Methoden zur Bearbeitung von Schweißnähten nach dem Schweißen

Schweißnähte sind für die Unversehrtheit der Metallstruktur verantwortlich. Insbesondere sollte die Verbindung stark genug, beständig gegen Rost und Feuchtigkeit sein. Schweißnähte sind für diese Herausforderungen ausgelegt.

Inhalt:

• Verarbeitungsmethoden
• Wärmebehandlung
• Wärmebehandlungsgeräte
• Wärmebehandlungsmethoden
• Bearbeitung
• Chemische Behandlung

Verarbeitungsmethoden

Es gibt drei Methoden, mit denen Schweißverbindungen geschützt werden:

1. Wärmebehandlung. Dank dieser Methode ist es möglich, Restspannungen im Material, die durch Schweißarbeiten entstehen, zu beseitigen. Die Wärmebehandlung erfolgt nach einer von zwei Technologien: lokal, wenn nur die Verbindung selbst erwärmt oder gekühlt wird, oder allgemein - das gesamte Teil wird einer Wärmebehandlung unterzogen.
2. Bearbeitung. In diesem Fall besteht die Aufgabe darin, Schlackenreste zu entfernen und die Zuverlässigkeit der Verbindung zu überprüfen. Ein typisches Beispiel für die Bearbeitung ist das Klopfen einer Naht mit einem Hammer oder das Abisolieren. Wenn die Schlacke nicht entfernt wird, kann sich Korrosion entwickeln.
3. Chemische Behandlung. Das Aufbringen von Schutzbeschichtungen auf die Verbindung ist eine der Möglichkeiten, um mit Korrosionsprozessen umzugehen. Die günstigste Option zum Schutz vor Chemikalien ist die Behandlung der Naht mit einer Grundierung und einem Lack- und Lackmaterial.

Im Folgenden werden die Schweißschutztechnologien ausführlicher behandelt.

Wärmebehandlung

Mit der Wärmebehandlung können Sie nicht nur die Eigenspannungen des Metalls reduzieren, sondern auch die folgenden Ziele erreichen:

• die Struktur der Naht und der Wärmeeinflusszonen besser an den Einfluss externer Faktoren anzupassen;
• Optimierung der physikalischen und betrieblichen Eigenschaften des Materials, insbesondere Erhöhung der Rostbeständigkeit, Wärmebeständigkeit usw.

Bei der Wärmebehandlung von Schweißverbindungen wird die Schweißverbindung oder das gesamte Metall für eine bestimmte Zeit auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Als nächstes erfolgt eine künstliche Kühlung, die ebenfalls nach einem bestimmten Szenario durchgeführt wird.

Wärmebehandlungsgeräte

Für die Wärmebehandlung von Gelenken können vier Arten von technologischen Geräten verwendet werden:

1. Induktionsgeräte. Induktionsheizung wird häufig während der Rohrleitungen verwendet. Das Wesentliche dieser Methode ist die Verwendung von Kupferinduktoren, einschließlich eines mehradrigen Kupferkabels mit Luftkühlung. Bei der Montage des Induktors im Rohr muss der Abstand zwischen Rohr und Induktor berücksichtigt werden. Allgemeine Regel: Je größer der Abstand zwischen den Objekten ist, desto schlechter wird die Leistung des Geräts genutzt.
2. Flexible Widerstandsheizungen. Diese Methode gilt als eine der bequemsten und kostengünstigsten Methoden zur Verarbeitung von Schweißnähten.
3. Muffelöfen. Bei der Arbeit mit dieser Art von Ausrüstung sollte besonders auf die Gleichmäßigkeit der Erwärmung der Verbindung geachtet werden, die durch die außermittige Installation des Teils im Ofen erreicht wird.
4. Heizung mit Gasgeräten. Beim Erhitzen mit Gasflammen werden Schweißen und spezielle Mehrfachflammengasbrenner eingesetzt. Gasheizgeräte geben Wärmeenergie ab, die bei der Verbrennung eines Gemisches aus brennbarem Gas und Sauerstoff entsteht.

