Зачистка сварных швов после сварки

Зачистка сварных швов после сварки

В соединении металлических заготовок на сегодняшний день сварочные технологии находятся вне конкуренции. Это и наиболее распространенный, и самый экономичный способ изготовления сложных металлоконструкций. Сварка позволяет получать очень прочное соединение неограниченного количества элементов из металлов с однородным и эстетичным стыком. В то же время сварочный шов может стать самым уязвимым звеном конструкции из-за плохого качества работ. Зачистка дает возможность выявить брак в процессе выполнения соединений и устранить его задолго до начала эксплуатации конструкции.

  • Способы зачистки сварных швов
  • Необходимость зачистки сварных швов
  • Механическая зачистка сварных швов болгаркой
  • Обработка сварных швов химическим способом
    • Травление
    • Пассивация
  • Термическая обработка
  • Зачистка швов после сварки: техника безопасности
  • Заключение

Термическая обработка

Помимо уменьшения остаточных напряжений металла, термообработка позволяет добиться следующих целей:

  • сделать структуру шва и околошовных зон более приспособленной к воздействию внешних факторов;
  • оптимизировать физические и эксплуатационные свойства материала, в частности, повысить стойкость к ржавлению, жаропрочность и т.д.

Термическая обработка сварных соединений предполагает нагрев на определенное время сварного соединения или всего металла до заданной температуры. Далее происходит искусственное охлаждение, которое также производится по определенному сценарию.

Оборудование для термообработки

Для термической обработки стыков может использоваться четыре вида технологического оборудования:

  1. Индукционные устройства. Индукционный нагрев часто применяется во время прокладки трубопроводов. Суть этого метода состоит в использовании медных индукторов, включающих в себя многожильный медный кабель с воздушным охлаждением. Во время монтажа индуктора на трубопровод нужно принимать во внимание расстояние между трубой и индуктором. Общее правило: чем больше зазор между объектами, тем хуже используется мощность оборудования.
  2. Гибкие нагреватели сопротивления. Данный способ считается одним из самых удобных и доступных способов обработки сварных швов.
  3. Муфельные печи. При работе с этим видом оборудования нужно особое внимание уделять равномерности нагрева соединения, что достигается нецентрированной установкой детали в печь.
  4. Нагрев с помощью газопламенного оборудования. При газопламенном нагреве применяются сварочные и особые многопламенные газовые горелки. Газовые нагреватели выделяют тепловую энергию, возникающую в результате сгорания смеси горючего газа с кислородом.

Оборудование для нагрева подбирается исходя из монтажных условий, доступности того или иного вида устройств и прочих обстоятельств. Нагревательное оборудование должно отвечать определенным требованиям: четко стыковаться со сварными швами, иметь не слишком большую массу и обеспечивать равномерный нагрев соединения как в ширину, так и в длину.

Чтобы сократить теплопотери, при термообработке сварных соединений используются всевозможные теплоизоляторы.

Теплоизоляция должна быть теплоустойчивой при небольшой теплопроводности, прочной, но в то же время гибкой, устойчивой к износу и безопасной в эксплуатации.

Способы термообработки

Известно несколько методов термической обработки сварных соединений:

  1. Предварительный нагрев. Используется как до проведения сварочных работ, так и в момент сваривания деталей. Данная разновидность термической обработки применяется при сварке конструкций из низкоуглеродистой стали. Металл прогревается до 150-200 градусов по Цельсию.
  2. Высокий отпуск. Методика состоит в нагреве материала до 650-750 градусов по Цельсию (конкретный показатель температуры зависит от сорта стали). Температура поддерживается в течение 5 часов. Технология позволяет уменьшить напряжения на 80%, а также повысить устойчивость материала к механическим воздействиям и увеличить его эластичность.
  3. Нормализация. Применяется по отношению к углеродистым и низколегированным маркам стали. Подобная термическая обработка соединения осуществляется при температурах от 950 градусов по Цельсию. По окончании нагрева производится выдержка и охлаждение в условиях окружающей среды. Нормализация дает возможность уменьшить зернистость металла, сократить напряжение, а также увеличивает прочность шва.
  4. Аустенизация. Представляет собой закалку сварного соединения путем его нагрева до температуры 1070 градусов и выше. Деталь греется в течение 60 минут, а затем производится быстрое искусственное охлаждение. Методика широко распространена для закалки аустенитных сталей. Результат аустенизации — возросшая эластичность сварного соединения.
  5. Стабилизация. От аустенизации стабилизирующий отжиг отличается более низкой температурой и менее продолжительным периодом выдержки металла.
  6. Термический отдых. Технология заключается в нагреве сварного шва до 250-300 градусов по Цельсию. Затем осуществляется выдержка металла в разогретом состоянии. В результате процедуры в сварном соединении снижается уровень диффузного водорода, и уменьшаются внутренние напряжения.

