Урок "Дефекты соединений при сварке металлов и причины их возникновения"
план-конспект занятия на тему

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА

 по профессии 22.02.06 «СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО»

ПМ.03,  МДК.03.01

Дефекты соединений при сварке металлов и причины их возникновения

Урок разработан методистом КЧР ГБ ПОО «МТК» Адигашау З.Х.

Цели занятия

Развивающая цель урока – 

Способствовать развитию умений студентов обобщать полученные знания, проводить анализ, синтез, сравнения, содействовать развитию умений применять полученные знания в нестандартных (типовых) условиях профессиональной деятельности.

Воспитательная цель урока – формирование навыков, убеждений, чувств, профессионально-значимых психологических и социально-психологических качеств личности (интеллектуальных, нравственных, эмоционально-волевых).

Образовательная цель урока-

Знать:

-  основные дефекты сварных соединений;

-  причины возникновения дефектов в сварных соединениях.

Сопутствующие опорные знания:

-  «Типы сварных соединений».

-  «Виды сварных швов».

Тип урока – лекция

Средства обучения:

Учебники:  1.  В. В. Овчинников «Технология электросварочных и газосварочных работ»

                    2.  Г. Г. Чернышов  «Технология сварки плавлением»

                    3.  В.М. Рыбаков   «Дуговая и газовая сварка»      

       Мультимедийные средства:  1. Презентация  «ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ»        

       2.  Видео – ролик «ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ»

      3.  КОСы – тест с выбором правильного ответа.

Ход урока:

Общие сведения

Данный учебный элемент охватывает основные дефекты сварных соединений и причины, вызывающие их появление в процессе ручной дуговой сварки (сварка покрытыми металлическими электродами).

Учебный элемент содержит используемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области сварки металлов, которые применяются в документации всех видов научно-технической, учебной и справочной литературе.

Основные понятия

К дефектам сварных соединений относятся различные отклонения от установленных норм и технических требований к размерам, форме и свойствам сварных соединений, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность и могут привести к разрушению сварного соединения и всей конструкции.

В процессе изготовления сварного соединения в металле шва и околошовной зоне могут быть получены сварочные дефекты.

По характеру залегания дефекты в сварных соединениях делятся на внешние и внутренние.

Внешние дефекты — это дефекты, выявленные при внешнем осмотре и измерительном контроле сварного соединения:

-  несоответствие геометрических размеров сварного шва (избыточное или недостаточное усиление, неравномерность ширины и (или) высоты шва);

-  неравномерная грубая чешуйчатость;

-  западания между валиками;

-  брызги металла;

-  прожоги;

-  незаплавленные кратеры;

-  подрезы основного металла;

-  поры (одиночные, скопление, цепочки);

-  шлаковые включения (одиночные, скопление, цепочки);

-  трещины;

-  непровары корня шва;

-  проплавление;

-  вогнутость корня шва.

Внутренние дефекты — это дефекты, выявленные при использовании неразрушающих методов контроля таких, как радиографический контроль, ультразвуковой контроль:

-  непровары между свариваемыми кромками;

-  непровары в корне шва;

-  внутренние трещины;

-  поры и шлаковые включения (одиночные, скопления, цепочки), не выходящие на поверхность.

Основные дефекты сварных швов и причины их возникновения

Трещина сварного соединения — дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах.

К трещинам сварного соединения относятся:

—  продольная трещина - трещина, ориентированная вдоль оси сварного шва;

—  поперечная трещине — трещина, ориентированная поперек оси сварного шва.

— разветвленная трещина — трещина, имеющая ответвления в различных направлениях;

— радиальная трещина — несколько трещин разного направления, исходящих из одной точки, они могут располагаться в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле;

—  кратерная трещина — трещина (продольная, поперечная, разветвленная) в кратере валика (слоя) сварного шва.

Причины появления трещин:

—  нарушение разработанной технологии сварки;

—  несоответствие применяемых сварочных материалов;

—  склонность свариваемого металла к закалке;

—  высокие скорости охлаждения сварного соединения;

—  сварка изделия при низкой температуре.

Причина появления кратерной трещины — резкий обрыв сварочной дуги.

Категория дефекта: недопустимый дефект.

Исправление: вырезка, вышлифовка до полного удаления дефекта с последующей заваркой.

Свищи

Свищ в сварном шве — дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве.

Причины появления свища:

— плохая подготовка сварных кромок под сварку (наличие ржавчины, масла и т. д.) и как результат обильное местное выделение из металла сварочной ванны газов в момент его затвердевания.

Категория дефекта: недопустимый дефект.

Исправление: высверловка, вышлифовка до полного удаления с последующей заваркой.

Поры

Пора в сварном шве — дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

Цепочка пор в сварном шве — группа пор в сварном шве, расположенных в линию.

Скопление пор в сварном шве – группа близко расположенных пор.

Причины появления пор:

— сварка увлажненными (непросушенными) покрытыми электродами;

— плохая подготовка кромок под сварку (наличие ржавчины, масла, краски и др. загрязнений);

— завышение скорости сварки.