Die Auswahl der Heizgeräte erfolgt anhand der Installationsbedingungen, der Verfügbarkeit des einen oder anderen Gerätetyps und anderer Umstände.Heizgeräte müssen bestimmte Anforderungen erfüllen: klar an Schweißnähten andocken, eine nicht zu große Masse haben und eine gleichmäßige Erwärmung der Verbindung sowohl in der Breite als auch in der Länge gewährleisten.

Um den Wärmeverlust zu verringern, werden bei der Wärmebehandlung von Schweißverbindungen alle Arten von Wärmeisolatoren verwendet.

Die Wärmedämmung sollte hitzebeständig mit geringer Wärmeleitfähigkeit sein, stark, aber gleichzeitig flexibel, verschleißfest und betriebssicher.

Wärmebehandlungsmethoden

Es sind verschiedene Verfahren zur Wärmebehandlung von Schweißverbindungen bekannt:

1. Vorheizen. Es wird sowohl vor dem Schweißen als auch zum Zeitpunkt des Schweißens von Teilen verwendet. Diese Art der Wärmebehandlung wird beim Schweißen von Strukturen aus kohlenstoffarmem Stahl eingesetzt. Metall erwärmt sich auf 150-200 Grad Celsius.
2. Hoher Urlaub. Die Technik besteht darin, das Material auf 650-750 Grad Celsius zu erhitzen (die spezifische Temperaturanzeige hängt von der Stahlsorte ab). Die Temperatur wird 5 Stunden lang gehalten. Mit dieser Technologie können Sie die Beanspruchung um 80% reduzieren, die Beständigkeit des Materials gegenüber mechanischer Beanspruchung erhöhen und seine Elastizität erhöhen.
3. Normalisierung Auf Kohlenstoff- und niedriglegierte Stahlsorten angewendet. Eine ähnliche Wärmebehandlung der Verbindung wird bei Temperaturen ab 950 Grad Celsius durchgeführt. Am Ende des Erhitzens werden Belichtung und Abkühlung unter Umgebungsbedingungen durchgeführt. Die Normalisierung ermöglicht es, die Körnigkeit des Metalls zu verringern, Spannungen abzubauen und auch die Festigkeit der Naht zu erhöhen.
4. Austenisierung. Es ist eine Aushärtung einer Schweißverbindung durch Erhitzen auf eine Temperatur von 1070 Grad und darüber. Das Teil wird 60 Minuten lang erhitzt, und dann wird eine schnelle künstliche Abkühlung durchgeführt. Die Technik wird häufig zum Abschrecken austenitischer Stähle verwendet. Das Ergebnis der Austenisierung ist die erhöhte Elastizität der Schweißverbindung.
5. Stabilisierung. Das stabilisierende Tempern unterscheidet sich von der Austenisierung durch eine niedrigere Temperatur und eine kürzere Metallbelichtungszeit.
6. Thermische Ruhe. Die Technologie besteht darin, die Schweißnaht auf 250-300 Grad Celsius zu erwärmen. Dann wird das Metall in einem vorgewärmten Zustand gehalten. Infolge des Verfahrens wird der Gehalt an diffusem Wasserstoff in der Schweißverbindung verringert und die inneren Spannungen werden verringert.

Die Wahl der Methode, mit der die Wärmebehandlung von Schweißverbindungen durchgeführt wird, hängt von den physikochemischen Eigenschaften des Stahls ab (bestimmt durch seine Qualität). Von besonderer Bedeutung ist die Erfüllung technologischer Anforderungen, da sich sonst die Qualität der Schweißverbindung verschlechtert.

Wichtige Parameter, die bei der Durchführung einer lokalen Wärmebehandlung zu berücksichtigen sind:

• Breite des beheizten Abschnitts;
• Gleichmäßigkeit der Erwärmung entlang der Wandstärke und der Breite des beheizten Abschnitts;
• Haltezeit;
• Abkühlrate.

Bearbeitung

Die mechanische Beseitigung von Schweißfehlern erfolgt mit einer Drahtbürste. Sie können die Aufgabe erheblich vereinfachen und die Reinigung verbessern, wenn Sie eine tragbare Schleifvorrichtung oder eine Schleifmaschine mit einer Blütenblattdüse verwenden. Anstelle einer Düse kann auch eine Schleifscheibe verwendet werden.

Mit der mechanischen Reinigung können Sie folgende Mängel der Schweißverbindung beseitigen:

• Skala;
• Grate;
• Oxide;
• Folgen des Ansturms.

