Отчёт по практике металлургия сварочного производства на заводе Уралмаш

 

6.2 Сварка высоколегированных сталей.

Подготовка к сварке:

1. Подготовка кромок под сварку производится механическим путём. Допускается применение плазменной и газофлюсовой сварки с последующей механической обработкой или зачисткой кромок наждачным кругом до полного удаления следов резки.
2. Поверхность металла, расположенная по обе стороны стыка на расстоянии не менее 20 мм от края, должна быть очищена от грязи, масла, влаги других поверхностных загрязнений.
3. Очистка и обезжиривание деталей в случае, предусмотренных правилами технологической документации или при появлении загрязнений органического происхождения (пятен масла и т. д.), производится по инструкции ТИ 25090.00179 (ацетоном ГОСТ 2768, уайт-спиритом ГОСТ 3134, спиртом этиловым техническим ГОСТ 17299).
4. Для того чтобы исключить образование очагов коррозии на основном металле при сварке коррозионно-стойких сталей околошовная зона на ширине не менее 100 мм по обе стороны шва должна быть покрыта защитным слоем: каолином по ГОСТ 21285, разведённым водой, асбестовой тканью или листовым асбестом.

В случае последующей механообработки участков околошовной зоны защитное покрытие на неё допускается не наносить.

5. Кромки литых и кованых деталей, подлежащих сварке, на участке шириной не менее 20 мм от края разделки должны быть очищены от окалины и литейной корки и зачищены до металлического блеска.
6. Прихватка и приварка технологических планок должны выполняться рабочими, имеющими удостоверение на право выполнения сварочных работ на высоколегированных сталях.
7. Прихватка и приварка технологических планок производится с применением:

а) при ручной дуговой сварке – тех же сварочных материалов, что и при сварке основного шва;

б) при механизированном способе сварки – электродов марки ЦЛ-11, ОЗЛ-6, ЭА-395/9 ручной дуговой сваркой;

8. при сварке  деталей на остающихся подкладных  планках или кольцах, марка материала планки или кольца должна выбираться такой же, как и марка основного металла.

9.  Допускается  при сварке коррозионностойких  сталей для подкладных колец  и планок применять сталь 12Х18Н10Т; при сварке жаропрочных сталей  – сталь 10Х23Н18 или сталь 20Х23Н18.

10. Для выводных  планок во всех случаях рекомендуются  стали, подобные 12Х18Н10Т.

11. Сварочные работы  должны производиться, как правило, в закрытых помещениях при плюсовых температурах. Запрещается производить сварку на сквозняке.

12. Сварку сталей  аустенитного класса разрешается  выполнять без подогрева при  температуре окружающего воздуха  не ниже минус 5 . При более низкой температуре окружающего воздуха следует осуществлять подогрев, минимальная температура которого должна быть не ниже 0˚С, используя накидные палатки, шатры и другие меры защиты зоны сварки.

 

6.2.1 Технология сварки.

1. Выполнение сварки разрешается после приёмки сборки изделия управлением технического контроля цеха. Разделка кромок под сварку производится согласно ГОСТ 5264, ГОСТ 14771, ГОСТ 16037, СТП Э 331.
2. Сварку конструкции выполнять по технологическому процессу управления главного сварщика, составленному на основании настоящей инструкции и правилами конструкторской документации.

В технологическом процессе на сварку должны быть указаны:

- квалификация сварщика;

- род и полярность  тока;

- марки и диаметры  сварочных материалов;

- температура подогрева;

- очередность выполнения  швов;

- режимы сварки;

- вид термообработки;

- другие необходимые  технологические особенности;

- средства индивидуальной  защиты.

 

 

 

 

 

 

6.3 Особенности организации технического контроля в сварочном производстве.

Технический контроль в сварочном производстве разделяют на входной, операционный и приемочный.

К входному контролю относят контроль основных и сварочных материалов и полуфабрикатов, предназначенных для использования при изготовлении изделий, а также предварительный контроль сварочного оборудования и квалификации сварщиков. Входной контроль основных и сварочных материалов имеет целью не допустить использование некачественной продукции поставщика, поступившей к изготовителю сварных изделий.

Целью предварительного контроля является оценка работоспособности сварочного оборудования и допуск производственного персонала к выполнению сварочных работ.

