Качество сварочных материалов и ГОСТы

Качество сварочных материалов и ГОСТы

Сварочное оборудование и сварочные материалы – все, что относится к процессу сварки.

К сварочным материалам относится все, что используется по ходу сварочных работ. Если говорить в общем, то это в большей степени расходные материалы.

Виды сварочных материалов

Функции, которые выполняют сварочные материалы, следующие:

  • Защита металла с помощью газа или шлака от вредоносного воздействия воздуха.
  • Повышение стабильности пламени и всего процесса сварки.
  • Измерение размеров формируемого сварочного шва.
  • Формирование необходимой металлического состава сварочного шва по заданным свойствам.
  • Чистка от примесей шва после сварки.

Виды сварочных материалов можно классифицировать по-разному. По своему составу их можно разделить на две большие группы: имеющие прямое отношение к сварке как химическому процессу и так называемые гаджеты, облегчающие работу сварщика на том или ином этапе.

По функциям сварочные материалы делятся следующим образом:

Электроды и прутки

Электроды бывают плавящимися и неплавящимися. Плавящиеся, в свою очередь, различаются по типу покрытия: смешанному, кислому, основному, рутиловому и т.д. Присадочные прутки помещаются внутри сварного шва. Электроды предназначены для эффективной подачи электрического тока в зону плавления.

Сварочная проволока

Выпускается в трех вариантах: порошковая, активированная, сплошная.

Флюсовые смеси

проволока для сварки
Маркировка сварочной проволоки.

Подразделяются на теплопроводные и защитные. Предназначены для защиты процесса дуговой сварки. Содержат химические компоненты, которые защищают свариваемый металл от воздействия воздуха.

Инертные защитные и горючие газы

Используются для защиты дуги и для поддержки пламени. К инертным газам относятся аргон, гелий и их смеси в различных концентрациях. Углекислый газ и его смеси относятся в к активным видам газов, которые взаимодействуют с металлом или растворяются в нем.

Горючие газы используются в газовой резке и газовой сварке, это ацетилен, водород, кислород и различные смеси.

Подкладки, треугольники и пр.

Керамические подкладки бывают разной формы: округлыми, всепозиционными, для конкретных видов швов и т.д. Они облегчают рабочий процесс и способствуют формированию обратного валика в качественном шве.

Контроль качества сварочных материалов

Качество шва зависит от многих факторов. Но самая высокая зависимость всегда от одного и того же фактора: качества расходных материалов. Это качество нужно постоянно контролировать с выполнением стандартов и правил контроля и, самое главное, хранения и употребления всех сварочных компонентов.

Расходные материалы для сварки в обязательном порядке должны иметь сертификаты с данными, соответствующими требованиям ГОСТов, технических паспортов и других технологических документов.

Самым первым и простым требованием является соблюдение маркировки упаковочных изделий в виде коробок, пачек, баллоном или паллет, на которых в обязательном порядке должны быть указаны главные паспортные данные.

Без такого рода данных вся партия расходных материалов должна быть проверена по всем установленным показателям с вскрытием упаковки, до конца которой использование этих изделий запрещается.

Вопрос, как и в каком объеме можно использовать расходники, которые имеют несоответствие, или упаковка которых повреждена, решается начальством в каждом индивидуальном случае.

Контроль качества электродов

Электроды – самые «проверяемые» расходники. Их качество начинают контролировать еще на заводе. Повторный контроль проводится уже на участках со сваркой, иногда он называется входной контроль сварочных материалов.

Проверка покрытия

Первым делом проверяем покрытие, которое должно быть плотным. Электрод не должен осыпаться или разрушаться, если бросить его плашмя на стальную поверхность с высоты одного метра. Один метр – это для тонких электродов с диаметром 3 мм и меньше.

Для электродов посолиднее с диаметром больше трех миллиметров высота падения должна составлять ровно полметра. Если есть частичные откалывания обмазки, то они должны составлять в длине не более 20-ти мм.
маркировка электродов
Типы электродов для сварки различных металлов.