Категория дефекта: цепочка пор, отдельно стоящая пора (поры) — допускаются при выполнении требований «Нормативно-технического документа» (НТД) на данное изделие.

Скопление пор — недопустимый дефект.

Исправление: для плоских элементов — вышлифовка, механическая строжка или фрезеровка, воздушно-дуговая строжка (ВДС) угольными электродами с последующей заваркой.

Для трубных элементов — выборка дефектов на токарном станке с последующей заваркой.

Непровар кромок и несплавления между кромками и валиками или между валиками сварного соединения. Непровар — дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков сварного шва.

Причины непровара свариваемых между собой кромок:

—  заниженный зазор между свариваемыми кромками;

—  завышенное притупление кромок;

—  малый угол скоса кромок;

—  завышение скорости сварки;

—  смещение электрода с оси стыка;

—  недостаточная сила сварочного тока;

—  неравномерная величина притупления кромок по длине стыка;

—  новые валики (или слои) выполняются по слою предыдущего металла с неудаленным сварочным шлаком при многослойной сварке;

—  недостаточно точное направление электрода относительно предыдущего валика (или слоя) при многослойной сварке;

—  блуждание сварочной дуги (магнитное дутье).

Категория дефекта: недопустимый дефект, кроме случая, когда чертежом разрешается непровар корня шва.

Исправление: при небольших объемах работ — вышлифовка, при больших объемах работ — механическая строжка, фрезеровка на станке или воздушно-дуговой сторожкой, выплавка газовой резкой с последующей заваркой.

Прожог

   Прожог сварного шва — дефект в виде сквозного отверстия в сварном                      шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

Причины прожога:

—  завышенный сварочный ток;

—  малое притупление свариваемых кромок;

—  неравномерный зазор по длине между свариваемых кромок;

—  малая скорость сварки;

—  неравномерная величина притупления кромок по длине стыка.

Категория дефекта: недопустимый дефект.

Исправление: зашлифовка с двух сторон с последующей заваркой.

Шлаковые включения

Шлаковые включения сварного шва — дефект в виде вкрапления шлака в сварном шве.

Причины появления шлаковых включений:

—  завышение скорости сварки;

—  плохая подготовка кромок под сварку;

—  плохо отбита шлаковая корка предыдущего (нижнего) слоя,

—  большая длина сварочной дуги.

Категория дефекта: цепочка шлаковых включений, отдельное шлаковое включение — допускаются при выполнении требований нормативно-технической документации на данное изделие.

Скопление шлаковых включений — недопустимый дефект.

Исправление: для плоских элементов — вышлифовка (отдельно стоящий и скопление шлака) механическая и воздушно-дуговая строжка (ВДС) (цепочки шлака) с последующей заваркой.

Для трубных элементов — вышлифовка (отдельно стоящий или скопление шлака), выборка на токарном станке (цепочки шлака) с последующей заваркой.

Брызги электродного металла

Брызги металла — дефект в виде капель на поверхности сварного соединения.

Причины появления брызг металла:

—  завышенный сварочный ток;

—  большая длина сварочной дуги;

—  магнитное дутье;

—  некачественно изготовленный электрод (эксцентричность покрытия).

Категория дефекта: недопустимый дефект.

Исправление: срубить зубилом и молотком, с последующей зашлифовкой мест удаления.

Поверхностное окисление

Поверхностное окисление сварного соединения — дефект в виде окалины или пленки окислов на поверхности сварного соединения.

Причины появления окисной пленки:

—  плохая защита металла от воздуха;

—  преждевременное удаление слоя шлаковой корки со сварного шва;

—  перегрев металла.

Категория дефекта: условно допустимый дефект.

Исправление: если нет особых требований к окисной пленке на чертеже, допускается не удалять. В противном случае — зачистка вручную металлической щеткой или с помощью шлифовальной машины.

Подрез

Подрез зоны сплавления — дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом

Подрезы зоны сплавления: как правило — двусторонний при сварке стыкового шва, и односторонний на вертикальной плоскости при сварке углового шва.

Причины появления подреза:

—  низкая квалификация сварщика (неправильные поперечные движения концом электрода);

—  смещение электрода в сторону вертикальной стенки при сварке углового шва (подрез вертикальной стенки);

—  завышение сварочной дуги;

—  завышенная скорость сварки;

—  эксцентричность покрытия электрода.

Категория дефекта: недопустимый дефект.

Исправление: расшлифовка (сглаживание) подрезов или их подварка.

Дефекты формирования сварного шва

К дефектам формирования сварного шва относятся:

—  наплыв в сварном соединении — дефект в виде натекания металла шва на поверхность основного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним;

—  углубление между валиками — это продольная впадина между двумя соседними валиками шва;

—грубая чешуйчатость — поперечные или округлые углубления на поверхности валика, образовавшиеся вследствие неравномерности затвердевания металла сварочной ванны;

—кратер — дефект в виде полости или впадины, образовавшийся при усадке расплавленного металла при затвердевании, располагается в местах резкого обрыва дуги или окончания сварки;

Просмотр учебного фильма.

Тестирование по теме урока.

Выдача домашнего задания – лекция – конспект,   Пакет учебных элементов,