Очистка поверхности металла перед сваркой – Осварке.Нет

Очистка поверхности металлов необходима для осуществления различных технологических процессов их соединения, например сварка, пайка, склеивание. Также очистка используется для поверхностной обработки материала (легирование поверхности, нанесение покрытий, упрочнение и др.), наплавки, термической резки, строжки и т. д.

Фото. Очистка металлической детали шлифовальной машиной

Все способы очистки металла под сварку условно можно разделить на основных класса: механический, химический и термический.

Выбор правильного метода очистки зависит от химических и механических характеристик загрязнения, особенностей очищаемого материала, габаритов изделия и его конфигурации; экологические условия и связанные с этим возможные выбросы в атмосферу, безопасность труда и наличие очистных сооружений.

Механические методы очистки под сварку являются наиболее распространенными и относительно недорогие. Существуют возможности их объединения с другими механическими операциями предназначенными для обработки заготовок.

Химические способы очистки нашли свое применение как заключительные этапы обработки перед сваркой. Часто применяются в металлургии.

Термическая очистка считается наиболее универсальным и высокопроизводительным методом, который легко объединять с последующими технологическими процессами.

Способы механической очистки

Ручная очистка механическим инструментом

Применяется для начальной подготовки деталей под сварку при помощи проволочных щеток, зубил, рубильных молотков. Также для очистки внутренних поверхностей труб под сварку скребками и поршнями.

Абразивно-струйная очистка

Используется для очистки деталей толщиной не менее 3 мм. В противном случае возможны деформации деталей.

Абразивно-порошковая очистка

Для удаления окалины с поверхности проката.

Дробеметная очистка

При подготовке поверхности для покрытия лаком и краской.

Термокинетическая очистка

Используется для удаления полимерных, гуммированных, металлизированных покрытий, затвердевших и не затвердевших нефтепродуктов, масляных и битумных загрязнений. Для очистки от многослойного лакокрасочного покрытия и покрытий на эпоксидной основе.

Гидроабразивная очистка

Для очистки поверхности сварных швов, окалины, коррозии, покрытий и отложений. Используется при строительстве турбин, нефтехранилищ, мостов, тоннелей, зданий, транспортных средства и при очистке листов титановых сплавов.

Магнитно-абразивная очистка

Для очистки перед сваркой деталей и изделий предназначенных для космического аппаратостроения и химического машиностроения.

Магнитно-импульсная очистка

Для очистки изделий любой конфигурации при налипании и намерзании сыпучих материалов.

Ударно-волновая очистка

Для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и котлов

Электрогидро-импульсная очистка

Для очистки теплообменных аппаратов, систем отопления, котлов, канализации и водоснабжения. Для очистки артезианских скважин и многих других видов трубного оборудования.

Ультразвуковая очистка

Для очистки инструментов (сверла, резцы, надфили, напильники и т. д.), деталей точной механики, часовых механизмов, ювелирных изделий, электроники, кремниевых пластин и т. д.

Очистка струей частиц льда

Для очистки от антиоксидантов, коррозии, полимеров, масла, битума, сажи и копоти, нефти, химикатов и краски. Как правило очищают бурильные трубы, атомные электростанции, фасады зданий, памятники, трубопроводы и т. д.

Способы химической очистки

[context]

Мойка

Средствами на водяной основе с добавлением щелочи, поверхностно активных веществ или  на основе органических растворителей — применяется для обезжиривания, удаления лаков и старых красок.

Электрохимической травление, электролитическая и элеткролитно-плазменная очистка

Используется для обезжиривания поверхностей, удаления оксидов и окалины. Используется преимущественно в прокатном производстве.

Солевые ванны

Очистка поверхности металла от окалины, графита, песка перед проведением пайки или нанесением.

Способы термической очистки

Газопламенная очистка

Газопламенная очистка металла используется для удаления окалины.

Электродуговая очистка в вакууме

Для очистки и пассивации листового металла в поточной линии волочильных и прокатных станов.

Электроэрозионная очистка

Для очистки и одновременной сварки тонкостенных изделий из алюминия, меди и никеля магнитно-импульсным методом

Очистка в тлеющем газовом разряде

Для очистки перед вакуумной пайкой и диффузионной сваркой металла от оксидов.

Ионно-лучевая очистка

Для заключительной очистки поверхностей металла, полимеров, диэлектриков, полупроводников перед нанесением покрытий.

Очистка лазерным лучем

Для очистки пресс-форм, рельсов и материалов в нанотехнологиях. Для очистки от радиации поверхностей оборудования.

Очистка струей пара

Очистка от масел, жиров, водорастворимых загрязнений гладких и неровных поверхностей (в том числе сварных швов).

Очистка струей сухого льда

Для очистки от масла, воска, грязи на поверхности металла, пластмасс и тканей.

Очистка под сварку необходима в первую очередь для получения сварочного шва высоко качества и предотвращения появления дефектов. Удаляют с поверхности металлов средства консервации, загрязнения, ржавчину и оксидные пленки. Очищают внешнюю сторону соединения. Внутреннюю сторону обрабатывают в случае использования технологии со сквозным проплавлением.

Существуют такие требования ширины радиуса очистки поверхности деталей (в обе стороны от будущего шва):

• не менее 5 мм — для сварки стыковых соединений с использованием  дуговой, лазерной, электронно-лучевой, контактной сваркой оплавлением при номинальной толщине деталей до 5 мм;
• не менее номинальной толщины детали — для сварки стыковых соединений с использованием  дуговой, лазерной, электронно-лучевой, контактной сваркой оплавлением при номинальной толщине деталей от 5 до 20 мм;
• не менее 50 мм для выполнения сварных соединений при помощи электрошлаковой сварки;
• не менее 5 мм — для угловых, тавровых, нахлесточных видов соединений и вварки труб в трубные доски, выполняемые дуговой, лазерной, электронно-лучевой сваркой.

На очищенных поверхностях металла не должно быть ржавчины, окалины, масла и других загрязнений. Не допустимо наличие трещин, расслоений и закатов. Стали двухслойного типа не должны иметь расслоения коррозионного слоя.

Прежде всего проверку поверхности металла осуществляют визуально, а при толщине металла более 36 мм следует проверить зону прилегающую к очищенным поверхностям ультразвуковым методом. Ультразвуковой контроль осуществляется на ширине не менее 50 мм для обнаружения таких дефектов как трещины, расслоения и др. Недопустимыми считают дефекты площадью более 1 кв. м. при чувствительности ультразвукового контроля Д5Э. Допускается не более 3 дефектов на 1 м длины контролируемой поверхности с расстоянием между ними не менее 100 мм.

Поверхность разделки кромок должна быть очищена от следов резки и разметки. Детали которые будут свариваться после термической резки необходимо обработать на толщину 2-3 мм. Предварительно очистку выполняют механическими и/или химическими методами, а заключительную — зависимо от свариваемого металла, степени начальной и требуемой шероховатости — различными физико-химическими способами (травление, воздействие тлеющим разрядом, электрополировка и др.) и шабрением. Непосредственно перед выполнением сварочных работ наружность свариваемых деталей в области стыка (по мере возможности через зазор в стыке) очищают маломочным источником сварочного нагрева, не заплавляя стык.

Требования по шероховатости очищенных поверхностей соприкасающихся кромок деталей, под дуговую и плазменную сварку, должны быть не более Ra=12,5 мкм (Rz=80 мкм), под электронно-лучевую и лазерную сварку — Rz≤30 мкм.

Чтобы правильно оценить степень шероховатости поверхности применяют сравнение с аттестованными образцами, профилографы-профилометры и другие средства измерения.

Проверка чистоты осуществляется прямыми и косвенными методами. Первые помогают определить загрязнения на поверхности. Большое распространение получили микроскопический способ, основанный на смачиваемости, и способ, основанный на разности потенциалов. Высокую чувствительность имеет способ с применением радиоактивных изотопов. Косвенные методы применяют преимущественно в лабораторных условиях и основаны на удалении с поверхности загрязненного слоя в специальных травильных смесях. На производстве, среди косвенных методов, применяют лишь измерение сопротивления моющих растворов.

Очистка металла перед нанесением покрытий необходима для более прочного соединения наносимого материала с поверхностью деталей. Покрытие имеет склонность к разрушению если предварительно не очистить металл от ржавчины, окалины, жира, масла, пыли, грязи, краски и т. д.

