быть тонкими и находиться внутри шва.

       Основная причина образования пор при сварке нагретым ин­струментом — длительное присутствие на воздухе оплавленных по­верхностей перед их соединением и недостаточное давление осадки, неспособное выдавить поры на поверхность стыка.   

       Непровары — самые распространенные и опасные дефекты сварных швов, ослабляющие прочность сварного соединения. Опас­ность непроваров заключается в том, что по наружному виду шва нельзя установить этот дефект, так как он может находиться в любом месте шва.

Причины непровара —      

1. некачественная сборка и неправиль­ная разделка кромок;

2. нарушение технологического режима сварки (ма­лое давление и недостаточная длительность осадки);

3. неудовлетвори­тельная очистка присадочного материала и сварочных кромок от грязи, масла, окисленной пленки.

Непроваренные участки целиком вырезают и заваривают.

       Усадочные раковины вызываются усадочными на­пряжениями, возникающими вследствие недостаточного давления, малой выдержки под давлением осадки и неравномерного охлаждения шва при его остывании.

       Наиболее опасным дефектом сварного соединения термопластов является наличие в зоне шва участка материала, подвергнутого тер­моокислительной деструкции вследствие завышен­ной температуры сварки.

РАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

       Разрушающими методами контроля качества сварных соединений определяется механическая прочность при растяжении, сдвиге, равномерном и неравномерном отрыве, отслаивании, напряжен­ном и ударном изгибе.

       В соответствии с ГОСТ 16971—71 в качестве разрушающих мето­дов контроля качества швов сварных применяются

1. механические испыта­ния иа растяжение,

2. напряженный и

3. ударный изгиб.

       Если изделия, выполненные методом сварки, должны экс­плуатироваться в условиях агрессивных сред, швы сварных соедине­ний необходимо выдерживать в этих средах, а затем подвергать испы­таниям, при этом для испытаний отбирают не менее 20 образцов, половину из которых помещают в среду.

НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

       Для контроля качества сварных и клеевых соединений изделий из пластмасс могут применяться следующие методы неразрушающего контроли:

       1.наружный осмотр и обмер

       2. испытания на герметичность,

       3. рентгенографический контроль,

       4. ультразвуковая дефектоскопия,

       5. ка­пиллярные и другие методы контроля.

       Эффективность наружного осмотра и обмера основана на том, что геометрические характеристики и внешний вид соединения связаны с технологическими параметрами процесса изго­товления соединения.

        Например, форма, размеры и внешний вид на­плывов при стыковой сварке нагретым инструментом зависят от вре­мени и температуры оплавления, а также давления осадки.

       Поэтому

1. наличие разности высот валиков указывает на различную глубину проплавления двух сваренных изделий;

2. неоднородности валика по периметру шва — на неравномерность нагрева;

3. сдвига поверхностей — на недостаточную центровку;

4. пористый валик свидетельствует о пере­греве.

        В качественном сварном соединении, полученном сваркой на­гретым инструментом, наплывы должны быть с обеих сторон круглыми, равномерными и одинаковыми, не должны превышать установленных размеров, впадина между ними должна быть видимой, скругленной формы, кроме того наплывы не должны иметь разрывов и других де­фектов.

       При наружном осмотре выявляются трещины, непровары, подрезы основного материала, смещение кромок, наружные газовые поры, неправильность геометрической формы сварного шва, несоответ­ствие размеров сварного шва, а также недопустимые поверхностные дефекты, возникающие в результате механических повреждений (на­пример, царапины, проколы).

       Швы сварных соединений следует осмат­ривать при хорошем освещении по возможности с обеих сторон по всей протяженности с применением увеличительных стекол с фокус­ным расстоянием 125—12,5 мм и увеличением в 2—20 раз. Чаще всего применяют складные обзорные лупы ЛПК-470 и ЛПК-471 двукратного увеличения.

       Проверка размеров включает в себя измерение линейных и угло­вых размеров изделий, а также измерение линейных размеров свароч­ного грата. Линейные размеры изделий, указанные в спецификации, относятся к температуре + 20 °С, поэтому, если измерение произво­дится при другой температуре, учитывается тепловое расширение ма­териала. Измерение линейных размеров изделий, сварного шва и вы­явленных дефектов производится с точностью до ± 0,01 мм с помощью специальных приспособлений: измерительных линеек, циркулей, лент и др.

       Испытания на герметичность проводят следую­щими способами:

1. обдувом,

2. химическими индикаторами,

3. воздушным дав­лением,

4. гидравлическим давлением,

5. наливом воды.

        Способ испытаний выбирают в зависимости от конструкции изделия, его габаритных размеров и условий эксплуатации. Контроль герметичности произво­дится после внешнего осмотра и очистки изделия от загрязнений.

       При испытании обдувом струя сжатого воздуха должна быть на­правлена перпендикулярно к поверхности шва. Сжатый воздух под давлением до 250 «Па подают по гибкому шлангу с наконечником, причем расстояние между наконечником шланга и швом сварного со­единения должно быть не более 50 мм. До обдува или одновременно с обдувом противоположную сторону шва смачивают мыльным рас­твором. Не герметичность шва сварного соединения определяется по появлению мыльных пузырей на смоченной раствором стороне. После испытания раствор должен быть смыт водой.

