Файл: Руководство по разработке технологической карты по магнитопорошковому контролю, приведены тесты для подготовки к сдаче экзаменов по магнитному контролю.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
держателем основного металла, при освобождении конца электрода от обмазки.
Такие дефекты являются концентраторами напряжений, металл в месте ожога имеет пониженную пластичность. Поэтому дефектное место зачищают.
Если дефект проходит сквозь наплавленный или основной металл, то он называется сквозным. Такими дефектами могут быть свищи, прожоги, трещины и др. Сквозные дефекты приводят к потере прочности и герметичности сварного соединения.
Назовите внутренние дефекты сварных соединений и основные
причины их образования.
Основными внутренними дефектами сварных соединений являются
газовые
поры, шлаковые и другие включения, непровары, трещины. Поры – это полости сферической, цилиндрической формы или полости в форме усеченного конуса, заполненные газами. Они возникают вследствие образования газа в металле сварочной ванны и большой скорости затвердевания расплавленного металла.
Причины – резкое уменьшение растворимости газов в расплавленном металле при снижении температуры сварочной ванны в процессе кристаллизации металла. Поэтому газы не успевают выйти из металла сварного шва и образуют внутренние поры или выходящие на поверхность шва свищи.
Факторы,
способствующие образованию пор: загрязнение кромок изделия, наличие ржавчины на поверхности сварочной проволоки, попадание влаги во флюс, наличие вредных примесей и влаги в защитных газах, плохая защита зоны сварочной дуги от окружающей среды. Этому способствуют высокая скорость сварки, приводящая к нерациональным размерам сварочной ванны, насыщение металла сварочной ванны водородом в результате нарушения технологии сварки и т. д. Поры уменьшают рабочее сечение шва. Более опасны поры, выходящие на поверхность, т. к. создают в швах концентрацию напряжений. Поры снижают прочность и плотность сварных соединений, но при малом количестве часто являются допустимыми дефектами и почти не снижают работоспособности сварных соединений.
В
шлаковых и других включениях полости заполнены шлаками, окислами, частицами вольфрама.
Основные причины образования шлаковых включений – слишком большая скорость охлаждения металла шва, плохая очистка поверхности металла от шлака при многослойной сварке, загрязненность свариваемых кромок. Шлаковые включения могут быть сферической, игольчатой, плоской формы. Влияние шлаковых включений на работо- способность сварных соединений более сильное, чем пор. Шлаковые включения могут стать очагом образования самых опасных дефектов – трещин.
Металлические (вольфрамовые) включения образуются при аргоно-дуговой сварке, как правило, в местах обрыва сварочной дуги и располагаются внутри
78
Такие дефекты являются концентраторами напряжений, металл в месте ожога имеет пониженную пластичность. Поэтому дефектное место зачищают.
Если дефект проходит сквозь наплавленный или основной металл, то он называется сквозным. Такими дефектами могут быть свищи, прожоги, трещины и др. Сквозные дефекты приводят к потере прочности и герметичности сварного соединения.
Назовите внутренние дефекты сварных соединений и основные
причины их образования.
Основными внутренними дефектами сварных соединений являются
газовые
поры, шлаковые и другие включения, непровары, трещины. Поры – это полости сферической, цилиндрической формы или полости в форме усеченного конуса, заполненные газами. Они возникают вследствие образования газа в металле сварочной ванны и большой скорости затвердевания расплавленного металла.
Причины – резкое уменьшение растворимости газов в расплавленном металле при снижении температуры сварочной ванны в процессе кристаллизации металла. Поэтому газы не успевают выйти из металла сварного шва и образуют внутренние поры или выходящие на поверхность шва свищи.
Факторы,
способствующие образованию пор: загрязнение кромок изделия, наличие ржавчины на поверхности сварочной проволоки, попадание влаги во флюс, наличие вредных примесей и влаги в защитных газах, плохая защита зоны сварочной дуги от окружающей среды. Этому способствуют высокая скорость сварки, приводящая к нерациональным размерам сварочной ванны, насыщение металла сварочной ванны водородом в результате нарушения технологии сварки и т. д. Поры уменьшают рабочее сечение шва. Более опасны поры, выходящие на поверхность, т. к. создают в швах концентрацию напряжений. Поры снижают прочность и плотность сварных соединений, но при малом количестве часто являются допустимыми дефектами и почти не снижают работоспособности сварных соединений.