Перед нанесением антикоррозионных покрытий металл подготавливают такими методами: ручной механический, абразивно-струйный, гидроабразивный, гидродинамический струей высокого давления, а также обезжиривание моющими средствами. От выбранного метода очистки зависит срок службы покрытия.

Ориентировочные коэффициенты срока службы покрытия в зависимости от используемого метода очистки:

• неподготовленная поверхность — 1;
• ручная очистка механическим инструментом — 1,5-2,0;
• абразивно-струйная очистка — 3,5-4,0.

Перед резкой металла его нужно также очищать. От чистоты поверхности металла могут зависеть качество поверхности резов и точность размеров. Очистку необходимо выполнять в обязательном порядке. Например, при газопламенной резке плотные прокатные слои окалины и ржавчины останавливают резку. Поверхность под этот вид работ очищают механическими или термическими методами.

При резке взрывом металл очищают водяной или водоабразивной струей.

Перед ультразвуковой резкой предварительная очистка не обязательна.

Как было сказано выше, после термической резки деталей необходимо снять слой 2-3 мм, прежде чем использовать заготовки под сварку. Контроль глубины снятого слоя при этом обязателен. Очищают кромки до металлического блеска.

С помощью газовой резки нельзя выполнять разделку кромок на металле толщиной менее 5-6 мм. Газовая и плазменная резка листов небольшой толщины и большей протяжности вызывает коробление детали. Поэтому для таких случаев разделку кромок можно выполнять с помощью раскроя ножницами с последующей обработкой.

Подготовка кромок листовых конструкций может осуществляться с помощью переносного кромкообрабатывающего инструмента.

Предотвращение наливания брызг от сварки на поверхности

Некоторые технологические процессы, в частности, такие как ручная дуговая сварка покрытыми электродами и механизированная сварка в среде защитных газов, сопровождаются интенсивным разбрызгиванием металла. Часть брызг налипает на поверхности металла, что требует дополнительной очистки после сварки. Чтобы предотвратить налипание брызг на поверхности металла на нее наносят специальные химические средства. Такие средства производят в вид аэрозолей и паст на основе растительного или вакуумного масла.

 

Подготовка металла перед сварочными работами

Металлические детали, предназначенные для изготовления сварных конструкций, необходимо предварительно вычистить и выправить.

Зачистка деталей должна проходить до начала сборки узла. Металл в предполагаемом месте сварки необходимо тщательно очистить от ржавчины, масла и влаги, окалины и загрязнений, присутствие которых приведёт к образованию пор и прочих дефектов. При этом особенно важно обратить внимание на очистку металла в зазоре промеж кромок. Ну а если зазор уже собранного узла немного загрязнился, то его необходимо тщательно продуть сжатым воздухом и/или выжечь загрязнение пламенем газовой горелки.

Очистка производится как ручными так и разнообразными механическими проволочными щетками, пламенем газовой горелки, гидропескоструйным/пескоструйным способами, иглофрезами, абразивным способом, травлением в различных растворах щелочей и кислот, промывкой разнообразными растворителями.
В больших цехах для зачистки стальных листов после их выправки обычно применяют поточный струйный метод поочередной обработки листoв 15%-ным раствoром ингибированной соляной кислоты при 40—45° С, промывают водой и нейтрализуют 3—5%-ным раствором кальцинированной соды, промывают и обрабатывают 10%-ным пассивирующим раствором спец состава. Скорость передвижения листа в таком потоке достигает — 0,5 м/сек.
Перед началом сварки кромки всех деталей подвергаются обрезке, скосу и очистке. Скос кромок должен выполняться в соответствии с типом будущего сварного соединения. Для получения ровной и чистой поверхности кромок их иногда обрабатывают на кромкострогальных и торцефрезерных станках, длина обработки на которых может достигать нескольких метров.
Механической обработкой кромок на станках удаляют зону наклепа металла, образовавшуюся при обрезке кромок ножницами, зону термического влияния резки некоторых легированных сталей, повышают точность заготовок и устраняют деформации после кислородной резки, а также придают чашеобразную форму кромкам толстого металла (свыше 30 мм).
Машинная кислородная резка является более производительным, дешевым и распространенным способом подготовки кромок под сварку, особенно при большой толщине свариваемого металла (деталей станин, листов котельных барабанов и др.). Машинная кислородная резка должна применяться в тех случаях, когда это допустимо по техническим условиям на изготовление изделия, Для ускорения процесс резки и скоса кромок выполняют одновременно несколькими резаками, установленными на одной машине под соответствующими углами наклона.
Для обрезки легированных сталей, цветных металлов и их сплавов применяют кислородно-флюсовую, плазменную резку.
На кромках не должно быть зарезов глубиной более 1,5 мм, прямолинейность кромок проверяется с помощью рейки и измерительной линейки, а углы скоса — шаблонами.
Литые заготовки перед сваркой должны быть тщательно очищены от остатков формовочной земли, а имеющаяся на поверхности литейная корка — снята наждачным камнем в местах наложения сварных швов.

правка полотна, зачистка и разметка изделий, резка, обработка кромок, предварительная сборка

При проведении сварочных работ нередкой проблемой является то, что металлические заготовки бывают неровные, имеют искривления или волнистости. В таких случаях металл необходимо править – проводить работы, в результате которых достигается подходящая геометрическая форма заготовки.

Правка металлического полотна

Существует два способа выполнения правки: ручной – с использованием кувалды или молотка на наковальне и машинный – с использованием специальных машинных приспособлений.

Ручная правка предполагает использование молотка с круглым бойком. Тонкие листовые заготовки и детали из цветных металлов необходимо выравнивать, используя молотки, имеющие вставки из мягких металлов. Существуют металлические и деревянные гладилки, которые используются при правке тонкого листового металла.

Машинную обработку обычно проводят с помощью правильных валиков и прессов. При использовании правильных валиков заготовка проходит между цилиндрическими валиками, которые вращаются в различном направлении, таким образом происходит выравнивание детали. При использовании пресса заготовка располагается на две опоры, после чего на выпуклую часть детали давят ползуном пресса. В результате такого воздействия неровная заготовка выправляется.

Зачистка металла для сварки

Очистка поверхностей свариваемых деталей проводится с целью удаления загрязнения, окалины, ржавчины, шлака и заусенец во избежание возможных дефектов.

Проводить очищение можно вручную и при помощи механического воздействия. Зачистка проводится: с помощью газовых горелок, проволочными щётками, растворами щелочей и кислот, абразивным способом.

При необходимости сделать поверхность металла шероховатой применяется гидроабразивная обработка.

На крупных технических предприятиях очистка производится проточной последовательной обработкой. Вначале металл обрабатывают раствором соляной кислоты, затем промывают проточной водой и нейтрализуют раствором кальцинированной соды.

Способы разметки заготовок

Для получения деталей с нужными параметрами необходимо правильно обрезать профиль, а перед этим его необходимо разметить.

Существует три способа разметки: ручная, оптическая, мерная резка.

Для ручной разметки используются самые простые инструменты, такие, как линейка и штангенциркуль. При производстве небольших однотипных партий могут использоваться заготовленные шаблоны. Существенными минусами данного способа являются: низкая скорость и высокая трудоёмкость.

В оптическом способе разметка наносится специальными разметно-маркировочными машинами. В этих машинах встроен пневматический крен, который наносит разметку, согласно заданным параметрам. Данный метод отличается высокой скоростью работы.

Мерная резка отличается от других способов тем, что не предусматривает разметку профиля. Согласно заданной программе, в которой указаны нужные параметры детали, аппарат сразу режет заготовку.

Резка металла

Для придания заготовке нужного размера используют механическую и термическую резку.

Механическая резка осуществляется при помощи ручных или механических инструментов. Часто используются ленточная пила, болгарка, стационарная циркулярная пила.

Термическая резка представляет собой процесс плавления металла, согласно нанесённым отметкам. Для проведения таких работ используются плазматрон, кислородный резак, или применяется дуговая сварка. Данный тип резки является универсальным, так как позволяет резать заготовки не только прямыми линиями, но и криволинейно.

Предварительная обработка кромок

Подготовка кромок необходима для достижения высокой прочности сварочного шва. Обработка кромок включает в себя подбор угла разделки, установление ширины зазора и длины откоса.

Если зазор подобран правильно, то провар металла будет полноценный, а само соединение прочным.

Если две детали имеют разную толщину, то плавный переход между ними может обеспечить наличие скоса.

