Обработка соединений


Содержание

Термообработка сварных соединений

Содержание:

Термическая обработка деталей металлоконструкций, предназначенных для сварки, проводится в несколько этап. Подобная термообработка необходима для повышения качества сварного соединения и предотвращения деформации металла во время сварочного процесса.

Термообработка сварных соединений проводится практически для всех видов металла. Температуры и способы обработки также зависят от стали: ее свойств, входящих в состав элементов и прочего.

Отметим, что термообработка сварных соединений проводится в несколько этапов, на которых и остановимся детальнее

Пошаговая термическая обработка соединений.

Термическая обработка металлоизделий проводится перед свариванием, собственно, во время сварки и по окончанию работ по соединению частей металлоизделия методом сварки.

Для чего необходима обработка изделий перед началом сварочных работ? Это, по сути, подготовка деталей конструкции, которая будет свариваться, к процессу соединения. Такая предварительная подготовка позволяет значительно улучшить сварные свойства стали.

Обычно, для подготовки металла к сварочному процессу выполняют один из двух видов термообработки: это, так называемые, высокий отпуск и отжиг деталей металлоизделий. В одной из статей мы уже рассказывали об особенностях каждого из этих видов обработки металла. Отметим, только что при такой термической обработке металлоизделие сначала нагревается до определенной температуры, а потом охлаждается либо принудительно, либо в естественных условиях.

Режим обработки тем или иным способом определяется по типу стали, жесткости металлоизделия в целом и его состоянию. Например, для сварки черных металлов обычно применяется режим подогрева деталей. Температура обработки стали зависит от того, насколько материал склонен к тресканию и закатке.

Еще один этап обработки, на котором следует заострить внимание – обработка металлоизделия после сваривания. Такая обработка необходима, чтобы убрать напряжение, которое изделие получило во время сварки. Кроме того, обработка шва позволяет значительно повысить его свойства и характеристики, улучшить механические показатели.

Обработка в момент сварки также влияет на свойства самого сварного соединения, и необходима для получения качественного шва, который не потрескается и не разрушится.

Режимы и виды термообработки.

В этой статье более детально остановимся на видах обработки металла для сварки и распишем режимы, при которых происходит нагревание конструкции и охлаждение.

Итак, отжиг сварных металлоконструкций. Этот вид обработки применяется для того, чтобы снять внутреннее напряжение в металле. По окончанию сварочных работ металлоизделие отправляют в специальную печь. Нагревание происходит постепенно. Температура зависит от типа металла. Так, средне- и низкоуглеродистые стали нагревают до температуры 600-680 градусов. При такой температуре металлоизделие находится в печи на протяжении двух с половиной минут для каждого миллиметра толщины стали. То есть изделие из металла толщиной в три миллиметра будет держаться в печи с необходимой температурой около семи с половиной минут. Охлаждение металлоизделия происходит также постепенно совместно с печью.

Существует и такой подвид обработки, как полный отжиг. В этом случае температура нагрева будет достигать 820-930 градусов Цельсия. Металлоизделие также некоторое время держится в печи при такой температуре и потом медленно охлаждается вместе с печью. Отметим, что время, которое конструкция находится в разогретой печи, определяется по принципу, описанному не много ранее. Однако, время держания металлоизделия в печи не может быть меньше получаса. А скорость охлаждения конструкции составляет порядка 50-75 градусов в час. Металлоизделие должно охладиться до температуры не ниже трехсот градусов Цельсия. После этого процесс охлаждения продолжается в естественных условиях.

Для чего необходим полный отжиг? Этот вид обработки способствует так же, как и обычный отжиг, снятию напряжения внутри конструкции, а, кроме того, влияет на собственно структуру стали: то есть металл, из которого изготовлено изделие, приобретает мелкозернистость и пластичность.

Следующий вид – нормализация. От предыдущего вида отличается тем, что охлаждение металлоизделия происходит значительно быстрее. Нагрев конструкции осуществляется до 900 градусов. Остывает же разогретое изделие на воздухе. Такой способ обработки также влияет на мелкозернистость шва и зоны вокруг него, кроме того делает его более твердым и прочным.

Для сталей расположенных к трещинам и закалке используют отпуск. Температура нагрева может достигать 700 градусов. Время выдержки такое же, как при отжиге. Охлаждение происходит в печи.

Режимы отжига и отпуска для разных металлов определяются техническими условиями термообработки. Нагревают изделия либо в печах, либо в специальных ямах и горнах. Также допустимо применение индукторов.

Выполнение клеевых соединений

Технологический процесс склеивания

Состоит из следующих операций:

1. Подготовка поверхности склеиваемых деталей.

2. Подготовка клея.

3. Нанесение клея на склеиваемые поверхности.

4. Сушка (выдержка) нанесенного клея перед сборкой соединяемых деталей.

5. Сборка деталей.

7. Отверждение клеевых швов.

8. Зачистка клеевых соединений.

9. Контроль качества соединения [4].

Подготовка поверхности перед склеиванием

Целью обработки поверхности субстрата перед склеиванием является достижение максимально возможной смачиваемости его выбранным клеем. Тем самым обеспечиваются оптимальные условия для контакта клея с поверхностью субстрата и создаются предпосылки для возникновения адгезионных связей. Чем бóльшая площадь склеиваемой поверхности участвует в создании этих связей и чем больше их число, тем выше прочность соединения.

При обработке поверхности важно, чтобы на субстратах не оставалось никаких посторонних веществ, загрязнений и шероховатостей. Кроме того, необходимо обеспечить оптимальные физико-химические свойства поверхности, что достигается с помощью различных способов физической и химической обработки.

1) Физическая обработка: механические методы; облучение (γ-лучами, ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами, ионная бомбардировка); обработка ультразвуком; обработка статическим и высокочастотным разрядом; газопламенная обработка; сушка.

2) Химическая обработка: обезжиривание; травление; фосфатирование; анодирование; использование адгезионных грунтов.

Важнейшими способами обработки поверхности ювелирных материалов, в частности металлов, являются механические методы обработки, обезжиривание, травление или комбинации этих способов.

Механические методы обработки

Методы включают в себя: абразивное шлифование, обработку металлической щеткой, обработку наждачной бумагой, обработку пескоструйным аппаратом, фрезерную или токарную обработку.

Хорошо известно, что более качественное клеевое соединение получается при склеивании шероховатых поверхностей, однако грубая шероховатость обусловливает неравномерность клеевого слоя, что может оказать негативное действие. Из табл. 3.3 видно, как влияет шероховатость поверхности на прочностные характеристики клеевого соединения.

Влияние способа обработки поверхности

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9791 — | 7666 — или читать все.

188.64.174.135 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Обработка и соединение композиционных материалов

Па практике часто возникает необходимость соединения деталей узлов из композиционных материалов между собой и с конструкциями, выполненными из металлов и сплавов. В этом случае задача сводится к обеспечению равнопрочности соединения с основным материалом. Соединение композиционного материала производится через матрицу, по прочности существенно уступающую волокнам. В месте соединения волокна претерпевают разрывы, и для обеспечения прочности соединения необходимо использовать большие перекрытия. Отношение длины перекрытия к толщине материала обычно не менее 20.

К металлическим композиционным материалам применимы методы соединения точечной и диффузионной сварками, пайкой, с помощью болтов, заклепок и клеев.

Наиболее надежным и дешевым способом соединения композиционных материалов является точечная сварка. Высокое качество и надежность соединения обеспечиваются режимами сварки, при которых упрочняющие волокна не подвергаются длительному нагреву и не перерезаются. Сварка композиционных материалов требует тщательного выбора режимов, которые реализуются на обычном или усовершенствованном сварочном оборудовании, обеспечивающем более плавное регулирование давления и температуры.

Соединение с помощью болтов и заклепок менее эффективно, чем соединение, полученное точечной сваркой. Сверление отверстий неизбежно связано с разрушением волокон, и прочность таких соединений зависит от прочности материала матрицы. Прочность болтовых и заклепочных соединений повышают дополнительным перекрестным армированием их фольгой из коррозионностойких сталей, сплавов. Во избежание поломок волокон (например, борных) внешний слой матрицы должен быть не очень тонким. Величина усилия натягивания болтов и заклепок контролируется и устанавливается в зависимости от качества соединяемых материалов.

Прочность клеевых соединений зависит от способа и качества подготовки поверхности. Для очистки поверхностей соединения от посторонних включений используют пескоструйную или механическую обработку вращающейся стальной щеткой.

Комбинированные клееболтовые и клеезаклепочные соединения более прочны и надежны, чем соединения клеевые или механические в отдельности.

Композиционные материалы, армированные металлическими и углеродными волокнами, удовлетворительно обрабатываются методами механической обработки: резкой, фрезерованием, сверлением, шлифованием. Трудности возникают при обработке композиционных материалов, упрочненных вольфрамовой проволокой диаметра, большего 0,3 мм. Механическая обработка материалов, армированных волокнами, методами резания практически невозможна. Борные волокна, обнаруживающие высокие абразивные свойства, быстро притупляют режущие кромки инструмента, а сами волокна вблизи линии реза выкрашиваются, разрушаются и выдергиваются из матрицы. Обрабатывающий инструмент и материал разогреваются, армирующие волокна теряют прочность, а сама композиция очень часто расслаивается.

Наилучшие результаты при сверлении отверстия получены при использовании сверл с алмазными покрытиями режущей кромки. Сверление производится при охлаждении инструмента эмульсией.

Абразивная резка обеспечивает высокое качество краев обрабатываемого материала независимо от направления упрочняющих волокон. Процесс обеспечивает высокую производительность при хорошей стойкости инструмента. Одним из названных методов производят крепление накладок (стопперов) на наиболее нагруженные места конструкции и тем самым повышают ее несущую способность.

Установка накладок в непосредственной близости от концов трещин предотвращает резкое снижение разрушающих напряжений при статических нагрузках с увеличением длины трещины (/) (рис. 11.25, а) и позволяет затормозить или полностью остановить развитие трещины при циклическом нагружении (рис. 11.25, б).

Рис. 11.25. Эффективная роль накладок из композиционных материалов для восстановления работоспособности конструкций с трещинами:

а — зависимость разрушающих напряжений от длины трещины; б — зависимость длины усталостной трещины от числа циклов нагрузки

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Что представляет собой композиционный материал?
  • 2. Назовите признаки, по которым классифицируют композиционные материалы. Приведите пример классификации.
  • 3. Чем вызвано упрочнение дисперсно-упрочненных и волокнистых композиционных материалов?

А. Назовите материалы, используемые для армирования матриц, и рассмотрите их основные прочностные характеристики.

  • 5. Чем обусловлена высокая термическая стабильность свойств эвтектических материалов?
  • 6. В чем заключаются преимущества композиционных материалов на металлической матрице?


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.

Шлицевые соединения и методы их обработки

Шлицевые соединения образуются выступами на валу и соответствующими впадинами в ступице и служат для передачи крутящего момента. По форме профиля шлицевые соединения разделяются на прямоугольные (рисунок 1, а), эвольвентные (рисунок 1, б) и треугольные (рисунок 1, в).

Применяются три способа центрирования прямоугольных шлицевых соединений:
а) центрирование по наружному диаметру; оно используется в том случае, когда твердость отверстия невысокая и его можно обработать протяжкой, а вал не подвергается значительным деформациям при термической обработке;
б центрирование по внутреннему диаметру; производится при высокой твердости отверстия и значительных деформациях вала, для устранения которых требуется шлифование;
в) центрирование по ширине шлица; применяется при высокой твердости отверстия и необходимости минимальных зазоров по боковым поверхностям.
Центрирования эвольвентных и треугольных шлицевых соединений производится только по профилю шлицев с гарантированными зазорами по диаметрам впадин и выступов.
Обработка шлицев на наружных поверхностях производится методом деления или методом обкатки.
Методом деления шлицы фрезеруются на горизонтально-фрезерных станках набором фрез или фасонными фрезами. Этот метод применяется также при шлифовании шлицев на шлицешлифовальном станке (рисунок 2).

Шлицефрезерные станки, работающие по методу деления, снабжены точными делительными устройствами, которые после каждого двойного хода поворачивают деталь для обработки следующего шлица.
Методом обкатки шлицы нарезают на шлицефрезерных или зубофрезерных станках однозаходной червячной фрезой, профиль которой при обкатке с обрабатываемой деталью образует шлицы требуемой формы и размеров (рисунок 3). Методом обкатки обрабатывают прямоугольные, треугольные и эвольвентные шлицы. По сравнению с методом деления этот метод является более производительным.

Короткие шлицы на концах валов у выступов, не позволяющих использовать фрезу, обрабатывают на зубодолбежных станках специальными долбяками.
Для повышения производительности обработки шлицев на наружных поверхностях применяют шлицестрогальные, протяжные станки, а также производят накатку.
Шлифование шлицев применяют для обработки валов, которые после термической обработки имеют деформацию и высокую твердость, не позволяющую обработать шлицы фрезой.
Наиболее распространенным методом обработки шлицев на внутренних поверхностях является протягивание шлицевых отверстий комбинированными шлицевыми протяжками или набором протяжек. Комбинированной протяжкой обрабатывают внутреннюю поверхность шлицевого отверстия и шлицы. Протяжками можно обрабатывать только детали невысокой твердости, поэтому протягивание шлицев производят до термической обработки. После термической обработки производят калибрование шлицев прошивками (при твердости HRC не более 35).
У шлицевых отверстий при центрировании деталей по внутреннему диаметру вала после термической обработки шлифуют внутреннюю поверхность шлицевого отверстия.