       Сварные изделия с замкнутым объемом испытываются химиче­скими индикаторами.На сварной шов накладывают бумажную ленту, пропитанную 5 %-ным водным раствором азотнокислой ртути или спирто-водным раствором фенолфталеина. После укладки и закрепле­ния ленты на шве внутрь испытуемого изделия вводят аммиак в коли­честве 1 % от общего объема воздуха в изделии при давлении окружаю­щей среды, а затем сжатым воздухом создают требуемое давление. Места не герметичности шва свар­ного соединения устанавливают по черным пятнам на бумажной ленте. Достоинством данного метода является высокая чувствительность и надежность контроля, а также возможность получения документации о качестве шва.

       Испытание воздушным давлениемприменяется для контроля гер­метичности швов сварных соединений малогабаритных изделий, при этом изделие герметизируют газопроводными заглушками и погружа­ют в воду таким образом, чтобы над изделием был слой воды 20—40 мм. Места не герметичности устанавливаются по появлению пузырьков воздуха в воде или мыль­ных пузырей на смоченной мыльным раствором поверхности шва. Этот способ контроля широко применяется при массовом производстве одно­типных изделий.

       Испытание гидравлическим давлением  проводят с целью определения состояния всей сварной конструкции (различных сосудов и трубопроводов, работающих под давлением). Испытание начинают под давлением, равным рабочему. Если дефекты не обнару­жены, давление увеличивают до испытательного, устанавливаемого документацией на проведение испытаний данной конструкции.

       Испытания наливом воды проводят при температуре не ниже 5 °С. Изделие заполняют водой. Места негерметичности шва сварного соединения устанавливают по появлению течи.

       При контроле гелиевым тече искателемв контролируемую емкость подают под небольшим избыточным давлением смесь воздуха с гелием.

       Рентгенографический контроль относится к радиационным методам контроля — наиболее распространенным ме­тодам дефектоскопии

К преимуществам рентгенографического контроля относятся           

1. вы­сокая чувствительность при обнаружении мелких дефектов,

2. объектив­ность получаемых результатов,

3. возможность определения линейных размеров и глубины залегания дефектов.

 К недостаткам методе отно­сятся

1. низкая производительность контроля, связанная с потерей вре­мени на фото обработку,  

2. высокая стоимость, связанная с расходом пленки, и необходимость в обеспечении радиационной защиты.

       Для контроля сварных соединений из пластмасс наиболее приме­нимыми методами ультразвуковой дефектоскопии являются теневой метод и импульсный эхо-метод . 

       Капиллярные методы дефектоскопии основаны на способности жидкости проникать в поверхностные дефектытипы поверхностных тре­щин, расслоений и течей в сварных соединениях пластмассовых изделий .

       Электроискровой метод контроля основан на электроизоляционных свойствах пластмасс, относящихся к материа­лам с высокими диэлектрическими показателями. Если поместить изделие из пластмассы в пространство между электродами, к которым приложена большая разность потенциалов (15—20 кВ), то в области-дефекта в сварном соединении (непровар, трещина, пора и др.) проска­кивает искра.

 

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА

       Требуемое качество соединений необходимо обеспечить комплек­сом мероприятий, проводимых на различных стадиях:

        до начала из­готовления соединения — предупредительный контроль,

       во время изготовления — технологический контроль

        после изготовления — приемочный контроль.

       Объем работы, выполняемый для обеспечения качества, зависит от требований к надежности соединений

       Предупредительный контроль предусматривает контроль соответствия соединяемых изделий и вспомогательных мате­риалов техническим требованиям нормативной документации, конт­роль размеров соединяемых изделий, качества подготовки соединяе­мых поверхностей, технического состояния применяемых инструментов и оборудования, квалификации рабочего персонала, а также контроль технологической подготовленности производства.

       Технологический контроль предусматривает постадийный контроль правильности технологических параметров сварки и склеивания, влияющих на качество соединения. При этом контро­лируются температура сварки и склеивания, давление при нагреве свариваемых поверхностей и при охлаждении сварного шва, давление при формировании клеевой прослойки, время нагрева и охлаждения при сварке, время отверждения клеевой прослойки и другие параметры, указанные в технологической документации на производство работ по сварке и склеиванию.

       Приемочный контроль предусматривает контроль качества швов соединений неразрушающими и разрушающими мето­дами, на основе результатов которых производится отбраковка соеди­нений. С учетом экономического фактора в производственных условиях наиболее целесообразно применение неразрушающих методов конт­роля, проводимого с учетом требований нормативно-технической до­кументации на изготовление изделий и конструкций. Результаты кон­троля считают удовлетворительными, если установленные при кон­троле показатели не выходят за пределы, регламентированные данной нормативно-технической документацией.

        Контрольные вопросы:

       1. Назвать дефекты возникающие при сварке пластмасс.

       2.  Проанализировать причины их возникновения.

       3. Предложить способы их предупреждения.

---

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 147; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!