Технология сборки и сварки конструкций

Трещины — это дефекты сварных швов, представляющие собой макроскопические и микроскопические межкристаллические разрушения, образующие полости с очень малым начальным раскрытием (рис. 5.2.). Под действием остаточных или последующих рабочих напряжений трещины могут распространяться с большой скоростью (соизмеримой со скоростью звука). Разрушения происходят почти мгновенно и представляют собой большую опасность целостности всей конструкции. На рисунке 13 приведены наиболее характерные трещины. Непровары — это участки сварного соединения, где отсутствует сплавление между свариваемыми деталями, например, в корне шва, между основным и наплавленным металлом (по кромке) или между смежными слоями наплавленного металла. Поверхности непроваров обычно покрыты тонкими оксидными пленками и другими загрязнениями. Чаще всего непровары заполняются расплавленным шлаком. 

 

Рис. 5.2. Трещины в сварной шве и околошовной зоне:

а - продольная горячая трещина; 6 - холодная трещина в околошовной зоне.

 

Непровары уменьшают рабочее сечение сварного шва, что приводит к снижению работоспособности сварного соединения и узла в целом. Они являются концентраторами напряжений и могут вызвать появление трещин, уменьшить коррозионную стойкость сварного шва и привести к коррозионному растрескиванию.

Непровары могут быть вызваны многими причинами:

малым углом раскрытия кромок;

малым зазором;

большим притуплением нижних кромок деталей и при заниженном сварочном токе;

большой скоростью сварки;

смещением электрода от оси шва (особенно при сварке двухсторонних швов);

плохой зачисткой от шлака перед наложением последующих слоев шва;

излишним количеством ППМ при заниженном сварочном токе и большой скорости сварки;

низкой квалификацией сварщика.

Непровары не всегда удается определить внешним осмотром, но это очень опасный дефект в сварном шве (рис. 5.3.). Следует помнить, что при наличии непроваров могут возникать незначительные трещины в процессе эксплуатации изделия. Эти трещины порой очень трудно обнаружить, но трещины постепенно разрастаются и доходят до критического размера в следующее мгновение происходит разрушение узла.

Поры — это полости в металле шва, заполненные газами. Обычно поры имеют округлую форму, в углеродистых сталях встречаются поры, имеющие трубчатую форму. Размеры остающихся в металле пор колеблются от микроскопических, до 2-Змм в диаметре. К основным причинам, вызывающим появление пор, относятся: плохая зачистка свариваемых кромок от ржавчины, масел и различных загрязнений; повышенное содержание углерода в основном и присадочном металле; большая скорость сварки, при которой не успевает произойти нормальное газовыделение и поры остаются в металле шва; высокая влажность электродных покрытий, флюса, сварка при сырой, влажной погоде.

Шлаковые включения — это полости в металле сварного шва, заполненные шлаками, не успевшими всплыть на поверхность шва. Шлаковые включения образуются при завышенной скорости сварки, при загрязнении кромок деталей и при многослойной сварке, если плохо зачищены от шлака поверхности предыдущих швов, особенно между слоями. 

 

Рис. 5.3.Непровары в сварном шве: а — в корне одностороннего стыкового шва;6 - по кромке между основным и наплавленным металлом; в — корне двустороннего шва; г — между слоями.

 

При выполнении электросварочных работ наиболее характерными травмами являются заболевание глаз, поражение током, ожоги, отравление окислами азота и заболевание пневмокониозом.

Заболевание глаз вызывается вредным влиянием излучений электрической дуги. Невидимые ультрафиолетовые лучи, испускаемые дугой, вредно действуют на сетчатую и роговую оболочку глаз. Если смотреть незащищенными глазами на свет дуги в течение 5-10 мин, то спустя 1-2 ч после этого появляются боль в глазах, спазмы век, слезотечение и воспаление век.

Другие невидимые лучи (инфракрасные), также испускаемые дугой, при длительном действии могут вызвать общее заболевание глаз.

Для защиты зрения от вредных воздействий дуги применяют щитки и маски с защитными стеклами, которые ультрафиолетовые лучи совершенно не пропускают, а инфракрасные лучи пропускают лишь в количестве 0,1-3%. Отечественная промышленность выпускает защитные стекла следующих типов: Э-1, Э-2, Э-3 и Э-4, которые применяются при сварочном токе силой соответственно 30-75, 75-200, 200-400 и свыше 400 А.

Для защиты от брызг расплавленного металла светофильтр покрывают снаружи прозрачным и защитным небьющимся стеклом.

Для предохранения людей, работающих по соседству, от вредного действия лучей сварочной дуги места сварки должны ограждаться светонепроницаемыми щитами, ширмами или кабинами из фанеры или брезента высотой не менее 1,8 м. Для улучшения вентиляции внутри кабины стенки не доводят до пола на 25-30 см. Для уменьшения разности и яркости света стенки кабин рекомендуется окрашивать в матовые светлые тона (серый, голубой, зеленый, желтый) и увеличивать искусственную освещенность рабочего места.

Для защиты зрения рабочих, присутствующих при сварке, применяются светофильтры марок В-1, В-2 и В-3.

При появлении боли в глазах лица, занятые электросваркой, обязаны немедленно обратиться к врачу, а если медицинский пункт далеко, - промыть глаза 5% -ным раствором питьевой соды.

Поражение электрическим током происходит в результате несоблюдения "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

Отравление, а также заболевание пневмокониозом вызывается загрязнением рабочей зоны сварщика вредными парами, газами и пылью. При выполнении электросварочных работ выделяются такие вредные вещества, как окись азота, пары металла и пыль. Окислы азота образуются из азота атмосферного воздуха под действием высокой температуры электрической дуги. Окислы азота действуют на слизистую оболочку дыхательных путей и могут вызвать отравление. Симптомы отравления - головная