СТП 006-97 Устройство соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов

УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЙ
НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ
В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским центром «Мосты» ОАО « ЦНИИС» (канд. техн. наук А.С. П латонов, канд. техн. наук И.Б . Ройзм ан, инж . А.В. К ру чинки н, канд. техн. наук М.Л. Лобков, инж . М .М. Мещ еряков)

ВНЕСЕН Научно-техническим центром Корпорации «Трансстрой»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Корпорацией «Трансстрой» распоряжением от 09 октября 1997 г. № МО-233

3 СОГЛАСОВАН специализированными фирмами « Мостострой», «Транспроект» Корпорации «Трансстрой», Главным управлением пути Министерства путей сообщения РФ

4 С введением настоящего стандарта утрачивает силу ВСН 163 -69 «Инструкция по технологии устройства соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях мостов»

1 Область применения . 2

2 Нормативные ссылки . 2

3 Общие указания . 3

4 Обработка контактных поверхностей фрикционных соединений . 3

Технология пескоструйной очистки . 4

Газопламенная обработка . 6

Обработка стальными щетками . 7

Дробеструйная и дробеметная обработка . 7

Образование клеефрикционных покрытий . 7

5 Подготовка высокопрочных болтов, гаек и шайб . 9

6 Сборка соединений . 11

7 Натяжение высокопрочных болтов . 12


8. Организация работ по устройству соединений. Контроль качества . 14

9 Безопасность труда . 16

Приложение А Определение коэффициента закручивания болтов . 20

Приложение Б Сопла для пескоструйной очистки . 21

Приложение В Масловлагоотделители . 22

Приложение Г Оборудование поста газопламенной очистки . 24

Приложение Д Механизированные металлические щетки . 24

Приложение Е Данные об абразивном материале — карбиде кремния (карборунде) 25

Приложение Ж Гайковерты для предварительного натяжения высокопрочных болтов . 25

Приложение И Динамометрические ключи для тарированного натяжения высокопрочных болтов . 26

Приложение К Тарирование динамометрических ключей . 33

Приложение Л Определение коэффициента трения между контактными поверхностями соединяемых элементов . 36

Приложение М Библиография . 37

Устройство соединений на высокопрочных болтах в ста л ьных конструкц иях мостов

Утвержден и введен в действие распоряжением Корпорации «Трансстрой» от 09.10.97 № МО-233

Дата введения 1998 -01 -01

1 Область применения

Стандарт распространяется на технологию устройства фрикционных соединений на высокопрочных болтах в стальных конструкциях железнодорожных, автодорожных, городских, совмещенных, пешеходных мостов и спе ц иальных вспомогательных сооружений и устройств (СВСиУ) для строительства мостов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты и СНиП ы :

ГОСТ 9.014-78. ЕСЗКС. Време н ная противокоррозионная защита изделий. Общие требования.

ГОСТ 9.402-80. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием.

ГОСТ 201 -76 . Натрий фосфорнокислый (три натри йфосфат ).

ГОСТ 535-88. Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия.

ГОСТ 882 -75 . Щупы для определения величины зазоров.

ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические условия.

ГОСТ 1050-88. Прокат из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия.

ГОСТ 1642 -75 *. Масло веретенное АУ.

ГОСТ 2084 -77 . Бензин неэтилированный.

ГОСТ 2263-79. Каустическая сода (натр едкий).

ГОСТ 2768 -84 *. Ацетон (растворитель).

ГОСТ 2789-73*. Шероховатость поверхности.

ГОСТ 3647-80. Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля.

ГОСТ 4543-71. Сталь легированная конструкционная. Технические условия.

ГОСТ 5100 -73 . Кальцинированная сода (натрий углекислый).

ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия.

ГОСТ 8736 -77 . Песок для строительных работ.

ГОСТ 9356-75. Рукава резиновые для газовой сварки и резки металлов. Технические условия.

ГОСТ 10587-84. Эпоксидные смолы.

ГОСТ 11964 -89 . Металлическая дробь.

ГОСТ 13078-81. Натрий кре мни евоки слый (жидкое стекло).

ГОСТ 18698-79. Рукава резиновые напорные с текстильным каркасом. Технические условия.

ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.

ГОСТ 20799 -75 . Минераль ные масла.

ГОСТ 22353-77 — ГОСТ 22356-77. Болты и гайки высокопрочные. Шайбы.

ОСТ 2МТ74 -8 -78 . Карбид кремния (карборунд).

СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. Проектирование.

СНиП 3.01.01-85 . Организация строительного производства.

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции.

СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы. Правила производства и приемки работ.

СНиП III-4-80*. Техника безопасности в строительстве.

СНиП III-18-75. Металлические конструкции. Правила производства и приемки работ.

3 Общие указания

3 .1 Требования настоящего стандарта необходимо соблюдать при проектировании, изготовлении и монтаже стальных конструкций мостов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах. Стандарт разработан в развитие СНиП 3.06.04-91.

3 .2 Основанием для выполнения заводских и монтажных фрикционных соединений служат рабочие чертежи КМ, КМД, Технологические карты и проекты производства работ (ППР). Вышеперечисленная проект но-технологи ческая документация должна разрабатываться специализированными организациями, имеющими соответствующие лицензии.

В чертежах КМ , К МД и ППР должны указыв аться: марки стали, диаметры и климатическое исполнение высокопрочных болтов, гаек и шайб; расчетные усилия натяжения болтов; виды подготовки контактных поверхностей. Каждая партия высокопрочных метизов должна сопровождаться сертификатом качества завода- изготовителя. Метизы надлежит отгружать комплектно с мостовыми металлоконструкциями.

Документация КМ и ППР, выдаваемая в производство, должна имет ь штампы и подписи главного инженера группы заказчика «УТВЕРЖДАЮ к производству работ» и главного инженера мостостроительной организации «СОГЛАСОВАНО к производству работ».

Отсту п ления от согласованной и утвержденной проектно-т ехнологической документации допускаются по согласованию с заказчиком и проектной организацией с внесением соответствующих изменений в рабочие чертежи КМ, КМД и ППР.

3 .3 Заводские и монтажные фрикционные соединения на высокопрочных болтах должны выполняться специализированными организациями, имеющими лицензию на производство указанных работ, обученные кадры ИТР и рабочих, соответствующее оборудование и инструмент.

Руководство по выполнению монтажных работ с фрикционными соединениями осуществляется специалистом, имеющим специальное образование и практический опыт по монтажу стальных конструкций. Руководитель монтажных работ должен назначаться приказом по мостостроительной организации.

К выполнению фрикционных соединений допускаются монтажники мета лл оконст рукци й, достигшие 18 -летнего возраста, прошедшие соответствующее обучение и сдавшие экзамен.

3 .4 Технические службы завода или мостостроительной организации должны организовать службу контроля качества выполнения фрик ционных соединений на всех стадиях технологического процесса: обработки контактных поверхностей элементов и деталей, подготовки метизов, сборки соединений, постановки и натяжения болтов, приемки готовых соединений. При необходимости контролю подлежит также коэффиц иент закручивания высокопрочных болтов по указаниям приложения А.

Илон Маск рекомендует:  Описания кодов состояния rfc 2068

Качество подготовки контактных поверхностей должно контролироваться испытанием образцов-свидетелей на сдвиг по указания м раздела 8 настоящего СТП .

4 Обработка контактных поверхностей фрикционных соединений

4.1 Для обеспечения расчетных коэффициентов трения μ применяют следующие виды обработки контактных поверхностей фрикционных соединений:


0 ,58 — дробеструйную или пескоструйную обработки без последующей консервации;

0 ,50 — дробеструйную или пескоструйную обработки одной поверхности с консервацией ее полимерным клеем и утоплением в него карборундового порошка, а другой поверхности — стальными щ етками без консервации;

0 ,42 — газопламенную обработку без консервации;

0 ,35 — обработку стальными щетками без консервации;

0 ,38 — дробеметную обработку двух поверхностей без последующей консервации;

0 ,61 — дробеметную двух поверхностей с последующим их газопламенным нагревом до 250 — 300 °С на кольцевых зонах вблизи отверстий площадью не менее площади ш айбы (для заводских условий).

Вид обработки контактных поверхностей фри кц ионны х соединений должен быть указан в чертежах КМ.

4 .2 Перед обработкой контактных поверхностей с них необходимо уд алить наждачным кругом все дефекты и неровности, в том числе заусенцы вокруг отверстий, препятствующие плотному прилеганию элементов и деталей.

Образуемая при снятии заусенцев фаска вокруг отверстий не должна превышать 0 ,5 мм в плоскости деталей.

4 .3 Не допускается последующ ее загрязнение и замасливание подготовленных контактных поверхностей элементов и деталей. Рабочие, занятые подготов кой контактных поверхностей, кантованием, переноской, разгрузкой и монтажом, должны работать в чистых рукавицах, использовать чистые такелажные приспособления и т.п.

Монтажные элементы и детали с подготовленными контактными поверхностями не допускается располагать в непосредственной близости от механи з мов с двигателями внутреннего сгорания, гидравлических домкратных и насосных установок и т.п.

Очищенные фасон ки , накладки и другие мелкие монтажные элементы над лежит хранить в вертикальном положении под навесом. Не допускается контакт очищенных элементов с грунтом.

4 .4 Повторной обработке контактные поверхности подлежат: при попадании на контактные поверхности грязи, масла, краски; образовании льда и инея; несоблюдении указанных ниже в разделе 6 сроков сборки соединений и натяжения всех высокопрочных болтов.

4 .5 Лед и иней с контактных поверхностей допускается удалять осушением газопламенными горелками; масло и краску — газопламенной обработкой (огневой очисткой). Продукты горения удаляют с остывшей поверхности чистыми синтетическими волосяными щетками.

Требования к повторной обработке кл еефрикц ионны х покрытий и удалению с них загрязнений приведены в пп. 4.38 и 4.39 настоящ его СТП.

4 .6 Повторная обработка контактных поверхностей не требуется в случае образования на них налета ржавчины из-за попадания на них атмосферных осадков или конденсации водяных паров непосредственно на сборке в период времени, который не превышает сроки, указанные в п. 6.2.

Примечание . Налетом ржавчины является легкая ржавчина, которая может быть удалена с сухой поверхности ч истой синтетической волосяной щеткой.

Технология пескоструйной очистки

4 .7 При пескоструйной обработке прокатная окалина и ржавчина должны быть полностью удалены с образованием чистой однородной поверхности металла светло-серого цвета.

Шероховатость поверхности металла после обработки должна составлять не менее R Z 40 . Оценку шероховатости поверхности следует производить визуально сравнением с эталоном по ГОСТ 2789.

При обработке следует обеспечивать первую степень обезжиривания и не ниже второй степени очистки от окалины и окислов по ГОСТ 9.402.

4 .8 Для пескоструйной обработки следует применять просушенный кварцевый песок (влажностью не более 2 % ) фракции 0 ,6 — 2 ,5 мм. Указан ным требованиям удовлетворяют пески для экипировки локомотивов (Технические условия на песок для песочниц локомотивов, МПС, 1968 ), а также пески для строительн ых работ и приготовления асфальтобетона по ГОСТ 8736 с дополнительным просеиванием.

Для сушки песка, приготовляемого на строительстве, рекомендуется применять барабанные вра щ ающиеся печи, работающие на жидком топливе

4 .9 В состав пескоструйной установки (рис. 1) входят пескоструйный аппарат, загрузочный бунке р, компрессор, воздухосборник (ресивер), два мас лов лаг оот делител я, воздушный шланг, шланг для подачи песчано- возду шной смеси, наконечник с соплом. Нормаль ная работа пескоструйного аппарата обеспечивается п ри давлении сжатого в оздуха на в ходе 0 ,35 — 0 ,50 МПа.

Примечание . Рекомендуется включать в состав пескоструйной установки после компрессора радиатор, обдуваемый с помощью вентилятора наружным воздухом, для уравнивания темпер ату ры сжатого воздуха с т емпературой наружного воздуха.

Рис. 1 . Схема пескоструйн ой установ ки :

1компрессор; 2ресивер; 3 — ма сло вла гоот делител ь; 4 — з агруз очный бункер с песко м; 5 — пескос труйный аппарат; 6 — пи столет-распыл итель с с оплом

4 .10 Для пескоструйной обработки контактных поверхностей рекомендует ся приме нять с ледующее оборудов ан ие:

— при боль ш их объемах работ — двухкамерные пескоструйные аппараты непрерывного действ ия или сп аренные однокамерные аппараты;

— при сре д них к больши х объемах работ — однокамерные пескоструйные аппараты з агрузочной в местимостью 120 — 200 л песка с быстродействующими затв ора ми, обеспечивающ ими минимальные перерывы в работе при зарядке аппаратов песком;

— при малых и средних объемах работ — бескамерные пескоструйные аппараты.

Общий расход сжатого воздуха при пескоструйной обработке определяют исходя из расхода воздуха на сопло в пределах 2 ,5 — 4 м 3 / мин. И уточняют по номограмме на рис. 2 в зависимости от да вления и диаметра

Рис. 2 . Номограмма расхода жидкого топлива

4 .11 Для подачи сжатого воздуха к пескост руйному аппарату применяют резиноткане вые рук ав а диаметр ом 25 мм типа «Г» по ГОСТ 18698, а для подачи песчано-в оздушн ой смеси к распылителю — ру кава диаметром 32 мм типа «Ш» по тому же стандарту.