В
шлаковых и других включениях полости заполнены шлаками, окислами, частицами вольфрама.
Основные причины образования шлаковых включений – слишком большая скорость охлаждения металла шва, плохая очистка поверхности металла от шлака при многослойной сварке, загрязненность свариваемых кромок. Шлаковые включения могут быть сферической, игольчатой, плоской формы. Влияние шлаковых включений на работо- способность сварных соединений более сильное, чем пор. Шлаковые включения могут стать очагом образования самых опасных дефектов – трещин.
Металлические (вольфрамовые) включения образуются при аргоно-дуговой сварке, как правило, в местах обрыва сварочной дуги и располагаются внутри
78
металла шва. На наружной поверхности частицы вольфрама могут нахо- диться в виде брызг.
Еще большее влияние на работоспособность сварных соединений, чем
шлаковые включения, оказываютокисные включения. Они могут возникнуть из-за плохой очистки кромок и недостаточной защиты сварочной ванны от воздействия окружающей среды.
Непровары – это несплошности на границах между основным и наплавленным металлом, а также незаполненные металлом полости в сечении шва. Они образуются при недостаточной тепловой мощности сварочной дуги, т. е. занижении сварочного тока, завышенной скорости сварки, неправильной разделке свариваемых кромок, плохой зачистке свариваемых кромок от грязи, ржавчины, масел, при низкой квалификации сварщика и т. д. Непровар является одним из опасных дефектов сварки. Он ослабляет рабочее сечение сварного шва, снижая его работоспособность. Особенно сильно он ухудшает работо- способность конструкции при воздействии вибрационных нагрузок.
Несплавления (склейки, слипания) – это несплошности, имеющие очень малую ширину, а потому являющиеся сильными концентраторами напря- жений. Несплавления весьма трудно выявляются современными мето- дами дефектоскопии.
Трещины – это частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыва. Они могут быть микроскопическими (протяженностью в несколько микрометров) и макроскопическими (обнаруживаемые с помощью оптических средств с небольшим увеличением и даже невооруженным глазом).
В зависимости от происхождения трещины могут быть горячими и холодными.
Горячие трещины образуются при сварке в процессе затвердевания расплавленного металла.
Причины образования – резкое снижение пластических свойств металла, находящегося в твердо-жидком состоянии в этом интервале температур, и действие на него растягивающих напряжений, возникающих в процессе кристаллизации.
Факторы, способствующие образованию горячих
трещин: неудовлетворительная защита зоны горения дуги от окружающей атмосферы, нерациональная форма сварочной ванны, повышенное содержание в металле шва вредных примесей, завышение значения сварочного тока, нерациональное расположение сварных швов в изделии, чрезмерно жесткое закрепление изделия в процессе сварки, повышенное содержание углерода в сварочной ванне.
Холодные трещины возникают в результате образования хрупких закалочных структур и действия в зоне соединения напряжений, вызванных изменением объема структурных составляющих и превращением водорода из атомарного в молекулярный, т. е. протекания фазовых превращений, которые приводят к снижению прочностных свойств металла и действия сварочных напряжений. Они могут образовываться как на этапе завершения охлаждения,
79
Еще большее влияние на работоспособность сварных соединений, чем
шлаковые включения, оказываютокисные включения. Они могут возникнуть из-за плохой очистки кромок и недостаточной защиты сварочной ванны от воздействия окружающей среды.
Непровары – это несплошности на границах между основным и наплавленным металлом, а также незаполненные металлом полости в сечении шва. Они образуются при недостаточной тепловой мощности сварочной дуги, т. е. занижении сварочного тока, завышенной скорости сварки, неправильной разделке свариваемых кромок, плохой зачистке свариваемых кромок от грязи, ржавчины, масел, при низкой квалификации сварщика и т. д. Непровар является одним из опасных дефектов сварки. Он ослабляет рабочее сечение сварного шва, снижая его работоспособность. Особенно сильно он ухудшает работо- способность конструкции при воздействии вибрационных нагрузок.
