Зачистка сварочных швов: особенности и способы
В процессе сварки различных изделий и конструкций образуются сварочные швы. Они могут полностью испортить внешний вид предмета, поэтому от них лучше избавиться. Сделать зачистку можно различными способами. Сегодня мы поговорим о том, как просто убрать такие швы и чем это можно сделать.
Особенности
Зачистка сварочных швов после сварки является необходимой процедурой. В процессе таких работ происходит сильное нагревание металлических элементов до температуры плавления, что приводит к напряжению внутри и изменению формы. Помимо этого, на швах будут образовываться мелкие частицы и шлак. В настоящее время существует большое количество всевозможных методов и способов, позволяющих удалять сварочные швы с металлических изделий. Сделать это можно и при помощи специальных инструментов (наждачник, фреза), и вручную при помощи проволочных щеток.
Зачем нужна?
Сильное внутреннее напряжение в металлической конструкции, которое образуется в процессе сварочных работ, может привести не только к деформации детали, но и к ее дальнейшему быстрому разрушению. Кроме того, в местах, где был неравномерный нагрев, может измениться структура кристаллической решетки. Это приводит к ухудшению различных химических и физико-механических свойств материала. Специальная термическая обработка дает возможность восстановить внутреннее строение металлических деталей, а также улучшить их свойства. Процедура позволяет сделать металл достаточно прочным и устойчивым к образованию коррозии.
Способы
Избавиться от сварочных швов на металле можно различными способами:
- термическая обработка;
- механическая обработка;
- химическая обработка.
Термическая обработка
Она используется в том случае, если необходимо зачищать остаточные напряжения во внутренней части. Данный тип обработки обязателен после сварки тонкостенных металлических конструкций. Чтобы произвести такую процедуру, следует слегка нагреть деталь, а затем охладить ее по заданному температурному графику.
Данный способ осуществляется в три этапа. На первом этапе нужно нагреть область вокруг сварочного шва, затем надо оставить элемент нагретым в течение небольшого времени, в конце все остужается. Такой способ позволяет восстановить свойства материала (пластичность и прочность), снять внутреннее напряжение и обеспечить долговечность сварки. Но при этом она имеет и ряд недостатков: необратимость (если вы не смогли провести обработку в соответствии с графиком температуры, то исправить брак будет почти невозможно), для такой процедуры требуется дорогостоящее профессиональное оборудование.
Термическая обработка позволяет бесшумно снять весь шлак со швов.
Для контроля за температурным режимом можно использовать различные агрегаты: пирометр и тепловизор (электронные аппараты, они измеряют нужные показатели дистанционно), термокраска и термокарандаш (изменяют свою расцветку при смене температуры).
Механическая обработка
Этот способ позволяет убирать шлак, металлические «брызги» и окалины со сварочных швов посредством шлифовки. Для механического типа понадобится или проволочная прочная щетка, или специальный абразивный диск. На промышленных предприятиях такие элементы закрепляются в шлифовальных машинках (нередко в бытовых условиях такой аппарат называют болгаркой). Перед обработкой стоит подобрать подходящий круг.
Оптимальным вариантом для сварочных швов на нержавеющей стали будет цирконат алюминия, так как он не оказывает на такие изделия коррозийных воздействий. Также часто используются особые лепестковые абразивные насадки. Последние должны иметь лепестки, созданные на тканевой основе. Они считаются наиболее надежными по сравнению с остальными разновидностями. Элементы с лепестками на тканевой основе и с нанесением из цирконата алюминия обладают относительно высокой стоимостью, но и очистка посредством их отличается особым уровнем качества.
Самым простым и дешевым вариантом станут насадки на бумажной основе. Чаще всего их делают с напылением из оксида алюминия. Но уровень цены будет полностью соответствовать и уровню качества шлифовки швов. Помните, что подобные насадки следует подбирать с учетом типа работы. Если вам нужно зачистить швы в труднодоступных местах в угловых сложных металлических конструкций, то тогда размер абразивного элемента насадки лучше взять небольшого размера.
Для запиловки самого верхнего наиболее грубого слоя с окалинами и шлаком допустимо использовать насадку самого большого размера. В данном случае она не сможет повредить сам материал.
Финишная обработка всегда осуществляется самым маленьким шлифовальным инструментом, поэтому при проведении таких процедур будут использоваться сразу несколько видов насадок разных по размеру.
