Įpjautinio suvirinimo paaiškinimas

Jei klausiate, kas yra įpjautinis suvirinimas, trumpas atsakymas paprastas: tai suvirinimo defektas, kai pagrindinė metalo medžiaga ištirpdoma prie suvirinimo krašto ir neįpilama atgal suvirinimo metalu. Tai palieka siaurą griovelį šalia suvirinimo siūlės arba prie suvirinimo šaknies.

Kas yra įpjautinis suvirinimas

Įpjautimas – tai į pagrindinį metalą ištirpintas griovelis prie suvirinimo krašto arba prie suvirinimo šaknies, kuris nepripildytas suvirinimo metalu.

Praktikoje tai reiškia, kad suvirinimas nesiliečia su aplinkiniu metalu lygiai ir be pertrūkių. Vietoj to, vietoj glotnaus pereinamojo žingsnio susidaro įdubęs kanalas. Šis defektas gali pasitaikyti kampinėse, įpjautinėse ir daugelyje kitų įprastų suvirinimo procesų. Todėl, kai žmonės klausia kas yra įpjautimas suvirinime ar kas yra įpjautimas suvirinime, jie kalba apie formos problemą prie suvirinimo krašto, o ne tik apie neestetinę suvirinimo siūlę.

Įpjautinio suvirinimo apibrėžimas paprastais žodžiais

Galvokite apie tai kaip mažą griovytę palei suvirinimą. Lankas ištirpina jungties kraštą, tačiau pildomasis metalas nepilnai užpildo tą ištirpusią sritį, kol lašas sušąla. Rezultatas – mažiau metalo ten, kur norėtumėte lygaus ir patikimo perėjimo.

Baigto suvirinimo atveju ieškokite šių vizualinių požymių:

• Siaura griovytė, einanti palei vieną ar abi suvirinimo kraštines
• Matoma įdubimas šalia suvirinimo siūlės, o ne pačioje siūlėje
• Aštrūs kraštai ten, kur suvirinimas turėtų sklandžiai persitikti su pagrindiniu metalu
• Tolydi arba periodiškai pasikartojanti įdubusi linija šaknies vietoje matomose jungtyse
• Viena suvirinimo pusė atrodo labiau „nuplauta“, nei kita

Kodėl suvirinimo įdubimas yra svarbus

Papildomas įpjūvis yra nepageidautinas, nes jis sumažina pagrindinės metalinės medžiagos storį griovytėje ir sukuria įpjūvio pavidalo formą. Prekybos nuorodos ir suvirinimo vadovai pažymi, kad tokia forma gali sumažinti nuovargio atsparumą ir smūgio našumą, ypač tada, kai jungtis veikiama kartotinai veikiančios apkrovos ar vibracijos. Ji taip pat gali užlaikyti drėgmę ar šiukšles, kas yra bloga žinia korozijai linkusioms eksploatavimo sąlygoms.

Todėl papildomas įpjūvis yra daugiau nei kosmetinis trūkumas. Maža griovytė gali pradėti kaip paviršiaus detalė, o vėliau virsti stiprumo ir ilgaamžiškumo problema. Tikroji klausimo esmė yra ne tik tai, kaip ji atrodo, bet ir kaip ši griovytė iš pradžių susidaro suvirinimo lašelyje.

Kaip susidaro papildomas įpjūvis suvirinimo lašelyje

Griovytė nepasirodo atsitiktinai. Ji susidaro, kai šiluma, lankinės srovės jėga ir pripildymo medžiagos padėjimas išeina iš pusiausvyros . Viršutinė suvirinimo krašto dalis ištirpsta pirmiausia, tačiau lašelis visiškai nepripildo to krašto, kol jis sušąla. Būtent taip griovytė, ištirpusi palei suvirinimą virsta pastoviu defektu, o ne trumpalaikiu lašelio pavidalu.

Kaip įtrūkis susiliejo palei suvirinimą

Įsivaizduokite suvirinimo baseiną kaip judantį skystą tiltą tarp siūlės ir pagrindinio metalo. Norint gauti tinkamą profiliuotę, lydytas pildymo medžiagos metalas turi drėkinti kraštus ir atkurti metalą, kurį tik kas išlydė lankas. Įtrūkis pasireiškia, kai lydymasis vyksta greičiau nei pildymas. Praktiniai priežastys, aprašytos suvirinimo vadove ir inžineriniame peržiūros raporte , apima per didelį šilumos įvedimą, per greitą judėjimo greitį, per ilgą lanko ilgį, stiprią lanko jėgą, netinkamą degiklio ar elektrodo kampą bei silpną kraštų drėkinimą.

• Lankas išlydo pagrindinį metalą jungties krašte.
• Didelė šiluma ar lanko slėgis stumia lydytą baseiną nuo to krašto.
• Judėjimo greitis per greitas arba lankas nukreiptas netinkamai, todėl pildymo medžiaga nepatenka į kraštą.
• Išlydytas kraštas lieka žemas, tuo tarpu siūlės centras sukrenta arba juda toliau.
• Baseinas sušąla, palikdamas siaurą įdubusią įtrūkio liniją.

