Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Дефекты, связаные с неправильностями сборки и подготовки кромок свариваемых деталей
Нарушение технических условий на заготовительные и сборочные работы часто приводит к браку сварных изделий. Несоблюдение нормальных размеров разделки кромок может вызвать разнообразные пороки сварного шва. Малый угол скоса затрудняет надежное проплавление вершины угла разделки кромок и ведет к непровару сечения соединяемых деталей.
Чрезмерное увеличение угла скоса кромок ведет к перерасходу электродов, возрастанию деформаций и короблений свариваемых элементов вследствие большей зоны интенсивного разогрева, а также более заметного влияния усадки наплавленного металла из-за увеличения его объема. Увеличение размера притупления кромок приводит к непровару свариваемого сечения, а его уменьшение — к прожогам металла.
Проверка размеров разделки кромок производится специальными шаблонами, а исправление — при помощи повторной механической обработки.
Трещины на поверхности свариваемых кромок, разделенных с помощью газовой резки, являются типичными дефектами заготовительных работ и имеют место при использовании в качестве основного металла закаливающихся сталей с содержанием углерода (или его эквивалента) выше 0,3—0,4%. Закалка, возникающая вследствие быстрого охлаждения, способствует появлению внутренних структурных напряжений в зоне термического влияния, превышающих предел текучести металла и вызывающих его разрушение, связанное с трещинообразованием. Контроль качества реза производят в выборочном порядке путем тщательной зачистки и зашлифовки поверхности металла, последующего травления 25%-ным раствором азотной кислоты и осмотра при помощи лупы.
После травления поперечные размеры трещин заметно увеличиваются, так как их границы разъедаются реактивом, что облегчает выявление этих дефектов. Кромки, имеющие трещины, исправляют механической обработкой, для чего снимают слой металл а толщиной от 3 до 5 мм. Для уменьшения вероятности возникновения закалочных трещин рекомендуются следующие мероприятия: 1. Предварительный подогрев разрезаемого металла до температуры около 200°. 2. Запрещение газовой резки при температуре воздуха ниже 0°. 3. Тщательная очистка поверхности металла от окалины, ржавчины и различных загрязнений. 4. Использование только технически чистого кислорода сорта А (ГОСТ) с содержанием примесей не более 0,5%. 5. Применение машинной резки вместо ручной.
Неудовлетворительная зачистка кромок, на поверхности которых остаются следы масла, ржавчины, влаги, шлака, окалины и других загрязнений, способствует образованию пор, шлаковых включений и непроваров в металле шва. Поэтому поверхности кромок, равно как и прилегающие к ним участки шириной около 5 мм, подлежат зачистке до металлического блеска и контролю путем внешнего осмотра.
Отклонение размеров зазоров от нормальной величины имеет место вследствие неточной сборки, смещения и коробления деталей под действием термических и усадочных напряжений ранее наложенных швов, неточной разделки кромок. Уменьшение зазора обычно приводит к непровару сечения свариваемых элементов, а его чрезмерное увеличение — к прожогам металла. Контроль размеров зазоров производится специальными шаблонами-щупами.
Смещение кромок — сдвиг сечений свариваемых элементов по отношению друг к другу без нарушения угла между ними. Перекос деталей — отклонение угла между осями поперечных по отношению к шву сечений соединяемых заготовок от нормальной или запроектированной величины. Оба дефекта часто встречаются одновременно. Они существенно снижают прочность швов, так как при нагрузке в металле сварных соединений возникают дополнительные напряжения от изгибающих моментов. Причины появления этих дефектов: 1) неточность сборки во время прихватки или установки деталей в кондукторе; 2) коробление заготовок от температурных и усадочных напряжений ранее наложенных швов; 3) искажение формы и размеров деталей вследствие нарушения технологии заготовительных работ.
Смещения кромок и перекосы выявляют при помощи шаблонов и обычного измерительного инструмента. Допустимые величины этих дефектов должны быть в соответствии с техническими условиями на сварку данной конструкции. Исправление пороков возможно при помощи нагрева деталей газовой горелкой и последующей гибки до совпадения кромок. Температура нагрева малоуглеродистых сталей не должна превышать 700°. Правила Котлонадзора предусматривают при изготовлении сосудов, работающих под давлением свыше 97 ати, отгибку кромок только при температуре красного каления.
Отсутствие эластичного закрепления деталей при сборке. Необходимым условием правильной сборки является такой способ фиксации
соединяемых деталей, при котором возможно некоторое перемещение их во время сварки. Слишком большая жесткость закрепления свариваемых элементов приводит к возникновению значительных температурных и усадочных напряжений, которые могут вызвать трещинообразование в основном или наплавленном металле шва и коробление всего изделия. В связи с этим рекомендуется применять сборку в кондукторах и приспособлениях, допускающих известную свободу деформаций деталей при сварке, вместо сборки на прихватках, увеличивающих жесткость закрепления.
Дефекты размеров и формы сварного шва. Уменьшение основных размеров шва по сравнению с нормальными или запроектированными может вызвать разрушение сварного соединения при действии расчетной нагрузки, а увеличение — приводит к излишнему расходу электродов и увеличению веса изготовляемой конструкции.
Проектные размеры шва обычно определяются высотой или катетом без учета усиления, идущего в запас прочности, типом разделки кромок и их длиной. Характерными дефектами являются: 1) ослабление стыкового шва, уменьшающее его рабочее сечение и прочность, 2) чрезмерное усиление шва, снижающее динамическую прочность соединения вследствие концентрации напряжений в месте резкого перехода наплавленного металла к основному и ведущее к увеличению веса конструкции и перерасходу электродов; 3) неравномерность ширины и высоты шва по его длине. Нормальные размеры швов и кромок соединяемых элементов должны соответствовать ГОСТ.
Главные причины появления дефектов: 1) неравномерное перемещение электрода в направлении сварки, в зону дуги и поперек шва; 2) неточности сборки и подготовки кромок; 3) некачественные электродные покрытия, дающие очень вязкий шлак, затрудняющий формирование наплавляемого металла; 4) чрезмерно большие или малые сила сварочного тока, напряжение на дуге и скорость сварки; 5) неправильная полярность электрода.
Основные методы контроля: 1) внешний осмотр; 2) измерения специальными шаблонами и обычным инструментом.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
