Обработка сварных швов после сварки

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.

Выполняем зачистку сварочного шва после сварки

Сегодня сварка – это одна из наиболее популярных технологий соединения металлических конструкций, так как однородность материала на участках скрепления можно получить только при сваривании. Получаемые сварные швы обеспечивают надежное соединение отдельных элементов металлических конструкций, не пропускают влагу. Не малую роль для этого играет процедура зачистки сварных швов после сварки.

Зачистка сварных соединений – это обязательный этап после выполнения сварочных работ, который регламентируется ГОСТом 9.402-80. Для проведения работ данного типа могут использоваться разные технологии, по-разному влияющие на обрабатываемые металлические поверхности, к примеру, шлифование механическим способом, химическое протравливание, нейтрализация.

Технологии зачистки сварных швов

Существуют три основных способа зачистки соединений после сварки:

• Обработка термическим способом. Метод позволяет удалять из материала остаточные напряжения, которые формируются в процессе проведения сварки. Термообработка бывает двух типов: местная (осуществляется нагревание/охлаждение исключительно самого сварного шва) и общая (термообработка полностью всей металлической конструкции).

• Обработка механическим способом. Осуществляется снятие с поверхности материала остаточного шлака, зачищенный шов проверяется на прочность. Например, сварочное соединение очищается от шлакообразования, простукивается молотком.

• Очистка химическим способом. На участок соединения металлических элементов конструкции наносится специальный антикоррозионный материал. Например, сварочные швы обрабатываются грунтовочным лакокрасочным составом.

Важно помнить! Остатки шлака на поверхности соединения будут способствовать развитию коррозии металла.

Выбор инструмента

К зачистке сварочных швов после сварки нужно подходить индивидуально, правильно подбирать оборудование, расходные материалы.

Например, в качестве инструмента могут использоваться:

• обыкновенная щетка по металлу;
• специальная шлиф-машинка;
• угловая шлифовальная машина с абразивными кругами.

Пример:

• В судостроительной промышленности эффективно используются шлифовальные машины передвижного типа, так как к металлической конструкции достаточно больших размеров намного проще подъехать, чем постоянно перемещать инструмент от одного участка к другому.

Технология механической обработки

Ручной способ механической зачистки шва сварки является самым простым. Для этого нужно иметь всего лишь обычную металлическую щетку. Но легче и эффективнее зачищать поверхности при помощи специальной шлифовальной машинки, оборудованной абразивным кругом (специальной шлифовальной насадкой).

Механическая зачистка сварного шва после сварки позволяет устранять с металлических поверхностей следующие дефекты: заусеницы, окислы, окалины, следы побежалости. Среди сварщиков данная методика пользуется особой популярностью благодаря своей дешевизне.

Но чтобы работа была выполнена качественно, важно правильно подобрать шлифовальную насадку.

Для зачистки сварочных соединений изделий из нержавеющей стали в качестве материала лучше всего подходит цирконат алюминия, так как он превосходит по своим прочностным характеристикам оксид алюминия, не подвергает металл коррозирующему воздействию.

Технология химической обработки

Самый эффективный и результативный способ зачистки сварных соединений – это использование одновременно механической, химической обработки (пассивации, травления).

Зачистка травлением

Зачистка сварочных швов травлением, как правило, осуществляется перед выполнением механической шлифовки поверхности. Для этого используется специальный состав, с помощью которого на обрабатываемой поверхности металла формируется однородный слой. Технологию травления можно применять как для зачистки непосредственно стыка сварного соединения, так и для обработки всей площади металлической заготовки. Данный способ помогает избавиться от побежалостей на поверхности металла, сформировавшихся в процессе выполнения сварочных работ.

Вывод

Для качественного производства металлических изделий с применением сварки обработка их поверхностей является неотъемлемым процессом, регламентируемым техническими условиями, ГОСТами.

Обработка после сварочных швов, зачем, как и чем проводится?

Практически во всех видах строительства присутствуют металлические конструкции, которые требуют скрепления друг с другом. Самый распространенный способ крепления всех металлических деталей — сварка. Сварка, считается самым простым и самым экономным способом крепления.