Įtrūkis yra geometrijos ir kraštų suvirinimo kontrolės problema, o ne tik estetinė trūkuma.

Kodėl suvirinimo įpjovos sukelia įtempimų koncentraciją

Ši įdubusi įduba veikia kaip įpjova. Vietoj tolygaus perėjimo nuo suvirinimo siūlės prie pagrindinio metalo apkrova tekėja siauresniu keliu. Inžinieriai tai vadinama įtempimų koncentracija arba įtempimų koncentratoriumi. Įduba taip pat sumažina efektyvų skerspjūvio storį, todėl jungtyje yra mažiau medžiagos būtent tame taške, kur įtempimai jau linkę pasiekti maksimumą.

Ciklinės apkrovos sąlygomis rizika greitai didėja. Paskelbtoje nuovargio tyrimo apžvalgoje nurodyta, kad nuovargio įtrūkiai dažniausiai prasideda nuo vietinių suvirinimo defektų, pvz., įpjovų. Tai paaiškina, kodėl nedidelė paviršinė įduba gali būti žymiai svarbesnė, nei atrodo, ypač esant kartotinėms apkrovoms, vibracijoms ar koroziniam poveikiui.

Palyginimas tarp kraštinės ir šaknies įpjovų

Kraštinė įpjova susidaro ten, kur suvirinimo siūlė liečia pagrindinį metalą. Tai dažniausiai pasitaikanti įpjovos rūšis ir paprastai lengviausiai pastebima. Šaknies įpjova susidaro prie suvirinimo šaknies, dažniausiai jungties viduje, todėl ji gali būti paslėpta, nebent šaknis yra matoma arba specialiai tikrinama.

• Vieta: Pirštų apačios įbrėžimas yra nuovargiui jautrioje zonoje. Šaknies įbrėžimas sumažina pjūvio plotą jungties vidinėje pusėje.
• Virinimo padėtis: Vertikali ir virš galvos atliekamas darbas sukelia didesnių sunkumų lydymo baseino kontrolėje, nes gravitacija keičia tai, kaip kaitintas metalas kabo ir tekėja.
• Eksploatacinė apkrova: Kartotinis lenkimas arba vibracija daro įbrėžimo poveikį rimtesnį nei paprastas statinis apkrova.

Sudėtingiausia – vizualiai įvertinti. Linija šalia siūlės gali būti tikras įbrėžimas, tačiau ji taip pat gali būti nepakankamas užpildymas, blogas sujungimas ar kitas panašus defektas, kurio priežastis kitokia.

Kaip teisingai atpažinti įbrėžimą virinant

Linija šalia siūlės automatiškai nereiškia įbrėžimo. Tikras įbrėžimas virinant yra įdubęs griovelis pagrindiniame metale prie siūlės krašto arba kartais matomoje šaknyje. Kelios virinimo klaidos iš tolo gali atrodyti panašiai, tačiau jų forma, vieta ir modelis skiriasi, kai lėtinate ir dėmesingai jas apžvelgiate.

Kaip atpažinti įbrėžimą virinant

Pradėkite nuo dviejų paprastų klausimų. Ar įdubimas yra pagrindinėje metalinėje dalyje šalia siūlės, ar jis yra pačiame suvirintame metale? Ir ar jis eina palei visą siūlę, ar yra tik vienoje trumpoje vietoje, pvz., sustojimo taške? Įdubimas dažniausiai yra siauras ir tiesinis. Jis dažnai seka siūlės kraštą tolygiai arba pertraukiamai, tuo tarpu daugelis panašių defektų yra platesni, apvalūs arba riboti tik siūlės veidui.

• Išvalykite siūlę ir naudokite ryškią šviesą iš šono.
• Stebėkite kiekvieną siūlės kraštą nuo pradžios iki pabaigos.
• Nustatykite, ar žema vieta yra pagrindinėje metalinėje dalyje ar suvirintame metale.
• Pastebėkite, ar žymė yra tiesinė, apvali ar tik siūlės gale.
• Prieš nustatydami įdubimą, ieškokite suvynuoto metalo, adatinio skylių ar neprilipusio krašto.

Įdubimas suvirinant priešingai nei nepakankamas užpildymas suvirinant

Dažniausiai klaidingai supainiojama įdubimo ir suvirinimo nepakankamo užpildymo sąvoka. Įdubimas pašalina medžiagą šalia siūlės. Nepakankamas užpildymas – tai įdubimas siūlės veide, dėl kurio nuosėdinis metalas lieka žemiau gretima pagrindinės medžiagos paviršiaus sritis paprasčiausiai tariant, įpjovimas – tai trūkstama kraštinė. Nepakankamas suvirinimo siūlės aukštis – tai žema siūlė. Perdengimas yra kitoks reiškinys, nes perteklinis metalas užsitraukia ant pagrindinės medžiagos paviršiaus be tinkamos suvirinimo, todėl jis pridedamas prie siūlės krašto vietoje, o ne įpjovus į jį griovelį.

