Nykyaikaisen valmistuksen välttämättömänä osana hitsausprosessin laatu on suoraan yhteydessä tuotteen kokonaissuorituskykyyn ja turvallisuuteen. Kuitenkin varsinaisessa tuotantoprosessissa eri tekijöiden vaikutuksesta hitsausprosessissa esiintyy usein sarja laatuvirheitä. Tässä artikkelissa käsitellään yksityiskohtaisesti hitsausprosessin yleisiä laatuvirheitä, analysoidaan niiden esiintymisen syitä ja ehdotetaan vastaavia ehkäisy- ja valvontatoimenpiteitä.
1. Yleiskatsaus hitsausprosessin laatuvirheisiin
Hitsausprosessin laatuvirheet jaetaan pääasiassa kahteen luokkaan: ulkoiset viat ja sisäiset viat. Ulkoisilla vaurioilla tarkoitetaan paljaalla silmällä tai pienitehoisella suurennuslasilla havaittavia hitsin pinnan vikoja, kuten alileikkaus, hitsipalko, kaarikuoppa, pinnan huokoset, kuonasulkeumat, pinnan halkeamat ja kohtuuton hitsin asento. Sisäiset viat, kuten sisähuokoset, kuonasulkeumat, sisäiset halkeamat, epätäydellinen tunkeutuminen ja epätäydellinen fuusio, on löydettävä vaurioittavilla testeillä tai erityisillä ainetta rikkomattomilla testausmenetelmillä.
2. Ulkoiset viat ja niiden ehkäisy- ja valvontatoimenpiteet
(1). Undercut
Alileikkaus tarkoittaa aukkoa, jonka kaaren sulattamat koverat tai urat jättävät hitsin reunassa hitsauksen aikana ilman, että sitä on täydennetty sulalla metallilla. Liian syvä alaleikkaus heikentää hitsiliitoksen lujuutta aiheuttaen paikallisia jännityskeskittymiä ja halkeamia saattaa muodostua alta kuormituksen jälkeen. Alileikkaus johtuu pääasiassa sellaisista tekijöistä kuin liiallinen hitsausvirta, liian pitkä kaari, väärä elektrodin kulma, sopimaton elektrodin syöttönopeus ja liian lyhyt puikkoretentiopituus hitsauksen lopussa.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: virta ei saa olla liian suuri hitsauksen aikana, valokaaren pituuden tulee olla kohtalainen ja lyhytkaarihitsausta tulisi käyttää mahdollisimman paljon; hallitse sopiva elektrodikulma ja ammattitaitoiset elektrodin syöttötekniikat, ja elektrodin tulee heilahtaa reunaan hitaasti, jotta sula elektrodimetalli täyttää reunan; hitsin alileikkauksen syvyyden tulee olla alle 0,5 mm, pituuden tulee olla alle 10 % hitsin kokonaispituudesta ja jatkuvan pituuden on oltava alle 10 mm.
(2). Hitsaa kyhmyt
Hitsauskyhmyillä tarkoitetaan metallikyhmyjä, jotka ilmestyvät hitsin pinnalle. Ne johtuvat yleensä liiallisesta hitsausvirrasta, elektrodin liian nopeasta sulamisesta, hitsin muodostumisen hallinnan vaikeudesta tai ammattitaidottomasta hitsaustyöstä. Hitsaussolmut eivät vaikuta ainoastaan hitsin estetiikkaan, vaan voivat myös heikentää hitsin lujuutta ja sitkeyttä.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: sopivan hitsausvirran ja hitsaustangon valinta varmistaen, että hitsaajalla on ammattitaitoiset käyttötaidot; Kun hitsataan monikerroksisia hitsejä, jokaisen hitsikerroksen tasaisuus ja tasaisuus tulee varmistaa hitsikyhmyjen välttämiseksi.
(3). Kaarevat kuopat
Valokaarikuopat ovat hitsin lopussa syntyvä liukuilmiö, joka ei ainoastaan heikennä hitsin lujuutta, vaan voi myös aiheuttaa halkeamia jäähtymisen aikana. Valokaarikuopat johtuvat pääasiassa liian lyhyestä valokaaren sammutusajasta hitsauksen lopussa tai liian suuresta virtauksesta ohuita levyjä hitsattaessa.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: kun hitsaus on valmis, anna hitsaustangon seisoa hetken aikaa tai tehdä useita ympyräliikkeitä, älä pysäytä kaaria äkillisesti varmistaaksesi, että metallia on tarpeeksi sulan altaan täyttämiseen; varmista sopiva virta hitsauksen aikana ja lisää kaaren aloituslevyt pääkomponentteihin, jotta kaarikuoppa johdetaan ulos hitsauksesta.