Несплавления (склейки, слипания) – это несплошности, имеющие очень малую ширину, а потому являющиеся сильными концентраторами напря- жений. Несплавления весьма трудно выявляются современными мето- дами дефектоскопии.
Трещины – это частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыва. Они могут быть микроскопическими (протяженностью в несколько микрометров) и макроскопическими (обнаруживаемые с помощью оптических средств с небольшим увеличением и даже невооруженным глазом).
В зависимости от происхождения трещины могут быть горячими и холодными.
Горячие трещины образуются при сварке в процессе затвердевания расплавленного металла.
Причины образования – резкое снижение пластических свойств металла, находящегося в твердо-жидком состоянии в этом интервале температур, и действие на него растягивающих напряжений, возникающих в процессе кристаллизации.
Факторы, способствующие образованию горячих
трещин: неудовлетворительная защита зоны горения дуги от окружающей атмосферы, нерациональная форма сварочной ванны, повышенное содержание в металле шва вредных примесей, завышение значения сварочного тока, нерациональное расположение сварных швов в изделии, чрезмерно жесткое закрепление изделия в процессе сварки, повышенное содержание углерода в сварочной ванне.
Холодные трещины возникают в результате образования хрупких закалочных структур и действия в зоне соединения напряжений, вызванных изменением объема структурных составляющих и превращением водорода из атомарного в молекулярный, т. е. протекания фазовых превращений, которые приводят к снижению прочностных свойств металла и действия сварочных напряжений. Они могут образовываться как на этапе завершения охлаждения,
79
так и во время вылеживания сварных конструкций в течение некоторого времени после завершения сварки. Трещины могут возникнуть в процессе эксплуатации изделия вследствие раскрытия сварочных микротрещин. Они могут развиться под действием концентраторов напряжений в местах непроваров, шлаковых включений и прочих дефектов.
Факторы, способствующие образованию
холодных трещин, – загрязнение свариваемых кромок, наличие ржавчины на поверхности сварочной проволоки. Этому способствует, помимо прочего, повышенное содержание влаги в сварочных материалах, завышенное значение сварочного тока, нерациональное расположение сварных швов. Способствовать их образованию могут чрезмерно жесткое закрепление изделия в процессе сварки, завышенное содержание углерода в сварочной проволоке, неоднородность химического состава основного металла и металла шва.
Образованию холодных трещин способствуют быстрое охлаждение металла шва после сварки, насыщение сварочной ванны водородом в результате нарушения технологии сварки.
Макротрещины – наиболее опасные несплошности, поэтому по действую- щим нормативно-техническим документам они являются недопустимыми дефектами любого объекта и подлежат исправлению.
Микроскопические и субмикроскопические трещины по степени их влияния на работоспособность изделия, как правило, считаются допус- тимыми дефектами.
Как влияют дефекты на работоспособность сварных соединений?
При
вибрационной нагрузке уменьшение прочности сварных соединений изделий из низкоуглеродистых сталей из-за наличия
незаваренных кра-
теров достигает 25 %, а сварных сoединений объектов из низколегирован- ных сталей – 50 %.
При
статической нагрузке и пластичном металле снижение прочности сварного соединения примерно пропорционально относительной величине
непровара. Если же металл малопластичный, то при динамической нагрузке даже небольшие дефекты этого вида могут существенно снизить прочность.
Поры и шлаковые включения мало влияют на статическую прочность соединений, когда их относительная суммарная площадь составляет не более 5...10 % сечения шва.
Значительно снижают прочностные характеристики сварных соединений
остаточные напряжения при воздействии на объекты переменных нагрузок.
Факторы, способствующие образованию
холодных трещин, – загрязнение свариваемых кромок, наличие ржавчины на поверхности сварочной проволоки. Этому способствует, помимо прочего, повышенное содержание влаги в сварочных материалах, завышенное значение сварочного тока, нерациональное расположение сварных швов. Способствовать их образованию могут чрезмерно жесткое закрепление изделия в процессе сварки, завышенное содержание углерода в сварочной проволоке, неоднородность химического состава основного металла и металла шва.