Suvirinimuose susidariusios duobutės ir kitos panašios į jas struktūros

Duobutės suvirinimuose dažniausiai pasireiškia kaip mažos, apvalios paviršiaus duobutės, susijusios su poromis susijusiu dujų užstrigimu, o ne ilgu grioviu palei suvirinimo kraštą. Nepakankamas suvirinimas gali atrodyti kaip tamsi linija krašte, tačiau tikroji problema čia yra sujungimo kokybė, o ne išplautas metalas. Kraterio susijęs griovys yra suvirinimo šovinio pabaigoje, o ne jo ilgyje. Blogas šoninio švaraus švoškimo suvirinimo krašto sujungimas gali vis dar atrodyti grubiai ar aštriai, tačiau jei greta esančiame pagrindiniame metale nėra tikrojo įgilinto kanalo, tai nėra šoninio švaraus švoškimo suvirinimo krašto įgraužos.

Šis skirtumas sutaupo laiko. Suvirinimo profilis jau rodo, kur reikia pažvelgti toliau. Išplautas suvirinimo kraštas, žemas veidas arba suvyniotas kraštas kiekvienas nurodo skirtingą įrengimo ar technikos problemą.

Kas sukelia suvirinimo įbrėžimą

Teisinga diagnostika sutaupo laiko. Įbrėžimas švaros krašte gali atrodyti paprastas, tačiau šis suvirinimo įbrėžimo defektas dažniausiai kyla dėl nedidelės pakartotinų priežasčių grupės. Praktinės rekomendacijos iš „“, UNIMIG ir BLV Engineering rodo tą pačią tendenciją: jungties kraštas lydosi greičiau nei skystoji metalo balta jį užpildo. Operatoriams protingiausias būdas nustatyti gedimą – ne ilgas atsitiktinių veiksnių sąrašas, o prioritetų tvarka, paremta paruošimu, technika, suvartojamaisiais medžiagomis ir tikrinimu. WeldGuru „“, UNIMIG ir BLV Engineering

Dažniausios suvirinimo įbrėžimo priežastys

Jei klausiate kas sukelia suvirinimo įbrėžimą „“, pradėkite nuo defekto formos. Profilis dažnai nurodo, kur reikėtų ieškoti pirma.

• Platus, seklaus įbrėžimas abiejose pusėse: Šilumos įvedimas dažniausiai per didelis. Galimos priežastys – per didelė stiprioji ar įtampa. Kitas veiksmas: šiek tiek sumažinti šilumos įvedimą ir pakartotinai išbandyti.
• Įbrėžimas tik vienoje pusėje: Lankas tikriausiai linksta į vieną jungties šaką. Kitas veiksmas: pataisyti darbo kampą ir perkelti lanką į centrą.
• Plonas, virvutinis siūlės profilis su išplautais kraštais: Kelionės greitis dažnai per didelis arba lanko ilgis per ilgas. Kitas veiksmas: sulėtinti ir susiaurinti lanką.
• Netolygus pirštų nuplovimas su blogu suvirinimo siūlės sujungimu: Sujungimo paruošimas, apsauga arba pildomosios medžiagos pasirinkimas gali trukdyti šilumos įsiskverbimui. Kitas veiksmas: patikrinti sujungimo tikslumą, švarumą ir naudojamus suvirinimo medžiagų gaminius.

Daugelyje dirbtuvėse rašomų pastabų nurodoma tik „suvirinimo defektas – įbrėžimas“. Tai nurodo rezultatą, o ne priežastį. Tikrasis sprendimas atsiranda tik tada, kai problema tinkamai priskiriama vienai iš kategorijų.

Suvirinimo įbrėžimo priežastys, susijusios su paruošimu

Paruošimo problemos paprastai greičiausiai pasikartoja ir greičiausiai patikrinamos.

• Automatinio įrenginio nustatymai: Per didelė srovė ir, kur aktualu, per didelė įtampa agresyviai ištirpina pagrindinį metalą ir palieka žemus kraštus.
• Sujungimo paruošimas: Blogas sujungimo tikslumas bei nešvarūs ar netinkamai paruošti kraštai sutrikdo lydymąsi ir tirpalų šilumos įsiskverbimą.
• Pildomųjų medžiagų veiksniai: Netinkamas elektrodas ar laidai, netinkamo dydžio elektrodai ar užpildymo medžiaga, kuri netinka pagrindiniam metalui, gali sutrikdyti nuosėdų kiekį ir kraštų užpildymą.
• Apsaugos problemos: Nepakankama ar netinkama apsauga gali pakeisti lydymosi baseino elgesį ir padidinti įpjovos tikimybę.

Padėtis dar labiau sumažina leidžiamą paklaidą. Jei jūsų kyla klausimas kas gali sukelti įpjovą 3F T-formės jungtyje , taikomi tie patys veiksniai, bet vertikalus suvirinimas juos sustiprina. Net šiek tiek per karšta nustatymo režimo ar šiek tiek nuo centro pasislinkęs lankas gali greitai įpjauti vieną kraštą giliau nei kitą.

