О чем речь? После сварочных работ шву требуется обработка. Это необходимо для увеличения срока эксплуатации соединения, защиты от коррозии. Многие пренебрегают данным этапом металлообработки, особенно при кузовном ремонте, вследствие чего швы разрушаются.
Как правильно? Существует несколько способов обработки швов после сварки: термический, механический, химический. Выбор зависит от метода соединения, применяемого сварочного оборудования, вида металла.
В этой статье:
Способы обработки швов после сварки
Сварка металлов является наиболее надежным, быстрым и экономически выгодным методом формирования прочных неразъемных соединений различных деталей. Но как обеспечить долговечность свариваемых металлоконструкций? Для этого необходимо, чтобы шов после сварки был устойчив к влаге и коррозии.
В процессе сваривания металлы прогревают до температур плавления, что приводит к возникновению внутренних напряжений. При этом место соединения покрывается шлаком, который необходимо удалить. Чтобы его очистить и снять возникшее напряжение на стыке, проводится обработка сварных швов после сварки
Способы обработки швов после сварки
Такая процедура обеспечит необходимую защиту от преждевременного разрушения и повысит прочность соединения. Существует несколько методов обработки сварных швов после сварки. Рассмотрим наиболее распространенные:
- Термический способ эффективно снимает остаточные напряжения металла в месте стыка. Он предполагает либо локальный прогрев и охлаждение места соединения, либо полную термообработку всей конструкции.
- Механическим способом проводится зачистка сварных швов после сварки, чтобы удалить образовавшуюся окалину и снять шлаковые отложения. После этого проводится проверка надежности стыка.
- Химический метод заключается в нанесении на место соединения металлических деталей особых средств, которые обезжиривают поверхность, предотвращают появление коррозии и формируют защитную пленку. Такой метод обработки швов после сварки применяют для деталей и конструкций, которые должны эксплуатироваться в контакте с агрессивными средами. Самый распространенный и доступный вариант химического метода предполагает вскрытие стыков лакокрасочными грунтовочными материалами.
Нельзя утверждать, что какой-либо из перечисленных способов обработки швов после сварки лучше или хуже остальных. При выборе метода необходимо учитывать ряд факторов: условия, в которых будут эксплуатироваться изделия из металла, технические, а также эстетические требования к конструкции и т.д. В некоторых случаях применяется сразу несколько технологий обработки сварных швов.
Термообработка шва после сварки
В обязательном порядке должна проводиться термообработка сварного шва после сварки тонкостенных изделий, которые могут деформироваться в результате возникших остаточных напряжений в месте стыка. Это касается, в том числе, и деталей кузова автотранспортных средств.
Суть термообработки, как было указано ранее, состоит в том, что место соединения или всю деталь подвергают последовательному нагреву и охлаждению в соответствии с определенным температурным режимом.
Термообработка шва после сварки
В процессе сваривания металлоизделий нагреву подвергается лишь небольшая область деталей, примыкающая к стыку. Неравномерное температурное воздействие способствует появлению напряжений в структуре металла, что может стать причиной деформации или разрушения детали. При этом в месте воздействия высоких температур меняется и структура кристаллической решетки, а это снижает физико-химические и механические характеристики материала.
По соседству со швом после сварки формируется зона закалки с повышенной прочностью, где наблюдается ухудшение параметров упругости. Затем следует область разупрочнения, где все меняется в обратную сторону (после сварки здесь снижается прочность и восстанавливается упругость).
Эта технология предполагает высокотемпературное воздействие на детали. Изделия нагревают до 600°С - 1000 °С, что позволяет устранить отрицательное влияние неравномерного нагревания металла в районе стыка, улучшить структуру материала непосредственно в месте соединения и в околошовной зоне.
Проводится термическая обработка сварного шва после сварки в 3 этапа:
- Прогрев места соединения и соседствующей с ним зоны.
- Определенное время деталь остается нагретой.
- Деталь подвергают охлаждению в соответствии с расчетным графиком термообработки.
Преимущества данного способа обработки шва после сварки:
- Восстанавливаются прочностные показатели детали и пластичность материала.
- Снимается напряжение металла, что повышает срок службы изделия.
- При необходимости можно увеличить прочность и пластичность материала сверх исходных показателей.
Минусы термической обработки сварного шва:
- Решить такую задачу могут только специалисты высокой квалификации.
- Процессы, которые происходят в металле при термообработке, необратимы. В результате нарушения графика изменения температур может проявиться брак, который практически не подлежит исправлению.
- Оборудование для термообработки отличается высокой ценой и громоздкостью.
- Это довольно энергоемкий способ обработки сварного шва, который, к тому же, наносит вред экологии.
