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Tesis de graduación de soldadura de barcos
Tesis de graduación de soldadura de barcos: discusión de las causas y medidas preventivas de los defectos comunes en la soldadura de barcos
Resumen: La soldadura de barcos es la clave para Garantizar la estanqueidad del barco. La clave del sexo y la fuerza. Este artículo presenta en detalle las causas de varios defectos comunes en la soldadura de barcos y propone medidas preventivas.
Palabras clave: Medidas para prevenir defectos de soldadura en buques
La soldadura de buques es la clave para garantizar la estanqueidad y resistencia del buque, la clave para garantizar la calidad del buque e importante para garantizar la seguridad de la navegación y el funcionamiento del barco. Si hay defectos en la soldadura, puede provocar roturas estructurales, fugas o incluso provocar el hundimiento del barco. Según una encuesta sobre accidentes por fracturas frágiles de buques, el 40% de los accidentes por fracturas frágiles se deben a defectos de soldadura. En la construcción naval municipal destaca especialmente la calidad de la soldadura de los barcos. En el proceso de inspección de buques, la inspección de las soldaduras es particularmente importante. Por lo tanto, los defectos deben descubrirse tempranamente y los defectos de soldadura deben limitarse dentro de un cierto rango para garantizar la seguridad de la navegación.
Existen muchos tipos de defectos de soldadura de buques, que se pueden dividir en defectos externos y defectos internos según su localización. Los defectos comunes incluyen poros, inclusiones de escoria, grietas de soldadura, falta de penetración, falta de fusión, tamaño y forma de la soldadura que no cumple con los requisitos, socavaciones, nódulos de soldadura, cráteres de arco, etc.
1. Porosidad
La porosidad se refiere a la cavidad que se forma cuando las burbujas en el charco fundido no logran escapar durante la solidificación durante la soldadura. Las principales razones de la aparición de poros son: el borde de la ranura no está limpio, hay humedad, aceite y óxido, la varilla o fundente de soldadura no está horneado según las normas, el núcleo de soldadura está corroído o el revestimiento se deteriora y se pela; apagado, etc Además, cuando se suelda con electrodos con bajo contenido de hidrógeno, el arco es demasiado largo y la velocidad de soldadura es demasiado rápida; el voltaje de soldadura automática del arco sumergido es demasiado alto, etc., lo que puede producir fácilmente poros durante el proceso de soldadura. Debido a la existencia de poros, la sección transversal efectiva de la soldadura se reduce. Un exceso de poros reducirá la resistencia de la soldadura y destruirá la compacidad del metal de soldadura. La forma de prevenir los poros es elegir la corriente y la velocidad de soldadura adecuadas y limpiar cuidadosamente la humedad, el aceite y el óxido en el borde de la ranura. Almacenar, limpiar y hornear materiales de soldadura en estricto cumplimiento de la normativa. No utilice varillas de soldadura deterioradas cuando se descubra que el revestimiento de la varilla de soldadura se ha deteriorado o despegado o que el núcleo de soldadura está corroído, el ámbito de uso debe controlarse estrictamente. Al soldar por arco sumergido, se deben seleccionar los parámetros apropiados del proceso de soldadura, especialmente para la soldadura automática de placas delgadas, y la velocidad de soldadura debe ser lo más pequeña posible.
2. Inclusión de escoria
La inclusión de escoria es la escoria fundida que queda en la soldadura. Las inclusiones de escoria también pueden reducir la resistencia y la compacidad de la soldadura. La razón principal de la inclusión de escoria es que hay escoria residual del corte con oxígeno o del corte por arco de carbono en el borde de la soldadura; el ángulo de la ranura o la corriente de soldadura es demasiado pequeña o la velocidad de soldadura es demasiado rápida. Cuando se utilizan varillas de soldadura ácidas, se formará "escoria" debido a una corriente demasiado pequeña o a una manipulación inadecuada de la varilla; cuando se utilizan varillas de soldadura alcalinas, también se producirán inclusiones de escoria debido a que el arco es demasiado largo o a una polaridad incorrecta. Al realizar el sellado posterior de soldadura por arco sumergido, si el alambre de soldadura se desvía del centro de la soldadura, se pueden formar fácilmente inclusiones de escoria. Las medidas para evitar inclusiones de escoria son: seleccionar correctamente el tamaño de la ranura, limpiar cuidadosamente el borde de la ranura, seleccionar la corriente y la velocidad de soldadura adecuadas y girar la barra de manera adecuada. Al realizar soldaduras multicapa, se debe observar cuidadosamente la situación de fusión en ambos lados de la ranura y se debe limpiar cuidadosamente la escoria de soldadura para cada capa de soldadura. La escoria de soldadura en la cubierta inferior debe eliminarse por completo y se debe prestar atención para evitar la desviación de la soldadura durante la soldadura por arco sumergido.