Technikos klaidos, kurios sukelia suvirinimo defektus – įpjovas

Rankos kontrolė nulemia tai, ar išlydytas metalas iš tikrųjų užpildo kraštą, kurį tik kas išlydėte.

• Per didelė judėjimo greitis: Lydymosi baseinas sušąla anksčiau, nei spėja įplaukti į kraštus.
• Ilga lanko ilgis: Šiluma išsisklaido mažiau vienodai, o valdymas sumažėja, dėl ko gali susidaryti išplauta įduba.
• Neteisingas darbo ar judėjimo kampas: Viena pusė perkaista, o kita – netinkamai užpildoma.
• Per greitas svyravimas: Ypač vertikaliai dirbant, nepastovėjus prie šoninių sienų, vidurys lieka perpildytas, o kraštai – tuščios.

Taip pat svarbūs apžiūros veiksniai. Jie dažniausiai nekelia įdubos, bet gali paslėpti tikrąją problemos schemą ir nukreipti jus į netinkamą sprendimą. Nešvarus suvirinimas, vieno krašto prasta matomybė ar abiejų kraštų nepalyginimas gali sukurti įspūdį, kad problema susijusi su kampu, o iš tikrųjų ji susijusi su šiluma.

1. Išvalykite suvirinimą ir atidžiai apžiūrėkite abu kraštus.
2. Patikrinkite, ar įduba yra vienoje ar abiejose pusėse.
3. Jei ji yra plati ir nuolatinė, pirmiausia sumažinkite šilumos įvedimą.
4. Jei siūlė atrodo plona arba išplauta, sutrumpinkite lanką ir šiek tiek sulėtinkite judėjimą.
5. Jei viena pusė yra blogesnė, pataisykite darbo kampą ir lanko padėtį.
6. Tada peržiūrėkite papildomos medžiagos dydį, suderinamumą, apsaugą nuo dujų ir sujungimo tikslumą.

Ši seka prasideda nuo greičiausiai atliekamų patikrinimų ir išvengia penkių kintamųjų vienu metu keitimo. Šablonas lieka pažįstamas visose suvirinimo metodų rūšyse, nors pirmasis MIG reguliavimas ne visada yra tas pats, kuris ištaiso TIG, rankinio („stick“) arba miltelinio („flux-core“) suvirinimą.

Paviršutinis suvirinimo defektas pagal suvirinimo procesą

Tas pats griovys kiekvienoje lankinio suvirinimo rūšyje elgiasi nevienodai. Tarp suvirinimo defektų paviršutinis defektas ypač jautrus procesui, nes kiekvienas metodas skirtingai valdo šilumą, lanko jėgą ir papildomos medžiagos padavimą. Inžinerinės apžvalgos, FCAW (miltelinio suvirinimo) vadovo ir SAW (panaudojant lydymo sluoksnį) pastabos visos rodo tą pačią išvadą: pirmiausia reikia pataisyti dominuojantį to proceso kintamąjį, o ne keisti penkių parametrų vienu metu.

MIG ir miltelinio suvirinimo („Flux Core“) paviršutinio defekto šalinimas

MIG būdu suvirinant dažnai susiduriama su įbrėžimo defekto vaizdu, kuris atrodo kaip krašto išplautis šalia siūlės, kuri buvo suvirinta per karšta arba per greitai. Dažniausiai šį defektą sukelia didelė lankinė energija, greitas judėjimas ir ilgas lankas, kuris trukdo geram krašto sudrėkinimui. Jei viena kraštinė yra blogesnė, tai gali reikšti, kad darbo kampas palankesnis tam kraštui. Pirmasis taisymo žingsnis paprastai yra paprastas: šiek tiek sulėtinti judėjimą arba sumažinti šilumos įvedimą tiek, kad lydytasis metalas galėtų užpildyti kraštą, o po to patikrinti lanko ilgį ir liepsnos pistoleto kampą.

Fluksinės šerdies laidu suvirinant taip pat gali susidaryti panašus įbrėžimas, tačiau FCAW būdu suvirinant įbrėžimo defektas dažniausiai tampa akivaizdesnis kampinėse siūlėse, nevienodose padėtyse atliekant suvirinimą ir plečiant siūlę. FCAW rekomendacijos pabrėžia tinkamą srovės ir įtampos parinkimą, teisingą liepsnos pistoleto kampą bei judėjimo greitį, kuris leistų suvirintam metalui visiškai užpildyti ištirpusią sritį. Jei plečiate siūlę, stabtelėkite kiekvienoje siūlės pusėje. Šis trumpas sustojimas dažnai yra pirmasis sprendimas, kai siūlės vidurys atrodo pilnas, bet kraštai – išplauti.

TIG ir rankiniu būdu („Stick“) suvirinant atsakas į įbrėžimo suvirinimo defektą

TIG suvirinimas dažniausiai sukelia švelnesnio išvaizdos įpjovos suvirinimo defektą. Įpjova dažnai būna siaura ir aštri, nes lankas yra suskoncentruotas, o papildomas medžiagos kiekis pridedamas atskirai. Dažniausios priežastys yra per didelis šilumos įvedimas, ilgas lanko ilgis bei vėluojantis ar nepakankamas papildomos medžiagos pridėjimas. Pirmiausia bandykite sumažinti šilumos įvedimą ir anksčiau pradėti įvesti papildomą medžiagą į tirpstančio krašto kraštą.