4 .12 . Пр и пескоструйной обработке откр ытых поверхностей применяют со пла: металлические со сменными дет алями; ми нер ал окерам ически е и металл омин ер ал ок ерами ческ ие (пр иложение Б). Более пред почт ител ьны обеспе чивающи е наиболь шую пр оизводительность оч истки и долговечные (работающие в течение 80 — 100 ч) мет алломинерал окер ами чески е, а также мин ерал окерами чески е сопла.

Металлические сопла применяю т при малых объемах р абот. Для повышения долговечности мет аллических сопе л до 5 — 7 ч ре коменд уется подвергать их рабочую повер хность термообработке до твердости HRC 40 .

Для очистки поверхностей в «вилках» и труднодоступных местах используют щелевые сопла.

Размеры выходных отверстий сопел с учетом износа не должны п ревышать 8 — 10 мм.

При пескоструйной обработке сопло располагают на расстоянии 10 — 15 см и под углом 50 — 75 ° к очищаемой поверхности.

4 .13 Сжатый воздух, подаваемый в пескоструйные аппараты, должен б ыть очищен от влаги и масла.

Качество очистки воздуха проверяют не реже одного раза в смену, направля я струю сжато го воздуха из сопла на лист чистой бумаги с нан есенными на нем чернильным карандашом линиями.

Воздух считают достаточно чистым, если при обдуве в течение 1 мин. на бумаге не появляются следы масла и влаги, а карандашные линии не темнеют.

При неудовлетворительной очитке воздуха меня ю т набивку фильтра масловлаг оо тдели теля (приложение В). При этом отработанный кокс заменяют свежим, войлочные прокладки промывают бензином, а селикагел ь под вергают регенерации, после чего вновь проверяют качество очистки воздуха.

Рекомендуется использовать масловлагоо т делит ели непрерывного действия.

4 .14 Остатки песка и пыли с поверхностей, подвергнутых пескоструйной обработке, следует удалят ь сжатым воздухом или чистой волосяной щ еткой. Протирать обработанные поверхности вет ошь ю не допускается.

4 .15 Пескоструйную обработку проводят с соблюдени ем п равил техники безопасности и охраны труда, излож енны х в разделе 9.

Результаты контроля качества обработки заносят в журна л в ыполнения монтажных соединений на болтах с контролируемым натяжением (форму журнала см. в приложении 5 СНиП 3.03.01-87 ).

Газопламенная обработка

4.16 Газопламенная обработка контактных поверхносте й заключается в очистке их кислородно-ацетиленовым пламенем с последующим удалением образ овавшихся продуктов сгорания.

Допускается применени е пропа н-бутана или природного газа взамен ацетилена по специальной инструкции .

При очистке контактных поверхностей необходимо полностью удалять масло, гр я зь, ржавчин у, отс тающую окалину, иней, лед.

4.17 Газопламенную об работку ведут при давлении кислорода 0 ,5 — 0 ,6 МП а и дав лении ацетиле на 0,04 — 0 ,05 МПа. Горение должно происходить с наибольшей возможной подачей кислорода. Для этого при полностью открытом ацет иленовом вентиле горелки кислородный вентиль след ует открывать наст олько, чтобы при свободном горении на воздухе ядро пламени отрывалось от сопла горелки, но не гасло, а при соприкосновении с поверхностью металла соединялось с соплом.

Следует применять ацетилен по ГОСТ 5457.

4.18 Горелку при газопламенной обработке с использовани ем ацетилена перемещают по обрабатываемой поверхности со скоростью 1 м/мин. Предпочтителен способ передвижения горелки на себя, позволяющи й более равномерно перемещать горелку. Кажд ым последующим п роходом пламени следует перекрывать предыдущий на 15 — 20 мм. Во избежание коробления металл толщиной 5 — 10 мм очищают за два прохода при скорости перемещения горелки 1 ,5 — 2 м/мин.

Газопламенная обработка поверхности металлопроката толщиной менее 5 мм не допускается.

Угол наклона горелки к очищаемой поверхности должен быть в пределах 40 — 45 °, Увеличение угла наклона сверх 45 ° вызывает обратный удар пламени (рис. 3 а , б).

Рис. 3 . Газопламенная обработка контактн ых поверхностей.

а — требуемый угол н а клона горелки; б — завышенный (н едопустимый ) угол наклона

4.19 При газопламенн ой обработке пов ерхностей следует применять ац етилен из баллонов высокого давления. В исключитель ных случаях допускается использовать стац ионарные генераторы высокого давления, которые должны обеспечивать достаточну ю производительность и стабиль ное д авле ние в соответствии с требованиями п. 4.17.

4 .20 Обрабатывать поверхности следует широкозахватными многопламенными горелками (огнев ыми щетками ) типа ГАО-60 и ГАО-2 -72 (рис 4). Пост очистки комплектуют оборудованием, перечень которого привед ен в приложении Г.

4 .21 Продукты сгорания и отстающую о калин у, ост авши еся на конт акт ных поверхностях после газопламенной очистки, н ужно удалять проволочными щетками, при этом д оводить п ов ерхность до ме таллического блеска не допускает ся. Прим енять для удаления продуктов сгорания в етош ь, мешковину и другие материалы органического происхождения не допускается.

Рис. 4 . Широкопламенная ки слородно-ацети лен овая горелка ГАО-60

Результаты по контролю качества обработанных поверхностей за н осят в журнал. Ориентировочный расход материалов для газопламенной очистки принимают: ки слорода 1 м 3 , ац етилена 0 ,6 м 3 на 1 м 2 очищаемой пов ерхности.

Обработка стальными щетками

4 .22 Поверхности, подлежащие обработке стальными щетками, предварительно должны быть очищены от масла, краски, инея и льда. Масло и краску удаляют растворителями или газопламенной горелкой, лед — нагревом.

При обработке стальными щетками с контактных поверхностей удаляют рыхлую ржавчину и непрочнос ц еп ленную , отстающую прокатную окалину. Наличие на обработанной поверхности следов оставшейся ржавчины черного цвета и отдельных участков прочносцепл енной окалины не является браковочным признаком.


4 .23 Для обработки следует применять механизированный инструмент с электрическим или пневматическим приводом (приложение Д). В качестве рабочего органа используют дисковые щетки размером 30 x150 мм, а также радиальные щетки типа РВ или торцевые типа ТВ с ворсом из высокопрочной проволоки, свитой в жгуты. Ворс щ еток должен быть обезжирен.

4 .24 При работе щетку следует перемещать по поверхности детали с легким нажимом. Направление вращения щеток периодически меняют.

Доводить оч и щаемые поверхности д о металлического блеска не допускается.

После обработки стальными щетками с контактных поверхностей необходимо удалить сжатым воздухом или чистой волосяной щеткой остатки отслоившейся окалины, пыли и ржавчины. Результаты контроля качества обработки контактных поверхностей заносят в журнал.

Дробеструйная и дробеметная обработка

4 .25 Для дробеструйной обработки контактных поверхностей следует применять металлическую дробь 0 ,8 ; 1 ,0 или 1 ,2 по ГОСТ 11964 марок Д ЧК , ДСК и ДСР, а для дробемет ной обработки — марки ДСЛ.

4 .26 Дробеструйную обработку контактных поверхностей рекомендуется выполнять беспыльным дробеструйным аппаратом, а дробеметную обработку на механизированных установках в заводских условиях.

4 .27 Качество очистки контактных поверхностей дробеструйной и дробеметной обработкой контролируют в соответствии с требованиями пунктов 4.7 и 8.7.

Образование клеефрикционных покрытий

4 .28 В соединениях с кл еефрикц ионны ми покрытиями несущ ая способность определяется введением между контактными поверхностями промежуточного слоя из абразивного материала.

Для образования клеефри кц ионного покрытия на поверхность наносят эпоксидный клей и внедряют в него порошковый абразивный материал. Клей защищает контактную поверхность от коррозии и удерживает выступающие над слоем клея зерна абразивного материала, которые обеспечивают расчетный коэффиц иент трения по контакту.

4 .29 Материалы, применяемые для устройства кл еефрикцион ны х покрытий, должны иметь паспорта (сертификаты), отвечать требованиям стандартов, технических условий и настоящих норм.

4 .30 Кл еефрикц ионны е покрытия наносят на контактные поверхности малогабаритных деталей (фасонок, накладок, прокладок и т.п.), а соприкасающиеся с ними поверхности крупногабаритных элементов (поясов, раскосов и т.п.) очищают от отслаивающейся окалины, ржавчины, краски, масла, льда и др. Очистку контактных поверхностей крупногабаритных элементов осущ ествляют металлическими щетками.

Разрешается нанесение кл еефрикц ионных покрытий на обе соприкасающиеся поверхности.

На строител ь ной площадке кл еефрикцио нны е покрытия следует выполнять в крытых помещениях.

4 .31 Технология нанесения клеефрикционных покрытий включает следующие операции: очистку контактной поверхности, приготовление клея, нанесение клея на контактную поверхность, нанесение и наполнение абразивным порошком пленки клея, удаление излишков абразивного порошка, выдержку до отверждения клея.

4 .32 Контактные поверхности под кл еефрикц ионн ое покрытие очищают на механизированных установках посредством дробеструйной, дробем етной или пескоструйной обработки. Шерохов атость поверхности металла подготовленной под нанесение кл еефрикц ионного покрытия (э поксидного клея) не должна превышать R Z 60 . Оценку шероховатости следует производить визуально сравнением с эталоном.

На очи щ енных поверхностях перед нанесением эпоксидного клея не должно быть окалины, краски, масляных пятен, влаги и других загрязнен ий. Степень обезжиривания должна соответствовать требованиям п. 4.7.

Длительность переры в а между очисткой и нанесением клеефрикционного покрытия не должна превышать 12 ч при относительной влажности воздуха не более 80 % . Загрязнения, обнаруженные на очищенных поверхностях, перед нанесением кл еефрикци онного покрытия следует удалить ацетоном, а ржавчину — повторной очисткой.

4 .33 Используемый при очистке поверхностей сжатый воздух, во избежание снижения адгезии слоя консервации, должен быть очищен от масла и влаги включаемым в воздушную сеть масловлагоотделит ел ем (см. п. 4.13 и приложение В).

4 .34 Для создания клеевой пленки клеефрикционного покрытия следует применять эпоксидный клей одного из следующих составов (% по массе):

Эпоксидная смола ЭД -20 по ГОСТ 10587 100

Отвердит ел ь И6М по ТУ 6-10-1438 -79 50

Ускоритель У П 606 /2 по МРТ У 6 -09 -6101 -69 0 — 3

Ацетон (растворитель) по ГОСТ 2768 0 — 10

Эпо к сидная смола ЭД-20 по ГОСТ 10587 100

О тв ердитель УП-0633 М по ТУ 6 -05 -241 -46 -76 20

Ацетон (растворитель) по ГОСТ 2768 10 — 20

или изопропиле н ов ый спирт по ТУ 6 -09 -402 -81 10 — 20

Клей следует приготовлять непосредственно перед его нанесением на очищенные контактные поверхности, путем смешивания всех компонентов и тщательного перемешивания полученной массы до однородности состава. Приготовленный клей должен быть израсходован за время не более 1 — 2 ч после введения от вердителя.

Расчет количества клея ведут по норме 100 г/м 2 покрываемой поверхности.

4 .35 Наносить клеефрикционное покрытие на очищенные поверхности следует при температуре не ниже плюс 10 °С и вл ажности воздуха до 80 % . Контактная поверхность при этом должна быть в горизонтальном положении.

Клей наносят на очищенные и сухие контактные поверхности равномерным слоем, без пропусков и потеков, при помо щ и резинового валика. Толщина клеевой пленки должна составлять 60 — 80 мкм.

Для обеспечения нанесения клеевой пленки требуемой толщины при различных температурах наружного воздуха вязкость клея регулируют кол и чеством растворителя в пределах рецептуры по п. 4.34. Для замера толщины клеевого покрытия рекомендуется использовать магнитные толщ иномеры МТ-10 Н, ВТ-30Н .

4 .36 В качестве абразивного материала в кл ееф рикц ион ны х покрытиях следует применять: карбид кремния зеленый или черный (карборунд) по ОСТ 2 МТ 74 -8 -78 одного из следующих номеров зернистости шл иф-порош ка: № 8 , 10 , 12 по ГОСТ 36470 (или их смеси). Данные о карбиде кремния приведены в приложении Е.

Сухой абразивный порошок — карбид кремния наносят на п оверхность клея до его отверждения (загустения).

На всю поверхность, покрытую клеем , следует насыпать абразивный порошок слоем толщиной ориентировочно 2 мм и внедрить зерна в клей до их соприкосновения с поверхностью металла путем прокатывания по всей поверхности вдоль и поперек не менее четырех раз металлическим катком массой 6 кг при ширине 15 см.

При нанесении абразивного материала пропуски недопустимы.

Излишки абразивного материала (неприлипший порошок) удаляют кантованием детали на ребро и легким простукиванием по ней. Осыпавшийся порошок после просеивания может быть использован для дальнейшей работы.

В период полимеризации клея не допускается попада н ие атмосферных осадков на контактные поверхности.

Примерный расход абразивного порошка — 280 — 330 г/м 2 .

4 .37 Качество кл еефрикц ионного покрытия контролируют наружным осмотром (визуально) и замером его толщины. Покрытие должно быть равномерно распределено по поверхности без пропусков. Толщина клеефрикционного покрытия (клея с абразивом) должна составлять 160 — 250 мкм. Толщину следует контролировать толщиномерами.

