Для снижения опасных внутренних напряжений и получения надежных соединений рекомендуется: а) подбирать согласованные по коэффициенту линейного теплового расширения материалы (согласованные спаи, рис. 10, а); б) использовать для несогласованных спаев промежуточные конструктивные элементы, согласованные по коэффициенту линейного теплового расширения с керамикой (рис. 10, б); в) вводить гибкие промежуточные элементы, как показано на рис. И; г) уменьшать толщину металлической детали в зоне пайки (обычно толщину выбирают не более 0,5 мм); д) увеличивать толщину охватывающей металлической детали в зоне пайки для телескопического соединения (рис. 12, КТР металла > > КТР керамики); е) применять компенсирующий выступ со стороны, противоположной свободному концу металлической детали (рис. 13); ж) увеличивать длину нахлестки при плоских или торцовых соединениях; з) вводить компенсатор (рис. 14), высота которого в первом приближении 0,4:5\bR, где 6 - толщина керамической детали; R - радиус соединения.

Компенсатор может быть изготовлен из того же материала, что и противоположная деталь, или из другого материала, но с близким значением коэффициента линейного теплового расширения. На рис. 15 показаны варианты конструкции соединения с компенсатором.

Варианты спаев с компенсатором (рис. 15, в, г) позволяют шлифовать плоскость спая, обеспечивая точную укладку керамической детали по плоскости соединения 19 J.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бондарев В. В., Никифорова 3. В., Баньковская И, В. Пайка титана с применением медного гальванопокрытия. - Сварочное производство, 1964, № 9, с. 16 - 17.

2. Гельман А. С, Основы сварки давлением, М., Машиностроение, 1970. 300 с. S Губин А. И. Пайка нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов. М Машиностроение, 1964, 126 с.

4, Дсигов Ю. С, Сидохин Ю. Ф. Вопросы формирования паяного шва. М Машиностроение, 1974, 134 с.

5, Кофстад П. Высокотемпературное окисление металлов Перевод с англ. М., Мир, 1969. 392 с.

6. Найдич Ю. В., Колесниченко Г. А. Взаимодействие металлических расплавов С поверхностью алмаза и графита. Киев, Наукова думка, 1967, 89 с.

7. Никифорова 3. В., Нестеров Б. М. Папка жаропрочных сплавов припоями на основе палладия, - Сварочное производство, 1970, К 5, с. 36 - 38,

8 Никифорова 3. В. О растекании припоя при обслуживании молибдена и вольфрама - Сварочное производство, 1976, № 9, с. 30-31,

9. Никифорова 3. В., Румянцев С. Г., Киселевский С. Л., Евдокимов В. И. Пайкз сапфировых мембран с высокопрочными сплавами титана. - Сварочное производство, 1974, № 3, с. 35 - 36.

10. Николаев Г. А., Киселев А. И. Работа мягкой прослойки паяных соединений.- Сварочное производство, 1969, № 12, с, 3-4.

И, Рыльников В. С, Губин А. И. Пайка титана серебряными припоями. - Сварочное производство, 1970, № 1, с. 32 - 34,

12, Сланский А., Волман Я. Капиллярная пайка/Под ред Никифоровой 3, В. М Машгиз, 1963. 198 с.

13, Справочник по пайке. М., Машиностроение, 1975. 407 с.

14, Суслов А. А. Высокотемпературная бесфлюсовая пайка алюминиевых сплавов в вакууме. Производство паяных конструкций и стандартизация технологических процессов пайки, М, Труды ВНИИНмаш, 1975, вып. 21.

15, Хлудов Е. А., Каракозов Э. С, Смирнов Г. И. Бесфлюсовая пайка алюминия и его сплавов низкотемпературными припоями, легированными галлием - Сварочное производство, 1976, Л% 9, с. 31-33.

16, Хряпин В. е., Лакедемонский А. В. Справочник паяльщика М Маш и построен не. 1974. 326 с,

17, Чуларис А. А., Будник Н. М. Исследование контактного плавления в системе медь -марганец, - Сварочное производство, 1970, № 1, с. 9 - 11.

Глава 13

СВАРОЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ФАКТОРЫ КАЧЕСТВА СВАРКИ

Качество продукции согласно ГОСТ 15467-79 есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Показатели качества сварных соединениЗ определяют путем их контроля как совокупность ряда свойств, таких, как надежность, степень работоспособности, прочность, структура металла шва и околошовной зоны, коррозионная стойкость, отсутствие дефектов, число и характер исправлений и т. п. (рис. 1).

Контроль качества продукции согласно упомянутому ГОСТу определяется как проверка соответствия показателей качества продукции установленным требованиям. Более общим термином управление качеством определено обеспечение необходимого уровня качества продукции. Управление качеством реализуют, как правило, с использованием математико-статистических методов (см, гл. 18). При этом необходим контроль факторов, от которых зависит качество продукции. Основные из них можно условно сгруппировать как технологические и конструктивные (рис, 2).