Химическая обработка
Самый лучший результат можно достичь, совместив механическую и химическую обработку швов. Последняя может производиться посредством травления или пассивации. Такой тип удобен для зачистки углом. Травление чаще всего выступает в качестве подготовительного этапа перед механической обработкой. Оно должно выполняться с использованием специальных химических веществ. Они позволят создать надежное покрытие, стойкое к образованию коррозии.
Кроме того, эта процедура дает возможность удалять места, где скапливается окисленный хром или никель. Если их своевременно не удалить, они могут быть поражены коррозией. Если сварочные швы небольшие, то тогда можно просто нанести на их поверхность химический состав. Иногда деталь полностью окунают в вещество. После травления следует выполнить пассивацию, которая позволит придать металлу дополнительную прочность. Пассивация представляет собой обработку детали специальным раствором, который позволяет формировать на поверхности изделия защитную пленку, не дающую образовываться коррозийному слою.
После проведения химической обработки обязательно нужно смыть все остатки растворов водой. При этом сточную воду нужно утилизировать максимально осторожно. Ведь жидкость будет содержать в себе большое количество вредных тяжелых металлов и кислот. Их можно немного нейтрализовать с помощью щелочей.
После все это тщательно фильтруют и только потом выливают в безопасное место.
Контроль качества
При проведении сварочных работ и затирки образовавшихся швов на металле следует руководствоваться правилами и нормами, закрепленными в ГОСТ 31385-2008 (требования к сварке и контролю качества сварных соединений). В данном ГОСТ можно найти общие требования к проведению таких работ, отдельные требования к различным свойствам изделий (прочность, ударная вязкость, технологические испытания на изгиб таких соединений).
Также там можно найти и таблицы с максимальными значениями выпуклости швов в миллиметрах (в зависимости от их размеров), перечень методов, позволяющих производить контроль за качеством сварных соединений.
Чем зачистить сварной шов?
После завершения любого вида сварочных работ и остывания металла необходимо тщательно зачистить полученный шов и проверить его качество. Благодаря первой процедуре шов очищается от окалины, копоти и неровностей поверхности, становится менее заметным. Вторая же часть позволяет определить, готово изделие к дальнейшей эксплуатации или требуется исправление дефектов.
Основные способы проверки качества сварного шва:
- визуальный осмотр;
- создание вакуума;
- магнитография;
- проверка ультразвуком;
- пневматическая проверка.
Следует помнить, что качество шва зависит не только от соблюдения всех правил сварки, но и от того, насколько правильно и тщательно была выполнена последующая зачистка.
Любые сварочные аппараты оставляют на металлической поверхности «след» в виде шлака и окалины, образующихся в результате плавления металла. В ходе зачистки шва именно этот слой нужно убрать в первую очередь. Если объём работы невелик, для этого подойдет обычная болгарка (правильное название — угловая шлифмашина). Вместо отрезного диска на нее устанавливается другая оснастка — проволочная щётка или абразивный круг с грубым напылением. Щётка нужна для обработки чёрных металлов, а шлифовальный диск более универсален и подходит почти для любого материала.
Если шов расположен в труднодоступном месте – например, в угловой части детали или на стыке – для его обработки может пригодиться прямая шлифмашина (ПШМ). Она имеет вытянутую компактную форму и узкую рабочую часть, которая по форме напоминает горлышко бутылки. Благодаря этому инструмент способен добраться до самых труднодоступных мест.
При очень больших объёмах зачистки сварных швов или необходимости регулярного выполнения этой процедуры профессиональные сварщики советуют купить специальный зачистной станок. Управлять им могут один или два человека, пользоваться таким аппаратом достаточно легко — для этого не нужно обладать никакими специальными навыками. Рабочая часть станка выполнена в виде шлифовальной ленты и способна быстро и качественно обрабатывать даже значительные площади.
Общие особенности полировки металла и сварных швов
Зачистка сварных швов – важная задача любого производства, особенно судостроительного, где сварка – основной вид соединения различных элементов конструкции.
В первую очередь хотелось бы затронуть вопрос обработки или удаления сварных швов на изделиях из «черной» стали. Если после сварки требуется зачистка от окалин и окислов сварного шва без снятия усиления, то чаще всего обходятся специальными проволочными щётками, которые позволяют быстро и качественно выполнить данную работу. Ассортимент щеток на рынке разнообразен и представлен моделями от ручных щеток, до кругов, которые устанавливаются на станки.
Одним из мировых лидеров по изготовлению проволочных щеток является компания Lessmann (Германия). Проволочная щетка устанавливается на угловую шлифовальную машину (болгарку) и производится зачистка сварного шва. В данный момент это один из самых эффективных и доступных способов обработки сварных швов.