По окончании полимеризации клея (при температуре 20 °С — через 24 ч, а при температуре 60 °С — через 2 ч) детали штабелируют, пакетируют и подают на монтаж или хранение. Детали пакетируют по маркам покрытием внутрь через резиновые или деревянные прокладки, стягивая болтами.

Максимальны й срок хранения деталей с кл еефрикц ионны м покрытием в крытом помещении — 1 г од.

4 .38 При хранении и транспортировании деталей монтажных соединений кл еефрикц ионное покрытие контактных поверхностей следует предохранять от механических повреждений. Детали и пакеты следует закреплять от самопроизвольного перемещения и опрокидывания. Грузить детали «навалом» и сгружать «сбросом» не допускается.

Попавшие на кл еефри кционны е покрытия грязь, масло и краски, а также образовавшиеся на них иней и лед следует удалять без повреждения покрытия. Грязь удаляют волосяной щеткой с промывкой водой, масло и краску — растворителями (ацетон, скипидар, уайт-спирит, бензин и т.п.), иней и лед — сжатым подогреваемым не более чем до 40 °С воздухом. Температуру сжатого воздуха контролируют термометром. После смыва загрязнений остатки воды и растворителя следует удалить сжатым воздухом.

4.39 Кл еефрикци онное покрытие на контактные поверхности следует наносить повторно в следующих случаях:

— при невозможности удалить случайно попавшую краску;

— при повреждении покрытия в результате подрыва слоя клея ржавчиной, механических воздействий, в том числе от правки металла , или температурных воздействий;

— по истечении срока хранения.

Повторную обработку проводят после снятия покрытия, в соответствии с требованиями , изложенными выше.

4 .40 Сведения по правилам техники безопасности при нанесении кл еефрикц ионног о покрытия даны в разделе 9.

Результаты проверки качества клеефри кц ионны х покрытий заносят в журнал.

5 Подготовка высокопрочных болтов, гаек и шайб

5 .1 . Для мостовых конструкций должны применяться болты, гайки и шайбы, указанные в проекте и соответствующие ГОСТ 22353 — ГОСТ 22356. Болты поставляют, как правило, в комплекте с конструкциями. Каждую партию болтов (до 1000 кг ), гаек и ш айб (до 500 кг) снабжают сертификатом завода-изготовителя, в котором должны быть указаны: номер сертификата, наименование завода-изготовителя, условное обозначение изделия, номера партии и плавки, результаты проведенных заводских испытаний механических свойств и коэффициента закручивания.

5 .2 Входной контроль метизов на монтажной площадке производят внешним осмотром, замерами отдельных вызывающих сомнение размеров и определением коэффициента закручивания в соответствии с указаниями приложения А. Коэффициент закручивания при входном контроле проверяют по требованию заказчика или проектной организации.

Метизы следует хранить в условиях, не допускающих их ржавления и загрязнения.

Применение болтов, гаек и шайб без сертификатов, или имеющих на опорных поверхностях и на резьбе ржавчину, не допускается.

5 .3 . Высокопрочные болты, гайки и шайбы перед установкой в конструкцию подлежат подготовке, состоящей из следующих технологических операций: очистки от консервирующей заводской смазки и грязи; сушки, прогонки и смазки резьбы; комплектации и хранения; контроля качества.

При подготовке болтов, гаек и шайб к натяжению контролируют состав моющего щелочного раствора, состав для смазки и при необходимости коэффициент закручивания болтов.

5 .4 Очистку болтов, гаек и шайб от заводской консервации производят в подогреваемом до 80 — 100 °С в щелочном растворе, состоящем из компонентов , указанных в табл. 1.

Метилы в решетчатой таре опускают в емкость со щелочным раствором и выдерживают 15 -20 мин. После этого для лучш ей очистки рекомендуется тару поднять и опустить 3 — 4 раза в моющий раствор. Рекомендуется исполь зовать решетчатую тару вместимостью не более 50 кг метизов.

Составы для очистки высокопрочных болтов, гаек от заводской консервации

Состав, в массовых долях

Каустическая сода (едкий натр) по ГОСТ 2263


Кальцинированная сода (натрий углекислый) по ГОСТ 5100

Натрий фосфорно-кисл ы й (тринатрийфосфат) по ГОСТ 201

Натрий кремниево-кисл ы й (жидкое стекло) по ГОСТ 13078

Моющее средство МС- 18 , МС-15, HC — 8 и др.

Примечание . 1 . Составы нагреваются до 80 — 100 °С .

2 . Использовать керосин для удаления заводской консервации запрещается.

Всплывающее на поверхность масло периодическ и удаляют. Щелочной раствор пригоден для многократного использования. Восполняют его доли вом.

Для обезжиривания метизов рекомендуется использовать емкость вместимостью 1 — 4 м 3 раствора; она должна быть утеплена и снабжена крышкой. Подогрев рекомендуется осуществлять электронагревателями.

Резьба высокопрочных болтов и гаек не должна содержать остатков заводской консервирующей смазки.

После извлечения метизов из щелочного раствора их подвергаю т сушке. Наличие на их поверхности белого налета моющего средства не является браковочным признаком.

Высыхание горячих метизов происходит за несколько минут. Достаточность сушки определяют визуально — в резьбе болтов и гаек не должно быть остатков жидкого щелочного раствора. Допускается досушивать метизы обдувом сжатым воздухом.

5 .5 После очистки и сушки резьбу высокопрочных болтов и гаек прогоняют механизированным способом для удаления непрочной окалины и остатков случайных загрязнений по всей длине нарезки болта так, чтобы впоследств ии гайка легко навинчивалась на резьбу от руки.

Прогонку резьбы выполняют гайковертами или на любом т окарно-винторезн ом станке.

5 .6 Для смазки резьбы болтов и гаек после прогонки рекомендуется опустить их в решетчатой таре в емкость с составом из 80 — 90 % неэтилиров анн ого бензина по ГОСТ 2084 и 20 — 10 % минерального масла по ГОСТ 0799 (типа автол). После извлечения метизов бензин испаряется, а на поверхности остается тонкий слой смазки. Время испарения бензина при поло жи тельной температуре составляет 2 ч, а при отрицательной — 24 ч; ориентировочный расход бензина на 100 кг метизов составляет 2 л, масла — 0 ,25 л.

5 .7 Очищ енные и смазанные болты, гайки и шайбы следует укомпл ектовать и хранить в закрытой таре. При комплектации на болт навинчивают гайку, которую использовали при прогонке резьбы данного болта. Шайбы (2 шт.) должны быть установлены выпуклой стороной к головке болта и гайке.

Период времени от смазки резьбы метизов до их установки в соединение и натяжения гайковертом не должен превышать 10 сут , а до натяжения на расчетное усилие — 20 сут. Более длительное хранение увеличивает коэффиц иент закручивания. В данном случае допускается повторная смазка ук омплектованны х метизов.

5 .8 Контроль коэффициента закручивания в ук омпл ект ованны х метизах может производиться по требованию заказчика или проектной организации. Контроль производят по указаниям приложения А.

6 Сборка соединений

6.1 Сборку фрикционных соединений на высокопрочных болтах производят в следующем порядке:

— совме щ ают отверстия и фиксируют взаимное положение элементов и деталей соединения монтажными пробками;

— устанавливают в свободные отверстия высокопрочные болты и затягивают их гайковертами;

— проверяют плотность стягивания пакета;

— затягивают поставленные высокопрочные болты на расчетное усилие динамометрическими ключами;

— производят герметизацию соединений;

— удаляют пробки и в освободившиеся отверстия ставят высокопрочные болты с затя жк ой их на расчетное усилие.

6 .2 Сборку соединений, включая натяжение всех высокопрочных болтов на расчетное усилие, надлежит выполнять в минимальные сроки, но не более сроков годности обработанных контактных поверхностей:

а) при пескоструйной, дробеструйной и дробеметной обработке, огневой очистке, очистке стальными щетками, дробеметной обработке с газопламенным нагревом поверхности металла в зоне отверстий до 250 — 300 °С — срок годности 3 сут;

б) при очистке одной контактной поверхности металлическими щетками и подготовке ответной ей контактной поверхности нанесением кл еефрикционн ого покрытия — срок годности 3 сут;

в) при подготовке всех контактных поверхностей соединения нанесением кл еефрикци онного покрытия — срок годности 1 год.

При невыполнении выше указанных сроков требуется повторная подготовка контактных поверхностей элементов и деталей. В указанные сроки допускается не включать работы по замене болтами пробок , устан овленных при сборке соединений.

6 .3 Пакеты деталей в фрикционных соединениях должны быть плотно стянуты. Это требование относится и к зонам с уступами в стыках с накладками и фасонками .

При уступе более 0 ,5 мм рекомендуется обработка его абразивным инструментом для обеспечения плавного перехода с уклоном 1 : 10 на длине до 30 мм от обреза детали. При уступе более 3 мм следует применять прокладки из стали той же марки, что и для основных деталей. Применение прокладок должно быть согласовано с проектной организацией.

6 .4 Совпадение отверстий собираемых элементов и деталей после постановки точеных пробок должно обеспечивать свободную без перекосов, повреждения резьбы и приложения усилий постановку болтов. При невыполнении этих требований соответствующие отверстия допускается рай беров ат ь.

Илон Маск рекомендует:  Что такое код pack

Прочистка, сверление и рассверливание отверстий в соединениях на высокопрочных болтах допускается только в плотно стянутых пакетах и без применения смазочно-ох л ажд ающих жидкостей и воды.

6 .5 Каждый болт в конструкцию следует устанавливать с двумя шайбами (одна — под головку, другая — под гайку). Если это конструктивно не возможно, то допускается в соединениях с разностью диаметров отверстий и болтов не более 3 мм ставить болт с одной шайбой под деталью, которая при натяжении будет вращаться (т.е. располагая ее под гайкой — при натяжении болта вращением гайки, под головкой болта — при натяжении болта вращением головки). Не допускается постановка под гайку или головку болта двух и более шайб.

Длину болтов назначают из условия, что в каждом затянутом болте со стороны гайки должно оставаться не менее одного полного витка и н е более 6 витков резьбы.

В соединениях прокатных профилей с непараллельными плоскостями полок надлежит применять клиновидные шайбы, предотвра щ ающие перекос гаек и головок болтов. Клиновидные шайбы, по возможности устанавливают под деталь, не вращающуюся при натяжении болта, или принимают меры против их поворота во время натяжения.

6 .6 Количество пробок для фиксации проектного положения элементов монтажных соединений по условию совмещения отверстий и предупреждения их сдвига во время сборки должно быть не менее 10 % количества отверстий и не менее 3 шт. Количество высокопрочных болтов по условиям стягивания пакета должно быть не менее 20 % количества отверстий. При числе отверстий менее 10 устанавливаются 2 — 3 пробки и 1 — 2 болта.

Места и стадии установки монтажных пробок и высокопрочных болтов, а также стадии натяжения болтов указывают в технологических картах проекта производства работ.

Извлекать пробки допускается после постановки во все свободные от в ерсти я высокопрочных болтов и натяжения их на нормативные усилия.

Номинальный диаметр точеных пробок принимают на 0 ,2 мм меньше проектного диаметра отверстий. Длина цилиндрической части пробки должна на 10 — 15 мм превышать толщину собираемого пакета. Пробки должны изготавливаться из сталей, марок Ст5п с2 ( ГОСТ 535), 35 -2 -б ( ГОСТ 1050), 09Г2 -6 ( ГОСТ 19281). В отверстие пробку следует устанавл ивать легкими ударами кувалды (подбойки) массой не больше 2 кг. Запрещ ается забивка пробок сильными ударами кувалды в отверстия с недопустимой чернотой.

6 .7 Собранные соединения после проверки плотности стягивания пакета и натяжения высокопрочных болтов необходимо защитить (загерметизировать) от попадания влаги на контактные поверхности. Для этого по всему контуру соединения наносится шпатлевка или грунтовка с наполнителем из цемента, мела, каолина. Рекомендуются шпатлевки марок ХВ-004 , ХВ-005 , ЭП -0010 . После герметизации соединения все его элементы, в том числе головки болтов, гайки и шайбы, должны покрывать ся грунтовкой в 1 — 2 слоя. Щели в местах перепада толщ ин необходимо заполнить замазкой на основе применяемой грунтовки и сухого наполнителя. Зазоры в стыках рекомендуется заполнять стекл олент ой, пропитанной грунтовкой с добавлением наполнителя.

7 Натяжение высокопрочных болтов

7.1 Натяжение высокопрочных болтов на расчетные усилия следует производить закручиванием гайки с обеспечением требуемого крутящего момента (натяжение по крутящему моменту). Производить натяжение высокопрочных болтов по уг лу поворота не допускается.

Натяжение болтов с регулированием усилий по величине крутящего момента осуществляют, как правило, в два этапа: на первом этапе болты затягивают при помощи гайковертов на 50 — 90 % расчетного усилия для обеспечения плотности прилегания деталей пакета, а на втором — болты дотягивают до полного расчетного усилия динамометрическими ключами статического действия с контролем натяжения по величине прикладываемого крутящего момента. Применение на втором этапе натяжения инструмента д инамического действия (гайковерты ударно-импульсного действия, редкоударны е гайковерты и т.п.) не допускается.

7 .2 Натяжение болтов на первом этапе осуществляют в проц ессе их установки при сборке соединении и замене пробок. При этом используют

пневматические гайковерты ударно-импульсного действия (приложение Ж ).

В начале натяжения гайковертами головку болта (или гайку, если болт натяг ивают вращением за головку) следует придерживать от проворачивания. Если проворачивание по мере натяжения болта не прекращ ается, болт и гайка подлежат замене.

