Ελαττώματα συγκόλλησης Έλεγχος συγκολλήσεων Αρχές σχεδιασμού. Στοιχεία συγκολλήσεων

Transcript

1 Ποιότητα συγκολλήσεων Ελαττώματα συγκόλλησης Έλεγχος συγκολλήσεων Αρχές σχεδιασμού Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων

3 Ασυνέχειες Ελαττώματα συγκόλλησης - 1 Οφείλονται είτε σε λάθη κατά τη συγκόλληση (διαδικασία) είτε στην εξέλιξη του θερμοκρασιακού πεδίου και συνακόλουθη αλλαγή μικροδομής. Πόροι Σφαιρικά κενά λόγω εγκλωβισμένων αερίων Αποφεύγονται με Καθαρισμό προετοιμασίας Αργή συγκόλληση για διαφυγή αερίων Προθέρμανση Επιλογή κατάλληλου ηλεκτροδίου Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 3

4 Ελαττώματα συγκόλλησης - 2 Εγκλείσματα από οξείδια, επένδυση, σκόνη προστασίας Καλύτερα τα επιφανειακά Αποφεύγονται με Κλιμακωτό καθαρισμό σε κάθε πάσο Επαρκή παροχή αερίου προστασίας Ανεπαρκής τήξη Αποφεύγεται με Προθέρμανση Καθαρισμό προετοιμασίας Αλλαγή τύπου ηλεκτροδίου Αύξηση παροχής αερίου προστασίας Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 4

5 Ανεπαρκής τήξη Εικόνα 4γ.1 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 5

6 Εγκλείσματα-ρωγμές-πόροι κά Εικόνα 4γ.2 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 6

7 Ελαττώματα συγκόλλησης - 3 Ανεπαρκής διείσδυση (βάθος συγκόλλησης) Αποφεύγεται με Αύξηση της παροχής θερμότητας Μείωση της ταχύτητας συγκόλλησης Αλλαγή του σχεδιασμού της ραφής Εξασφάλιση καλής επαφής τεμαχίων Ακατάλληλο προφιλ ραφής Υποπλήρωση (εσοχή) Υποκοπή (τήξη βασικού μετάλλου και αντικατάσταση του από κενό). Υπερκάλυψη (παράλληλα προς τον άξονα της συγκόλλησης). Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 7

8 Ελαττώματα συγκόλλησης - 4 Ρωγμές - μορφές Στο μέταλλο συγκόλλησης Διαμήκεις, Εγκάρσιες, Κρατήρα Στο βασικό μέταλλο Κάτω από την απόθεση Ρίζας (από τη ρίζα της αυχενικής συγκόλλησης) Βάσης (από τη βάση της αυχενικής συγκόλλησης) Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 8

9 Ρωγμές Εικόνα 4γ.3 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 9

10 ... Αιτίες - συνδυασμός παραγόντων Διαφορές θερμοκρασίας θερμικές τάσεις Διαφορές σύστασης στην περιοχή της συγκόλλησης Ψαθυρότητα στα όρια των κόκκων λόγω κατακρήμνισης στοιχείων πχ S ή λόγω υδρογόνου Αδυναμία ελεύθερης συστολής. Μέτρα αποφυγής Αλλαγή σχεδιασμού ραφών για ελαχιστοποίηση των τάσεων Αλλαγή παραμέτρων μεθόδου συγκόλλησης Προθέρμανση αποφυγή ταχείας ψύξης. Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 10

11 Ελαττώματα συγκόλλησης - 4 Επιφανειακά ελαττώματα-βλάβες Άναμα τόξου τυχαία επάνω από το βασικό μέταλλο. Υπερβολική εκτόξευση μετάλλου πιτσίλισμα Διαστατικά σφάλματα κακή ευθυγράμμιση ελασμάτων, κακή προετοιμασία ακμών κλπ Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 11

12 Παραμένουσες τάσεις- παραμορφώσεις... Διαφορική συστολο-διαστολή λόγω τοπικής θέρμανσης-ψύξης Σύνδεση παραμενουσών τάσεων με παραμορφώσεις Μειώνουν τη διάρκεια ζωής σε κόπωση Με μηχανουργική κατεργασία εισάγονται παραμορφώσεις για εξισορρόπηση των τάσεων Αποφεύγονται με Σωστή σχεδίαση ραφών και διαδοχής εκτέλεσης Προθέρμανση Ανόπτηση εξομάλυνσης Ατσαλοβολή Μικρή πλαστική παραμόρφωση. Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 12

13 Παραμένουσες τάσεις - παραμορφώσεις Εικόνα 4γ.4 Εικόνα 4γ.5 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 13

14 Έλεγχος συγκολλήσεων Διάφοροι κανονισμοί : ASTM, AWS, κλπ Καταστροφικός έλεγχος σε δοκίμια από την περιοχή της συγκόλλησης. Μη καταστροφικός έλεγχος : Οπτικός Ραδιογραφικός Με μαγνητικά σωματίδια Με διεισδυτικά υγρά Με υπερήχους Για σημειακές συγκολλήσεις εφαρμόζονται ειδικές δοκιμές. Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 14

15 Δοκίμια καταστροφικού ελέγχου Διάτμησης Κάμψης Τύλιξης Κάμψης Εφελκυσμού Εικόνα 4γ.6 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 15

16 Αρχές σχεδιασμού Ελάχιστος αριθμός συγκολλήσεων Επιλογή περιοχής συγκόλλησης για Αποφυγή υψηλών παραμενουσών τάσεων Αποφυγή συγκέντρωσης τάσεων Καλή εφαρμογή τεμαχίων προετοιμασία Ελάχιστο μέγεθος ραφής Αποφυγή παρεμπόδισης περαιτέρω κατεργασίας Κάλυψη αισθητικών και λειτουργικών απαιτήσεων Σχεδιασμός διαδοχής ραφών ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος παραμορφώσεων. Υιοθέτηση συμβόλων και κανόνων διεθνών τυποποιήσεων. Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 16

17 Καλή και κακή πρακτική Εικόνα 4γ.7 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 17

18 Κατάλογος Αναφορών Εικόνων Εικόνα 4γ.1 4γ.7: S. Kalpakjian : Manufacturing processes for engineering materials / Addison Wesley, 1997 Νοε-14 Γ.Βοσνιάκος Στοιχεία συγκολλήσεων 18

19 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.