Важное требование к покрытию электродов – его влагостойкость и устойчивость к пребыванию в воде в течение суток.

Дефекты на поверхности электродов, которые допускаются при контроле их качества:

  • шероховатости с глубиной не больше четверти толщины самого покрытия;
  • вмятины с глубиной, не превышающей половины толщины покрытия и длиной не больше 12-ти мм, общее количество вмятин не должно быть больше трех;
  • Поры глубиной не больше половины толщины покрытия, числом не больше трех на участке электрода длиной 100 мм.
  • Трещины длиной не больше 12-ти мм и в количестве не больше двух.

Если процесс сварки проходит в экстремальных условиях типа высокого давления или мощной вибрации, контроль качества электродов можно ограничить проверкой сертификатов и выборочной проверкой состояния внешнего покрытия электродов.

Помимо данных параметров проводят проверку химических и технологических качеств наплавленного металла. Продвинутым вариантом такого контроля является специальный металлографический анализ. Его проводят в случаях возникновения дефектов в швах или в процессе плавления.

При проведении выборочного внешнего осмотра берут около 10 – 15 электродов из разных упаковок. При обнаружении какого-либо дефекта количество проверяемых экземпляров удваивается. Ну а если дефект обнаруживается во второй раз, составляется акт на выбраковку всей партии изделий.

Качество покрытия проверяют через его концентричность, которая должна соблюдаться вокруг стержня. Для такого контроля производят специальные надрезы по всей длине расходника, после чего измеряют толщину покрытия.

Существуют специальные таблицы со значениями допустимой разницы разных толщин покрытия в зависимости от диаметра электрода.

Свариваемость и механические свойства

Следующие параметры контроля электродов – свариваемость и механические свойства. Их проверяют с помощью периодических выборок из различных партий.

Технически это делается так: на стальных пластинах с толщиной 10 мм, причем сталь должна быть углеродистая или низколегированная, производят тестовую наплавку.

Контроль ферритов

Если проверяются электроды, дающие наплавку из высоколегированных железных сплавов, то контролируется так называемая ферритная фаза – содержание феррита на этом этапе. Для этого на пластину сплав от электрода наплавляется в 5- 6 слоев.

Пластина должна быть тоже из высоколегированного сплава. Феррит определяется магнитным ферритометром или в образцах из наплавки металлографией.

Межкристаллитная коррозия

Межкристаллитная коррозия – еще одни параметр контроля качества электродов. Эти действия подпадают под правила ГОСТа 6032-58.

Горячие трещины

стандарты электродов
ГОСТ для сварочных электродов.

Все электроды и присадочные проволоки, предназначенные для работы с высоколегированными железными сплавами, проверяют на склонность к формированию горячих трещин. Такой контроль производится на специальных образцах с наплавкой в шесть слоев.

Такие образцы выполняются из того же материала, что и расходники из проверяемой партии.

Наплавку в шесть слоев проводят в нижнем положении, каждый слой добавляется только после остывания предшествующих слоев до температуры 20 – 25°С. Когда все слои будут готовы и остынут, удаляется шлак.

Образец ломается по сварочному шву, возможные трещины проверяются визуально. Затем образец режется на части и готовятся макрошлифы для травления в соляной кислоте. После промывки и просушки из проверяют через лупу.

Расходники, прошедшие проверку, помещаются в сухое помещение. Перед работой их необходимо прокалить при температуре 180°С в течение 2 – 3 часов. Просушку следует проводить в сушильной печи и ни в коем случае не на газовых горелках.

Контроль качества флюсов

Требования и технология проверки флюсовых смесей изложены в ГОСТе 9087-59. Общее качество проверяется в соответствии с заводским сертификатом, в котором изложены данные о химическом составе смеси. Проверка в принципе простая: это сварка с проверяемым флюсом.