Если толщина металлического листа менее 3 мм, то нет необходимости обрабатывать кромки.

Подготовку кромок можно проводить двумя способами: холодным и термическим. При термической обработке используются ручные или автоматические горелки. Холодный способ считается более качественным. При данном способе используются станки и ручные инструменты.

Особенности сборки изделий под сварку

Завершающим этапом подготовки является правильная сборка деталей. Необходимо зафиксировать детали должным образом, чтобы после проведения работы они остались в нужном положении.

Часто используют точечную приварку деталей, так как простой фиксации бывает недостаточно. Такая приварка гарантирует сохранность формы конструкции и её надёжность. Также это позволяет удобно расположить заготовку для проведения горизонтального шва.

Правила сборки изделий под сварку:

• необходим свободный доступ к месту сварки деталей, даже при использовании специальных изделий для фиксации;
• детали должны быть зафиксированы очень прочно и с высокой точностью во избежание деформации при проведении работ;
• необходимо соблюдать установленную последовательность сборки конструкции;
• нужно, чтобы конструкция не изменяла своё положение в пространстве.

Подготовка труб к сварке

Необходимо особенное внимание при подготовке труб к сварке. Например, трубы из углеродистой и низколегированной сталей подлежат ручной обработке и только холодным способом.

В обязательном порядке проводится проверка толщины стенок, во всех местах соединения она должна быть одинаковой. Величина разносторонности не может превышать 10% от толщины стенок. При этом торцы должны быть перпендикулярными.

При проведении сварочных работ возможно использование инвертора. Если используется сварочный полуавтомат, то необходимо правильно установить силу тока, уровень расхода защитного газа, выбрать скорость подачи сварочной проволоки.

Подготовка металла к сварке: особенности, требования ГОСТа

Чтобы получить крепкий шов, соответствующий нормативам ГОСТов, нужна соответствующая подготовка металла под сварку. Так как именно от степени проработки металла зависит качество изготовляемого изделия, то подготовительный этап можно назвать важной составляющей сварных работ.

Особенности подготовительного этапа перед сваркой

Металл находится в постоянном взаимодействии с воздухом, что приводит к его окислению, образованию ржавчины. На листах железа образуются загрязнения, кроме того, сам край листа может быть недостаточно ровным. Все эти нюансы влияют на образование дефектов при сварных работах. Поэтому особое внимание нужно уделять правильной подготовке сырья.

Подготовительно-сварочные работы подразумевают правку, зачистку, наметку, разметку, резку, подогрев, холодную или горячую гибку и обработку кромок. Каждая из перечисленных процедур способствует улучшению соединения и условий свариваемости. При этом в отдельно взятом случае может понадобиться разный набор процедур, но все они в целом относятся к этапу подготовки металла и регулируются согласно ГОСТ 5264-80.

Правка и резка металлического полотна

Первый этап подготовки металла – это правка. Производить ее можно двумя способами:

• автоматический – с использованием листоправных вальцов. Способ подходит для правки угловой стали;
• ручной – с помощью винтового пресса либо кувалды. Вручную можно править швеллеры или двутавры.

После того, как завершен этап правки, можно приступать к разметке и наметке. Эти действия нужны для того, чтобы определить контуры среза и форму изготовляемой детали. Для нанесения разметки используют мел или металлические абразивы.

Процесс резки в зависимости от поставленных целей может быть выполнен как в автоматическом, так и в ручном режиме с применением различных средств:

• механическая резка, в основном, применяется для прямого реза и реже для придания изделию изогнутых форм. Производить ее можно с помощью гильотины или ножниц по металлу. Если нужно сделать изогнутые резы, то применяют роликовые ножницы с дисковыми ножами;
• к автоматическим методам можно отнести резку с помощью сварки или болгарки. Болгарку удобнее использовать для резки тонких листов, а сварка хорошо подойдет для особо прочных и толстых листов.

Зачистка деталей

Особое внимание при подготовке металла необходимо уделять этапу зачистки. Зачистка производиться по краю металлического листа. Приступают к ней после того, как изделию придали необходимую форму.
Зачистка производится как на основном, так и на присадочном материале. Рабочую поверхность необходимо обезжирить, удалить с нее лишнюю влагу и всевозможные неметаллические предметы, окалины, отчистить от ржавчины и прочих загрязнений. При этом особенное внимание нужно уделить зачистке кромок свариваемых деталей, по которым будет свариваться изделие. Обрабатывать кромки нужно с обеих сторон на расстояние 20 см от края детали. Тщательно прорабатываются торцы, скосы и притупления.

ВАЖНО! «Подготовку кромок нужно производить до сварных работ. Если детали собраны в узел, разработка кромок не принесет пользы».

Существуют следующие типы зачистки:

• вручную с использованием металлических щеток, напильников, наждачной бумаги и химической обработки;
• в полуавтоматическом режиме, с применением шлифовальной машины.

Производить зачистку необходимо с особой тщательностью, так как любое мелкое загрязнение может привести к образованию пор и трещин, появлению напряжения в металле, а качество соединений потеряет надежность.

Проработка кромок перед сварными работами

Подготовительно-сварочные работы не обходятся без грамотной разделки кромок под сварку. Чтобы шов получился максимально надежным и аккуратным, после зачистки кромке детали необходимо придать правильную геометрическую форму. Разделка кромок под сварку подразумевает следующие виды обработки:

1. Зазор. От того насколько тщательно он сделан зависит провар деталей на стыке.
2. Притупление. Выполнение сборки под сварку предусматривает притупление кромки детали. В особенности важно проводить притупление при сваривании закладных деталей. Дело в том, что если сваривать острые кромки, то это приведет к созданию неустойчивых конструкций: детали нередко съезжают, образуются прожоги, происходит деформация швов, создается дополнительное напряжение и соединение в целом получается менее прочным. Главное правило, которое нужно соблюсти – величина притупления не может быть меньше 1 и больше 3 мм. Рассчитывается она исходя из толщины детали изделия.
3. Длина скоса. Скосы помогают сгладить переходы между деталями разной толщины. Если длинна скоса подобрана не правильно, в готовой конструкции может возникнуть напряжение. В зависимости от формы разделки существуют кромки с прямолинейным односторонним, с криволинейным, с прямолинейным двусторонним, с прямолинейным двусторонним симметричным, с комбинированным прямолинейным двусторонним или с комбинированным (криволинейным и прямолинейным) скосами.
4. Угол разделки. Угол кромки разделывают в том случае, если толщина металлического полотна более 3 мм. Пренебрежение разделкой углов приведет к непровару или перегреву (пережогу) металлических деталей.

ВАЖНО! «Разделку кромок под углом делают только если для сварки используют листы толщиной больше 3 мм. Если толщина листа составляет более 20 мм, необходимо использовать разделку кромок с двух сторон».

Существуют разные способы подготовки кромок под сварку. К примеру, с применением фрезерных, продольнострогательных и кромкострогательных станков или с использованием газокислородного пламени. Небольшие по объему работы можно произвести пневматическим зубилом. Получить скос кромок под сварку можно с помощью токарного станка (помогает подготовить кромку с торца трубы). Если необходимо обработать цветные металлы или нержавеющую сталь используют плазменную резку.

Если нет возможности произвести описанные выше работы с кромками, то при изготовлении шва нужно увеличить силу сварочного тока. Сварка при этом производится послойно с маленьким сечением. Это позволит получить более качественную структуру, минимизировать деформацию и напряжение в металле.

Гибка металла

Гибка – это еще один важный этап подготовительных работ. Суть процесса в том, что подготовленные металлические сырцы пропускают через листогибочные агрегаты. Если гибка производится после того, как кромки были обработаны, можно прибегнуть к холодной гибке. При этом способе деталь сгибается под воздействием специального пресса. Однако у холодной гибки есть некоторые ограничения:

• строго определенный угол сгиба, превышение которого приведет к деформации и появлению трещин;
• толщина сгибаемого листа.

Для того, чтобы согнуть лист большой толщины прибегают к горячему методу гибки, так как при нагреве материал становится более мягким и податливым, а для его сгибания нужно меньше усилий.