Rankiniu elektrodu suvirintos įpjovos dažniausiai pasireiškia šalia iškilusios siūlės arba vieno kampinio suvirinimo krašto. Dažnos priežastys – per didelė srovė ir netinkama elektrodo valdymo technika. Praktikoje pirmasis taisymo veiksmas – sumažinti srovę i рамčių leistinų verčių ribų ir stabilizuoti elektrodo kampą bei judėjimą. Jei siūlė formuojama judant iš šono į šoną (weaving), nepraskubėkite pro šonines kraštines.

Panardinamasis lankinio suvirinimo procesas reikalauja ypatingo dėmesio. Aukšto greičio siūlės gamyboje SAW nuoroda aprašo vienpusį ir dvipusį nuolatinį kraštų įgriovimą. Ši problema gali visai nepradėti nuo rankos technikos. Staigūs laidinio elektrodo padavimo pokyčiai prie laidinio elektrodo sujungimo vietos, staigūs srovės ar įtampos svyravimai, trumpalaikis trumpasis jungimas dėl šukų ar metalo, esančio plieno milteliuose, bei nestabilus juostos kraštas ar formavimas – visi šie veiksniai gali ją sukelti. Pirmasis taisymo žingsnis: prieš ieškant kitų kintamųjų, patikrinkite nuolatinį laidinio elektrodo padavimą, energijos tiekimo stabilumą ir kraštų kokybę.

Procesui būdingi taisymo veiksmai nuo suvirinimo kraštų įgriovimo

1. Pasirinkite vieną matomą simptomą viename procese.
2. Pirmiausia pakeiskite labiausiai tikėtiną procesui būdingą kintamąjį.
3. Atlikite trumpą bandymo suvirinimą.
4. Prieš keisdami bet ką kita, patikrinkite abu šonus.
5. Jei griovytė pagerėjo, šį pakeitimą fiksuokite ir kitą kintamąjį išbandykite tik tuo atveju, jei tai būtina.
6. Jei niekas nepasikeitė, grįžkite prie pradinio nustatymo ir pereikite prie kito tikėtino veiksnio.

Šis metodas padeda išlaikyti gedimų šalinimą aiškiu ir pakartotinu. Tačiau gražesnė siūlė dar neatmeta to, kad ji būtų automatiškai priimtina. Likusi klausimo dalis – kokia iš tikrųjų yra griovytės gylis, kur ji yra išsidėsčiusi ir ar eksploatacijos sąlygos daro ją nežalinga arba nepriimtiną. Tai – vieta, kur įsijungia tikrinimas.

Kaip tikrinti įpjautuosius suvirinimus

Matoma griovytė yra tik vertinimo pradžia. Toliau svarbu nustatyti, kur ji yra išsidėsčiusi, koks jos gylis, kiek ilga ji tęsiasi ir kokias eksploatacijos sąlygas turi ištverti suvirintas detalė. Todėl tikrinimas įpjautieji suvirinimai yra daugiau nei trumpas žvilgsnis į siūlę.

Kaip tikrinti įpjautuosius suvirinimus

Vizualinė inspekcija yra pirmasis tikrinimas, nes įpjautis yra paviršiaus formos defektas. ESAB vizualinės inspekcijos nurodo, kad po suvirinimo vizualinė apžiūra yra ekonomiškas būdas įvertinti paviršiaus netolygumus, ir ji dažnai yra protinga net tada, kai vėliau gali būti taikomos kitos neardomosios bandymų (NDT) metodikos.

Pirmiausia išvalykite suvirinimą. Tada kiekvieną suvirinimo kraštą patikrinkite esant gerai apšvietimui, pageidautina šviesai kilti iš šonų, kad paviršutiniškos įpjovos metų šešėlį. Sekite kraštą nuo pradžios iki pabaigos, o ne tik tikrinant siūlės vidurį. Daugiapakopiuose suvirinimuose atsiminkite, kad įpjautis taip pat gali pasirodyti tarpinės eilės suvirinimo kraštuose.

Ciklinėje eksploatacijoje dažniausiai svarbiausia suvirinimo krašto būklė, nes mažos, į įbrėžimą panašios įpjovos gali tapti nuovargio plyšių pradžios taškais.

Kada padeda įpjauties matuoklis

Kai kurios įpjovos yra akivaizdžios. Kitos yra tokios mažos, kad skalė, iššokėliai arba grublus plokštės paviršius gali apgauti akį. Būtent čia ir praverčia įpjovos įrankis arba suvirinimo matuoklis tampa naudingas. Jis nepakeičia vertinimo, bet padeda patvirtinti, ar įpjova tikroji, ir suteikia nuoselesnį būdą palyginti vieną vietą su kita.