Несмотря на указанные недостатки, преимущества этого метода во многих случаях будут перевешивать, что и обеспечивает его широкое применение.
Механическая и химическая обработка шва после сварки
Существует несколько видов устройств и приспособлений, которые применяются для механической зачистки сварных швов. Наиболее простым вариантом в этом перечне является проволочная щетка. Есть и другие способы, чем зачистить шов после сварки, которые не только заметно упрощают такую операцию, но и повышают ее качество. Для этой цели можно использовать болгарку, оснащенную абразивным кругом или лепестковой насадкой. Кроме того, для зачистки сварных швов часто используют портативные шлифовальные машины.
- Механическая обработка
Механическая обработка используется для зачистки швов после сварки кузовов автомобилей, устранения шлаков, окалины, застывших брызг металла, оксидной пленки и других дефектов, снижающих прочность и качество соединений.
Данная работа может показаться совсем не сложной, но при ее выполнении следует соблюдать несколько важных требований, которые обеспечивают необходимое качество обработки и эффективность операции:
- Для зачистки швов после сварки с помощью угловой шлифовальной машины важно подобрать вид круга с учетом материала, из которого изготовлена деталь. Для нашей цели больше подходят те, что производятся из цирконата алюминия.
- Лучше всего для зачистки сварных швов использовать круги с лепестками на тканевой основе. Они отличаются более высокой ценой, но обеспечивают высокое качество обработки. При этом такой выбор отличается экономичностью, поскольку таких кругов на одну и ту же операцию расходуется гораздо меньше.
- Выбор параметров абразивного зерна круга производится с учетом предстоящей задачи. Во многих случаях для зачистки шва после сварки используют несколько вариантов насадок. К примеру, для устранения крупных окалин берут крупнозернистые круги, а финишную обработку выполняют с помощью мелкозернистых насадок. При выполнении таких работ зернистость меняют от большего значения к меньшему.
- Чтобы зачистить шов после сварки в труднодоступных местах (отверстиях, полостях, на кромках и т.д.), используют борфрезы. Это особый вид насадок для шлифовальных машин, которые могут иметь различные размеры и форму.
- Химическая обработка
Чтобы обеспечить более эффективную обработку шва после сварки, следует совместить механические и химические методы. Это значительно увеличит срок службы свариваемой конструкции. Химическая обработка может выполняться двумя способами: травлением и пассивацией.
- Травление как этап обработки швов после сварки производится до механической очистки стыков. Эта операция выполняется с применением химических веществ, которые формируют на поверхности металла антикоррозийное покрытие, отличающееся однородным составом и прочностью. Обработка травлением используется также для очистки участков, затронутых побежалостью (здесь сосредотачиваются возбудители ржавчины), к примеру, окисленные хром или никель.
- Если необходимо провести химическую обработку небольших сварочных швов, то растворы наносятся непосредственно на их поверхность. Детали с большими по размеру стыками, имеющими сложную конфигурацию, опускают в травильный раствор, которым наполнены специальные емкости. Время химической обработки определяются отдельно для каждой конструкции с учетом металла, использованного для ее изготовления.
- Пассивация сварочных швов производится путем нанесения специальных составов, которые формируют на их поверхности защитную пленку, пассивную в отношении коррозии. В процессе такой обработки химические составы, включающие оксиданты мягкого действия, удаляют с поверхности свободный металл и образуют цельную оболочку.
Обработка швов после сварки нержавейки
Детали и конструкционные элементы из нержавеющей стали получили широкое распространение в самых разных сферах, включая автомобильную и промышленность, производство тары под агрессивные растворы и т.д. В наших домах можно встретить кухонные аксессуары, полотенцесушители, пандусы, перила и другие элементы из этого материала.
Нередко именно нержавеющую сталь мастера используют для изготовления различных конструкций, которые нашли свое применение в быту. Соединяют детали из нержавейки методом сваривания. Чтобы такие соединения были надежными и долговечными, важно правильно обработать швы после сварки нержавейки, чтобы защитить их от коррозии.
Качественные показатели сварных соединений снижаются под влиянием оксидного слоя. Для его удаления с поверхности стыка производится шлифовка, которая удаляет возникшие неровности и неэстетичные «цветовые» переходы.
- Механическая шлифовка
Обработка швов после сварки нержавейки
Зачистка швов после сварки нержавейки производится с применением болгарки. Для этого процесса используются специальные шлифовальные круги. Прежде чем приступить к работе, необходимо выяснить, какие из них могут использоваться для решения такой задачи.
Лучший вариант для зачистки сварных соединений нержавеющей стали – лепестковые круги. При их использовании не деталях не будут оставаться потемневшие перегретые участки и глубокие полосы от абразива. Зачистка швов после сварки нержавейки лепестковыми кругами занимает больше времени, но результат будет превосходным.