Строение сварного шва при термической обработке

Выбор способа, которым будет осуществляться термическая обработка сварных соединений, зависит от физико-химических характеристик стали (определяется ее маркой). Особое значение имеет выполнение технологических требований, в противном случае происходит ухудшение качества сварного соединения.

Ключевые параметры, которые нужно учитывать при проведении местной термообработки:

  • ширина нагреваемого участка;
  • равномерность нагревания по толщине стенки и ширине нагреваемого участка;
  • период выдержки;
  • интенсивность охлаждения.

к содержанию ↑

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.

Химическое средство для очистки швов.

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.

[box type=”info”]После завершения процедуры пассивации, все реагенты с поверхности детали следует удалить посредством промывания под водой. Утилизация сточной воды после такой промывки должна осуществляться в соответствии с государственными нормами природного законодательства.[/box]

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.

Полировка

Следующим этапом обработки нержавеющей стали является полировка сварочного участка, и всего изделия, для придания окончательного блеска. Это еще больше зачищает поверхность, делая ее ровной и цельной, что мешает воздействию агрессивных жидкостей извне.

Читайте также  Аэробел размеры

Вначале, сварочные швы обрабатываются диском с вулканитом. Это резиноподобный материал, круг которого насаживается на дрель. Вулканитом возможно придать шву нужную глубину и форму, «запилить» его создав вогнутую структуру. Материал действует мягко на сталь. После этого, на уже отшлифованную поверхность, наносится паста для полировки. Это может иметь алмазный состав. Подойдет обычная паста ГОИ. На дрель одевается войлочный круг и производятся продольные движения по всей поверхности. Чтобы хорошо отполировать места сварки используются маленькие круги, которыми удобно доставать участки в угловых соединениях. Работа ведется до получения зеркальной поверхности и отсутствия матовых пятен.

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.

Оборудования для зачистки

К выбору техники нужно подходить взвешенно. Нужно правильно подбирать расходные материалы и рабочее оборудование.

Это может быть металлическая щётка, угловая шлиф/машинка с абразивными кругами или шлифовальный станок.

Выбирая шлифовальную технику, следует ориентироваться в первую очередь на отдаваемую мощность. И только потом смотреть на показатели потребления.»

К примеру, в судостроительной отрасли успешно используются передвижные шлифовальные машинки. Проще подъехать к заготовке больших размеров, нежели пытаться перемещать её на новое место.

Передвижная шлифовальная машина

Антикоррозийная защита сварных соединений – как сделать это качественно

Далеко не все задумываются о том, что сварные швы нуждаются в дополнительной защите от коррозии. Какой бы вид сварки вы не использовали, от нагрева в местах соединения деталей защита металла слабеет перед коррозией. Даже если до этого вы защищали участок самым современным и надежным антикоррозийным покрытием. Сварные швы в любом случае нуждаются в восстановлении цинкового покрытия после сварки.

Не стоит забывать, что сварные швы – это основа прочности конструкции, именно на них приходится основная нагрузка при дальнейшей эксплуатации. Поэтому именно сварные швы должны быть максимально защищены от коррозии, в первую очередь, чем вся остальная конструкция.

К счастью, сегодняшние технологии позволяют без особого труда и быстро нанести защиту на сварные швы, которая прослужит не один десяток лет, как и вся конструкция.

Нужно ли готовить сварной шов под нанесение покрытия?

Для качественной антикоррозийной защиты сварных соединений специалисты рекомендуют защищать сварные швы от коррозии не позднее 3 дней после сварки, так что затягивать с этой процедурой не стоит. Перед нанесением покрытия сварные швы тщательно зачищают наждачным кругом, металлической щеткой или специальным аппаратом для очистки. После очистки швы промывают, протирают и просушивают. Если остались сварочные брызги, остатки шлака, неровности, острые грани, остатки грязи, то рекомендуется их удалить. В общем, поверхность сварных швов должна соответствовать ГОСТам – очистки и подготовки металла под покраску.

Чем защищают сварные швы от коррозии?

Так как сварные швы – самое слабое место перед коррозией в металлической конструкции, то защищать его с помощью простых красок или даже специальных антикоррозийных составов – не целесообразно. Если вы хотите сохранить конструкции не один десяток лет, то необходимо использовать только цинкование.

Самыми эффективными и долговечными являются методы горячего и холодного цинкования. После сборки конструкций и сваривания их частей, применение горячего метода невозможно. А вот холодное цинкование как раз приходит на помощь сварным швам.