7 .3 Натяжение болтов на втором этапе (до расчетных усилий) производят, как правило, после проверки соблюдения проектной геометрии конструкции или ее части согласно СНиП 3.06.04-91, а также после проверки плотности стяжки пакета.

Точность создания крутящих моментов должна быть не ниже ± 15 %.

Для контролируемого натяжения болтов на втором этапе рекомен д уется применять гидравлические динамометрические ключи типа КЛЦ , позволяющие обеспечить регистрацию крутящих моментов с точностью не ниже ±4 %. Допускается применять для натяжения болтов ручные рычажные динамометрические ключи (см. приложение И).

Не допускается применять для натяжения высокопрочных болтов ключи-мул ь типликаторы типа КМ и УК М с н есоосны м вращением входного и выходного валов.

7 .4 Величину крутящего момента (Н· м), прикладываемого к гайке или головке болта, определяю т по формуле

где К — коэффициент закручивания;

Р — контролируемое усилие натяжения болта без учета потерь от релаксации, к Н ;

d номинальный диаметр резьбы болта, мм.

Для высокопрочных болтов, выпускаемых Воронежским, Улан-Удэнским и Курганским мостовыми заводами по ГОСТ 22353 — ГОСТ 22356 значения Р и Мкр даны в табл. 2. При этом коэффициент закручивани я К принят равным 0,175 .

Особенности термообработки сварных соединений и методы ее проведения

Автор: Анастасия Исакова · Опубликовано 05.02.2020 · Обновлено 25.11.2020

В процессе сооружения конструкций из металла выполняют различные процессы. Так, термообработка сварных швов проводится в процессе работы с металлами и их сплавами. Это позволяет изменить их свойства и структуру. Для термоооброботки сварных соединений используют определенный инструмент, в зависимости от выбранного метода. Зачищенный металл поддается обработке.

Основные способы обработки сварных швов

Зачистка сварных швов после сварки проводится тремя методами:

  • Термическая обработка. С помощью этого метода устраняют остаточное напряжение в металле, которое возникает в результате проведения сварки. Термическая обработка сварного шва проводится по местной и общей технологии. В первом случае речь идет о нагреве с дальнейшим охлаждением только сварного соединения. Что же касается общей термообработки, то здесь выполняется прогрев непосредственно всей детали. Этот метод зачастую используют для небольших конструкций.
  • Механическая обработка. Суть данного метода заключается в устранении с соединения и прилегающих участков остатков шлаков. Также в процессе обработки производится проверка стыка на прочность. Так, классическим вариантом является зачистка сварных швов с помощью определенных инструментов или постукивание шва. К проверке соединения относятся очень внимательно, так как от этого будет зависеть срок эксплуатации конструкции. Если в результате постукивания возникли трещины, то конструкция отбраковывается, так как прочность соединения нарушено. Что касается остатков шлака, если не выполнить его удаление, то в дальнейшем это приведет к возникновению коррозии участка. Для этого проводится шлифовка сварных швов.
  • Химическая обработка. При таком методе выполняется нанесение на соединение защитного покрытия. Это позволяет предотвратить коррозию металла в процессе эксплуатации конструкции. Самым доступным вариантом является использование грунтовочного лакокрасочного вещества.

При выборе метода обработки сварных швов стоит учесть множество факторов. Прежде всего, это касается рациональности способа в том или ином случае. Большое значение имеет и цель использования конструкции. К некоторым изделиям и соединительным швам предъявляются повышенные требования по прочности и надежности.


Термообработка

Зачастую термообработку сварных стыков используют в процессе сооружения трубопроводных магистралей. Для их создания применяют трубы, которые имеют большой внутренний диаметр и значительную толщину стенок. Это обеспечит прочность и надежность системы в процессе эксплуатации. Но, это создает новую проблему – тяжело провести качественное стыкование труб, которые имеют такие геометрические характеристики.

В процессе сварки происходит нагрев небольшого участка изделия. В результате это приводит к возникновению ряда физических процессов, которые неблагоприятно сказываются на эксплуатации конструкции.

Сама же термообработка сварных соединений проводится в несколько этапов:

  • Пдготовка изделий к сварке. От того, насколько качественно будет выполнена эта работа, зависит прочность соединения.
  • Термообработка места соединения изделий при сваривании.
  • Обработка швов после сварки.

Термическая обработка нужна для того, чтобы улучшить сварные свойства металлических конструкций. Но, прежде всего, изделия и швы поддают отжигу и высокому отпуску.

Зачем нужна?

Сварка производится под воздействием электрической дуги, а также присадочного материала с электрода. При этом температура составляет 1500-5000 0 С. В результате такого нагрева на толстом металле возникают различные негативные явления, которые стоит рассмотреть более тщательно:

  • В месте соединения сварного и присадочного материала возникает большой перегрев. В результате повышается кристаллизация металла, который имеет крупную структуру. Это значительно понижает его пластичность. Также в процессе нагрева происходит выгорание марганца и кремния. Участок металлического изделия стает жестким и теряет свои первозданные технические характеристики.
  • Вблизи шва находится зона закалки, она также испытывает нагрев. Конечно, на нее действует меньшая температура, чем в среде непосредственного соединения присадочного и основного материала. В результате этого в металле происходит закалывание определенных элементов. Участок теряет свою первоначальную пластичность и становится более твердым. Также изменяются показатели материала по ударной вязкости.
  • Зона разупрочнения расположена на удаленном расстоянии от места непосредственной сварки металлических изделий. Она поддается воздействию умеренной температуры, которую излучает электронная дуга. Благодаря непродолжительности этого процесса материал сохраняет свою пластичность. Но, что касается прочности, то она несколько понижается.

В результате проведения сварки металла на металл действует остаточное напряжение, которое может привести к деформации. Это может вызвать некоторые сложности при монтаже объемных конструкций. Особенно это касается мест, где будут устанавливаться новые узлы.

Опасность остаточного напряжения заключается в том, что в дальнейшем оно может вызвать образование трещин. В особенности это касается места сварки. Это недопустимо, так как в дальнейшем это приведет к разрушению соединения.

Ситуация ухудшается, когда в процессе эксплуатации конструкции на место сварки действуют высокие температуры. Это приводит к снижению стойкости металла к коррозийным процессам и цикличной прочности. Это касается и способности металла противостоять хрупкости, которая возникает под действием низких температур.

Особенности проведения

Термическая обработка сварных соединений проводится под высокой температурой, значение которой составляет от 700 до 1000 0 С. Благодаря этому можно устранить последствия неравномерного нагрева, которое проводилось во время дуговой сварки. Особенно это касается металлических изделий, которые имеют значительную толщину. В результате обработки шву придают структуру, схожую с остальным материалом.

Термообработка сварных соединений проводится в три этапа:

  1. Выполняется нагрев участка возле соединения. Для этого используется специальное оборудование, о котором мы поговорим позже.
  2. Участок или все изделие выдерживается под определенной температурой на протяжении определенного времени.
  3. На завершающем этапе выполняется планомерное охлаждение материала до нормальной температуры.

Благодаря такому процессу можно устранить остаточные явления после дуговой сварки, выровнять структуру металла, а также снять напряжение, которое часто является причиной его деформации. Процесс выполняется различными способами. Технология его проведения зависит от толщины и типа материала. Обработка проводится не всегда, но есть случаи, когда она просто необходима.

На видео: как происходит процесс термообработки.

Достоинства и недостатки

Обработка стыка термическим методом обладает определенными достоинствами и недостатками. Среди преимуществ можно выделить:

  • В результате процесса сварные стыки приобретают новые свойства. В результате этого детали станут более пригодными для эксплуатации в определенных условиях. В особенности это касается защиты металла от коррозии.
  • Обработка позволяет устранить некоторые негативные моменты, которые возникли в результате проведения сварных работ.
  • Термическая обработка снимает остаточное напряжение, которое возникает в процессе сварки.

Конечно, чтобы достичь такого результата, необходимо правильно подойти к обработке. В особенности это касается соблюдения некоторых правил. Что же касается недостатков данного метода обработки, то среди них выделяют:

  • Процесс должен выполнять опытный специалист. Это связано с тем, что обработка путем нагрева необратима. А это значит, что устранить допущенные ошибки при этом практически невозможно.
  • Для проведения обработки может понадобиться специальное оборудование, для работы с которым нужны определенные навыки. Особенно когда проводится защита сварных швов трубопроводов.
  • Процедура должна проводиться в точности с предъявляемыми требованиями.
  • В каждом случае подбираются свои параметры обработки.

Если придерживаться определенных правил, то в процессе зачистки стыка не возникнет никаких проблем.

Что подвергают обработке?

Термообработка часто применяется при сооружении трубопроводов различного назначения. В первую очередь это касается труб, которые имеют диаметр более 10 см и толщину стенок 1 см и больше. Процесс выполняется с помощью индукционного нагрева током, частота которого составляет 50 Гц.

Термическая обработка труб довольно проста. Для этого применяют муфельные печи и специальные электронагревательные проволоки, которые имеют достаточную гибкость. Если же изделие имеет толщину не больше 2,5 см, то для обработки используют газопламенный нагрев. Здесь главное равномерно распределить температуру в области соединительного шва.

Термическая обработка проводится не только на кольцевых швах, но и на соединениях, которые имеют другую форму.

При обработке сварных швов стоит учесть толщину и особенности металла. Так, например, если трубопровод изготовляется из стальных труб, толщина стенок которых составляет 45 мм, то процесс необходимо провести сразу после сварки. При этом охлаждение материала не должно достигать 300 0 С. Это касается и изделия толщиной 25 мм.

Если нет возможности выполнить обработку, то шов защищают теплоизоляционным материалом. При первой же возможности выполняют зачистку. Процесс должен быть проведен в течение 3 суток со дня выполнения сварки.

Параметры проведения процесса

Особенности термообработки напрямую зависят от вида и толщины стали. Так, в случае с хромомолибденовой сталью и ее сплавами процесс проводится индукционным или радиационным методами.

Итак, в зависимости от толщины материала и используемого метода, процесс обработки займет следующее время:

Толщина металла, мм

Радиационный метод, мин

Индукционный метод, мин

Если проанализировать таблицу, то можно отметить, что обработка металла индукционным методом занимает меньше времени. Это объясняется особенностями проведения процесса.

Какое оборудование используется?

Термическую обработку сварных швов проводят с помощью различных средств. При выборе учитывается толщина металла и возможность использования того или иного оборудования в определенном месте. Сегодня существует три основных метода нагрева околошовного участка. Рассмотрим каждый из них.

Индукционное

На месте устанавливается специальный аппарат, который вырабатывает переменное напряжение высокой частоты. К нему подключается нагревательный элемент, в качестве которого используется гибкий провод. Его наматывают на сварочное соединение, которое предварительно окутывают теплоизоляционным асбестом. Эта технология используется для обработки горизонтальных и вертикальных швов.

Провод наматывается к изолятору вплотную. При этом между витками оставляется зазор толщиной 2,5 см. В результате, с обеих сторон шва покрывается по 25 см изделия. Когда витки будут установлены, согласно всем требованиям и нормам, аппарат включается. При этом учитывается время работы оборудования. Это напрямую зависит от толщины металла. В процессе работы аппарата через витки проходит напряжение, которое создает индукцию, а также нагрев металла.

Для выполнения обработки также широко используют специальные пояса, которые содержат определенное количество проводов. Это позволяет без особых усилий и быстро подготовить изделие к зачистке после сварки.

На видео: индукционный нагрев трубы.

Радиационное

Не меньшей популярностью пользуется радиационный способ обработки сварных швов. В качестве нагревательного элемента используются специальные нихромовые провода. Через них пропускается напряжение, что приводит к их нагреву. Здесь стоит отметить, что в процессе не берет участие индукция. Нагрев материала осуществляется с помощью раскаленной проволоки. Тэны укладываются на основу из теплоизоляционного материала.

Газопламенное

Данный метод является самым дешевым. Для термообработки сварных участков используется ацетиленовая смесь и кислород. Метод используют для обработки материалов, толщина которых составляет не более 10 см. На горелку, заполненную горючей смесью, устанавливается мундштук, который имеет крупные отверстия. Чтобы обеспечить равномерную подачу тепла к обрабатываемой поверхности, на сопло надевают асбестовую воронку. Это позволяет распределить пламя на ширину в 25 см.

При использовании данного способа стоит учесть некоторые особенности. Так, чтобы выполнить качественную термообработку околошовных участков, необходимо нагревать их одновременно. А это значит, что в процессе берут участие сразу две горелки.

