Файл: Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
чем выше температурный градиент; наличие значительного перегрева способствует движению расплава.
При сварке сплавов, кристаллизующихся в некотором интервале температур, всегда имеется зона частичного расплавления. При очень быстром нагреве сплавляются границы зерен без заметного роста зерна (например, при точечной сварке дюралюмина). При замедленном нагреве (стыковая сварка стали) в зоне частичного расплавления возможен значительный рост зерна, иногда сопровожда ющийся рыхлостью. Чем медленнее нагрев и больше тем пературный интервал кристаллизации, тем шире зона частичного расплавления и тем вероятнее появление в ней местных пороков.
Строчечная структура, при которой «строчки», обога щенные легирующими элементами, плавятся при более низкой температуре, чем основной сплав, например АМгб, может приводить к расслоению материала.
Изменения структуры и свойств свариваемого матери ала в менее нагретых участках околошовной зоны зависят от его состава и предшествующей термической и механи ческой обработки. При контактной сварке, как правило, велика скорость охлаждения. Поэтому материалы, претер певающие фазовые превращения, при нагреве до темпе ратуры сварки (например, растворение упрочняющих фаз в алюминиевых сплавах, перекристаллизация в перлитной стали и др.), закаливаются.
При сварке закаливающейся стали это может привести к высокой твердости и хрупкости, при сварке термически упрочненных алюминиевых сплавов, а также незакаливающейся холоднокатанной стали, наоборот — к умягче нию и разупрочнению околошовной зоны. Характер изме нения микротвердости в околошовной зоне сварного соединения дюралюминиевого сплава показан на рис. 1, а, сплава алюминий — магний — литий (01420) — на рис. 2, а-
При сварке алюминиевых сплавов, содержащих медь или магний, в переходной зоне иногда обнаруживается темная составляющая по границам зерен, расположенная преимущественно вдоль направления проката. Появление этой составляющей некоторые исследователи также связы вают с начальной стадией расплавления на границах зерен прокатанного металла и рассматривают как легкоплавкую структуру, близкую к эвтектическому составу и выдавлен ную из расплавленного ядра в пространство между зернами.
11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
1 |
||
Дефекты точечной сварки, причины возникновения |
их |
|
|
|
|
||||||||||||
и способы.устранения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Наименование |
Причина |
возникновения |
|
Способ |
устранения |
|
|||||||||||
дефекта |
|
|
(исправления) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Н а р у ж н ы е д е ф е к т ы |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Наружные |
тре |
Большая |
величина |
|
сва |
Точка |
с |
дефектом |
вы |
||||||||
щины |
|
рочного |
|
тока; |
большая |
сверливается, |
|
ставится |
|||||||||
|
|
длительность |
импульса |
заклепка |
на |
клее перед |
|||||||||||
|
|
сварочного |
тока; |
малое |
полимеризацией |
клеевого |
|||||||||||
|
|
усилие |
сжатия |
электро |
шва |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
дов; |
плохая |
подготовка |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
поверхностей |
деталей; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
загрязнение |
электродов; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
малое |
ковочное |
|
усилие; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
недостаточное |
охлажде |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ние |
электродов; |
|
позднее |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
приложение |
|
ковочного |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
усилия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прожог |
|
Неисправное |
|
сварочное |
Дефектное |
место |
подвер |
||||||||||
|
|
оборудование; |
загрязне |
гается |
механической |
об |
|||||||||||
|
|
ние поверхностей |
деталей |
работке |
и заваривается |
||||||||||||
|
|
или |
электродов: |
|
малое |
сваркой |
плавлением |
|
|||||||||
|
|
усилие |
сжатия |
электро |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
дов |
либо отсутствие |
его; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
неправильная форма |
кон |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
тактных |
|
поверхностей |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
электродов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вырыв точек |
Неправильно |
установле |
Ставится |
заклепка |
на |
||||||||||||
|
|
ны |
электроды; |
|
большие |
клее; разделывается край |
|||||||||||
|
|
натяги |
|
деталей |
|
при |
отверстия |
и |
заваривает |
||||||||
|
|
сварке |
в результате пло |
ся |
сваркой |
плавлением |
|||||||||||
|
|
хой сборки или в про |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
цессе правки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Наружный |
вы |
Большая величина сва |
Точка |
|
высверливается |
||||||||||||
плеск |
|
рочного |
|
тока; |
|
большая |
и ставится |
заклепка |