С ее помощью, возможно соединить в одно целое целую крепкую металлическую конструкцию. Сварка – самое прочное крепление и самое надежное крепление всех металлических элементов.

Но вместе с достоинствами сварки, у этого способа существует один, очень важный недостаток – самое уязвимое звено в месте шва. В связи с этим, использование сварки требует дополнительных работ в местах крепления деталей. То есть необходимо все швы зачищать. Так требует норма по ГОСТу 9,402-80

Для чистки сварки в местах швов используют несколько способов:
1. Применение механической шлифовки;
2. Нейтрализацию швов;
3. Протравливание химическими материалами.
Каждый способ зачистки швов имеет свои достоинства и свои недостатки. Выбор способа зависит от материала и требуемого результата.
Для всех трех способов зачистки сварочных швов нужно использовать специальное оборудование. Главное правильно подобрать технику и конечно же правильно подобрать расходный материал. Например:
1. Щетка по металлу;
2. Машинка шлиф;
3. Шлифовальный станок и так далее
Выбирая то или иное приспособление, следует отталкиваться от мощности аппарата, а уж потом рассматривать показатель потребления.

Например, в строительстве суден, для шлифовки сварочных швов необходимо использовать передвижные шлифовочные машины с большими мощностями. Проще ведь подъехать к месту нужно обработки, нежели предмет с местом обработки шва, крутить вокруг шлифовочной машины.

Шлифовка сварочных швов – заключительный этап сварки. То есть очистка места сварки от шлака и металлических окалин. То есть необходимо провести обработку места шва и место вокруг соединения на расстоянии, в соответствии с установленными нормами стандарта зачистки после сварочных швов.

Для этого необходимо обработать место соединения и произвести полировку после обработки шва анти оксидом, а также произвести зачистку шва, устраняя дефекты на поверхности. То есть одновременно обработка шва это шлифовка а также устранение возможных лунок, кратеров, свищей и трещин на поверхности в месте шва, используя возможность шлифовочного агрегата на полную силу.

Механическая чистка – ручной способ чистки места шва при помощи болгарки, при помощи которой возможно устранить небольшие дефекты в виде скалин, заусениц и потеков по рабочей поверхности после работы сваркой.

Качество выполненной работы зачистки ш сварочного шва зависит от правильно подобранного шлифовочного круга.
Химическая чистка рабочей поверхности сварочного шва — применение двух способов чистки – механической чистки и химическое воздействие. То есть после механической чистки применяется метод травления или пассивации. Метод травления — обработка рабочей поверхности после сварочного шва специальным веществом. Травление проводится несколькими способами. Обрабатывается только рабочая поверхность, то есть только сам шов, и когда обрабатывается вся заготовка после сварки.

Пассивация – обработка после сварочного участка специальным веществом, которое наносится равномерно в один слой по всей поверхности. В результате чего обработанная часть поверхности образовывает пленку, которая предотвращает старение материала. Этот способ еще называют против коррозийной обработкой металлических поверхностей.

Как выполняется зачистка сварных швов после сварки

Зачистка сварного шва после сварки

Сварка является на сегодняшний день одной из наиболее распространенных технологий скрепления металлических деталей, потому что именно при сваривании поверхностей удается получить однородное соединение, не пропускающее влагу и обеспечивающее прочное скрепление элементов. Однако сам по себе сварной шов является слабым местом конструкции, которое необходимо защитить от преждевременного повреждения и разрушения. Поэтому обязательным этапом любых сварочных работ является зачистка сварных швов после сварки – необходимость проведения такой работы является нормой, закрепленной в ГОСТ 9.402-80 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием». Для выполнения подобной работы может использоваться различный инструмент, оказывающий различное воздействие на обрабатываемую поверхность – это и обыкновенная механическая шлифовка, и химическое протравливание, и нейтрализация. Каждая из данных технологий имеет свои особенности и показания к применению.

Механическая чистка сварного шва

Наиболее простой вариант механической чистки является ручная зачистка проволочной щеткой. Однако намного проще и эффективнее такая обработка выполняется портативным шлифовальным станком или обыкновенной болгаркой, оснащенной лепестковой шлифовальной насадкой или абразивным кругом. С помощью этого метода можно избавиться от многих дефектов сварного шва:

• окалины;
• окислов и заусенцев;
• следов побежалости.