В случае, когда требуется не просто зачистить шов, а снять усиление – необходимо подходить к вопросу уже комплексно: правильно подобрать оборудование и расходные материалы. В зависимости от размеров сварного шва может применяться мобильный шлифовальный станок или угловая шлифовальная машина с абразивными кругами.
Мобильный шлифовальный станок – одно из самых эффективных и выгодных решений для зачистки сварных швов в судостроении. При его использовании нет необходимости перемещать большие и тяжелые заготовки по цехам. Станок легкий и управляется одним оператором. Перемещение станка по цеху также может быть выполнено одним оператором благодаря транспортировочным колесам. В данный момент у компании GRIT by FEIN (Германия) есть две модели данных станков: с шириной ленты GIMS75 и GIMS150 мм. Каждая из данных моделей способна быстро снять сварной шов любого размера и длинны. Как показывает наш опыт, это самое эффективное и доступное решение для удаления сварных швов в судостроении и судоремонте.
Важно понимать, что правильный подбор абразивных материалов для данного вида обработки напрямую влияет на производительность и качество поверхности. Когда требуется снять шов, то нужно подбирать самые агрессивные абразивы крупной зернистости. Лидеров в этом сегменте несколько: 3M, VSM, DEERFOS. В ассортименте этих компаний можно найти шлифовальные ленты из керамического абразива. Но хорошо с данной задачей справляются и фирменные абразивы от компании GRIT с маркировкой R24 или К36.
Второй вариант – использование шлифовальных (зачистных) кругов совместно с угловыми шлифовальными машинами («болгарками»). Этот метод широко распространен и используется практически на всех предприятиях судостроения. Но эффективность данного метода часто ограничена качеством «болгарок» и шлифовальных кругов. Большая часть компаний использует недорогой инструмент и дешевые абразивы, ориентируясь исключительно на стоимость при покупке. Мы твердо убеждены, что это сразу ставит покупателя таких материалов в заведомо невыгодные положение. Более того опыт наших клиентов напрямую подтверждает тот факт, что использование дешевых материалов – стратегически невыгодное решения для промышленных предприятий.
Но давайте вернемся к самим абразивам и инструменту. Для потребителя важно, чтобы зачистка и обработка сварных швов производилась быстро и с соответствующим качеством. Значит нужно понимать, что влияет на скорость и производительность. При выборе шлифовальной машины нужно ориентироваться не на потребляемую, а на отдаваемую мощность. Все производители в характеристиках пишут мощность, которую инструмент потребляет из сети и она выше, чем мощность на выходе. А это напрямую влияет на скорость работы, на съем материала.
«Угловые шлифовальные машины FEIN WSG 12-125Р применяются на нашем предприятии для зачистки и шлифовки деталей из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и стали 08пс. Данные машины более удобны в работе по сравнению с ранее применявшимися, надёжны и позволили увеличить производительность труда на 15%».
При выборе абразивов нужно ориентироваться на скорость и производительность, получаемую при работе, и только после всего этого нужно рассматривать цену. Ориентируясь на качество и надежность при эксплуатации, можно выделить лидеров мирового рынка: FEIN, Metabo, Bosch; в абразивах – это 3M, VSM, DEERFOS.
Использование даже одного элемента – производительный инструмент или абразив – приводит к заметному повышению производительности. Но мы в своей работе всегда рекомендуем использовать совместно – инструмент и абразив, так как только в такой связке можно получить максимальную производительность, эффективность и, в конечном итоге, экономическую выгоду.
Абразивные круги, используемые при обработке сварных швов на черном металле бывают нескольких видов: жесткие и гибкие. К жестким относятся самые обычные шлифовальные круги диаметром от 115 до 230 мм. К гибким относятся фибровые круги и круги лепестковые торцевые (КЛТ).
Выбрать какой вид абразивных кругов приведет к лучшим результатам можно только по результату испытаний на производстве. Основные преимущества гибких абразивов – меньшие вибрации и большее пятно контакта с поверхностью.
Но во всех случаях, где требуется убирать сварной шов, а следовательно требуется большой съем металла самыми эффективными будут именно современные абразивы из цирконата алюминия или из керамики. Ресурс таких кругов до 25 раз выше, чем традиционные абразивные круги.