на |
||||||||
|
|
длительность |
импульса |
клее |
перед |
полимериза |
|||||||||||
|
|
сварочного тока; |
плохая |
цией |
клеевого шва |
|
|||||||||||
|
|
подготовка |
поверхностей |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
деталей; |
|
загрязнение |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
электродов; |
малое |
|
уси |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
лие |
сжатия |
электродов; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
некачественная |
|
сварка: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
перекос |
|
деталей; |
|
малая |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
величина |
нахлестки; |
сме |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
щение |
точки |
к |
|
краю |
|
|
|
|
|
|
|
нахлестки
13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
табл. |
1 |
|||
Наименование |
Причина |
возникновения |
Способ |
устраненн |
|
||||||||||||||
дефекта |
|
(исправления) |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Выход |
на |
по |
Большая |
|
величина |
сва |
На расстоянии |
полушага |
|||||||||||
верхность |
ли |
рочного |
тока; |
малое |
уси |
ставятся две заклепки на |
|||||||||||||
той |
структуры |
лие |
сжатия |
|
электродов; |
клее возле точки с де |
|||||||||||||
|
|
|
|
большая |
|
|
длительность |
фектом |
перед |
полимери |
|||||||||
|
|
|
|
импульса |
сварочного |
то |
зацией |
клеевого |
шва |
|
|||||||||
|
|
|
|
ка; |
загрязнение |
электро |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
дов; |
|
плохая |
подготовка |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
поверхностей |
деталей |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Разрыв |
металла |
Точка |
поставлена |
близко |
Край листа |
подваривает |
|||||||||||||
у кромки соеди |
к |
краю |
|
|
соединения; |
ся сваркой |
плавлением |
||||||||||||
нения |
|
|
|
большая |
|
|
длительность |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
импульса |
сварочного |
то |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
ка; |
|
большое |
|
|
ковочное |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
усилие: |
малая |
величина |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
нахлестки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поверхностное |
Неправильная форма ра Не устраняется |
|
|
||||||||||||||||
нарушение |
|
бочей |
поверхности элек |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
сплошности |
ме |
тродов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
талла во вмяти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
не от |
электрода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Темная |
поверх |
Грязная |
поверхность |
де |
Зачищается шкуркой |
или |
|||||||||||||
ность |
точек |
|
талей; |
плохая |
зачистка |
резинкой |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
электродов; |
|
|
перегрев |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
электродов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Чрезмерная |
|
Большая |
|
величина |
сва |
Точки с |
дефектами |
под |
|||||||||||
вмятина от |
|
рочного |
|
тока; |
|
большая |
вариваются |
|
|
сваркой |
|||||||||
электродов |
|
длительность |
|
импульса |
плавлением. В |
ответст |
|||||||||||||
|
|
|
|
сварочного |
тока; |
неболь |
венных |
узлах |
не |
исправ |
|||||||||
|
|
|
|
шой |
|
размер |
|
рабочей |
по |
ляется |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
верхности |
|
|
электродов; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
плохая |
сборка; |
|
перекос |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
дет1 лей |
или |
|
электродов; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
выплески |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Неправильная |
Неправильная |
|
|
заточка |
Не исправляется |
|
|
||||||||||||
форма |
вмятины |
или |
|
неравномерный |
из |
|
|
|
|
|
|
||||||||
от |
электродов |
нос |
рабочей |
поверхности |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
электродов; |
перекос |
де |
|
|
|
|
|
|
талей
14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
|
табл. |
1 |
||||||
Наименование |
Причина |
возникновения |
|
|
Способ устранения |
|
||||||||||||||
дефекта |
|
|
|
(исправления) |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
В н у т р е н н и е д е ф е к т ы |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Непровар |
Недостаточная |
величина |
Возле |
точки |
с |
дефектом |
||||||||||||||
|
|
сварочного |
тока; |
неболь |
ставятся |
две |
|
дополни |
||||||||||||
|
|
шая |
длительность |
им |
тельные |
при |
|
специально |
||||||||||||
|
|
пульса |
сварочного |
|
тока; |
подобранном |
|
режиме |
с |
|||||||||||
|
|
большое |
|
усилие |
|
сжатия |
учетом |
шунтирования |
то |
|||||||||||
|
|
электродов; |
|
шунтирова |
ка; |
повторно |
на |
повы |
||||||||||||
|
|
ние |
сварочного |
тока (де |
шенном режиме |
произво |
||||||||||||||
|
|
тали |
касаются |
токопод- |
дится |
сварка |
по |
точке |
||||||||||||
|
|
вода |
или |