TWI apžvalga nurodo, kad įpjovos matavimas gali būti sudėtingas, nes ši netobulumo rūšis yra maža lyginant su pramoninio metalo paviršiaus danga („mill scale“), iššokančiais metalo lašais („spatter“) ir įprastomis paviršiaus nelygumomis. Praktikoje matuokliai labiausiai padeda, kai įpjova yra ribinė, paviršius nelygus arba priėmimo dokumentavimas yra būtinas.

Leidžiama ir nepriimtina įpjova suvirinime

Nėra vieno universalaus atsakymo visiems įpjovos defektams suvirinime . Priėmimo kriterijai priklauso nuo taikomųjų standartų, pagrindinės medžiagos, storio, suvirinimo vietos, apkrovos ir to, ar jungtis yra kritinė nuovargio atžvilgiu. TWI apibendrina pavyzdžių ribas iš standartų, tokių kaip BS EN ISO 5817 ir AWS D1.1, tačiau tai yra konkrečių standartų pavyzdžiai, o ne bendrosios taisyklės kiekvienam darbui.

1. Nustatykite: Patikrinkite, ar įpjova tikroji, o ne nepakankamas užpildymas („underfill“), perlinkis („overlap“) ar paviršiaus duobutės („surface pitting“).
2. Apžvelkite vizualiai: Išvalykite suvirinimą, naudokite stiprią šviesą iš šono ir apžiūrėkite abu kraštus bei bet kokį matomą šaknį.
3. Patvirtinkite dydį ir apimtį: Jeigu gylis neaiškus arba reikia dokumentuoti, naudokite įbrėžimo įrankį arba matmenų šabloną.
4. Patikrinkite kontekstą: Peržiūrėkite taikomąją brėžinio dokumentaciją, suvirinimo technologinę schemą (WPS), normatyvinį dokumentą ir eksploatacijos sąlygas, ypač susijusias su nuovargiu ar vibracija.
5. Pakelkite klausimą, kai tai būtina: Jei įbrėžimas atrodo ribinis, kartotinis arba yra kritinėje vietoje, jį reikia perduoti inspektoriui, inžinieriui ar kokybės kontrolės tarnybai sprendimui.

Pastarasis žingsnis yra svarbus. Švelnus įbrėžimas nekritinėje vietoje gali būti leistinas vienoje normoje ir nepriimtinas kitoje. Kai sprendimas priimtas, praktinė problema keičiasi nuo tikrinimo prie veiksmų: ar palikti įbrėžimą, ar jį taisyti, ar perdarinėti suvirinimą, nekartojant tos pačios problemos.

Teisingai taisyti įbrėžtą suvirinimą

Rasti tinkamą darbo ritmą yra tik pusė darbo. Sunkesnė dalis – nuspręsti, ar suvirinimo siūlę galima perdirbti, kaip ją reikia taisyti ir kuriam asmeniui reikia patvirtinti šį sprendimą. BLV Engineering ir UNIMIG praktinės rekomendacijos sutampa viename esminiame punkte: jei defektas tiesiog uždengiamas, bet jo priežastis nešalinama, tada vėl gali atsirasti tas pats perdegimo defektas virinant.

Kaip taisyti perdegimo defektą virinant

Taisymas prasideda patvirtinimu, o ne spėjimais. Tikrasis perdegimas – tai trūkstamas pagrindinis metalas virinimo siūlės krašte ar šaknies vietoje. Kadangi medžiaga ištirpo, vien tik šlifavimas nepajėgia atkurti reikiamo storio. Nedidelės perdegimo formos gali būti ištaisytos pridedant kontroliuojamą taisomąją virinimo siūlę. Sunkesniais atvejais gali prireikti pašalinti pažeistą sritį ir pervirinti, tačiau tai leidžiama tik tuo atveju, jei toks metodas leidžiamas taikomąja procedūra, techninėmis taisyklėmis ar kokybės kontrolės tarnyba. Kritinėse užduotyse rekomenduojama prieš pasirenkant taisymo būdą pasitarti su virinimo inžinieriumi, vadovu ar inspektoriu.

1. Išvalykite ir patikrinkite vietą, kad įsitikintumėte, jog netolygumas iš tikrųjų yra įlinkis.
2. Peržiūrėkite taikomąją procedūrą arba perduokite aukštesniam lygiui, jei sujungimas yra kritinis, nuovargiui jautrus arba ribinis.
3. Paruoškite vietą leidžiamu būdu, įskaitant užterštumo, šlako ar nepriimtino suvirinto metalo pašalinimą.
4. Pervirinkite pataisyta technika, kad griovelis būtų tinkamai užpildytas ir sujungtas.
5. Pakartotinai patikrinkite remontą gerose šviesos sąlygose ir, jei reikia, išmatuokite kalibru.

Kodėl virinimo nepilnumas ir įlinkis reikalauja skirtingų taisymo būdų

Ši skirtis yra svarbi. Virinimo nepilnumas yra įdubimas pačiame suvirinto metalo paviršiuje. Įlinkis – tai griovelis pagrindiniame metale šalia siūlės. Nepilnumas rodo nepakankamą užpildymą virinimo paviršiuje. Įlinkis rodo krašto metalo ištirpimą, kuris nebuvo pakartotinai užpildytas. Vieno defekto taisymo planas gali praleisti tikrąjį kito defekto pobūdį.