Виды термической обработки

Термическое воздействие на соединение сваркой может выполняться несколькими способами. При этом учитывается цель данного процесса. Среди основных методов выделяют:

  • Термический отдых. В данном случае материал подвергают нагреву до 300 0 С. Такая температура поддерживается на протяжении двух часов. В результате процесса происходит снижение водорода в сварочном шве, а также снимается остаточное напряжение. Данный метод зачастую используют к материалам, которые имеют толстые стенки, а также там, где нет возможности применить другие технологии.
  • Высокий отпуск. При такой технологии изделие поддают нагреву при температуре до 700 0 С. Такая обработка длится около трех часов. Время действия тепла на материал напрямую зависит от его толщины. Этот метод позволяет снять остаточное напряжение практически на 90%. Если речь идет об обработке низколегированной стали, то в результате происходит разрушение закалочной структуры и карбиды становятся более крупными. Таким образом, можно достичь повышения пластичности и ударной вязкости. Зачастую эта технология применяется к перлитным сталям.
  • Нормализация. Данный метод подразумевает одновременное нагревание материала и сварного шва до температуры в 800 0 С. При этом термическая обработка не должна превышать 40 минут. С помощью нормализации можно частично снять остаточное напряжение. Но, главным достоинством является то, что в результате обработки получается однородная и мелкозернистая структура. Это в свою очередь улучшает механические свойства шва и околошовных участков. Нормализация зачастую используется на материалах, которые имеют небольшую толщину.
  • Аустенизация. Материал разогревается до температуры в 1100 0 С. Термическое воздействие продолжается на протяжении двух часов. После этого материал охлаждается на воздухе. Не рекомендуется выполнять принудительное охлаждение, так как это приведет к снижению прочности металла, а в результате к появлению трещин. Аустенизация используется на высоколегированных сталях. С ее помощью повышается пластичность материала, и снижается остаточное напряжение.
  • Стабилизирующий отжиг. Метод используется для обработки материалов с наложенным швом. Он подвергается нагреву температурой в 970 0 С на протяжении трех часов. По истечению данного времени материал поддают естественному охлаждению на воздухе. С помощью стабилизирующего отжига можно предупредить возникновение межкристаллической коррозии. Зачастую технологию применяют на высоколегированных сталях. Это позволит защитить участки от коррозии.

Термическая обработка применяется на изделиях из различных металлов. С ее помощью повышают их срок эксплуатации. Чтобы правильно провести процесс, необходимо тщательно подойти к выбору рабочей температуры, способа нагрева, а также времени проведения термической обработки. С зачищенными изделиями нужно обходиться очень аккуратно, чтобы не повредить их.

Какой способ выбрать?

Выбор технологии проведения термической обработки сварных соединений напрямую зависит от физико-химических характеристик материала. Об этом свидетельствует марка стали. Особое значение специалисты рекомендуют обратить на выполнение технологических требований. В ином случае качество сварного шва значительно понижается, что в дальнейшем может привести к его полному разрушению.

При выполнении термообработки сварного соединения стоит учесть следующие параметры:

  • ширина участка, который будет поддаваться обработке;
  • равномерность теплового воздействия на материал, как по толщине, так и по ширине;
  • длительность нагревания;
  • особенности охлаждения материала после проведения термообработки.

Если учесть все эти особенности, то можно выбрать способ термообработки, который позволит повысить качество соединения. В особенности это касается его прочности.

Контроль температуры


Как уже было сказано, в процессе термообработки необходимо тщательно следить за температурой нагрева. Для достижения этой цели используют специальные средства, такие как термокарандаш и термокраска. При достижении определенной температуры они резко меняют свой цвет. В зависимости от принципа действия, такие терморегуляторы бывают химическими и плавильными.

При достижении определенной температуры, химические регуляторы температуры меняют свой цвет в результате реакции между компонентами. На точность измерения напрямую влияет время термического воздействия на материал, а также колебания давления.

Если нагрев осуществляется на протяжении 3 минут, то погрешность измерений составит не более 10 0 С. Стоит отметить, что изменение оттенка контролеров тепла возникает при критических температурах.

В карандашах и красках второго типа изменение оттенка возникает в результате плавление вещества, которое очень чувствительно к повышению температуры. В отличие от химических термоиндикаторов, эти средства меняются независимо от длительности теплового воздействия. Это позволяет более точно установить температуру нагрева. При этом погрешность составляет не более 2 0 С.

Термоиндикаторы плавления обладают многими достоинствами, среди которых стоит выделить инертность к переменной температуре, разрежению, солнечной радиации, морскому туману и другим негативным факторам окружающей среды, которые могут повлиять на точность измерений.

Термокарандаши и термокраски плавления делятся на два типа:

  • Адсорбентные. Индикатор состоит из пигмента в связующем растворе и суспензии вещества, которое чувствительно к повышению температуры во время проведения нагрева материала. В результате теплового воздействия термочувствительное вещество плавится, после чего происходит его адсорбция цветовым пигментом.
  • Лаки плавления. Они имеют определенную точку плавления. Вещество наносят непосредственно на обрабатываемую поверхность. Оно быстро высыхает, после чего образуется шероховатая поверхность. В результате достижения определенной температуры она станет глянцевой.

На сегодняшний день производством термоиндикаторов занимаются лакокрасочные заводы. Вместе с этим они предоставляют информацию о критических точках плавления того или иного вещества. Это позволяет значительно повысить качество термической обработки сварных швов.

Другие виды обработки

Зачистку швов осуществляют также механическим и химическим методами. Каждый из них имеет свои особенности проведения. Стоит отметить, что комбинирование этих методов позволяет значительно повысить качество обработки.

Механическая

Обработка проводится с помощью проволочной щетки. Но, такой инструмент используют в труднодоступных местах. В иных случаях для зачистки сварных швов специалисты рекомендуют использовать шлифовальное устройство или болгарку, оснащенную лепестковой насадкой или абразивным кругом.

С помощью механической зачистки можно устранить со сварного изделия заусеницы, окислы и другие новообразования, которые возникли в результате проведения сварочных работ.

Зачистка сварочных швов проводится с учетом некоторых нюансов:

  • Особое внимание стоит уделить выбору шлифовального круга. Оптимальным вариантом станет изделие из цирконата алюминия. Особенность этого материала заключается в том, что он обладает высокой прочностью.
  • Лепестки круга должны быть изготовлены на тканевой основе. Это связано с тем, что ткань, по сравнению с бумагой, обладает высокой прочностью. При этом стоит учесть, что такие изделия стоят сравнительно недешево.
  • Для проведения работ могут понадобиться круги с разными абразивными зернами. Поэтому стоит одновременно приобрести несколько изделий.
  • При проведении работ учитывается зернистость круга. Так, если нужно устранить большие окалины, то лучше использовать крупнозернистые насадки. Финишная очистка выполняется мелкозернистыми кругами.
  • Зачистка сварных швов в труднодоступных местах осуществляется с помощью специальных инструментов. Борфрезы имеют различные размеры, что позволяет подобрать оптимальный вариант для того или иного участка. Они устанавливаются на шлифовальную машинку.

Химическая

Чтобы достичь максимального эффекта и защитить конструкцию от коррозии, специалисты рекомендуют сочетать механический и химический методы обработки. Для начала осуществляется очистка сварного шва машинкой или щеткой. После этого материал обрабатывают специальными коррозионно устойчивыми веществами, которые позволяют защитить его от негативных факторов окружающей среды.

Химическая обработка осуществляется методом травления и пассивации. Травление применяют до проведения механической шлифовки. Для выполнения процесса используется химический состав, который обеспечивает образование однородного покрытия, защищающее материал от коррозии. Помимо этого, эти вещества позволяют устранить последствия негативного влияния окружающей среды на материал. В особенности это касается мест, где есть скопления окислов хрома и никеля. Именно там чаще всего возникают коррозийные процессы.

Если деталь имеет небольшие размеры, то в процессе обработке она помещается в емкость, заполненную химическим составом. Время проведение в емкости определяется в соответствии с особенностями сварного изделия. В случае с большими изделиями используют местную обработку. Химический состав наносится непосредственно на обрабатываемый участок.

После травления приступают к пассивации сварного соединения. В процессе обработки на зачищенный участок металла наносится состав, который образует пленку. Такое защитное покрытие позволяет защитить изделие от коррозийных процессов.

В результате нанесения состава возникает химическая реакция, которая объясняется довольно просто. Оксиданты взаимодействуют со сталью, что приводит к освобождению свободного металла с поверхности. Это приводит к активации защитной пленки.

На завершающем этапе выполняется очистка сварных соединений от химических веществ. Для этого используется вода. При проведении процесса стоит соблюдать осторожность, так как в отходах после смывки содержатся токсичные вещества, тяжелые металлы и кислоты. Нейтрализовать кислоту можно с помощью щелочи. Оставшуюся жидкость фильтруют. Отработанная вода утилизируется в специально отведенных для этого местах. При этом учитываются законодательные акты по охране окружающей среды.

Обработка конструкций после сварки является весьма ответственным процессом. Работу должен проводить профессиональный мастер. Это обеспечит высокое качество конечного результата. При желании выполнить обработку сварных соединений можно своими руками. Для этого нужно следовать определенным правилам и советам специалистов.

Главное помнить о средствах безопасности. Это касается всех видов обработки. При термической зачистке опасность заключается в использовании высоких температур. С используемым оборудованием нужно обходиться очень осторожно. Это позволит предотвратить возникновение травм. При проведении работ стоит использовать средства индивидуальной защиты.

ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ

Русско-английский перевод ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ

( напр., в сетях ) connection processing

Русско-английский электронный словарь Edic. Russian-English dictionary Edic. 2012

Еще значения слова и перевод ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ с английского на русский язык в англо-русских словарях и с русского на английский язык в русско-английских словарях.

More meanings of this word and English-Russian, Russian-English translations for the word «ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ» in dictionaries.

  • ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЙ — connection processing
    Большой Русско-Английский словарь
  • ОБРАБОТКА — f. processing, treatment, handling; обработка данных, data processing
    Russian-English Dictionary of the Mathematical Sciences
  • ОБРАБОТКА — Processing
    Русско-Американский Английский словарь
  • ОБРАБОТКА — 1. treatment; ( материала тж. ) processing механическая обработка — machining, machine processing способы обработки ( рд. ) — methods …
    Англо-Русско-Английский словарь общей лексики — Сборник из лучших словарей
  • ОБРАБОТКА — treatment
    Новый Русско-Английский биологический словарь
  • СОЕДИНЕНИЙ — Bonds
    Russian Learner’s Dictionary
  • ОБРАБОТКА — Processing
    Russian Learner’s Dictionary
  • ОБРАБОТКА — refinement
    Russian Learner’s Dictionary
  • ОБРАБОТКА — ж. 1. treatment; ( материала тж. ) processing механическая обработка — machining, machine processing способы обработки ( рд. ) — …
    Русско-Английский словарь
  • ОБРАБОТКА — ж. 1. treatment; ( материала тж. ) processing механическая обработка — machining, machine processing способы обработки ( рд. ) — …
    Russian-English Smirnitsky abbreviations dictionary
  • ОБРАБОТКА — manipulation, manufacturing, handling, processing, treatment
    Russian-English Edic
  • ОБРАБОТКА — (данных) handling, manufacture, manufacturing, process, processing, production, treatment, process work, production work, work, working
    Русско-Английский словарь по машиностроению и автоматизации производства
  • ОБРАБОТКА — жен. 1) processing; working, treatment, handling — подвергать обработке — термическая обработка 2) с.-х. cultivation; tillage товарищество по совместной обработке …
    Русско-Английский краткий словарь по общей лексике
  • ОБРАБОТКА — work, conditioning, handling, labouring, manufacture, processing, (технологическая) treatment
    Русско-Английский словарь по строительству и новым строительным технологиям
  • ОБРАБОТКА — cultivation, handling, (на станке) machining, manufacturing, processing, refinement, treatment, work, working
    Русско-Английский экономический словарь
  • ОБРАБОТКА — (документов, грузов) handling
    Русско-Английский юридический словарь
  • ОБРАБОТКА — см. тж. без обработки ; грубая и чистовая
Илон Маск рекомендует:  Что такое код pdf_open_ccitt

; легко поддающийся обработке ; механическая

; не подвергнутый обработке …
Русско-Английский научно-технический словарь переводчика

  • ОБРАБОТКА — 1) (программного файла) load 2) (напр. данных в САПР) workup
    Современный Русско-Английский словарь по машиностроению и автоматизации производства
  • ОБРАБОТКА — в соч. — антикоррозионная обработка — обработка днища кузова
    Русско-Aнглийский автомобильный словарь
  • ОБРАБОТКА — f treatment machining; working
    Russian-English WinCept Glass dictionary
  • ОБРАБОТКА — см. прошедший специальную обработку Activated carbon. Carbon obtained from vegetable matter and subjected to special treatment .
    Русско-Английский словарь идиом по космонавтике
  • ОБРАБОТКА — conditioning (with)
    Русско-Английский биологический словарь
  • ОБРАБОТКА — жен. 1) processing working, treatment подвергать обработке термическая обработка 2) с.-х. cultivation tillage товарищество по совместной обработке земли – agricultural …
    Большой Русско-Английский словарь
  • ОБРАБОТКА — обработка processing
    Русско-Английский словарь Сократ
  • TREATMENT — сущ. 1) обращение (of ≈ с) to give smb. the silent treatment ≈ не разговаривать с кем-л., бойкотировать кого-л. atrocious, …
    Большой Англо-Русский словарь
  • PROCESSING — сущ. 1) обработка America sent cotton to England for processing. ≈ Америка посылает хлопок в Англию для обработки. processing industry …
    Большой Англо-Русский словарь
  • HANDLING — сущ. 1) обхождение; обращение (с кем-л., с чем-л.) 2) трактовка (темы); подход к решению (вопросов и т. п.) delicate handling, …
    Большой Англо-Русский словарь
  • DENITRIFY — гл.; хим. удалять азот из соединений; денитрифицировать (химическое) (техническое) денитрировать, удалять азот из соединений, денитрифицировать denitrify хим. удалять азот из …
    Большой Англо-Русский словарь
  • DATA — сущ.; мн. от datum 1) мн. от datum 2) часто как ед. данные, факты, сведения; информация actual data ≈ фактические …
    Большой Англо-Русский словарь