3. Socavado
La depresión que queda en el borde de la soldadura se llama socavado. Las razones del socavado se deben a una corriente de soldadura excesiva, una velocidad de transporte rápida de la varilla, un arco demasiado largo o un ángulo inadecuado de la varilla de soldadura. Si la velocidad de soldadura de la soldadura por arco sumergido es demasiado rápida o la trayectoria de la máquina de soldar es desigual, la soldadura se fundirá a una cierta profundidad y el metal de aportación no se llenará a tiempo, lo que provocará un corte insuficiente. El socavado reduce la sección transversal de trabajo de la junta del metal base, lo que provoca la concentración de tensiones en el socavado. Por lo tanto, en estructuras importantes o estructuras cargadas dinámicamente, generalmente no se permite que existan socavados o la profundidad del socavado es limitada. La forma de evitar el socavado es: elegir la corriente de soldadura y el método de transporte de la varilla adecuados, y prestar atención a controlar el ángulo del electrodo y la longitud del arco en todo momento. Los parámetros del proceso de soldadura por arco sumergido deben ser adecuados, especialmente la velocidad de soldadura; no debe ser demasiado alto y la pista de la máquina de soldar debe ser suave.
4. Penetración inadecuada y fusión incompleta
Durante la soldadura, el fenómeno de que la raíz de la unión no se penetra por completo se denomina penetración incompleta entre la soldadura y el metal de soldadura o soldadura; Existe una falta parcial de penetración entre las capas, lo que se denomina falta de fusión. La penetración insuficiente o la falta de fusión es un defecto grave. Debido a la falta de penetración o fusión, la soldadura tendrá discontinuidades o cambios bruscos, la resistencia de la soldadura se reducirá considerablemente e incluso se producirán grietas. Por lo tanto, no se permiten soldaduras y fusiones incompletas en partes estructurales importantes del casco.
Las razones de la penetración insuficiente y la fusión incompleta son que el espacio de ensamblaje o el ángulo de ranura de la pieza soldada es demasiado pequeño, el borde romo es demasiado grueso, el diámetro de la varilla de soldadura es demasiado grande, la corriente es demasiado pequeña y la velocidad es demasiado rápido y el arco es demasiado largo, etc. La película de óxido y las manchas de aceite en la superficie de la ranura de la pieza soldada no se han limpiado, o la escoria fluye hacia el lugar durante la soldadura y dificulta la fusión entre los metales, o la técnica de transporte de la tira es inadecuada y el arco está sesgado. a un lado de la ranura, etc., lo que hará que el borde no se fusione. Lo que evita una soldadura incompleta o una fusión incompleta es seleccionar correctamente el tamaño de la ranura, seleccionar razonablemente la corriente y la velocidad de soldadura, limpiar las incrustaciones de óxido y el aceite en la superficie de la ranura, limpiar a fondo la raíz de la soldadura de la cubierta posterior y girar la tira adecuadamente. , y preste mucha atención a la ranura de fusión en ambos lados.
5. Grietas por soldadura
Las grietas por soldadura son un defecto muy grave. Los daños estructurales a menudo comienzan con grietas. Se deben tomar todas las medidas necesarias para evitar grietas durante el proceso de soldadura. Se deben utilizar varios métodos para verificar si hay grietas después de la soldadura. Una vez que se encuentran grietas, se deben eliminar completamente y luego reparar.