Образованию холодных трещин способствуют быстрое охлаждение металла шва после сварки, насыщение сварочной ванны водородом в результате нарушения технологии сварки.
Макротрещины – наиболее опасные несплошности, поэтому по действую- щим нормативно-техническим документам они являются недопустимыми дефектами любого объекта и подлежат исправлению.
Микроскопические и субмикроскопические трещины по степени их влияния на работоспособность изделия, как правило, считаются допус- тимыми дефектами.
Как влияют дефекты на работоспособность сварных соединений?
При
вибрационной нагрузке уменьшение прочности сварных соединений изделий из низкоуглеродистых сталей из-за наличия
незаваренных кра-
теров достигает 25 %, а сварных сoединений объектов из низколегирован- ных сталей – 50 %.
При
статической нагрузке и пластичном металле снижение прочности сварного соединения примерно пропорционально относительной величине
непровара. Если же металл малопластичный, то при динамической нагрузке даже небольшие дефекты этого вида могут существенно снизить прочность.
Поры и шлаковые включения мало влияют на статическую прочность соединений, когда их относительная суммарная площадь составляет не более 5...10 % сечения шва.
Значительно снижают прочностные характеристики сварных соединений
остаточные напряжения при воздействии на объекты переменных нагрузок.
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 35
Назовите основные дефекты литья.
Основными дефектами литья являются усадочные раковины, неметал- лические включения, неслитины, ликвации, газовые поры, горячие и холодные трещины, рыхлоты, флокены и др.
80
Усадочные раковины– это пустоты, образующиеся вследствие нарушения процесса усадки металла в отливках. Они могут образоваться, например, в случае неравномерного охлаждения отливки при недостаточном ее питании в процессе кристаллизации. Усадочные раковины обычно образуются в верхней части отливки, которую удаляют.
Неметаллические (шлаковые) включения могут возникнуть из-за нарушения технологии плавки (заливка неспокойным металлом, неудовлетворитель- ная очистка форм).
Неслитины– это тонкие прослойки окислов между зернами металла. Они могут образоваться, например, из-за нарушения режима разливки: прерывистой струи металла при его заливке в форму, при встрече струй недоста- точно нагретого металла.
Ликвация – это неоднородность химического состава сплава в различных зонах слитка. В местах ликвации прочность металла занижена. Это приводит иногда к разрушению металла.
Газовые раковины возникают в процессе кристаллизации металла отливки.
Причины – плохая газопроницаемость формовочной земли, высокая температура заливки металла в форму и т. д.
Горячие трещины – это обычно хорошо видимые разрывы поверхности отливки, распространяющиеся по границам кристаллов и имеющие неровную окисленную поверхность, на которой при увеличении видны дендриты. Они появляются в отливках при затруднении кристаллизации металла в процессе его охлаждения, в случае нерациональной конструкции отливок и при неравно- мерном охлаждении отливки в местах перехода от больших к малым сечениям
(под влиянием термических и усадочных напряжений). Трещины образуются в процессе кристаллизации металла вследствие действия растягивающих напряжений, превышающих прочность наружных слоев слитка. Горячие трещины представляют собой извилистые окисленные разрывы металла.
Характерными признаками горячих трещин являются их неровные (рваные) края и значительная ширина.
Холодные трещины – это очень тонкие разрывы поверхности отливки, имеющие обычно чистую, светлую или с цветами побежалости зернистую поверхность. Они образуются из-за внутренних напряжений или механического воздействия и возникают в слитке после его затвердевания. Разрушение отливки может произойти при относительно низкой температуре. Образуются транскристаллические холодные трещины со светлыми неокисленными поверхностями. В отличие от горячих трещин холодные распространяются по зернам, а не по их границам, преимущественно в местах концент- рации напряжений.
Плены – это пленки на поверхности или внутри отливки, состоящие из окислов. Иногда они имеют включения формовочного материала. Плены
81
возникают в результате химического взаимодействия составляющих расплавленного металла с атмосферой и материалом формы. Продукты реакции при этом образуют на поверхности тугоплавкую и плотную пленку.
Рыхлоты (скопление усадочных пор) – это дефекты, образующиеся в результате уменьшения объема металла при его затвердевании. Они представ- ляют собой несплошности металла неопределенных очертаний. Рыхлоты чаще всего бывают при крупнозернистой структуре металла.