Pavyzdžiui, mažo suvirinimo veido išlyginimas gali padėti pašalinti nepakankamą užpildymą. Ta pati priemonė negali atkurti pagrindinio metalo krašto įpjovos („toe groove“). Klaidinga klasifikacija yra vienas greičiausių būdų sukelti pakartotinį perdaromą darbą.

Kaip išvengti pakartotinio kraštinio įpjovimo po perdaromųjų darbų

Jei norite sužinoti kaip išvengti kraštinio įpjovimo suvirinant po remonto grįžkite prie šaknies priežasties, prieš vėl uždegdami lanką. Perdaromieji darbai turėtų ne tik pašalinti defektą, bet ir pašalinti elgesio ypatybes, kurios jį sukėlė.

• Neužpildykite įpjovos tuo pačiu karštu, greitu ar netinkamai nukreiptu suvirinimo būdu, kuris ją sukėlė.
• Nepriimkite, kad vien tik šlifavimas atstatė trūkstamą metalą.
• Nesupainiokite kraštinio įpjovimo su suvirinimo nepakankamu užpildymu, viršutiniu uždengimu ar suvirinimo nepilnu suvirinimu.
• Po taisymo praeities nepraleiskite pakartotinės inspektavimo procedūros.
• Kritiniuose komponentuose neimkite sprendimų dėl remonto, neatitinkančių patvirtintų specifikacijų.

Čia prevencija tampa svarbesnė nei vieno suvirintojo ar vienos suvirinimo siūlės reikalavimai. Esant nuovargio jautriems komponentams arba kartotinėje gamyboje, stabilus procesų valdymas yra taip pat svarbus kaip ir atskiro remonto įgūdžiai.

Viršutinės dalies suvirinimo defekto kontrolė gamyboje

Tas pats sujungimas dažnai perdirbamas, kas paprastai reiškia, kad problema jau išėjo už atskiro operatoriaus technikos ribų. Ši situacija ypač svarbi ciklinio apkrovimo veikiamoms detalėms. Xiris pastebima, kad viršutinės dalies suvirinimo defektas sukuria įtempimų koncentracijos taškus ir gali sukelti įtrūkimų pradžią ciklinės apkrovos sąlygomis. Gamyboje viršutinės dalies suvirinimo defektas nebeišlieka tik gamyklos grindų apibrėžtis, o tampa kontrolės klausimu: ar procesas kiekvieną kartą gali užtikrinti tą patį šoninio krašto profilį, šilumos pasiskirstymą ir įpildymo kokybę?

Kada gamybos suvirinimui reikia griežtesnės viršutinės dalies suvirinimo defekto kontrolės

Didelio tūrio automobilių gamyba palieka labai mažai vietos nuokrypiams. JR Automation pabrėžia, kad vieno automobilio korpuso (body-in-white) suvirinimui gali prireikti apie 4000–5000 suvirinimo vietų, be to – dar 500 ar daugiau vėlesnių etapų suvirinimų. Net nedidelis viršutinės dalies suvirinimo defekto nuokrypis, padaugintas iš tokio didelio sujungimų skaičiaus, greitai virsta rūšiavimu, šukomis ar pakartotiniu remontu. Griežtesnė kontrolė tampa ypač svarbi, kai detalės turi būti atsparios vibracijoms, smūginėms apkrovoms, matmenų kaupimuisi arba kai naudojami įvairūs medžiagų tipai.

Ko ieškoti renkantis suvirinimo partnerį

• Kartotinas robotizuotas arba automatizuotas suvirinimo judėjimas, ne didelė priklausomybė nuo rankinio pataisymo
• Sekamumas ir proceso metu vykdomas stebėjimas siekiant užtikrinti suvirinimo vientisumą
• Įrodyta fiksavimo įrenginių, suvirinimo siūlės prieigos ir detalių nuokrypių kontrolė
• Tikrinimo galimybė, kuri, kai reikia, išeina už vizualinės patikros ribų
• Patirtis su faktiškai naudojamais gamybos metalais, įskaitant plieną ir aliuminį, kur taikoma
• Automobilių pramonės kokybės valdymo sistema ir aiškus veiksmų planas, kai pasireiškia defektai
• Galimybė palaikyti tiek prototipų patvirtinimą, tiek mastelio padidinimą gamyboje

Automobilių gamintojams, vertinantims išorės paramą, Shaoyi Metal Technology yra viena aktualų variantą, kurį verta įvertinti pagal tą kontrolinį sąrašą. Įmonė savo gamybos puslapiuose pateikia specializuotus automobilių suvirinimo paslaugas plienui, aliuminiui ir kitiems metalams, kartu su automatinėmis surinkimo linijomis bei įvairiomis patikrinimo metodikomis. Taip pat ji savo paslaugą pozicionuoja kaip pažangias robotizuotas suvirinimo linijas, IATF 16949 sertifikuotą kokybės sistemą, ilgaamžišką aukštos tikslumo produkciją ir efektyvų pristatymo laiką. Šie punktai yra svarbūs, nes suvirinimo įdubimą lengviau išvengti stabilioje sistemoje nei vėliau stengtis jį šalinti.