  • -IN — суф. хим. образует названия веществ,(в частности многих природных cоединений, лекарств, соединений природного характера) thrombin ≈ тромбин olefin ≈ олефин globulin …
    Большой Англо-Русский словарь
  • WIRING
    Большой Англо-Русский политехнический словарь
  • ON-LINE PROCESSING — 1) оперативная обработка ( данных ) ; обработка ( данных ) в реальном (масштабе) времени; обработка данных в темпе (их) …
    Большой Англо-Русский политехнический словарь
  • WIRING
    Большой Англо-Русский политехнический словарь — РУССО
  • MACHINING
    Англо-Русский словарь по машиностроению и автоматизации производства 2
  • MACHINING
    Англо-Русский словарь по машиностроению и автоматизации производства
  • ХИМИИ — ХИМИИ ИСТОРИЯ Новая структурная теория. С развитием физических теорий о строении атомов и молекул были переосмыслены такие старые понятия, как …
    Русский словарь Colier
  • ХИМИЯ — ХИМИЯ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ Соединения сырой нефти — это сложные вещества, состоящие из пяти элементов — C, H, S, …
    Русский словарь Colier
  • ФОТОСИНТЕЗ — образование живыми растительными клетками органических веществ, таких, как сахара и крахмал, из неорганических — из СО2 и воды — с …
    Русский словарь Colier
  • УГЛЕРОД — УГЛЕРОД Ядро наиболее стабильного изотопа углерода массой 12 (распространенность 98,9%) имеет 6 протонов и 6 нейтронов (12 нуклонов), расположенных тремя …
    Русский словарь Colier
  • ОЛОВО — Sn (от лат. stannum, что первоначально относилось к сплаву свинца и серебра, а позднее к другому, имитирующему его сплаву, содержащему …
    Русский словарь Colier
  • МОЛЕКУЛ — (молекулярная структура), взаимное расположение атомов в молекулах. В ходе химических реакций происходит перегруппировка атомов в молекулах реагентов и образуются новые …
    Русский словарь Colier
  • МИНЕРАЛЬНЫЕ — МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ Алюминий. Бокситы, главное сырье алюминиевой промышленности. Бокситы перерабатываются на глинозем, а затем из криолит-глиноземного расплава получают алюминий. Бокситы …
    Русский словарь Colier
  • КАТАЛИЗ — КАТАЛИЗ Тот бурный промышленный рост, который мы сейчас переживаем, был бы невозможен без развития новых химических технологий. В значительной мере …
    Русский словарь Colier
  • ЖИДКИЙ — состояние вещества, промежуточное между жидким и твердым состояниями. В жидкости молекулы могут свободно вращаться и перемещаться в любых направлениях. В …
    Русский словарь Colier
  • АЛКАЛОИДЫ — C древнейших времен человек использовал алкалоиды как лекарства, яды и колдовские зелья, однако структура многих из этих соединений была определена …
    Русский словарь Colier
  • АЗОТ — АЗОТ Как уже было отмечено, преобладающим свойством азота при обычных условиях температуры и давления является его инертность, или малая химическая …
    Русский словарь Colier
  • ЭЛЕКТРОХИМИЯ — раздел физической химии, изучающий химические процессы, которые сопровождаются появлением электрического тока или, наоборот, возникают под действием электрического тока. Предметом электрохимических …
    Русский словарь Colier
  • ХИМИЯ — ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ Бутадиен H2C CH-CH CH2, бесцветный горючий газ без запаха с т. кип. -4,5? С. Стирол C6H5CH CH2, бесцветная …
    Русский словарь Colier
  • ХИМИИ — ХИМИИ ИСТОРИЯ Состав веществ и их классификация. Успехи Лавуазье показали, что применение количественных методов может помочь в определении химического состава …
    Русский словарь Colier
  • ОКРУЖАЮЩЕЙ
    Русский словарь Colier
  • МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ — химические соединения, в которых углеродные атомы или органические группы связаны непосредственно с атомами металлов. Металлоорганические соединения играют важную роль в …
    Русский словарь Colier
  • МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ — МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ Синтез. Металлоорганические соединения щелочных металлов и магния широко используются как реагенты в органическом синтезе. Их можно приготовить в …
    Русский словарь Colier
  • МЕТАБОЛИЗМ — МЕТАБОЛИЗМ Углеводы. Всасывание. Моносахариды, или простые сахара, высвобождающиеся при переваривании углеводов пищи, переходят из кишечника в кровоток в результате процесса, …
    Русский словарь Colier
  • МЕТАБОЛИЗМ — МЕТАБОЛИЗМ Синтез аминокислот. Растения и большинство микроорганизмов могут жить и расти в среде, в которой для их питания имеются только …
    Русский словарь Colier
  • МЕДЬ — Cu (cuprum), химический элемент IB подгруппы (семейства монетных металлов — Cu, Ag, Au) периодической системы элементов. Известна и широко используется …
    Русский словарь Colier
  • КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ — КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ Созданию большого разнообразия кремнийорганических соединений, выпускаемых современной промышленностью, предшествовала работа многих химиков в течение более 150 лет. Начало …
    Русский словарь Colier
  • КАТАЛИЗ — КАТАЛИЗ Катализаторы классифицируют исходя из природы реакции, которую они ускоряют, их химического состава или физических свойств. Каталитическими свойствами обладают в …
    Русский словарь Colier
  • КАЛЬЦИЙ — Ca (calcium), химический элемент, относится к семейству щелочноземельных металлов Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, составляющих IIA подгруппу периодической системы …
    Русский словарь Colier
  • БИОХИМИЯ — наука, которая описывает на языке химии строение и функции живых организмов. Биохимические концепции находят применение в медицине, пищевой, фармацевтической и …
    Русский словарь Colier
  • АТОМ — (от греч. . — неделимый), наименьшая возможная частица любого из простейших химических веществ, называемых элементами. Понятие атома, как и само …
    Русский словарь Colier
  • АТОМА — АТОМА СТРОЕНИЕ Историю возникновения самых общих представлений об атоме обычно ведут со времен греческого философа Демокрита (ок. 460 — ок. …
    Русский словарь Colier
  • АНТИСЕПТИК — любое вещество, препятствующее росту микроорганизмов, в частности бактерий. В отличие от антисептиков, соединения, вызывающие гибель микроорганизмов, называются дезинфицирующими или бактерицидными …
    Русский словарь Colier
  • TREATMENT — сущ. 1) обращение (of ≈ с) to give smb. the silent treatment ≈ не разговаривать с кем-л., бойкотировать кого-л. atrocious, …
    Новый большой Англо-Русский словарь
  • PROCESSING — сущ. 1) обработка America sent cotton to England for processing. ≈ Америка посылает хлопок в Англию для обработки. processing industry …
    Новый большой Англо-Русский словарь
  • Термическая обработка сварных соединений

    Термическая обработка – тепловое воздействие на металл, при котором происходит изменение строения, фазового или напряженного состояния, уровня свободной энергии, величины микро- и макронапряжений (рис. 30).

    Рис. 30. Виды термической обработки

    Для различных по составу сталей воздействие источника сварочного тепла на зоны сварного соединения будет различным. В соответствии с этим различны задачи последующей термической обработки сварных соединений.

    Закалка аустенитных сталей – нагрев до Т = 1050. 1200 °С с последующим охлаждением на воздухе, в масле или воде. При такой обработке в аустените растворяются карбиды и сталь становится гомогенной, однородной, чисто аустенитной. Такую обработку называют аустенизацией.

    Закалка конструкционных сталей – нагрев до температуры на 50. 100 °С выше Ас3 (завершение перехода ), небольшая выдержка и охлаждение со скоростью более критической в воде, масле или на воздухе. Основной фазой при этом должен стать мартенсит. Закалка является промежуточной операцией термической обработки.

    Высокий отпуск закаленных сталей – нагрев до температуры несколько ниже Ас1 (550. 650 °С), длительной выдержки и последующего медленного охлаждения. При этом происходит распад мартенсита с образованием мелкой ферритно-цементитной смеси – сорбита, понижение прочности и повышение пластичности и ударной вязкости, а также снижение остаточных напряжений.

    Старение – нагрев до Т = 300. 650 °С и длительная выдержка с последующим медленным охлаждением. При этом происходит выделение мелкодисперсных упрочняющих фаз, повышается прочность, а вязкость и пластичность понижаются.

    Но если выделение дисперсной фазы происходит из вязкой матрицы, то операция старения позволяет повысить и вязкость за счет свойств матрицы. Применяется для аустенитных и высоколегированных мартенситно-стареющих сталей С, V, Ti, Nb, Mo, А1, которые образуют карбиды, интерметаллиды и карбидонитриды.

    Нормализация – нагрев до температур на 100. 150 °С выше Ас3, непродолжительная выдержка и охлаждение на спокойном воздухе. При этом обеспечиваются перекристаллизация и изменение зерна в перегретой стали, однородность, гомогенность состава и размеров зерна, улучшаются механические свойства, снижается уровень остаточных напряжений.

    Отпуск в зависимости от температурного интервала может быть низким (при 120. 250 °С), средним (при 350. 450 °C) и высоким (при 500. 650 °С). Низкий и средний отпуски не преследуют цели изменения фазового состава или структуры стали, а применяются для снижения микро- или макронапряжений в обрабатываемом изделии.

    Отпуск увеличивает подвижность атомов, способствует переходу системы в более равновесное и однородное состояние. Отпуск, даже низкий, способствует началу распада мартенсита, уменьшению искажений решетки и снижению микронапряжений.

    Для сталей, закаленных на мартенсит, снижение уровня микронапряжений начинается с температуры 150 °С и завершается после выделения углерода из решетки железа и начала коагуляции образовавшихся карбидов (350. 450 °С).

    Другим фактором, создающим микронапряжения, является наклеп. Снять эти напряжения можно при нагреве на 150. 200 °С. Процесс этот называют возвратом (возврат к неискаженной кристаллической решетке).

    Возникновение макронапряжений связано с неравномерностью нагрева сварного соединения, с термодеформационным циклом сварки, а также с изменением объема, сопровождающим структурные изменения в стали. Все это приводит к образованию временных или остаточных напряжений.

    Остаточные напряжения могут быть снижены технологическими (изменение погонной энергии при сварке, правильная последовательность наложения швов и др.) и термическими способами (предварительный или сопутствующий подогрев, высокий отпуск).

    Подогрев уменьшает градиент температур между зонами сварного соединения и разницу объемных изменений в металле, обеспечивает распад аустенита при более высокой температуре с образованием более равновесных структур.

    Отжиг – нагрев выше Ас1, длительная выдержка и медленное охлаждение (50. 100 °С/ч). При этом обеспечиваются гомогенизация состава стали, минимальный уровень остаточных напряжений, низкая твердость и прочность стали. Однако наблюдается существенное укрупнение зерен феррита.

    Для сварных конструкций применяются редко. В частности, выполняют рекристаллизационный отжиг (отпуск) – нагрев холоднодеформированной стали до температуры 450. 500 °С.

    Термомеханическая обработка (ТМО) стали заключается в пластической деформации, проводимой для повышения плотности дислокаций, которая наследуется при последующей термической обработке. При высокотемпературной ТМО (ВТМО) деформация металла происходит при температуре, которая выше температуры рекристаллизации. ВТМО может быть использована для повышения прочности сварных соединений. Для этого применяют проковку или прокатку сварного шва, нагретого до Т = 850. 950 °С.

    При последующем охлаждении повышается прочность металла шва и наследуется повышенная плотность дислокаций. Если металл содержит элементы, способные вызвать эффект дисперсного упрочнения (V, N, Ti и др.), то эффект упрочнения увеличивается. ВТМО – проковка или прокатка сварного шва, нагретого до Т = 850. 950 °С.

    Контрольные вопросы к главе 4

    1. Какими факторами определяется сопротивляемость сварного соединения образованию горячих трещин?

    2. Какие способы применяются для повышения сопротивляемости сварных соединений образованию горячих трещин?

    3. Как влияет химический состав металла шва на процесс образования горячих трещин?

    4. Как можно изменить темп деформаций при сварке и пластичность металла шва?

    5. Что такое холодная трещина?

    6. Какие факторы способствуют образованию холодных трещин?


    7. Для чего применяют предварительный подогрев металла?

    8. Какой вид термообработки позволяет повысить вязкость сварного соединения?

    Сварные соединения после сварки имеют неоднородную структуру металла, что является следствием неравномерного нагрева различных зон сварного соединения. Поэтому механические (прочность, твердость, пластичность) и специальные (коррозионная стойкость, жаропрочность, хладостойкость) свойства различных зон сварного соединения становятся неодинаковыми. Такое положение усугубляется наличием остаточных сварочных напряжений, которые образуются при кристаллизации металла сварного шва. Эти напряжения могут вызвать нежелательные изменения формы и размеров сварных соединений и появление в них трещин, что приводит иногда к разрушению сварных соединений. Остаточные сварочные напряжения снижают также механические и специальные свойства сварных соединений. Поэтому для ответственных сварных соединений необходимы такие технологические операции, которые улучшают структуру и свойства сварных соединений.

    Одной из основных операций, направленных на повышение надежности сварных соединений, является термическая обработка. Этот вид обработки сварных соединений трубопроводов и корпусных конструкций широко применяют при монтаже предприятий нефтехимической, нефтеперерабатывающей, энергетической, химической и других отраслей народного хозяйства. На заводах термическую обработку выполняют в стационарных термических печах, а в монтажных условиях обычно осуществляют местную термическую обработку сварных соединений трубопроводов и корпусных конструкций, когда нагреву подвергается сварной шов и прилегающие к нему участки основного металла на ограниченной ширине. В некоторых случаях корпусные конструкции или^ участки трубопроводов подвергают полной термической обработке, заключающейся в нагреве всей конструкции или участка трубопровода вместе со сварными соединениями.