Флокены представляют собой тонкие разрывы металла округлой или овальной формы. Они располагаются в средней зоне слитков, у поверхности поковок и прутков. Обычно флокены появляются при повышенном содержании в сталях водорода, который при охлаждении жидкого металла и фазовых превращениях стремится выделиться из-за уменьшения растворимости.
Пузыри представляют собой округлые, овальные или продолговатые полости в металле. В зависимости от расположения в слитке разли- чают внутренние, подкорковые (имеющие вид тонких извилистых каналов) и поверхностные пузыри.
Пригар – это неравномерные утолщения из формовочной или стержневой смеси. Обычно они располагаются в местах соприкосновения смеси с наиболее горячими участками литейной формы.
Дефектом является и
несоответствие материала отливки заданному
химическому составу. Это может произойти вследствие ошибок при расчете шихты, нарушении технологии плавки, вследствие чего изменяют- ся свойства сплава.
К дефектам литья относятся и отклонения геометрических размеров отливки от заданных в чертежах.
Назовите дефекты механической обработки.
Основные дефекты механической обработки – прижоги, шлифовочные и отделочные трещины, надиры, риски, надрезы, забоины и др.
Прижоги – это дефекты, образующиеся при локальном перегреве металла.
Наличие прижогов устанавливается при металлографическом анализе по белым, нетравящимся участкам на поверхности шлифа.
Трещины отделочные представляют собой тончайшие разрывы поверхностного слоя металла. Такие дефекты наиболее характерны для металла повышенной твердости.
Шлифовочные трещины – это зоны небольшой площади с сеткой трещин или в виде отдельных линий на поверхности изделия. Эти дефекты появляются вследствие сильного нагрева и последующего охлаждения поверхностного слоя металла, обладающего малой теплопроводностью, высокой твердостью и хрупкостью при механической обработке. Такие дефекты имеют глу- бину от 0,01 до 2 мм.
82
Рыхлоты (скопление усадочных пор) – это дефекты, образующиеся в результате уменьшения объема металла при его затвердевании. Они представ- ляют собой несплошности металла неопределенных очертаний. Рыхлоты чаще всего бывают при крупнозернистой структуре металла.
Флокены представляют собой тонкие разрывы металла округлой или овальной формы. Они располагаются в средней зоне слитков, у поверхности поковок и прутков. Обычно флокены появляются при повышенном содержании в сталях водорода, который при охлаждении жидкого металла и фазовых превращениях стремится выделиться из-за уменьшения растворимости.
Пузыри представляют собой округлые, овальные или продолговатые полости в металле. В зависимости от расположения в слитке разли- чают внутренние, подкорковые (имеющие вид тонких извилистых каналов) и поверхностные пузыри.
Пригар – это неравномерные утолщения из формовочной или стержневой смеси. Обычно они располагаются в местах соприкосновения смеси с наиболее горячими участками литейной формы.
Дефектом является и
несоответствие материала отливки заданному
химическому составу. Это может произойти вследствие ошибок при расчете шихты, нарушении технологии плавки, вследствие чего изменяют- ся свойства сплава.
К дефектам литья относятся и отклонения геометрических размеров отливки от заданных в чертежах.
Назовите дефекты механической обработки.
Основные дефекты механической обработки – прижоги, шлифовочные и отделочные трещины, надиры, риски, надрезы, забоины и др.
Прижоги – это дефекты, образующиеся при локальном перегреве металла.
Наличие прижогов устанавливается при металлографическом анализе по белым, нетравящимся участкам на поверхности шлифа.
Трещины отделочные представляют собой тончайшие разрывы поверхностного слоя металла. Такие дефекты наиболее характерны для металла повышенной твердости.
Шлифовочные трещины – это зоны небольшой площади с сеткой трещин или в виде отдельных линий на поверхности изделия. Эти дефекты появляются вследствие сильного нагрева и последующего охлаждения поверхностного слоя металла, обладающего малой теплопроводностью, высокой твердостью и хрупкостью при механической обработке. Такие дефекты имеют глу- бину от 0,01 до 2 мм.
82