Las grietas de soldadura incluyen grietas en caliente y grietas en frío. Las grietas generadas durante el proceso de cristalización del metal de soldadura de líquido a sólido se denominan grietas en caliente. Se caracterizan por ser visibles inmediatamente después de la soldadura, y en su mayoría ocurren en el centro de la soldadura y se distribuyen a lo largo de la misma. La mayoría de las grietas en las grietas térmicas penetran la superficie, mostrando un color oxidado y los extremos de las grietas son ligeramente redondeados. La causa de las grietas calientes es la presencia de impurezas de bajo punto de fusión (como FeS, etc.) en el baño de soldadura. Debido al bajo punto de fusión de estas impurezas, la cristalización y solidificación son las últimas, y la plasticidad y resistencia después de la solidificación son extremadamente bajas. Por lo tanto, cuando la tensión de restricción estructural externa es lo suficientemente grande y se produce la contracción por solidificación del metal de soldadura, estas impurezas de bajo punto de fusión en el baño fundido se separan durante el proceso de solidificación, o se separan poco después de la solidificación, causando intergranularidad. agrietamiento. Cuando las piezas de soldadura y las varillas de soldadura contienen muchas impurezas como azufre y cobre, también son propensas a sufrir grietas térmicas. Las medidas para prevenir grietas térmicas son: primero, controlar estrictamente los parámetros del proceso de soldadura, disminuir la velocidad de enfriamiento, aumentar adecuadamente el coeficiente de forma de la soldadura y utilizar soldadura multicapa y de múltiples pasadas con baja corriente tanto como sea posible para evitar grietas en el centro de la soldadura; en segundo lugar, implementar cuidadosamente las regulaciones del proceso y seleccionar procedimientos de soldadura razonables para reducir la tensión de soldadura.
Las grietas que se producen en el metal base o en la línea de fusión en la unión del metal base y el metal de soldadura durante o después del proceso de enfriamiento del metal de soldadura se denominan grietas en frío. Este tipo de grieta puede aparecer inmediatamente después de soldar, o puede aparecer horas, días o incluso más después de soldar. Las principales razones de la aparición de grietas en frío son: 1) Bajo la acción del ciclo térmico de soldadura, se genera una estructura endurecida en la zona caliente 2) Hay exceso de hidrógeno difusible en la soldadura y tiene condiciones concentradas; La articulación está sometida a una tensión de restricción mayor. Las medidas para prevenir grietas por frío incluyen: 1) Usar varillas de soldadura con bajo contenido de hidrógeno para reducir el contenido de hidrógeno difusible en la soldadura; 2) Respetar estrictamente los sistemas de almacenamiento, horneado y uso de los materiales de soldadura (varillas de soldadura, fundente); tenga cuidado para evitar la humedad 3) Limpie cuidadosamente el aceite, la humedad y el óxido en el borde de la ranura para reducir la fuente de hidrógeno 4) Seleccione parámetros razonables del proceso de soldadura y energía de la línea según el grado del material, el equivalente de carbono y el espesor del componente; ambiente de soldadura, etc., como precalentamiento antes de soldar, enfriamiento lento después de soldar, adoptar soldadura multicapa y de múltiples pasadas, controlar una cierta temperatura entre capas, etc. 5) Tratamiento post-calor de emergencia para eliminar el hidrógeno, eliminar; tensión interna y endurecer la estructura y el temple para mejorar la tenacidad de la unión 6) Uso razonable El procedimiento de soldadura adopta un método de desoldadura segmentado para reducir la tensión de soldadura;
6. Otros defectos
Algunos nódulos de soldadura, cráteres de arco y defectos en el tamaño y forma de la soldadura también se ven comúnmente en la soldadura. La razón principal de la aparición de nódulos de soldadura es el transporte desigual de las tiras, lo que hace que la temperatura del baño fundido sea demasiado alta y el metal líquido se solidifique y caiga lentamente, formando así nódulos metálicos en la superficie de la soldadura. Al soldar verticalmente o hacia arriba, si se utiliza una corriente de soldadura y una longitud de arco excesivas, también pueden producirse salpicaduras de soldadura. La causa del cráter del arco es que el tiempo de extinción del arco es demasiado corto, o la soldadura se interrumpe repentinamente, o la corriente es demasiado alta al soldar placas delgadas, etc. La presencia de rebabas de soldadura en la superficie de la soldadura afecta la apariencia y puede causar fácilmente la inclusión de escoria en la superficie; los cráteres del arco a menudo van acompañados de grietas y poros, lo que debilita seriamente la resistencia de la soldadura. La medida principal para evitar salpicaduras de soldadura es controlar estrictamente la temperatura del baño fundido. Durante la soldadura vertical y aérea, la corriente de soldadura debe ser entre un 10 y un 15% menor que la de la soldadura plana. Cuando se utilizan electrodos alcalinos, la soldadura por arco corto debe ser. Se utiliza para mantener un movimiento uniforme del electrodo. La principal medida para evitar los cráteres del arco es permanecer brevemente o mover el electrodo en círculo varias veces al cerrar el arco en la soldadura manual.