Холодное цинкование – это защита от коррозии на 25-50 лет, удобство нанесения, как обычные краски и экономия, за счет отсутствия оборудования, низкой стоимости составов, применения на месте эксплуатации своими силами

Кроме того, существует состав холодного цинкования, идеально подходящий для защиты сварных швов от коррозии – Барьер-Цинк.

Как наносить защиту на сварные швы?

Нанесение холодного цинкования на сварные швы происходит так же, как и при защите обычного участка металла. Можно использовать кисти, валики, аппараты воздушного или безвоздушного распыления. Но, если вы не являетесь профессионалом, а сварные швы у вас небольшого диаметра, то рекомендуем вам применять средство из аэрозольного баллончика. Кстати, Барьер-цинк выпускается и в виде спрея.

Наносить холодное цинкование рекомендуется примерно через 24 часа после непосредственной сварки. Так как швы должны полностью остынуть и «схватиться».

Нужно ли наносить финишное покрытие на сварные швы после холодного цинкования?

Холодное цинкование прекрасно справляется с защитой от коррозии, а вот от ультрафиолета и атмосферных явлений не помешает дополнительная защита. К тому же, холодное цинкование имеет серый матовый цвет. В итоге сварные швы будут сильно отличатся по цвету и выделятся на фоне остальной конструкции. С помощью финишного покрытия вы можете придать сварным швам тот же цвет, что и у всей конструкции, а так же дополнительно защитить конструкцию от ультрафиолета и других явлений природы.

Кстати, холодное цинкование прекрасно сочетается с 99% всех красок любых составов. Особой популярностью пользуются алюминиевые краски, в которых сочетаются – привлекательный блестящий цвет и мощные защитные характеристики. К тому же, блестящий алюминиевый цвет – это очень близкий цвет к горячему цинкованию. Если остальные части конструкции были защищены именно таким способом, то алюминиевая краска вам просто необходима. Рекомендуем также воспользоваться составом в аэрозольном баллончике.

Сколько стоит защитить сварные швы от коррозии?

При использовании Барьер-Цинка, покрытие одного метра сварного шва обойдется вам примерно в 5,5 рублей. Совсем немного, правда? Особенно по сравнению с ценой замены всей конструкции, если она разрушится от коррозии.

Кому стоит позаботиться о защите сварных швов от коррозии?

Защищать сварные швы от коррозии выгодно для всех. Любые конструкции, применяемые как в промышленности, так и для хозяйственно бытовых нужд, прослужат дольше на десятки лет, если защитить сварные швы. Вы сможете сэкономить на замене конструкций и их ремонте, как у себя на даче, так и в бюджете своего предприятия.

Для тех, кто занимается производством и продажей кованых изделий и металлических конструкций, защита сварных швов особо выгодна. Изделия и конструкции, созданные вами, прослужат у их покупателей не 3-5, а десятки лет. Их не нужно будет подкрашивать, дополнительно защищать от коррозии, годами бороться с ее появлением. Все это послужит вам и вашему предприятию отличной рекламой. Кроме того, вы можете дополнительно продавать услугу – защиту сварных швов конструкции от коррозии. Сварщики также могут включать в список своих умений такую выгодную услугу, как защита сварных швов.

Читайте также  Мангальная зона из кирпича

Виды термической обработки

Виды термообработки сварных швов различаются по своей цели. Специалисты отличают следующие процессы:

  • Отдых. Конструкцию доводят до 300 °С и выдерживают полтора — два часа. Снижает механические напряжения и снижает содержание водорода в материале шва.
  • Отпуск. Состоит в нагреве до 700 °С и трехчасовой выдержке. Практически полностью снимает напряжения, дает возможность повысить пластичность.
  • Нормализация. Всю конструкцию, включая шов, нагревают до 800 °С и выдерживают 30-40 минут. Позволяет достичь однородности и мелкозернистости структуры металла. Используется на изделиях малой толщины.
  • Аустенизация. Изделие нагревают до 1100 °С и выдерживают 120 минут. Охлаждение проводят при комнатной температуре. Повышает пластичность высоколегированных сплавов за счет преобразования их кристаллической структуры.
  • Отжиг. Нагрев до 960 ° С, трехчасовая выдержка и остывание при комнатной температуре. Используется для высоколегированных сплавов для повышения коррозионной стойкости.

Как правило, перед термообработкой проводится зачистка сварного соединения.

Вместо заключения

Термообработка сварных соединений технологических трубопроводов — обязательный этап, если качество шва стоит на первом месте. С помощью обработки возможна полная защита сварных швов от коррозии, трещин и разлома. Это простой, но вместе с тем эффективный метод. С помощью современных приспособлений можно быстро и равномерно обработать сварной шов. Делитесь этой статьей в социальных сетях и оставляйте комментарии к этой статье. Желаем удачи в работе!