Система операционного контроля предусматривает контроль технологического процесса и продукции во время выполнения или после завершения технологической операции. Контроль технологического процесса сварки включает контроль подготовки свариваемых деталей, их сборки под сварку, непосредственно процесса сварки и полученных сварных соединений.

Приемочный контроль сварных изделий включает внешний осмотр изделия и определение его размеров, а также испытания (неразрушающие для всех изделий и разрушающие для определенного объема выборки). При приемочном контроле проверяется соответствие изготовленной продукции требованиям нормативной технической документации и принимается решение о ее пригодности к использованию.

Таким образом, учитывая особые требования к изготовлению сварных изделий, организация технического контроля в сварочном производстве должна быть направлена не только на приемочный контроль продукции, но и на контроль всех стадий производственного процесса ее изготовления, а также всех факторов, влияющих на качество продукции.

 

6.3.1 Контроль основных материалов.

Вначале основной материал проверяют на наличие сертификата, заводской маркировки и товарного знака изготовителя.

В сертификате указывается марка и химический состав, номер плавки, масса и номер партии, результаты всех испытаний, соответствующих стандарту на материал, номер стандарта, тип профиля и размеры.

После контроля сертификата металл подвергают внешнему осмотру с целью выявления поверхностных дефектов, искажения формы и др.

В случае отсутствия дефектов металл сортируют по типоразмерам и маркируют. Под типоразмером металла понимают металл конкретного типа (формы) и исполнения с определенными значениями контролируемых параметров, например, лист определенной толщины. Маркировку металла выполняют ударным способом (клеймом), электрогравировкой и нанесением краской марки металла, например, вдоль продольной кромки листа. Материал хранится в закрытых помещениях в устойчивых штабелях или на стеллажах.

Основной материал принимают партиями и, если он не соответствует требованиям технической документации, то составляется акт-рекламация (претензия) предприятию - изготовителю материала.

Проверенный металл подвергают пробной сварке, после которой проводят механические или технологические испытания, анализ химического состава и металлографический анализ сварного шва.

В основном металле могут быть дефекты, связанные с отливкой слитка и вызванные его последующей обработкой давлением.

К дефектам слитка относят:

горячие и холодные трещины;

газовую пористость и усадочные раковины;

неметаллические включения и оксидные пленки и др.

Дефекты литья при последующей обработке слитков давлением приводят к образованию расслоений, волосовин, раскрытию трещин при горячей деформации и другим дефектам.

Под расслоениями понимают цепочку неметаллических частиц после прокатки.

Волосовины - мелкие трещины, образовавшиеся из газовых пузырей или неметаллических включений при обработке давлением.

При обработке давлением качественного металла могут образоваться дефекты, связанные только с технологией отработки металла давлением. К таким дефектам относят:

закаты (складки);

вмятины;

риски;

ковочные трещины и др.

Под закатом понимают вдавленные в поверхность металла заусенцы, возвышения, бугорки.

Вмятины образуются на поверхности в виде местных углублений, вызываемые попаданием посторонних частиц на поверхность металла или валков.

Риски - дефекты в виде канавок на поверхности заготовок при прокатке.

Грубые дефекты выявляются визуально, а более мелкие - методами дефектоскопии.

Не выявленные и не устраненные дефекты в основном металле могут привести к их раскрытию при сварке и появлению новых дефектов в сварном шве на их основе.

В соответствии с общей квалификацией дефекты в основном металле являются металлургическими дефектами, т.к. они возникают при литье и обработке давлением, относящихся к металлургическим процессам.

 

6.3.2 Контроль сварочных материалов.

Контроль сварочных материалов так же, как и основного материала включает:

проверку наличия сертификата;

проверку сохранности упаковки и наличия на ней этикеток;

внешний осмотр;

пробную сварку с испытанием полученных сварных соединений (проверка технологических свойств сварочных материалов).

К сварочным материалам относят электроды, присадочную проволоку, флюс и защитные газы.

Электроды принимают партиями. Они упакованы в пачки, которые имеют этикетку с указанием марки, стандарта, завода-изготовителя.

Контроль внешнего вида осуществляют выборочным путём определенного количества электродов из пачки.