Įdubimo prevencijos taikymas automobilių rėmo detalėms

Kėbulo tvirtinimo elementai, sustiprinimai ir susiję konstrukciniai komponentai veikiami vibracijos ir kartotinių apkrovos ciklų. Tai daro kojos kokybę, pakartojamą siūlės geometriją ir dokumentuotą procesų valdymą daug svarbesniais nei siūlė, kuri tik iš pirmo žvilgsnio atrodo tinkama. Stipriausi tiekėjai prevenciją traktuoja kaip sisteminę problemą: stabilūs tvirtinimo įrenginiai, patvirtinti parametrai, stebimi suvirinimo procesai, disciplininė inspekcija ir greitas atsakas, kai pradeda pasireikšti nuokrypiai.

Stabilus procesų valdymas gerokai labiau sumažina pakartotinio įbrėžimo tikimybę nei dažnas papildomas suvirinimas.

Dažniausiai užduodami klausimai apie įbrėžimą suvirinant

1. Koks skirtumas tarp įbrėžimo ir nepakankamo užpildymo suvirinant?

Įbrėžimas – tai griovys, išpjauta į pagrindinį metalą šalia suvirinimo siūlės arba matomoje šaknies vietoje. Nepakankamas užpildymas – tai žema vieta pačiame suvirinimo metale. Paprastas būdas juos atskirti – patikrinti, kur yra trūkstamos medžiagos: jei pagrindinis metalas įdubęs, tai tikriausiai įbrėžimas; jei siūlės paviršius žemas, tai tikriausiai nepakankamas užpildymas.

2. Kas dažniausiai sukelia įbrėžimą MIG, TIG ir rankiniu būdu vykdomame suvirinime?

Bendroji priežastis yra netolygus lydymasis ir užpildymas šioje suvirinimo kraštinėje. MIG ir miltelinio šerdies elektrodais suvirinant dažnai pasitaiko per greito judėjimo, per didelės šilumos ir netinkamo degiklio kampo. TIG suvirinime ilgas lankas ir vėluojantis papildomos medžiagos pridėjimas dažnai palieka kraštą nepakankamai užpildytą metalu. Rankiniu būdu suvirinant per didelė srovė ir per greitas šoninės sienelės kontrolė dažnai sukelia įbrėžimą į griovelį.

3. Kaip teisingai patikrinti suvirinimą dėl įbrėžimo?

Pirmiausia išvalykite sujungimą ir naudokite šoninį apšvietimą, kad matytųsi net labai maži įbrėžimai. Abudu suvirinimo kraštus nuo pradžios iki galo braukite pirštu arba atitinkamu įrankiu, o ne tik tikrinant vidurinę siūlės dalį. Jei įbrėžimo gylis sunkiai įvertinamas, naudokite specialų įbrėžimo matavimo įrankį arba suvirinimo kalibratorių, kad gautumėte tikslesnius rezultatus. Esant ciklinėms apkrovoms ar saugos kritinėms detalėms, patikrinimas visada turi būti atliekamas remiantis brėžiniu, suvirinimo technologinės procedūros specifikacija (WPS) ir taikomaisiais standartais.

4. Ar įbrėžimas visada yra nepriimtinas suvirinimo defektas?

Ne. Ar tai leidžiama, priklauso nuo standarto, suvirinimo vietos, medžiagos, eksploatacijos apkrovos ir detalės svarbos. Maža įduba nekritinėje vietoje gali būti leidžiama pagal vieną specifikaciją, tuo tarpu panaši įduba virinamojo siūlės krašte vibracinės apkrovos veikiamos detalės atveju gali reikėti taisyti arba atlikti inžinerinę analizę.

5. Kaip gamybos dirbtuvės gali sumažinti pakartotinį įdubimą šasi detalių virinimo metu?

Pakartotinis įdubimas dažniausiai rodo procesų valdymo problemą, o ne tik operatoriaus klaidą. Geriau pritaikyta tvirtinimo įranga, stabilūs technologiniai parametrai, pakartojama degiklio judėjimo trajektorija bei aiškūs kontrolės grįžtamojo ryšio ciklai dažnai yra veiksmingesni už daugkartines papildomas korekcijas. Automobilių gamybos programoms gamintojai dažnai ieško partnerių, kurie turi robotizuotą virinimą, galimybę sekti gamybos eigą ir sertifikuotus kokybės valdymo sistemas. Šaoyi Metal Technology yra vienas iš pavyzdžių, kurį verta įvertinti dirbant su šasi, nes ji siūlo pažangias robotizuotų virinimo linijas, IATF 16949 sertifikuotą kokybės valdymo sistemą bei specializuotą virinimą plienui, aliuminiui ir kitoms metalinėms medžiagoms.