нарушен |
шаг |
с |
дефектом; |
точка |
с |
де |
||||||||||
|
|
точек); |
увеличение |
рабо |
фектом |
высверливается |
||||||||||||||
|
|
чей |
поверхности |
электро |
и |
ставится |
заклепка |
на |
||||||||||||
|
|
дов; |
плохая |
подготовка |
клее |
перед |
полимериза |
|||||||||||||
|
|
поверхностей |
деталей |
цией |
клеевого |
шва |
|
|
||||||||||||
|
|
(нестабильное |
контакт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ное |
|
|
сопротивление); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
большой |
|
плакирующий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
слой |
(при |
|
сварке |
боль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ших |
толщин); |
|
раннее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
приложение |
|
|
ковочного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
усилия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутренние тре |
Малое |
|
усилие |
|
сжатия |
Точки |
с |
дефектами |
вы |
|||||||||||
щины, |
поры и |
электродов; |
малое |
ковоч |
сверливаются |
и |
ставятся |
|||||||||||||
раковины |
ное |
усилие; |
запаздывает |
заклепки |
на |
клее |
перед |
|||||||||||||
|
|
включение |
|
|
ковочного |
полимеризацией |
клеевого |
|||||||||||||
|
|
усилия; велик сварочный шва; повторно выполня |
||||||||||||||||||
|
|
ток; |
|
продолжительное |
ется |
|
сварка |
|
по дефект |
|||||||||||
|
|
время |
сварки; |
большое |
ной |
|
точке; |
|
разделка |
|||||||||||
|
|
контактное |
сопротивление |
сварной |
точки |
и |
сварка |
|||||||||||||
|
|
деталей; |
плохая |
зачистка |
плавлением |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
электродов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Внутренний вы |
Большая |
величина |
сва |
Дефектная точка высвер |
||||||||||||||||
плеск |
металла |
рочного |
|
тока; |
большая |
ливается |
и |
ставится |
за |
|||||||||||
|
|
длительность |
импульса |
клепка |
на |
клее |
перед |
|||||||||||||
|
|
сварочного тока; плохая полимеризацией клеевого |
||||||||||||||||||
|
|
подготовка |
|
поверхностей |
шва; |
ставятся две |
точки |
|||||||||||||
|
|
деталей; |
|
|
загрязнение |
по обе стороны от де |
||||||||||||||
|
|
электродов; |
малое |
уси |
фектной |
на |
|
расстоянии |
||||||||||||
|
|
лие |
сжатия |
электродов; |
полушага |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
плохая |
|
сборка; |
перекос |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
• деталей; |
|
малая |
|
нахле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
стка; |
смещение |
|
точки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
к краю |
|
нахлестки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15
нагрузок они снижают предел усталости и являются началь ной стадией разрушения конструкций.
Выход на поверхность литой структуры ядра особенно четко выявляется в алюминиевых сплавах в виде черных точек со стороны неплакированного материала (при сварке плакированного с неплакированным материалом) после анодного оксидирования. Металлографический анализ этого
дефекта показал 95—100%-ное проплавление |
неплакирован |
|||||||||
ного материала, а при механических испытаниях |
образцов |
|||||||||
разрушающие |
усилия |
при |
. . |
|
|
. |
||||
статическом |
срезе |
были |
ни- |
y///////////?!{zzzrf//////////y////. |
||||||
же существующих |
норм. |
|
К ч т \ \ \ \ Ч ^ ^ |
|
||||||
Однако, на ряде ответст- |
, |
j |
j - |
|
||||||
венных |
конструкций, |
нахо |
|
|
|
|
||||
дящихся в |
эксплуатации |
в |
|
|
Нарушение |
|||||
различных климатических ус |
|
|
Гметалласплошности |
|||||||
ловиях |
около |
10 лет, |
точки |
|
|
|
|
|||
с выходом |
на |
поверхность |
Р и с . 5 _ |
|
|
|
||||
литой |
структуры ядра |
не вы- |
Поверхностное нару- |
|||||||
зывали каких-либо коррозион- |
шение |
сплошности |
металла во |
|||||||
Н ЫХ или других повреждений. |
|
вмятине от |
электрода. |
|||||||
Поверхностное нарушение |
|
|
|
|
сплошности металла во вмятине от электрода (рис. 5) наблю дается после анодного оксидирования в.точках сплавов Д16, В95, у которых вмятина была трапециевидной из-за не правильной формы рабочей поверхности электродов — плос кой площадки на сферической поверхности электрода.
Нарушение сплошности металла имеет поверхностный характер, связано с избирательным растравливанием дефор мированного металла при анодном оксидировании, и, как
показали исследования, |
не снижает разрушающие уси |
лия при статическом срезе точек. |
|
Темная поверхность точек наблюдается как со стороны |
|
плакированного, так и |
неплакированного материалов из |
легких сплавов. |
|
Непровар является одним из наиболее опасных внут ренних дефектов, который не допускается в сварных кон струкциях и в ряде случаев ограничивает применение то чечной сварки.
В конструкциях из высокопрочных алюминиевых спла
вов встречаются следующие виды |
непроваров: • |
• • |
а) отсутствие сварки или 100%-ный непровар:-'сгцали;/. |
||
чием воздушной прослойки между |
свариваемым^ лисшамид* |
|
2 3-861 |
I |
э к З Е М П П П |
|
^ Ч И Т А Л Ь ^ |