При этом контролируют наличие на поверхности рисок, трещин, сколов покрытия, пор. На каждый из дефектов устанавливаются нормы бракования. Затем проверяют прочность покрытия путём изгиба электрода и падения его на стальную плиту с высоты (0,5-1м).

Проверяют покрытия на влагостойкость после пребывания в воде в течение суток. Контролируют разнотолщинность покрытия по длине электрода.

При проведении пробной сварки оценивают:

лёгкость зажигания дуги;

стабильность горения дуги;

степень разбрызгивания металла;

равномерность плавления покрытия;

отделимость шлака и т.д.

После сварки сварные соединения разрушают и осматривают изломы, проводят механические испытания, химические и металлографические исследования.

После проверки электроды хранятся в герметичных контейнерах в сухих помещениях. При длительном хранении электроды перед сваркой просушивают.

Сварочную проволоку поставляют в бухтах, катушках или кассетах. Проволока снабжена металлическими бирками, в которых указан стандарт, марка и завод-изготовитель. Каждая партия имеет сертификат.

При поступлении проволоки производят её очистку от противокоррозионных смазок и окислов. Очистку от смазок окислов и красок выполняют механическими или химическими способами (механических способ для сталей, химический способ для алюминиевых сплавов).

После очистки, проволока наматывается на кассеты. При намотке осуществляют контроль за поверхностными дефектами.

В некоторых случаях проводят химический анализ проволоки и затем осуществляют пробную сварку с анализом химического состава и механических свойств наплавленного металла. При сварке обращают внимание на свойства дуги, шлака, характер плавления.

Проволока должна храниться на складах в условиях, исключающих ржавление и загрязнение поверхности. С целью исключения образования ржавчины используют специальную омедненную проволоку.

Порошковую проволоку при длительном хранении обязательно следует прокаливать и проверять механические и технологические свойства при сварке образцов.

Сварочный флюс упаковывают в герметичные мешки, которые проверяют на наличие этикеток. В этикетках указаны марка, стандарт и завод-изготовитель.

Сварочный флюс контролируют на размер зерна путём просеивания через сито с ячейками, соответствующими верхнему и нижнему пределам размеров зерен. Затем флюс проверяют на содержание влаги. Влажность не должна превышать 0,1 %.

Пробу массой 100 грамм просушивают при температуре 3000С и взвешивают через определенные интервалы времени. Просушивание прекращают, когда результаты взвешивания становятся одинаковыми. Количество влаги определяется по разности между первым и последним взвешиванием.

Флюс используют одновременно с проволокой при пробной сварке. При выполнении сварки оценивают устойчивость горения дуги, а после сварки отделимость шлаковой корки при небольшом простукивании шва резиновым молотком.

В необходимых случаях контролируют механические свойства и химический состав наплавленного металла.

Флюс более чувствителен к влаге, чем электрод. Поэтому флюс должен храниться в герметичных ёмкостях и перед сваркой обязательно подвергаться просушиванию.

Защитный газ поставляют в баллонах, снабжённых этикетками, в которых указаны марка, химический состав, завод-изготовитель. Газ по этикеткам проверяют на наличие примесей. Газ контролируют на наличие влаги путём подачи струи на фильтровальную бумагу. При наличии влаги газ пропускают через осушитель, заполняемый силикогелем (кристаллическое вещество). Для осушки аргона используются осушители с титановой стружкой, которая нагревается до температуры 400 - 450о С.

На принятые сварочные материалы работниками ОТК составляется приемочный акт. На некачественные материалы составляется рекламационный акт, направляемый изготовителю.

6.3.3 Контроль квалификации сварщиков.

Контроль квалификации сварщиков осуществляют сварочной лабораторией отдела главного сварщика (ОГС). При этом на каждого сварщика заводится формуляр, где помимо обычных сведений о рабочем приводятся данные о его квалификации (свариваемые материалы, способы сварки, пространственные положения, разряд). Периодически формуляр дополняется сведениями по аттестации сварщиков. Система аттестации узаконена общероссийскими правилами аттестации сварщиков, утверждаемые Госгортехнадзором или другими отраслевыми организациями, выполняющими надзор за проведением сварочных работ, на предприятиях отрасли.

На основании общих правил на предприятиях составляются ведомственные инструкции по аттестации сварщиков.