Данная технология любима многими мастерами сварочных работ также за то, что по соотношению «цена – качество» она едва ли не самая выгодная.

Однако очень важно правильно выбрать шлифовальный круг, иначе рассчитывать на отличный результат не приходится.

Наилучшим материалом для обработки сварных швов на нержавеющих сталях является цирконат алюминия, потому что он не оказывает коррозирующего воздействия на металл и значительно превосходит по прочности оксид алюминия, также используемый для производства лепестковых абразивных насадок.

Также важно, чтобы лепестки имели тканевую основу, потому что она надежнее и выносливее, чем бумажная основа, что необходимо для такого агрессивного вида работ, как шлифование сварных швов. Следует отметить, что насадки с тканевой основой, да еще и с покрытием из цирконата алюминия значительно дороже обычных бумажных насадок с напылением оксидом алюминия, однако цена того стоит – работа будет и легче, и эффективнее. Кроме того, использование таких насадок минимизирует возможность образования очага коррозии в месте шлифовки, что очень важно для качественного выполнения ответственной работы.

В зависимости от масштабов и тонкости выполняемой работы следует использовать насадки с разным размером абразивного зерна – в продуктовой линейке основных производителей представлены разнообразные размеры зерна, поэтому нужно иметь в арсенале несколько размеров. Тем более, что для выполнения работы высокого качества потребуется последовательная обработка разными насадками с уменьшением размера зерна.

Так, например, для грубого снятия основного слоя окалины или наплыва металла нужно использовать насадки с самым большим зерном, затем более тонкая обработка выполняется насадкой с более мелким зерном, финишная обработка производится самым мелким абразивным зерном.

При этом размер нужно менять последовательно, пропускать можно не более одного размера. А если же нужно добиться зеркальной ровности и блеска сварного шва, то запрещается пропускать даже 1 размер. Иначе может проявиться необработанная риска, и всю работу придется начинать с самого начала.

Сложным и в то же время ответственным является шлифование сварных швов в труднодоступных местах – полостях, отверстиях, на тонких кромках, здесь применяются специальные инструменты – борфрезы, которые монтируются в прямую шлифмашину. Борфрезы имеют множество различных форм и размеров, поэтому выбрать подходящий инструмент для работы не составляет никакого труда.

Химическая обработка сварных швов

Как показывает практика, наилучших результатов при обработке сварных швов удается достичь при сочетании механической обработки с химическим воздействием на шов. Такое воздействие может быть различным – это травление и пассивация.

Травление – это стадия обработки шва, предваряющая механическую шлифовку.

Выполняется травление с помощью специальных составов, которые позволяют создать однородное антикоррозионное покрытие на поверхности детали. Также с помощью травления удаляются участки с побежалостью – в таких местах скапливаются окисленные хром и никель, поэтому эти участки быстрее поражаются коррозией.

Травление сварных швов (видео):

Для небольших участков сварных швов травление лучше выполнять простым нанесением состава для травления на шов, в отдельных же случаях выполняется полное погружение детали в емкость с травильным раствором. Необходимое время его воздействия на металл в каждом случае определяется индивидуально.

После травления для придания сварному шву дополнительной прочности выполняется его пассивация.

Пассивация – это обработка металлической поверхности специальным составом, который образует на обработанной детали защитную пленку, пассивную к образованию коррозии – отсюда и название технологии.

Химическая сущность данного процесса заключается в следующем – оксиданты мягкого действия при взаимодействии с нержавеющей сталью удаляют с ее поверхности свободный металл и активизируют образование защитной пленки на поверхности.

Пассивация нержавеющей стали (видео):

После того, как выполнена химическая зачистка сварных швов после сварки, необходимо смыть реагенты водой. При этом нужно позаботиться о правильной утилизации сточной воды после такой смывки – в ней содержится большое количество кислот и тяжелых металлов, поэтому такие стоки имеют высокий уровень опасности для окружающей среды. В первую очередь необходимо нейтрализовать кислоты с помощью щелочных соединений, затем ее рекомендуется профильтровать и утилизировать в соответствии с нормами природного законодательства.