ВАЖНО! «Если изделие предполагает наличие крупных отверстий, то их лучше делать уже после процедуры гибки»

Сборка изделия

Когда все описанные выше этапы выполнены, можно преступать к сборке изделия. Для того, чтобы сборочно-сварочные работы были произведены правильно нужно учесть ряд моментов:

1. Сварщик должен иметь свободный доступ к рабочему месту.
2. Отдельные детали изделия нужно хорошо закрепить, выдерживая заданную форму и размеры. При необходимости можно прибегнуть к точечному прихвату. Выполняется в том случае, если надежно зафиксировать деталь в нужном положении не представляется возможным. Прихватывают детали только в начале и в конце сварочного шва.
3. Чтобы исключить возможные смещения и перекосы, любые перемещения в пространстве во время сварочных работ должны свестись к минимуму.
4. Для того, чтобы получить изделие высокого качества, соответствующее установленным стандартам и ГОСТам необходимо на каждом этапе производить контроль сборки.
5. Собранное изделие не должно затруднять последующую работу. Поэтому перед началом работ нужно продумать габариты и размещение готового изделия.

Термообработка металла

Если в производстве используются металлы с повышенной чувствительностью температурному режиму, то подготовка и сборка деталей под сварку обязательно должна включать этап прогрева металла. Кроме того, это своеобразная закалка, которая сделает сырец более устойчивым к деформации. Производят прогрев металла, чаще всего, с использованием газовой горелки.

Прогрев метала можно производить и после сваривания. На этом этапе он поможет снять напряжение металла, если оно возникло из-за повышенного содержания водорода. Нагрев позволяет выпарить лишний газ.

Выбор необходимых подготовительно-сварочных работ во многом определяется типами производимых изделий, а также используемым материалом. Однако, какой бы метод обработки и соединения не был выбран, производить его нужно в точном соответствии с установленными нормативами. Только в таком случае можно говорить о качестве швов и изделия в целом.

разметка, зачистка, резка, сборка и гибка

Соединение деталей сваркой проводится после предварительной их подготовки. Последняя подразумевает исполнение нескольких операций — правка металла, разметка, резка элементов, зачистка.

Предпоследним действием считается подогрев, после которого проводится необходимый изгиб и обработка предполагаемых торцов.

Процедуры позволяют получить качественное соединение деталей. Количество операций может разниться в каждом отдельном случае, что зависит от степени загрязненности поверхностей, деформации заготовок, прочих факторов.

Подготовка элементов для сваривания регламентируется Государственным стандартом 526480.

Содержание статьиПоказать

Правка

Выполнение правки подготавливаемых к сварке элементов проводится после их транспортировки, деформации, других факторов, влияющих на снижение качества валика.

Выправление деталей практикуется как холодным, так и горячим способом, в зависимости от их размеров, фактора искривленных зон. Правка происходит вручную либо с применением специальных механизмов.

Чугунные, стальные листы обрабатывают молотком либо кувалдой, при недостаточности же усилия, используется ручной винтовой пресс.

Последний выглядит в форме механизма, оборудованного двумя плитами, между которыми устанавливается для выправления деталь.

Правка листов, полос и профильного проката происходит на вальцовочных устройствах. Листы пропускаются через валки несколько раз, добиваясь выравнивания элементов.

Угловой металл правят на углоправильных валках, двутавр, балка-швеллер — приводных либо механических прессах.

Основной материал и присадок перед сваркой досконально очищается от коррозии, окалины, следов масла, влаги, других неметаллических загрязнений.

Пренебрежение правилом приведет к формированию в валиках пор, различных трещин, шлаковых образований, негативно влияющих на качество шва.

Разметка

Данная операция подготавливает элементы к точному их соединению, удалению несоответствия профилей, установке требуемых размеров. Не исключается, что их длину или ширину необходимо будет уменьшить.

Планировка деталей насчитывает несколько видов:

• ручную;
• оптическую;
• мерную — для длинномерных материалов.

Ручная единичная разметка обусловливается использованием металлической линейки, кернера, угольника, циркуля, рейсмуса, клямера, штангенциркуля.

При выполнении операции с небольшой партией однотипных заготовок практикуются алюминиевые или фанерные листы шаблонов.

Перед наметкой поверхность элементов покрывается меловой краской замешанной на клее. Недостатком процедуры считается трудоемкость, невысокая скорость исполнения.

Оптическая планировка проводится на разметочно-маркировочных станках. Скорость выполнения операции увеличивается до 1 000 см в минуту, за счет программирования механизма под установленные критерии.

Высокая производительность также достигается наличием пневматического крена, ускоряющего разметку.

Мерная заключает в себе сразу две функции — наметку и резку. Станок с числовым управлением программируется на выдачу заготовок заданной конфигурации.

Резка

Подготовленные к сварке единичные детали не будут усложнять операцией мерной разметки — подойдет механическая или термическая резка. Первый случай обусловливается ручными либо механическими инструментами.

Рассечение металла до 20 мм для прямолинейного среза проводится на гильотинных или пресс-ножницах. Криволинейные срезы дают роликовые ножницы, однако толщина детали не должна превышать 6 мм.

Круглые, фигурные стержни обрабатываются зубчатыми и фрикционными пилами.

Термическая резка обусловливается расплавом металла по заранее нанесенным меткам.

Работа выполняется с применением кислородного резака, электродуговой сварки и устройства, которое образует плазму при прохождении электрического тока между полюсами — плазматрона.

Температурная обработка осуществляется на полуавтоматических или станках-автоматах. Горючими смесями для черных металлов могут выступать ацетилен, пропан либо коксовая смесь, цветные — подвергаются плазменной резке.

Подготовка торцов

Формировка кромок для сваривания насчитывает несколько этапов — их очищение и саму подготовку.

Зачистка

Процедура удаляет с подготовленных поверхностей различные следы загрязнений, химических налетов и оболочек. Существование даже небольших вкраплений грязи оборачивается растрескиванием валика, появлением пор, внутреннего напряжения.

Удалению подлежит оксидная пленка, образующаяся на поверхности деталей при соприкосновении с воздухом. Налет является жаростойким, поэтому убирается щеткой по металлу либо болгаркой.

Промышленное производство предполагает зачистку конструкций пескоструйными, дробеструйнами станками, погружением обрабатываемых элементов в ванну, наполненную химическими реактивами.

Подготовка кромок

У отливок большой толщины следует тщательно подготовить свариваемые торцы, придать им надобную геометрическую форму. Она бывает не только плоской, но и V, X-образной. Первая используется при сочленении тонких элементов, фигурная — толстых.

Обработка происходит на кромкострогальных или продольно строгальных механизмах, либо с использованием пневматического зубила или газокислородного пламени.

Подготовка заключается в формировании угла разделки, ширины зазора, регламентации длины откоса, смещения, притуплении бортиков:

1. Угол разделки проводится при толщине материала больше чем 3 мм. Его отсутствие приводит к непровару сочленения, перегреву или пережогу металла. Избежать предполагаемого дефекта поможет увеличение силы сварочного тока. Для деталей толщиной мерее 3 мм, операция не предусматривается.
2. Разделка торцов позволяет проводить сваривание отдельными пластами малого сечения, чем улучшается структура сочленения, уменьшается вероятность появления сварочных остаточных деформаций.
3. Правильно выбранный зазор, режим процедуры обеспечит сплошную связь при исполнении корневого слоя валика.
4. Длина скоса обусловливает плавное перетекание от толстого соединяемого элемента к тонкому, устраняет точки напряженности.
5. Притупление кромок обеспечивает стабильное протекание процесса в ходе выполнения корневого валика. Несоблюдение рекомендации приводит к прожигу металла.
6. Смещенные торцы создают дополнительные деформации, напряжения, ухудшающие прочность сочленения. Допустимые значения сдвига регулируются государственными стандартами либо обусловленными техническими условиями.

Отклонения торцов приводят к отсутствию монолитности валика по их сечению.

Гибка

Изгиб листового и полосового материала осуществляется на листогибочных валках, профильного — правильно-гибочных гидравлических прессах.

Минимально допустимый радиус изгиба при холодном процессе равняется 25-кратной толщине материала, если первый меньше приведенного значения, возможно появление надрывов внешних волокон.

Сборка

Является последней операцией перед сварочными работами. Все используемые приспособления, устройства должны обеспечить свободный доступ сварщику к фиксирующим, стопорным агрегатам, участку сварки.

Последние обязаны быть прочными, неподвижными, для обеспечения точного закрепления элементов в необходимой диспозиции, препятствовать их деформации.

Каждый последующий шаг не должен осложняться предыдущим, а поступающие для сборки детали — досконально выверены. Сварку проводят с использованием разметки, шаблонов, упоров, других фиксирующих приспособлений.