    Местная и полная термическая обработка всех видов состоит из трех последовательных этапов — нагрева сварного соединения до определенной температуры с заданной скоростью, выдержки при этой температуре в течение определенного времени и последующего охлаждения с заданной скоростью. Для сварных соединений кроме таких широко известных видов термической обра! ботки, как высокий отпуск и нормализация, применяется также термический отдых, аустенизация, стабилизирующий отжиг и «улучшение» (нормализация с последующим высоким отпуском).

    Высокий отпуск является основным видом термической обработки в монтажных условиях, он позволяет на 70—90% снизить уровень остаточных сварочных напряжений. При высоком отпуске применяют медленную скорость охлаждения после окончания выдержки (300— 400 °С/ч) до 300 °С, что достигается охлаждением сварных соединений под слоем теплоизоляции, после чего допускается охлаждение на воздухе. Основным отличием нормализации сварных соединений от этого вида термической обработки является охлаждение под слоем теплоизоляции после окончания выдержки, что гарантирует высокую пластичность металла сварных соединений. Термический отдых применяют для сварных соединений, металл которых имеет повышенную склонность к образованию трещин. Сварные соединения для этого нагревают до 250—300 °С и затем подвергают выдержке в течение нескольких часов. При термическом отдыхе в сварных соединениях уменьшается содержание водорода и несколько снижается уровень остаточных сварочных напряжений.

    Аустенизацию и стабилизирующий отжиг используют для термической обработки сварных соединений из хро-моникелевых и нержавеющих сталей. При аустенизации сварное соединение нагревают до 1050—1100 °С, выдерживают в течение 1—2 ч и охлаждают на воздухе. В результате удается получить однородную структуру аусте-нита, улучшить механические свойства металла (особенно пластичность) и на 70—80% снизить уровень остаточных сварочных напряжений. При стабилизирующем отжиге сварное соединение нагревают до 950—970 °С, выдерживают в течение 2—3 ч и охлаждают на воздухе.

    При местной термической обработке сварных соединений применяют несколько способов нагрева обрабатываемых изделий — радиационный (электрический метод сопротивления и газопламенный), индукционный, комбинированный и термохимический. При выборе способа нагрева следует учитывать необходимость получения минимального перепада температуры по толщине конструкции и обеспечения равномерного нагрева по всей длине сварного соединения.

    Сущность радиационного метода нагрева заключается в передаче тепла от источника нагрева к нагреваемому изделию через теплоноситель, которым является нагретый воздух. В электронагревателях сопротивления тепло выделяется в нагревательном элементе (нихромо-вой проволоке, ленте) в момент прохождения по нему электрического тока. Газопламенный способ заключается в подводе тепла, выделяющегося при сгорании, с внешней стороны изделия. Горючими газами являются ацетилен, пропан-бутановая смесь, природный газ в смеси с кислородом или воздухом. При индукционном способе сварное соединение нагревается электрическим током, индуктируемым в металле переменным электромагнитным полем. Индукционный нагрев при местной термической обработке выполняется токами промышленной и повышенной (2500—8000 Гц) частоты. Комбинированный способ нагрева заключается в применении электронагревателей комбинированного действия, когда используются способы сопротивления, и индукционный — токами промышленной частоты. При этом нагрев осуществляется, главным образом, за счет метода сопротивления, индукционная составляющая оказывает меньшее тепловое воздействие. При термохимическом способе нагрева необходимое тепло образуется при сгорании пакетов из экзотермических смесей, устанавливаемых на сварное соединение. Эти смеси, в состав которых входят окислы алюминия, соединения серы и фосфора, при сгорании

    Выделяют большое количество тепла. Основным прёиму ществом этого способа является возможность проведе ния термической обработки без электроэнергии.

    При полной термической обработке корпусных кон струкций главным образом используется газопламенный нагрев с помощью специального передвижного оборудования, которое легко перемещается от одного объекта термической обработки к другому. Полную термическую обработку отдельных узлов трубопроводов выполняют в стационарных термических печах или с помощью индукционного нагрева перемещающимися индукторами.

    Сварка — самый надежный, быстрый и экономичный способ создания неразъемных соединений металлов и их сплавов. В ходе сварочного процесса металл нагревается до температуры плавления. Это вызывает в нем внутренние напряжения. Кроме того, на поверхности сварочного шва остается шлак. Для удаления шлака и снятия внутренних напряжений в металле применяются различные способы обработки сварного шва.

    Основные способы обработки сварных соединений

    Наиболее распространенными стали следующие методы обработки сварного шва:

    • Термическая. Применяется для ликвидации внутренних остаточных напряжений. Проводится путем локального или общего прогрева.
    • Механическая. Зачистка сварных швов после сварки удаляет шлаки и окалину с поверхности соединения.
    • Химическая. Состоит из обезжиривания и покрытия защитным слоем. Препятствует возникновению коррозионных очагов. Метод используют для обработки материалов, подверженных коррозии, которым предстоит работать в активных средах.

    Способ воздействия выбирают, применяясь к техническим требованиям к конструкции и условиям ее эксплуатации. Часто применяют последовательно все три метода.

    Термообработка

    Термическая обработка сварных соединений обязательно проводится после сварки тонкостенных изделий, особо подверженных деформациям под воздействием внутренних напряжений. К таким конструкциям относятся трубопроводы, различные емкости, сосуды давления.

    Термическая обработка сварного шва

    Проводится термообработка и для большинства ответственных конструкций, таких, как корпуса атомных и химических реакторов.

    Заключается термообработка в нагреве детали и ее последующем охлаждении по строго заданному температурному графику.

    Зачем нужна

    В ходе сварки нагревается небольшая область детали в районе шва. Неравномерный прогрев и приводит к возникновению внутренних напряжений, способных деформировать или даже разрушить деталь. Кроме того, в зоне неравномерного нагрева изменяется структура кристаллической решетки металла, что приводит к ухудшению его физико-механических и химических свойств.

    Рядом со сварным швом зона закалки, в которой прочность повышена, а упругость, наоборот, понижена. Ее окружает зона разупрочнения, в которой пластичность сохраняется, а прочность становится ниже, чем была до сваривания.

    Термическая обработка сварных соединений призвана восстановить внутреннее строение металла и его свойства, вернуть характеристики прочности, пластичности и коррозионной устойчивости к проектным значениям.

    Особенности проведения

    Обработка осуществляется при высоких температурных значениях, в диапазоне 600- 1000 °С. Это позволяет преодолеть негативные последствия неравномерного нагрева и приблизить структуру шва и околошовной зоны к структуре самой детали.

    Обработка проходит в три стадии:

    • Нагревается область рядом со швом.
    • Конструкция выдерживается некоторое время в нагретом состоянии.
    • Изделие охлаждается в соответствии с графиком обработки.

    Процесс термообработки швов на трубопроводе

    Существует несколько видов обработки сварного шва. Выбор зависит от конфигурации конструкции, толщины детали и цели, которую собираются достигнуть.

    Для каждого вида обработки применяется свой специфический график нагрева, выдержки и охлаждения.

    Достоинства и недостатки

    К достоинствам обработки нагревом относят:

    • Восстановление целевых характеристик прочности и пластичности;
    • Снятие внутренних напряжений, обеспечение долговечности шва и всей конструкции;
    • Улучшение, при необходимости, этих показателей.

    Отрицательные моменты при проведении обработки нагревом следующие:

    • Высокие требования к квалификации работников.
    • Необратимость процессов. В случае несоблюдения графика термообработки сварных швов исправить брак практически невозможно.
    • Требуется дорогостоящее и громоздкое оборудование
    • Высокое энергопотребление, низкая экологичность.

    В большинстве случаев преимущества перевешивают недостатки.

    Что подвергают обработке

    Термообработке подвергают сварные швы в ответственных конструкциях. Сюда входят

    • магистральные трубопроводы
    • сварные конструкции различных механизмов и станков, испытывающих высокие нагрузки
    • изделия, которым предстоит работать в сложных условиях эксплуатации.

    При термообработке сравнительно небольших изделий используют муфельные печи.

    Самодельная муфельная печь

    Для обработки нагревом габаритных конструкций применяют нагрев пламенем газовых горелок или индукционный способ. В отдельных случаях применяют радиационный метод.

    Термообработку для повышения коррозионной стойкости следует проводить по возможности скорее по окончании сварки.

    Параметры проведения процесса

    Продолжительность процесса во многом определяется маркой сплава и толщиной заготовки. Для хром-молибденовых сплавов применяют индукционный или радиационный способы нагрева. С увеличением толщины типовая продолжительность нагрева (в минутах) растет:

    Толщина детали, см Радиационный Индукционный
    2,0 40 25
    2,0-2,5 70 40
    2,5-3,0 100 40
    3,0-3,5 120 60
    3,5-4,5 140 70
    4,5-6,0 150 90
    6,0-8,0 160 110

    Индукционный способ требует меньшего времени на обработку, но отличается большими энергозатратами. Перед обработкой следует обязательно выполнить зачистку сварочного шва.

    Используемое оборудование

    Термообработка сварных швов выполняется с использованием нескольких основных способов, каждый требует своего набора оборудования:

    • Индукционный. Требует генератора высокочастотного переменного тока большой мощности. Нагревательным элементом является катушка индуктивности, намотанная поверх участка детали, подлежащего нагреву.
    • Радиационный. Используется инфракрасное излучение от нагретой нихромовой проволоки, через которую пропускается сильный электрический ток. Требует мощных источников тока. Может применяться для прогрева материалов со слабыми электромагнитными свойствами.
    • Газовый. Наиболее экономичный по энергозатратам способ. Используется специальная горелка. Факел пламени формируется так, чтобы равномерно прогневать зону термообработки.

    Выбор метода нагрева проводят, сопоставляя цель обработки, толщину конструкций, характеристики материала и экономические соображения.

    Виды термической обработки

    Виды термообработки сварных швов различаются по своей цели. Специалисты отличают следующие процессы:

    • Отдых. Конструкцию доводят до 300 °С и выдерживают полтора — два часа. Снижает механические напряжения и снижает содержание водорода в материале шва.
    • Отпуск. Состоит в нагреве до 700 °С и трехчасовой выдержке. Практически полностью снимает напряжения, дает возможность повысить пластичность.
    • Нормализация. Всю конструкцию, включая шов, нагревают до 800 °С и выдерживают 30-40 минут. Позволяет достичь однородности и мелкозернистости структуры металла. Используется на изделиях малой толщины.
    • Аустенизация. Изделие нагревают до 1100 °С и выдерживают 120 минут. Охлаждение проводят при комнатной температуре. Повышает пластичность высоколегированных сплавов за счет преобразования их кристаллической структуры.
    • Отжиг. Нагрев до 960 ° С, трехчасовая выдержка и остывание при комнатной температуре. Используется для высоколегированных сплавов для повышения коррозионной стойкости.

    Как правило, перед термообработкой проводится зачистка сварного соединения.

    Контроль температуры

    При проведении термообработки ключевое значение имеет температура нагрева конструкции. Для контроля температуры применяют:

    • Термокарандаш и термокраска. Представляют собой химическое соединение, меняющее цвет по мере изменения температуры. Наносятся на поверхность изделия.
    • Тепловизоры и пирометры. Электронные устройства, дистанционно измеряющие температуру.

    Термокарандаши и термокраска – традиционные средства, достаточно трудоемкие в применения и требующие постоянного визуального контроля со стороны оператора и его оперативного вмешательства в случае выхода параметров за пределы допустимых значений.

    Тепловизоры и пирометры обладают большей точностью и могут быть встроены в автоматическую систему поддержания постоянной температуры.

    Другие виды обработки

    Кроме термообработки, широко используются также механические и химические виды очистки сварных швов.

    Механическая

    Проводится с использование проволочных щеток или абразивных дисков. В промышленных условиях щетка, диск или лепестковая абразивная насадка закрепляет в угловой шлифовальной машинке (в быту называемой «болгарка»)

    Способом механической зачистки с поверхности соединения удаляют шлаки, окалину, брызги застывшего металла и оксидную пленку.

    Механическая обработка сварного шва

    Зачистка сварного шва после сварки применяется перед термообработкой или покраской.

    Химическая

    Призвана удалить с поверхности шва следы жира, смазки, оксидные пленки и другие загрязнения. Проводится перед нанесением на конструкцию покрытий, предохраняющих от коррозии.

    Травление — обработка сильнодействующими кислотами — проводится перед механической обработкой. После нее проводят пассивацию — нанесение вещества, образующего на поверхности защитную пленку.

    Химическая обработка сварного шва

    Химическая обработка металла проводится химически активными веществами, многие из которых пожароопасны и могут причинить серьезный вред здоровью. Поэтому следует строго соблюдать правила техники безопасности.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Сам отделочник

    блог об отделке помещений и не только…

    Обработка соединений и швов

    После подготовки тубу вложить в специальный пистолет и , плавно надавливая на рабочую рукоятку ( курок ) ,Обработка соединений и швов выдавить массу уплотнителя из тубы в шов или в место соединения. Когда шов заполнен , сразу же разгладить уплотнитель пальцами , смоченными в воде с моющим средством , после чего малярный скотч сразу же следует снять со смежных поверхностей .

    Время высыхания уплотнителя колеблется в пределах 6 — 8 дней . Уплотнитель нужно сразу подбирать по цвету смежных поверхностей и красить его не придется . В наши дни выпускаются уплотнители в довольно широкой цветовой гамме. Помещение после работы нужно обязательно проветрить , а инструмент протереть растворителем.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Кодинг, CSS и SQL