- Полировка
Это очень важный этап обработки швов после сварки нержавейки. Полировка позволяет придавать соединениям эстетичный блеск, обеспечивает идеально ровную поверхность стыка и его устойчивость к воздействию агрессивных сред.
Разберемся в технологии этого способа обработки и рассмотрим основные материалы, которые используются для проведения работ. На начальном этапе место стыка следует обработать с помощью дрели, в которой закреплен диск с вулканитом (материал, напоминающий резину). Такой материал мягко воздействует на нержавеющую сталь и позволяет придавать швам требуемую форму.
Затем на обработанные сварочные швы необходимо нанести специальную полировочную пасту. Это, к примеру, может быть традиционная ГОИ или особый алмазный состав. Для распределения нанесенного на соединение средства используются войлочные круги (при обработке угловых соединений рекомендуем взять круги небольшого диаметра).
Такая технология полировки позволит полностью устранить все матовые пятна и получить эстетичную зеркальную поверхность.
Обработка сварочных швов на автомобиле
Кузов автомобиля со временем теряет свой эстетичный внешний вид. После 10 – 15 лет службы на нем появляются следы коррозии, трещины и другие дефекты. Кроме того, ремонт кузовных деталей с использованием сварки часто требуется после аварий.
Нередко автолюбители, в целях экономии принимают решение самостоятельно провести сварочные работы для восстановления кузова транспортного средства. В этом случае у них возникает вопрос, чем обработать шов после сварки.
Соединения свариваемых деталей становятся «слабым местом» конструкции кузова, следовательно, необходимо обеспечить их защиту от коррозии и разрушения. Существует несколько вариантов обработки швов после сварки автомобиля:
- Для защиты соединений в местах с простым доступом применяются специальные шовные герметики. Их наносят в несколько слоев, каждый из которых следует аккуратно разравнять шпателем.
- Обработка швов, расположенных в местах с затрудненным доступом, производится с использованием консервантов, которые наносятся пневмо-распылителями. Конструкция таких устройств включает длинную гибкую трубку из пластика, емкость для раствора и пневматический компрессор.
Мы перечислили наиболее простые способы защиты швов после сварки, которые могут применяться даже в гаражных условиях. Чтобы подготовить кузовные детали к нанесению лакокрасочного покрытия и защитить места сварных соединений от ржавчины, применяются также такие методы, как шлифовка, травление химическими средствами и нейтрализация. Только высокое качество сварки и надежная защита мест соединения могут предотвратить появление очагов коррозии под краской.
Контроль качества шва после сварки
Существуют специальные устройства и оборудование, с помощью которых выполняется контроль сварных соединений. Следует отметить, что вначале следует убедиться в надежной защите всех сварных швов от коррозии после сварки. После это можно провести контроль качества стыков.
Для этого применяются следующие методы:
- Визуальный осмотр шва после сварки с помощью лупы или без дополнительных приспособлений. После выявления каких-либо дефектов их следует устранить.
- Просвечивание мест соединений рентгеном или гамма-лучами. Этот метод позволяет выявить «недоваренные» стыки металла толщиной не более 60 мм.
- Магнитографический метод проводится с применением высокоточного инструмента. Таким способом можно проверить качества шва, полученного при соединении металла толщиной до 4-12 мм.
- Ультразвуком, как правило, проверяют соединения деталей из стали или цветных металлов.
- Вскрытие сварного соединения проводится с применением специальных устройств. Этот способ относится к категории радикальных мер.
- Химический метод контроля подразумевает использование различных реактивов.
- Цветная дефектоскопия.
- Керосиновая проба.
- Испытания с помощью пневматического оборудования.
- Контроль шва после сварки в вакууме и др.
Для дополнительной обработки сварочных швов в быту и на производстве используется различное оборудование, которое можно применять для таких материалов, как:
- медь;
- алюминий;
- нержавейка и др.
Оборудование для зачистки швов после сварки эффективно заменяет абразивные составы, шлифовальные круги и фрезеры, которые довольно часто используют мастера-любители для самостоятельной работы. Профессионалы советуют применять для таких целей высокоточный современный инструмент, которые гарантирует высокое качество обработки сварных соединений.
Контроль качества шва после сварки
Надежность шва после сварки и его привлекательный внешний вид можно обеспечить лишь после финишной обработки соединения. Этот этап является обязательным при проведении любых сварочных работ. Существуют разные способы зачистки шва после сварки. Все они призваны решить главную задачу по обеспечению готовности деталей и конструкций к дальнейшей эксплуатации. Большая часть таких работ проводится в соответствии с действующими нормами ГОСТ. Очистка сварочных швов является неотъемлемым этапом технологического процесса, который обеспечивает необходимое качество соединений.