Подготовка для сварочного процесса и сборка элементов происходит с соблюдением приведенных правил:

• величина зазора, притупление срезов должны быть единообразно по всему сварочному участку;
• площадь на расстоянии 30 мм от подготовленных кромок разделана от окалины, следов масла, грязи, торцы высушены, очищены;
• для избегания излома шва, прихватка выполняется электродами высокого качества через промежуток 5 см, при ее длине 50-100 мм.

Обеспечат нормальное формирование валика прихваченные планки.

Подготовка труб

Операция требует не менее тщательной подготовки, чем сваривание листов или пространственных конструкций. Фаски снимаются с торцов с помощью механической либо огневой резки, причем разностенность соединяемых труб не должна быть более 10% или 3 мм.

Внутренние и внешние поверхности на расстоянии 20-30 мм очищаются от окалины, ржавчины, следов масла, иных неметаллических загрязнений. Для этого используются стальные щетки, конусообразные шарошки, шлифовальные машинки.

Трубопроводы диаметром до 30 см прихватываются не менее чем на четырех участках длиной 5 см, для больших — через каждые 25 см. Сваривание стыков осуществляется электродами той же марки и тем же сварщиком, что прихватывание.

Угол скоса торцов определяется шаблоном, выставляемым в нескольких позициях по окружности. Отклонение продольной оси для труб диаметром до 250 мм составляет 1 мм, более приведенного диаметра — 2 мм.

Слесарные операции при подготовке поверхности металла к сварке

Перед тем как начать сваривание материалов, требуется их подготовить. Подготовка металла под сварку включает такие процедуры как:

• Правка;
• Резка;
• Зачистка;
• Подогрев;
• Гибка;
• Обработку кромок.

Это основные процедуры, выполнение которых поможет улучшить качество получаемого соединения. Дело в том, что если на неподготовленной поверхности останутся лишние частицы, ржавчина и прочие элементы, то это может привести к образованию брака при сварке. Подготовка металла к сварке также помогает обеспечить лучшие условия свариваемости, такие как снятие лишнего слоя с кромок, который потом заполнится металлом электрода. Далеко не все заготовки имеют нужную форму, так что перед свариванием их может потребоваться обрезать или выгнуть. Все эти процедуры, количество которых в каждом случае может быть различным, входят в понятие подготовка металла под сварку. Они регулируются согласно ГОСТ 5264-80.

Подготовка металла к сварке

Основные требования

Все процедуры подготовки должны соответствовать техническим условиям, которые определяются технологией. Слесарные операции при подготовке металла к сварке должны проводиться с учетом техники безопасности, так как для резки может использоваться болгарка и прочее опасное оборудование. Работа должна выполняться только исправленными инструментами. Все процедуры должны четко соответствовать техническому заданию, в особенности, что касается размеров, так как неправильный угол загиба или слишком большой снятый слой с заготовки может привести к тому, что ее уже нельзя будет использовать.

Оснастка

Для каждой процедуры требуется свой набор инструментов, но в качестве основных стоит отметить такие как:

• Металлическая щетка – лучший инструмент для зачистки, который подходит для заготовок любой толщины. С ее помощью можно до блеска очистить любую металлическую поверхность.
• Ацетон – применяется как обезжиривающее средство. Его используют перед началом сварки или перед выкладкой флюса на поверхность, чтобы снять все образовавшиеся пленки;
• Настольные тиски – для гибки в любых условиях. Они отлично подойдут также для фиксации деталей, когда уже пойдет непосредственный процесс сварки.
• Газовая горелка – используется для подогрева металла до нужной температуры. Как правило, последняя подготовка поверхности металла под сварку предполагает его нагрев для избегания деформации.

Правка металла и нарезка деталей

Для правки металла использую специальные валы, которые делают процесс автоматически, или же выполняют все вручную. Во втором случае используется пресс или кувалда, чтобы исправить имеющиеся деформации. Прессы больше подходят для массивных швеллеров и двутавров.

Правка металла

После правки можно уже проводить разметку, которая делается перед резкой. Разметка делается мелом или острым металлическим предметом. Для разрезания используется гильотина, ножницы по металлу, которые могут быть автоматическими или ручными. Также используют резку сваркой, которая менее точна, но позволяет разрезать даже толстые слои. Тонкие листы могут резаться болгаркой, что очень удобно, когда будет происходить сварка тонкого металла инвертором.

Резка металла резаком

Зачистка деталей – нюансы

Когда заготовка приняла нужную форму, то следующим этапом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является зачистка. Поверхности присадочного материала, а также кромок детали, которая будет свариваться, зачищается от ржавчины, загрязнений, следов окалин и прочих лишних веществ. Также нужно ликвидировать влагу, масляные пятна и другие химические пленки. При сварке металла в ванне не должно быть ничего неметаллического, что привело бы к образованию брака. Даже относительно небольшие остатки лишних вещей приводят к образованию пор, появлению трещин, созданию напряжений в металле и так далее. Благодаря всему этому, надежность сварочного соединения резко снижается.

Очистка металла после сварки

Подготовка кромок металла под сварку

Подготовка металла под сварку предполагает обработку кромок, особенно, при работе с толстыми заготовками. В итоге, они должны обрести определенную геометрическую форму, которая будет способствовать более надежному соединению. Подготовка включает в себя обработку угла разделки, ширины зазора, создания притупления, регулировку длины скоса и так далее. Кромки не обрабатываются, если толщина составляет менее 3 мм. При слишком большой толщине без обработки металл может не провариться полностью. Особенно актуально это, если у свариваемых деталей различная толщина. Правильный скос обеспечит плавность перехода между деталями, что снимет напряжение нагрузки при эксплуатации детали. После правильно подобранных параметров нужно еще обеспечить надежную фиксацию.

Подготовка кромок металла под сварку

Гибка

Еще одним процессом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является гибка. Полосы и листы пропускают через листогибочные машины, которые имеют от трех до четырех валов в своем составе. Если кромки заготовки уже подготовлены, то можно применять холодную гибку. Профильные детали сгибаются под специальными прессами. Толщина листа определяет ограничения, на какой угол можно согнуть металл, если превысить этот показатель, то могут появиться трещины и нежелательные деформации.

Гибка металла

Для малого радиуса сгиба, или же при высокой толщине листа, используют горячий метод, который применяют кузнецы. При повышении температуры материал становится более податливым и для его сгибания требуется меньшее количество усилий. Большие отверстия желательно делать уже после сгибания.

Гибка металла перед сваркой

Прихватка металла

Когда идет подготовка сборка металла под сварку, то отдельные детали требуется зафиксировать, чтобы после сварки они имели правильное положение. Порой недостаточно их просто рядом положить или применить дополнительные инструменты для фиксации. Здесь требуется сделать точечную приварку одной детали к другой, к примеру, в начале и в конце будущего шва. Это поможет зафиксировать деталь по всей плоскости, чтобы она ни как не съехала. Также это помогает избежать деформации при сваривании, когда листы загибаются. Соединение получается не настолько надежным, чтобы выдерживать сильные нагрузки, на теперь заготовку уже можно будет переносить и менять ее положение на любое удобное, к примеру, чтобы сделать горизонтальный шов.

Прихватка металла

Основные требования к сборке металлоконструкций перед сваркой

Когда совершена подготовка металла под сварку, можно приступать к сборке конструкции. Чтобы все было выполнено правильно, следует придерживаться следующих правил:

1. К каждому месту соединения заготовок необходимо обеспечить свободный и удобный доступ;
2. Все заготовки нужно закреплять максимально жестко, при этом придерживаясь заданной точности размеров и геометрии положения, чтобы во время сварки не возникли другие деформации и отклонения;
3. Все изменения положения в пространстве перед сваркой и во время нее должны отнестись к минимуму, чтобы не было смещений и перекосов;
4. Сборка должна проходить таким образом, чтобы она не затрудняла последующие операции, так что нужно все заранее спланировать.

Термическая обработка металла до и после сварки

Подогрев металла перед сваркой является обязательной процедурой для материалов, которые чувствительны к перепадам температур, а также просто для подстраховки, чтобы избежать деформации. Для таких процедур используют газовую горелку, что очень удобно, если сам газ используется в процессе сваривания, как при сварке черного металла аргоном.

После сваривания подогрев нужен для того, чтобы снять напряжения, которые могут образоваться из-за повышенного содержания водорода. Подогрева выпаривает остатки газа, оставляя только чистый металл.