Если в сварочных швах, полученных под данным флюсом, обнаружены дефекты в виде трещин или пор, проводится более глубока проверка смеси: гомогенность гранул, масса, процент влажности, загрязненность и пр. Влажность должна быть не выше 0,1%.

Следующие этап – наплавка шва на образце под флюсом с последующим исследованием наличия серы и углерода. Для этого из верхнего слоя наплавки берется проба для химического анализа.

При наличии значительных дефектов флюс отправляется на прокаливание с последующей перепроверкой или полностью выбраковывается с составлением акта.

Контроль качества защитных газов

Главное в контроле газов – проверка состояния баллонов, в которых он поставляется.

Баллоны в обязательном порядке имеют заводские сертификаты с ГОСТом, где указываются следующие параметры:

  • название газа;
  • состав химических примесей в процентных долях;
  • влажность;
  • дата выпуска.

Если сертификаты имеются, и они соответствуют всем требованиям, то проверка газов не проводится. Специальный контроль с глубокой проверкой может проводиться при наличии серьезных дефектов в сварочных швах.

Контроль сварочной и наплавочной проволоки

сертификат соответствия
Пример сертификата соответствия сварочных материалов.

Как и любой другой контроль качества сварочных материалов, проверка начинается с сертификатов от производителя с определением веса и состава расходника, марки изделия, ее диаметр, номер плавки металла, химические компоненты по процентному содержанию.

Проволока для сварки продается в специальных бухтах, каждая из которых обязательно содержит специальный металлический жетон с выбитыми данными из сертификата.

ГОСТы различаются и зависят от металла, из которого сделан расходник:

  • стальная сварочная проволока – это ГОСТ 2246-70;
  • стальная наплавочная проволока – ГОСТ 10543-63;
  • проволока из алюминия и его сплавов – ГОСТ 7871-63.

Проверяется наличие загрязнений, следов масла или окислов. Если нужно, проволоку чистят либо механически, либо химически.

Глубока проверка проводится, как и с другими расходниками, если обнаружены трещины или другие серьезные дефекты в наплавленном металле. В этом случае с помощью проверяемой проволоки проводят сварку пластин толщиной в 10 мм или труб с толщиной не меньше 8 мм.

Затем сваренные пластины или трубы разрезаются на образцы для дальнейших испытаний в виде механического растяжения и углового загиба.

Если у проволоки нет сертификата, она проверяется на химических состав и свариваемость.

Прихватки в сварке

Прихватки в сварке можно отнести к вспомогательным приспособлениям временного характера. Это специальные короткие швы, которые расположены по своим правилам и нормам.

прихватки
Правила выполнения прихваток.

Главная функция прихваток – удержание деталей от смещения с помощью фиксации, уменьшение зазоров между свариваемыми заготовками, снижение возможных деформаций и повышение прочность всей сварной конструкции.

Чаще всего сварка прихватками производится точечным методом со специальными зажимами. Зажимы – отличные помощники в сборке конструкции. Это можно делать как вручную, так и автоматически. Чем сложнее сварочный узел, тем должна быть выше автоматизация его сборки.

Требования к прихваткам:

  • Длина прихваток должна быть не больше 20-ти мм, что же касается толщины, то они должны быть ровно в два раза меньше, чем сам сварочный шов.
  • Состав электродов прихваток должен полностью соответствовать марке электродов, используемых для дальнейшей сварки.
  • Параметры сварочного тока для полного провара мест для захваток должны соответствовать нормам и быть выше на 20%, чем его значение при дальнейшей сварке.
  • Локализация прихваток всегда проходит там, где есть риск деформации и где будет максимальное напряжение. Их никогда не размещают в местах пересечения основных швов.
  • К моменту основной сварки прихватки должны быть без шлака и капель металла, чтобы участок с их расположением был по возможности ровным.

Ссылка на основную публикацию
Качество сварочных материалов и ГОСТы
Всё о сварке, сварочном оборудовании, ковке и элементах