La existencia de algunos defectos es muy peligrosa para la seguridad de la navegación del barco, por lo que una vez descubiertos los defectos hay que corregirlos a tiempo.
Para la corrección de los poros, especialmente los poros internos, después de confirmar la ubicación, utilice una pala de aire o un raspador con arco de carbón para eliminar todos los defectos de los poros y formar las ranuras correspondientes, y luego proceder con las reparaciones de soldadura para las inclusiones de escoria, soldaduras incompletas y reparaciones incompletas; Soldadura. Para defectos de fusión, se debe utilizar el mismo método para eliminar los defectos primero y luego repararlos soldando de acuerdo con las regulaciones. En el caso de grietas, se debe inspeccionar cuidadosamente el principio y el final de la grieta y la profundidad de la grieta antes de eliminar el defecto. Cuando se utiliza una pala neumática para eliminar defectos de grietas, se deben perforar orificios de tope de grietas en ambos extremos de la grieta para evitar que la grieta se extienda. Utilice una broca de 8 a 12 mm al perforar y la profundidad debe ser de 2 a 3 mm mayor que la profundidad de la grieta. Cuando utilice el ranurado con arco de carbón para eliminar grietas, primero debe raspar desde ambos extremos de la grieta hasta eliminarla y luego eliminar toda la grieta. No importa qué método se utilice para eliminar los defectos de grietas, se deben formar las ranuras correspondientes y se deben realizar reparaciones soldadas de acuerdo con las regulaciones.
Al corregir defectos de soldadura, se debe prestar atención a: 1) Al reparar defectos de soldadura, es recomendable utilizar soldadura de corriente pequeña, sin oscilación, multicapa y de múltiples pasadas, y está prohibido use corriente excesiva para reparar la soldadura; 2) Cuando la soldadura de reparación se realiza en una estructura rígida, el martillado se puede realizar en el estado caliente posterior a la soldadura, excepto en la primera y la última capa de pasadas de soldadura. El inicio y cierre del arco de cada cordón de soldadura debe escalonarse lo más posible; 3) Para materiales que requieren precalentamiento, se deben tomar las medidas de precalentamiento correspondientes cuando la temperatura del ambiente de trabajo sea inferior a 0 °C; 4) Para soldaduras que requieran tratamiento térmico; , los defectos deben corregirse antes del tratamiento térmico; 5) Al reparar defectos de soldadura de acero clase D, clase E y acero estructural de alta resistencia con soldadura por arco manual, se debe utilizar el método de soldadura de energía lineal controlada. Cada defecto debe repararse en una sesión de soldadura y no se permiten pausas. Tanto la temperatura de precalentamiento como la temperatura de la capa intermedia deben mantenerse por encima de 60°C. 6) No se permiten reparaciones de soldadura para eliminar defectos de soldadura bajo presión y agua; 7) Las soldaduras corregidas deben volver a inspeccionarse de acuerdo con los requisitos de detección de fallas de las soldaduras originales si se encuentran nuevamente defectos que excedan el límite permitido. , debe revisarse nuevamente hasta que esté calificado. El número de reparaciones de soldadura no excederá el número de reparaciones especificado.
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