Зачистка сварных швов после сварки ГОСТ

Как выполняется зачистка сварных швов после сварки

Зачистка сварного шва после сварки

Сварка является на сегодняшний день одной из наиболее распространенных технологий скрепления металлических деталей, потому что именно при сваривании поверхностей удается получить однородное соединение, не пропускающее влагу и обеспечивающее прочное скрепление элементов. Однако сам по себе сварной шов является слабым местом конструкции, которое необходимо защитить от преждевременного повреждения и разрушения. Поэтому обязательным этапом любых сварочных работ является зачистка сварных швов после сварки – необходимость проведения такой работы является нормой, закрепленной в ГОСТ 9.402-80 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием». Для выполнения подобной работы может использоваться различный инструмент, оказывающий различное воздействие на обрабатываемую поверхность – это и обыкновенная механическая шлифовка, и химическое протравливание, и нейтрализация. Каждая из данных технологий имеет свои особенности и показания к применению.

Механическая чистка сварного шва

Наиболее простой вариант механической чистки является ручная зачистка проволочной щеткой. Однако намного проще и эффективнее такая обработка выполняется портативным шлифовальным станком или обыкновенной болгаркой, оснащенной лепестковой шлифовальной насадкой или абразивным кругом. С помощью этого метода можно избавиться от многих дефектов сварного шва:

• окалины;
• окислов и заусенцев;
• следов побежалости.

Данная технология любима многими мастерами сварочных работ также за то, что по соотношению «цена – качество» она едва ли не самая выгодная.

Однако очень важно правильно выбрать шлифовальный круг, иначе рассчитывать на отличный результат не приходится.

Наилучшим материалом для обработки сварных швов на нержавеющих сталях является цирконат алюминия, потому что он не оказывает коррозирующего воздействия на металл и значительно превосходит по прочности оксид алюминия, также используемый для производства лепестковых абразивных насадок.

Также важно, чтобы лепестки имели тканевую основу, потому что она надежнее и выносливее, чем бумажная основа, что необходимо для такого агрессивного вида работ, как шлифование сварных швов. Следует отметить, что насадки с тканевой основой, да еще и с покрытием из цирконата алюминия значительно дороже обычных бумажных насадок с напылением оксидом алюминия, однако цена того стоит – работа будет и легче, и эффективнее. Кроме того, использование таких насадок минимизирует возможность образования очага коррозии в месте шлифовки, что очень важно для качественного выполнения ответственной работы.

В зависимости от масштабов и тонкости выполняемой работы следует использовать насадки с разным размером абразивного зерна – в продуктовой линейке основных производителей представлены разнообразные размеры зерна, поэтому нужно иметь в арсенале несколько размеров. Тем более, что для выполнения работы высокого качества потребуется последовательная обработка разными насадками с уменьшением размера зерна.

Так, например, для грубого снятия основного слоя окалины или наплыва металла нужно использовать насадки с самым большим зерном, затем более тонкая обработка выполняется насадкой с более мелким зерном, финишная обработка производится самым мелким абразивным зерном.

При этом размер нужно менять последовательно, пропускать можно не более одного размера. А если же нужно добиться зеркальной ровности и блеска сварного шва, то запрещается пропускать даже 1 размер. Иначе может проявиться необработанная риска, и всю работу придется начинать с самого начала.

Сложным и в то же время ответственным является шлифование сварных швов в труднодоступных местах – полостях, отверстиях, на тонких кромках, здесь применяются специальные инструменты – борфрезы, которые монтируются в прямую шлифмашину. Борфрезы имеют множество различных форм и размеров, поэтому выбрать подходящий инструмент для работы не составляет никакого труда.

Химическая обработка сварных швов

Как показывает практика, наилучших результатов при обработке сварных швов удается достичь при сочетании механической обработки с химическим воздействием на шов. Такое воздействие может быть различным – это травление и пассивация.

Травление – это стадия обработки шва, предваряющая механическую шлифовку.

Выполняется травление с помощью специальных составов, которые позволяют создать однородное антикоррозионное покрытие на поверхности детали. Также с помощью травления удаляются участки с побежалостью – в таких местах скапливаются окисленные хром и никель, поэтому эти участки быстрее поражаются коррозией.

Травление сварных швов (видео):

Для небольших участков сварных швов травление лучше выполнять простым нанесением состава для травления на шов, в отдельных же случаях выполняется полное погружение детали в емкость с травильным раствором. Необходимое время его воздействия на металл в каждом случае определяется индивидуально.

После травления для придания сварному шву дополнительной прочности выполняется его пассивация.

Пассивация – это обработка металлической поверхности специальным составом, который образует на обработанной детали защитную пленку, пассивную к образованию коррозии – отсюда и название технологии.

Химическая сущность данного процесса заключается в следующем – оксиданты мягкого действия при взаимодействии с нержавеющей сталью удаляют с ее поверхности свободный металл и активизируют образование защитной пленки на поверхности.

Пассивация нержавеющей стали (видео):

После того, как выполнена химическая зачистка сварных швов после сварки, необходимо смыть реагенты водой. При этом нужно позаботиться о правильной утилизации сточной воды после такой смывки – в ней содержится большое количество кислот и тяжелых металлов, поэтому такие стоки имеют высокий уровень опасности для окружающей среды. В первую очередь необходимо нейтрализовать кислоты с помощью щелочных соединений, затем ее рекомендуется профильтровать и утилизировать в соответствии с нормами природного законодательства.

Зачистка сварных швов

В скреплении металлических конструкций и разнообразных деталей сварка наиболее распространённый и приемлемый в экономическом плане метод.

Соединяя поверхности в итоге можно добиться однородного соединения, которое обеспечивает прочное скрепление отдельно взятых элементов.

Соединение – это слабое звено любого метода сварки. Поэтому зачистка сварных швов является необходимостью.

Не зачищенный сварной шов после сварки

Не зря зачистку сварных швов после сварки регламентируют ГОСТом 9.402-80.

Для очистки используется различный инструмент, задействуют определённые технологии. Это может быть:

1. Очистка сварного шва механической шлифовкой.
2. Протравливание с использованием химических материалов.
3. Метод нейтрализации.

Понятно, что отдельно взятая технология имеет свои нюансы и рекомендации к применению в той или иной ситуации.

Оборудования для зачистки

К выбору техники нужно подходить взвешенно. Нужно правильно подбирать расходные материалы и рабочее оборудование.

Это может быть металлическая щётка, угловая шлиф/машинка с абразивными кругами или шлифовальный станок.

Выбирая шлифовальную технику, следует ориентироваться в первую очередь на отдаваемую мощность. И только потом смотреть на показатели потребления.»

К примеру, в судостроительной отрасли успешно используются передвижные шлифовальные машинки. Проще подъехать к заготовке больших размеров, нежели пытаться перемещать её на новое место.

Передвижная шлифовальная машина

Необходимость зачистки сварных швов

Заключительный этап сварки включает в себя очистку места соединения от шлака и окалины. Зачистка сварных швов после сварки проводится в три этапа:

• обрабатывается место вокруг сварочного соединения;
• полировка после обработки антиоксидом;
• лужение места соединения.

Зачистка сварных швов регламентируется ГОСТ 9.402-80 и выполняется для устранения, в том числе, дефектов рабочей поверхности. Согласно утверждённым стандартам это могут быть:

Важно рабочий процесс выполнять в соответствии с принятыми нормами. Нельзя допускать нарушения установленных стандартов. Необходимо в полном объёме использовать возможности шлифовальной техники и других механизмов зачистки.

Механическая чистка стыковочного места

Как зачищать сварочные швы болгаркой? Самый простой способ механического воздействия – это ручная зачистка болгаркой. В этом случае можно избавиться от дефектов, которые неизбежны при сварке:

1. От окалины.
2. Заусениц и окиси.
3. А также следов побежалости.

Зачистка сварного шва болгаркой

Многие отмечают экономичность данного метода, и это подтверждённый факт.

Зачистка сварных швов будет выполнена профессионально, если правильно подобрать шлифовальный круг.»

Химическая чистка соединения

Как показывает практика взаимодействие двух способов: механического и химического воздействия – это наиболее эффективный и действенный вариант. Зачистка сварных швов может выполняться:

• методом травления;
• методом пассивации.

Давайте рассмотрим оба варианта. Определим отличия и выясним, в чём заключается каждый из вышеуказанных методов.

• Зачистка сварных швов методом травления.