(4). Pintahuokoset
Pintahuokosilla tarkoitetaan hitsin pinnalla olevia pieniä reikiä, jotka johtuvat pääasiassa kosteista hitsauspuista, hitsauspinnan öljystä tai ruosteesta, liian suuresta hitsausnopeudesta, liian voimakkaasta virrasta tai sopimattomasta kaaren pituudesta. Pintahuokoset vähentävät hitsin lujuutta ja tiiviyttä.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: valitse pätevät hitsaustangot ja varmista, että hitsaustangot kuivataan ennen käyttöä; puhdista hitsatut osat ennen hitsausta poistaaksesi epäpuhtaudet, kuten öljyn, ruosteen jne.; alenna hitsausnopeutta, jotta sisäinen kaasu pääsee helposti ulos; käytä valmistajan suosittelemaa sopivaa virtaa ja valokaaren pituutta.
(5). Kuonan sisällyttäminen
Kuonasulkeuma viittaa ei-metallisiin sulkeutumiin, kuten oksideihin, nitrideihin, sulfideihin ja fosfideihin, jotka jäävät hitsaukseen. Kuonan sisällyttäminen vähentää hitsin plastisuutta ja sitkeyttä, lisää jännityspitoisuutta ja saa kylmän ja kuuman haurauden halkeilemaan helposti.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: käytä hitsaustankoja, joilla on hyvä hitsausprosessin suorituskyky ja varmista, että hitsattu teräs täyttää suunnitteluasiakirjojen vaatimukset; valita kohtuulliset hitsausprosessiparametrit hitsausprosessin arvioinnin avulla; kiinnitä huomiota hitsausurien ja reuna-alueiden puhdistukseen, ja hitsaustangon ura ei saa olla liian pieni; monikerroksisissa hitseissä poista varovasti kunkin hitsauskerroksen hitsauskuona; toteuttaa toimenpiteitä, kuten esikuumennus ennen hitsausta, lämmitys hitsauksen aikana ja eristys hitsauksen jälkeen kuonan muodostumisen vähentämiseksi.
3. Sisäiset viat ja niiden ehkäisy- ja valvontatoimenpiteet
(1). Epätäydellinen tunkeutuminen
Epätäydellinen tunkeutuminen viittaa ilmiöön, että hitsimetalli ei ole täysin tunkeutunut perusmetalliin, mikä on johtanut osittaiseen infuusioon. Epätäydellinen tunkeutuminen vähentää merkittävästi hitsin lujuutta ja sitkeyttä.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: tunkeutuvamman elektrodin valinta; käyttämällä sopivaa virtaa ja hitsausnopeutta; nostamalla uran astetta, lisäämällä rakoa ja vähentämällä juuren syvyyttä; varmistaa oikean hitsin suunnittelun ja yhdistelmän.
(2). Sisäiset halkeamat
Sisähalkeamilla tarkoitetaan hitsin sisällä olevaa metallin murtumisilmiötä, jota voi esiintyä hitsin sisällä tai lämpövaikutusalueella. Sisäiset halkeamat vaikuttavat vakavasti hitsin lujuuteen ja turvallisuuteen.
Ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä ovat: lämpörasituksen aiheuttaman hitsien epätasaisen kuumenemisen ja jäähtymisen aiheuttamien halkeamien poistaminen; valita materiaalit, jotka täyttävät suunnittelupiirustusten vaatimukset; vedyn lähteen tiukka valvonta ja hitsaustangon kuivaaminen ennen käyttöä ja öljyn, kosteuden ja muiden uran epäpuhtauksien puhdistaminen; valitaan kohtuulliset hitsausparametrit tulolämmön ohjaamiseksi sopivien jäähdytyslämpötilojen välillä; kun hitsausympäristön lämpötila on alhainen ja materiaali on ohutta, käyttöympäristön lämpötilan nostamisen lisäksi se tulisi myös esilämmittää ennen hitsausta; Yritä hitsauksen jälkeen pitää lämpimänä ja hitaasti viileänä ja hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely poistaaksesi viivästyneet halkeamat, jotka johtuvat hitsauksen jäännösjännityksestä jäähdytysprosessin aikana.
4. Yhteenveto
Hitsausprosessin laatuvirheet ovat tärkeä tekijä, joka vaikuttaa tuotteen suorituskykyyn ja turvallisuuteen. Hitsauksen laadun varmistamiseksi on hitsausprosessin eri parametrejä ja olosuhteita valvottava tarkasti ja ryhdyttävä tehokkaisiin ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin erilaisten laatuvirheiden ehkäisemiseksi ja poistamiseksi. Samalla hitsaajien koulutuksen ja johdon vahvistaminen on myös tärkeä tapa parantaa hitsauksen laatua. Jatkuvan teknologisen innovaation ja prosessien parantamisen avulla voimme edelleen parantaa hitsaustekniikan laatutasoa ja myötävaikuttaa entistä enemmän valmistavan teollisuuden kehitykseen.