Сварные швы в труднодоступных местах, которых также в изобилии в судостроении, мы рекомендуем обрабатывать твердосплавными борфрезами G-Cut совместно с прямыми шлифовальными машинами, как электрическими, так и пневматическими. Этот подход обеспечивает максимальный съем материала в самые краткие сроки. Большой выбор форм и размеров позволяет решить практически любую задачу по обработке сварных швов в труднодоступных местах. Самое важно для эффективной работы твердосплавных борфрез – правильно подобранные обороты.
«Круги лепестковые торцевые CIBO 125х22 ZK P40 применяются для зачистных работ по деталям из нержавеющей стали 12х18Н10Т и стали 09Г2С. По сравнению с ранее применявшимися данные круги позволили увеличить производительность труда по зачистке в 1,5 раза. Кроме того, по сравнению с кругами с зерном из окиси алюминия стойкость кругов выше от 20 до 70% в зависимости от качества зачищаемой поверхности».
Подытожим все вышеизложенное: современные абразивные материалы в комплексе с производительным инструментом однозначно выгодны для любого промышленного предприятия, так как их сверхпроизводительность подтверждена многими испытаниями и отзывами клиентов. Правильно подобранные технологии для решения задачи по зачистке сварных швов позволяют получить выгоду сразу же с самого начала применения.
«В феврале 2012 года приобрели на пробу в компании «Шлифовальные технологии (GTOOL GROUP) борфрезы G-cut по 10 шт. каждой формы (G, H и F). Изначально заинтересовала привлекательная цена на изделия. На производстве борфрезы G-cut очень понравились: при высокой производительности показали хорошую стойкость и скорость работы. В марте 2012 года взяли уже в два раза больше и добавили в заказ формы C и D».
Мы в свою очередь помогаем потребителям узнать о новых технологиях и материалах, которые к тому же являются недорогими, чтобы они не боялись внедрять, пробовать, испытывать их на своих производствах. В металлообработке, как и в любом другом производстве, наука и техника ежедневно движутся вперед. И многое и того, что изобретается и производится способно вывести любое производство на новый качественный уровень.
Евгений Береснев,
генеральный директор ООО «Шлифовальные технологии»
Чем обрабатываются сварные швы на трубах
Монтаж трубопровода в большинстве случаев связан с использованием сварки. Она потребуется при соединении отдельных труб в общую трубопроводную систему. На месте проведения сварочных работ образуется шов, который обязательно необходимо покрыть защитой. В противном случае на этом месте начнут происходить коррозийные процессы, которые повлекут снижение срока службы трубопровода.
Необходимые инструменты для проведения работ
Для выполнения операций может потребоваться следующий набор инструментов:
- Круглая проволочная щетка.
- Портативный шлифовальный станок или углошлифовальная машинка (болгарка).
Проволочная щетка представляет специальный диск, изготовленный из жесткой проволоки. Она устанавливается на циркуляционную пилу или болгарку. При вращении щетку вводят в контакт с обрабатываемым местом, при этом и происходит зачистка за счет силы трения.
Кроме проволочной щетки допускается использование шлифовальных дисков. Данные изделия значительно быстрее по скорости обработки, но следует учитывать, что в этом случае следует подбирать правильную крупность абразива и его качество.
Наиболее быстрая и качественная обработка выполняется с помощью портативных станков. Кроме того, они обладают высокой скоростью выполнения работ, и с их помощью автоматизируется весь процесс. В зависимости от габаритных размеров установки, ее могут обслуживать один или два мастера. При этом они же выполняют и работы по последующей зачистке и наносят антикоррозийное покрытие.
Для зачистки труднодоступных мест используется специализированный инструмент, называемый борфрезы, которые устанавливаются в шлифовальный агрегат и позволяют снять ненужные наслоения металла, образовавшиеся при сварке.
Обработки сварочного шва
Процедура обработки состоит из нескольких последовательных этапов:
- Очистка поверхности шва и прилегающих участков труб от окалины и других шлаков. Ни в коем случае нельзя забывать и про участки труб, расположенных в непосредственной близости от шва. Их также необходимо освободить от окалины и фрагментов ржавчины. Данная процедура чаще всего осуществляется с помощью болгарки с установленным на нее соответствующим диском.
- На втором этапе переходят к непосредственной грубой зачистке. В этом случае производят удаление шва при помощи шлифовальных устройств и других подобных инструментов. В процессе работы необходимо контролировать состояние шва и в случае появления отверстий или трещин их необходимо заварить.
- На заключительном этапе проводятся мероприятия по нанесению антикоррозийных покрытий.
Добавить комментарий Отменить ответ
Бесплатная доставка от 10 000 руб *
Гарантийный и послегарантийный ремонт
Аренда оборудования (магнитные станки)