Это одна из стадий обработки сварного соединения, которая выполняется перед механической шлифовкой.

Работа проводится с использованием специального состава, позволяющего создать на рабочей (обрабатываемой) поверхности однородный слой.

Используя метод травления можно удалить участки с побежалостью. Травление допускается как отдельно взятых участков, так и полной заготовки.

Метод травления заготовки

В последнем случае материал лучше всего поместить полностью в ёмкость с травильным раствором. Нет чёткого регламента и времени на процесс травления при полном погружении.

Время в этом случае определяется в индивидуальном порядке. Зачистка сварных швов после сварки будет более эффективной, если после травления выполнить пассивацию. Это придаст месту соединения бонус в виде дополнительной прочности.

Обработка сварных швов после сварки может выполняться методом пассивации. Процесс выглядит следующим образом. Обработка поверхности проводится специальным составом.

Нанесённый ровный слой на рабочей поверхности образует плёнку. Это необходимо для предотвращения старения металла, точнее, коррозии.

Использование метода пассивации

С химической точки это выглядит так: оксиданты, с размягчённой поверхности детали или заготовки, взаимодействуя с нержавеющей сталью, ликвидируют образовавшиеся свободные излишки.

А также активизируют образование плёнки для защиты рабочего объекта.

Зачистка угловых сварных швов выполняется в соответствии с установленными правилами государственного технического надзора. За качество зачистки отвечает сменный мастер. Результаты работы заносятся в технологическую карту ремонта сварных швов.

Техника безопасности

Выполняя сварочные работы независимо от способа необходимо изначально подготовить рабочее место и проверить оборудование.

Процесс подразумевает использование специальных защитных средств и рабочей одежды для сварщика. В том числе, необходимость проведения инструктажа и соблюдения норм противопожарной безопасности.

Перед началом сварки проводится инструктаж, результат которого заносится в рабочий журнал. Допуск имеют лица не моложе 18 лет прошедшие специальное обучение.

Заключение

Для качественного изготовления продукции с использованием сварочных работ обязательным условием является обработка поверхности. Обработка может выполняться разными способами.

Но цель одна: привести рабочий элемент в состояние полной готовности. Важность этого процесса регламентируется положениями ГОСТ и другими документами на государственном уровне.

Можно сделать вывод, что обработка поверхности и удаление остатков сварки – это важный и неотъемлемый процесс, позволяющий в итоге получить желаемый результат.

Выполняем зачистку сварочного шва после сварки

Сегодня сварка – это одна из наиболее популярных технологий соединения металлических конструкций, так как однородность материала на участках скрепления можно получить только при сваривании. Получаемые сварные швы обеспечивают надежное соединение отдельных элементов металлических конструкций, не пропускают влагу. Не малую роль для этого играет процедура зачистки сварных швов после сварки.

Зачистка сварных соединений – это обязательный этап после выполнения сварочных работ, который регламентируется ГОСТом 9.402-80. Для проведения работ данного типа могут использоваться разные технологии, по-разному влияющие на обрабатываемые металлические поверхности, к примеру, шлифование механическим способом, химическое протравливание, нейтрализация.

Технологии зачистки сварных швов

Существуют три основных способа зачистки соединений после сварки:

• Обработка термическим способом. Метод позволяет удалять из материала остаточные напряжения, которые формируются в процессе проведения сварки. Термообработка бывает двух типов: местная (осуществляется нагревание/охлаждение исключительно самого сварного шва) и общая (термообработка полностью всей металлической конструкции).

• Обработка механическим способом. Осуществляется снятие с поверхности материала остаточного шлака, зачищенный шов проверяется на прочность. Например, сварочное соединение очищается от шлакообразования, простукивается молотком.

• Очистка химическим способом. На участок соединения металлических элементов конструкции наносится специальный антикоррозионный материал. Например, сварочные швы обрабатываются грунтовочным лакокрасочным составом.

Важно помнить! Остатки шлака на поверхности соединения будут способствовать развитию коррозии металла.

Выбор инструмента

К зачистке сварочных швов после сварки нужно подходить индивидуально, правильно подбирать оборудование, расходные материалы.

Например, в качестве инструмента могут использоваться:

• обыкновенная щетка по металлу;
• специальная шлиф-машинка;
• угловая шлифовальная машина с абразивными кругами.

Пример:

• В судостроительной промышленности эффективно используются шлифовальные машины передвижного типа, так как к металлической конструкции достаточно больших размеров намного проще подъехать, чем постоянно перемещать инструмент от одного участка к другому.

Технология механической обработки

Ручной способ механической зачистки шва сварки является самым простым. Для этого нужно иметь всего лишь обычную металлическую щетку. Но легче и эффективнее зачищать поверхности при помощи специальной шлифовальной машинки, оборудованной абразивным кругом (специальной шлифовальной насадкой).

Механическая зачистка сварного шва после сварки позволяет устранять с металлических поверхностей следующие дефекты: заусеницы, окислы, окалины, следы побежалости. Среди сварщиков данная методика пользуется особой популярностью благодаря своей дешевизне.

Но чтобы работа была выполнена качественно, важно правильно подобрать шлифовальную насадку.

Для зачистки сварочных соединений изделий из нержавеющей стали в качестве материала лучше всего подходит цирконат алюминия, так как он превосходит по своим прочностным характеристикам оксид алюминия, не подвергает металл коррозирующему воздействию.

Технология химической обработки

Самый эффективный и результативный способ зачистки сварных соединений – это использование одновременно механической, химической обработки (пассивации, травления).

Зачистка травлением

Зачистка сварочных швов травлением, как правило, осуществляется перед выполнением механической шлифовки поверхности. Для этого используется специальный состав, с помощью которого на обрабатываемой поверхности металла формируется однородный слой. Технологию травления можно применять как для зачистки непосредственно стыка сварного соединения, так и для обработки всей площади металлической заготовки. Данный способ помогает избавиться от побежалостей на поверхности металла, сформировавшихся в процессе выполнения сварочных работ.

Вывод

Для качественного производства металлических изделий с применением сварки обработка их поверхностей является неотъемлемым процессом, регламентируемым техническими условиями, ГОСТами.

Особенности зачистки сварочных швов

Сварка – один из самых распространенных методов, применяемых для соединения металлических деталей. Это обусловлено тем, что она позволяет качественно и надежно скреплять части изделия, формируя однородный шов, не пропускающий влагу.

Тем не менее именно шов является слабым местом любой конструкции, особенно если не была правильно выполнена подготовка кромок под сварку. Поэтому очень важно соблюдать все технологические процессы, чтобы получить надежное соединение деталей.

Особенности зачистки изделий после сварки

Завершающим этапом сварочных работ является очистка места соединения от шлака и окалины.

Данная процедура выполняется в несколько этапов:

• обработка шва;
• полировка антиоксидантом;
• лужение соединения.

Первый этап выполняется с целью устранения дефектов. К ним относятся лунки, кратеры, свищи, трещины в швах.

Существует три основных метода, позволяющих обработать сварочный шов:

Первый метод позволяет существенно снизить или полностью убрать остаточные напряжения в металле после сварки. Термообработка может осуществляться в соответствии с двумя технологиями: местной – нагревается только область соединения, и общей – нагреву подвергается вся деталь.

Кроме снижения напряжений, термический отжиг позволяет сделать структуру шва и область вокруг него более устойчивой к воздействию внешних факторов. Кроме того повышаются эксплуатационные показатели изделия: увеличивается стойкость к коррозии, жаропрочность и т.д.

Суть термообработки заключается в нагреве соединения или детали до определенной температуры. Затем изделие охлаждается с необходимой скоростью, зависящей от типа детали.

Термообработку проводят с помощью специализированного оборудования.

Выделяют четыре типа устройств для выполнения данной процедуры:

1. Индукционные агрегаты используются для трубопроводов.
   Принцип работы подобных устройств заключается в применении медных многожильных проводов с воздушным охлаждением, составляющими индуктор. Индуктор устанавливается на трубопровод на определенном расстоянии от него. Чем больше зазор, тем хуже используется мощность аппарата, поэтому его следует устанавливать заподлицо к сварному шву.
2. Гибкие нагреватели сопротивления – одни из самых распространенных устройств.
3. Муфельные печи.
   Данный тип устройств требует особого внимания к контролю равномерности нагрева изделия. Нецентрированная установка детали в печь может привести к нарушению технологии термообработки.
4. Обработка с применением газопламенного оборудования.
   В таком методе используются газопламенные горелки.