Этапы организации контроля в сварочном производстве (рис. 3) должны включать последовательно все стадии:

1) контроль документации на стадии проекта - выбор конструкции соединений и технологии сборки-сварки; выбор основного металла, обоснование норм допустимых дефектов и плана контроля; выбор метода контроля и обеспечение дефектоскопичности конструкций и т. д.;

2) контроль конструктивно-технологических факторов - проверка подготовки производства, условий, качества и точности заготовки-сборки, подготовки и хранения исходных материалов, паспортизации и дисциплины сварщиков, режимов сварки, аппаратуры и т. п.;

3) ко1ггроль продукции - рациональное использование разрушающих и неразрушающих методов контроля. Наряду с контролем сварных соединений как

Качество соединений

Показатели надежности Р (t), к (П, Т

Контроль качества

Показатели качества

>1.

Рис. 1, Показатели качества сварных соединений

Факторы, влияющие на качество сварных соединений

Технологические

Конструктивные

Сварочные материалы Оборудование Подготовка и сборка Процесс сварки Оператор

Основной металл Конструкция соединения Методы и система контроля Нормы по качеству Условия эксплуатации

Рис. 2. Факторы качества сварных соединений

готовой продукции необходим пооперационный контроль отдельных швов - полуфабрикатов.

На всех стадиях технологии необходима проверка качества самих контрольных операций: метрологическая проверка приборов, контроль соблюдения режимов, чувствительности и достоверности дефектоскопии, дефектоскопических материалов, квалификации и состояния операторов и т. п.

Высокое качество соединений зависит в первую очередь от уровня и состояния технологического процесса производства. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и к оперативной корректировке технологии. Основное воздействие контроль должен оказывать именно на технологию производства, обеспечивая за счет оперативной обратной связи предупре-Йсдение дефектов и брака продукции.

Периодическая проверка качества контрольных операций

Контроль проектной документации.

Этап 1

Контроль конструктивно-технологических факторов

Этап 2

Контроль полуфабрикатов и готовой продукции

Этап 3

Рис, 3. Этапы контроля качества

Оперативная обратная связь

ДЕФЕКТЫ И УРОВЕНЬ ДЕФЕКТНОСТИ

Классификация. В соответствии с ГОСТ 15467-79 термин дефект определяют как каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной доку.ментацией. Однако в практике контроля наряду с этим распространено и более шнрокое понятие о дефектах, как несплошностях или поро-ках - допусти.мых и недопустимых.

По стадии появления пороков в цепочке технологических операций различают дефекты подготовки (н сборки) изделий под сварку и сварочные дефекты. Дефекты подготовки и сборки ча.сто приводят к появлению собственрю сварочных дефектов, поэтому подготовку нзделий к сварке необходимо особо тщательно контролировать.

Наиболее характерные дефекты подготовки и сборки: неправильный угол скоса кромок в швах при сварке плавлс11исм с V-, U- и Х-образной разделкой; неравномерное притупление по длине кромок или непостоянство зазора между ними; несовпадение стыкуемых плоскостей; расслоения и загрязнения на кромках и т. п.

Причинами подобных дефектов могзт быть неисправности станков для изготовления заготовок и приспособлений для сборки, недоброкачественность исходных материалов, ошибки в чертежах, а также низкая квалификация или культура труда работников. Правильность подготовки и сборки контролируют внешним осмотро.м и измерением с помощью специальных шаблонов и инструментов.

Сварочные дефекты-несплошнести различают по их типам и видам. Кроме несплошностей в сварных соединениях могут иметь место макро- и микроке-однородности и другие несовершенства структуры.

Классификация по типам дефектов связана с их геометрическими признаками и массовостью (рис. 4). Вид дефектов обозначают, исходя из их природы. Тип дефекта может быть определен практически любым методом контроля (см. табл. 3, 4). Вид дефекта удается определить ие всегда. Наиболее информативна в этом отношении радиография. Для соединений, выполненных сваркой плавле-нне.м, согласно ГОСТ 23055-78 установлено шесть видов дефектов (табл. 1).

По расположению

Внутренние Наружные Подповерхностные Сквозные

Типы дефектов-несплошностей

По форме и остроте

Компактные Протяженные

Плоскостные Объемные

Острые (с надрезом) Округлые (без надреза)

По величине

Мелкие Средние Крупные

Рис. 4. Типы сварочных дефектов-несплошностей

массовости

Единичные Групповые (цепочки, скопления) Распространенные

1. Классификация и заг!ись дефектов при расшифровке радиограмм по ГОСТ 23055 - 78

2. Обозначение и наименование дефектов

О) S

Наименование дефекта

Схематическое изображение дефекта

по сечению соединения

по радиограмме

Примечание

Группа А - поры (газовые включения)

Пора сферическая

Пора канальная

иттжг

Длина больше трехкратной максимальной ширины. Главный размер направлен в глубину шва

Цепь пор

Группа пор

Минимум четыре поры в ряду или в группе на расстоянии, не превышающем трехкратного диаметра наибольшей поры

Продолжение табл. 2

Наименование дефекта

Схематическое изображение дефекта

по сечению соединения

по радиогра.мме

Примечание

Пора линейная (протяженная)

Длина больше трехкратной максимальной ширины. Главный раз.мер вдоль оси шва

Группа В - твердые включения

Шлак компактный

ШЖШБ

Шлак линейный (протяженный)

Длина больше трехкратной максимальной ширины

Включение металлическое

Группа С - несплавлеиия

R - направление облучения

Несплавленш

Группа D ~ непровары

Непровар в корне одностороннего шва без подреза

ZA/V

Непровар в корне одностороннего шва с подрезом

ПШШ)