Инструменты, позволяющие осуществлять термообработку, выбираются исходя из монтажных условий, доступности и других факторов. Главные критерии, которым должны удовлетворять такие агрегаты – это соответствие поставленным требованиям, четкая стыковка со швами, равномерный прогрев соединений, невысокая масса.

Достаточно часто, чтобы избежать потерь при нагреве, используют разнообразные теплоизоляторы.

Существует несколько технологий обработки металла. Предварительный нагрев применяется как до выполнения сварки, так и во время нее, при работе с низкоуглеродистыми сталями.

Высокий отпуск заключается в нагреве материала до 650-750 °С. Точное значение температуры определяется маркой стали. Такая обработка длится до пяти часов и позволяет снизить напряжения на 80%, а также повышает эластичность и стойкость металла к механическим нагрузками.

К углеродистым и низколегированным маркам стали применяется нормализация. Процесс осуществляется при 950 °С. По завершению обработки деталь выдерживается и охлаждается при нормальных условиях. В результате снижается зернистость, напряжения и увеличивается прочность соединения.

Механическая чистка

Важным этапом сварки является не только выполнение подготовительных работ, но и правильная зачистка сварных швов. Данный процесс обязателен и закреплен в соответствующем ГОСТе.

Итак, как зачистить сварное соединение? Самым простым способом очистки сварочного шва является простая чистка с помощью металлической щетки. Тем не менее использование портативного шлифовального станка или простой болгарки с шлифовальным кругом для зачистки будет более эффективным.

Такой простой способ обработки позволит избавиться от самых распространенных дефектов, к которым относятся окалины, окислы, следы побежалости, заусенцы. В результате стык обрабатываемой детали получится более качественным.

По соотношению «цена – качество» эта технология относится к наиболее выгодным способам подготовки кромок перед сваркой и после нее. В связи с этим нет ничего удивительного в том, что большинство мастеров используют именно этот метод.

Выбирая шлифовальный круг, чтобы зачистить шов после сварки, важно учитывать некоторые нюансы, в противном случае не стоит ожидать хорошего результата обработки. Следует отдавать предпочтение насадкам с лепестками на тканевой основе.

Она отличается более высокой износостойкостью по сравнению с бумажными вариантами, что необходимо в таком агрессивном виде работ, как шлифование сварочных соединений.

Следует иметь в виду, что насадки на тканевой основе с данным покрытием отличаются высокой стоимостью. Тем не менее в данном случае лучше не экономить, ведь с правильным инструментом работа будет выполняться легче, а конечный результат будет качественнее.

Химическая очистка соединения

Как уже было описано выше, механическая обработка позволяет достичь приемлемых результатов, однако наилучшее качество зачистки сварного шва после сварки достигается при сочетании данного метода с химической очисткой. К нему относится травление и пассивация.

Травление осуществляется с использованием специализированных составов. Они позволяют получать однородное антикоррозионное покрытие на поверхности изделия. Кроме того удаляются области с побежалостью – места скопления окислов хрома и никеля, отличающиеся низкой устойчивостью к коррозии.

Небольшие области обрабатываемых швов травятся посредством простого нанесения состава на необходимый участок. В некоторых случаях изделие полностью окунается в емкость со специальным раствором. Время взаимодействия детали со смесью в каждом конкретном случае различно и выбирается индивидуально.

Пассивация – процесс обработки металлического изделия специальным раствором. В результате данного процесса происходит формирование защитной пленки на обработанной поверхности детали. Отличительной особенностью полученного покрытия является его стойкость к коррозии.

Суть данной технологии зачистки кромок под сварку заключается в применении оксидантов мягкого действия. В результате взаимодействия с нержавейкой с ее поверхности удаляется свободный металл и активизируется формирование защитного покрытия на поверхности изделия.

Осуществить пассивацию можно с помощью спреев для обработки нержавейки или специальной пасты.

Дело в том, что в такой воде содержится повышенное количество кислот и тяжелых металлов, поэтому подобные стоки характеризуются повышенной опасностью для окружающей среды. Вначале следует нейтрализовать кислоты с помощью щелочных растворов, а после необходимо отфильтровать воду. Полученные отходы должны быть утилизированы.

Чтобы понять, как правильно зачищать сварочные швы, необходимо ознакомиться с ГОСТом, в котором подробно описана технология обработки соединений. Выделяют два основных метода, позволяющих очистить сварочный шов: механическая обработка и химическая.

В первом случае металл, например нержавейку, подвергают шлифованию, а также полировке. Во втором случае используют технологию травления и пассивации. Для травления нержавеющей стали после сварки применяют специальные растворы. Чаще всего указанные методы комбинируют, чтобы достичь наиболее качественного результата.

Выполняем зачистку сварочного шва после сварки

Сегодня сварка – это одна из наиболее популярных технологий соединения металлических конструкций, так как однородность материала на участках скрепления можно получить только при сваривании. Получаемые сварные швы обеспечивают надежное соединение отдельных элементов металлических конструкций, не пропускают влагу. Не малую роль для этого играет процедура зачистки сварных швов после сварки.

Зачистка сварных соединений – это обязательный этап после выполнения сварочных работ, который регламентируется ГОСТом 9.402-80. Для проведения работ данного типа могут использоваться разные технологии, по-разному влияющие на обрабатываемые металлические поверхности, к примеру, шлифование механическим способом, химическое протравливание, нейтрализация.

Технологии зачистки сварных швов

Существуют три основных способа зачистки соединений после сварки:

• Обработка термическим способом. Метод позволяет удалять из материала остаточные напряжения, которые формируются в процессе проведения сварки. Термообработка бывает двух типов: местная (осуществляется нагревание/охлаждение исключительно самого сварного шва) и общая (термообработка полностью всей металлической конструкции).

• Обработка механическим способом. Осуществляется снятие с поверхности материала остаточного шлака, зачищенный шов проверяется на прочность. Например, сварочное соединение очищается от шлакообразования, простукивается молотком.

• Очистка химическим способом. На участок соединения металлических элементов конструкции наносится специальный антикоррозионный материал. Например, сварочные швы обрабатываются грунтовочным лакокрасочным составом.

Важно помнить! Остатки шлака на поверхности соединения будут способствовать развитию коррозии металла.

Выбор инструмента

К зачистке сварочных швов после сварки нужно подходить индивидуально, правильно подбирать оборудование, расходные материалы.

Например, в качестве инструмента могут использоваться:

• обыкновенная щетка по металлу;
• специальная шлиф-машинка;
• угловая шлифовальная машина с абразивными кругами.

Пример:

• В судостроительной промышленности эффективно используются шлифовальные машины передвижного типа, так как к металлической конструкции достаточно больших размеров намного проще подъехать, чем постоянно перемещать инструмент от одного участка к другому.

Технология механической обработки

Ручной способ механической зачистки шва сварки является самым простым. Для этого нужно иметь всего лишь обычную металлическую щетку. Но легче и эффективнее зачищать поверхности при помощи специальной шлифовальной машинки, оборудованной абразивным кругом (специальной шлифовальной насадкой).

Механическая зачистка сварного шва после сварки позволяет устранять с металлических поверхностей следующие дефекты: заусеницы, окислы, окалины, следы побежалости. Среди сварщиков данная методика пользуется особой популярностью благодаря своей дешевизне.

Но чтобы работа была выполнена качественно, важно правильно подобрать шлифовальную насадку.

Для зачистки сварочных соединений изделий из нержавеющей стали в качестве материала лучше всего подходит цирконат алюминия, так как он превосходит по своим прочностным характеристикам оксид алюминия, не подвергает металл коррозирующему воздействию.

Технология химической обработки

Самый эффективный и результативный способ зачистки сварных соединений – это использование одновременно механической, химической обработки (пассивации, травления).

Зачистка травлением

Зачистка сварочных швов травлением, как правило, осуществляется перед выполнением механической шлифовки поверхности. Для этого используется специальный состав, с помощью которого на обрабатываемой поверхности металла формируется однородный слой. Технологию травления можно применять как для зачистки непосредственно стыка сварного соединения, так и для обработки всей площади металлической заготовки. Данный способ помогает избавиться от побежалостей на поверхности металла, сформировавшихся в процессе выполнения сварочных работ.

Вывод

Для качественного производства металлических изделий с применением сварки обработка их поверхностей является неотъемлемым процессом, регламентируемым техническими условиями, ГОСТами.