Trotz der Einfachheit und Billigkeit der Technologie gibt es eine Reihe von Nuancen bei der Auswahl der Düsen, deren Kenntnis es uns ermöglicht, bessere Arbeiten auszuführen:

1. Zunächst müssen Sie eine Schleifscheibe aus einem geeigneten Material auswählen.Ein Aluminium-Zirkonat-Rad eignet sich am besten für die mechanische Reinigung. Der Vorteil dieses Materials besteht darin, dass es zum einen Korrosionsprozesse hervorruft und zum anderen Aluminiumzirkonat stärker ist als Aluminiumoxid, aus dem auch einige Arten von Düsen hergestellt werden.
2. Die Blütenblätter der Schleifscheibe müssen sich auf der Stoffkomponente befinden. Der Stoff ist zuverlässiger und widerstandsfähiger gegen schwere Lasten im Vergleich zu Papier, das manchmal auf den Blütenblättern als Basis verwendet wird. Solche Düsen kosten jedoch auf Papierbasis viel mehr Analoga. Die höheren Kosten für Gewebedüsen sind gerechtfertigt und zahlen sich bei solch aggressiven Arbeiten in Bezug auf das Material wie Schleifverbindungen aus.
3. Die Größe des Schleifkorns hängt von der Art der durchgeführten Arbeiten ab. Sehr oft werden beim Reinigen von Verbindungen Düsen mit unterschiedlichen Korngrößen benötigt. Daher wird empfohlen, mehrere Düsentypen gleichzeitig zu kaufen.
4. Wenn Sie die Naht qualitativ reinigen müssen, sind einfach unterschiedliche Korngrößen erforderlich, da das Schleifen mit einem allmählichen Düsenwechsel für kleinere Körner durchgeführt wird. Zum Beispiel wird der große Maßstab durch grobe Düsen entfernt, aber das Feinmahlen erfolgt durch feinkörnige Düsen. Die Endpenetration erfolgt durch feinstes Korn. Die Düsen sollten nacheinander gewechselt werden - es ist nicht mehr als eine Größe zulässig. Wenn es jedoch darum geht, einen spiegelglatten Glanz einer Schweißverbindung zu erzeugen, sollte keine einzige Größe übersehen werden.
5. Für die Bearbeitung von Fugen an schwer zugänglichen Stellen (Hohlräume, Kanten, Löcher) werden spezielle Geräte verwendet - im Schleifer installierte Grate. Es gibt eine große Auswahl an Bohrschneidern in verschiedenen Größen und Formen, sodass die Auswahl der richtigen Konfiguration nicht schwierig ist.

Chemische Behandlung

Die besten Ergebnisse bei der Bearbeitung von Schweißverbindungen werden mit einer Kombination aus mechanischen und chemischen Mitteln erzielt. Es werden zwei Methoden zum Arbeiten mit Nähten verwendet: Ätzen und Passivieren.

Das Ätzen erfolgt vor dem mechanischen Schleifen. Um diesen Vorgang durchzuführen, werden chemische Zusammensetzungen verwendet, die eine gleichmäßige Beschichtung bereitstellen, die korrosive Prozesse verhindert. Darüber hinaus können Sie durch Ätzen Orte entfernen, die von Ausreißern betroffen sind. Tatsache ist, dass sich an solchen Stellen Nickel und Chromoxide ansammeln, wodurch der Stahl verrostet wird.

Auf kleinen Flächen von Schweißverbindungen wird empfohlen, durch direktes Auftragen der Zusammensetzung auf die zu behandelnde Oberfläche zu ätzen. Wenn das Teil groß genug ist oder eine komplexe Konfiguration aufweist, sollte es in einen Behälter mit einer Ätzlösung gegeben werden. Die Verweilzeit des Metalls im Ätzfluss wird in jeder Situation individuell berechnet.

Wenn das Ätzen abgeschlossen ist, ist die Passivierung an der Reihe. Das Verfahren ist das Aufbringen einer speziellen Zusammensetzung auf ein Metall, wodurch ein Film gebildet wird. Diese Schutzbeschichtung verhindert Korrosion. Aus chemischer Sicht kann die Passivierung wie folgt erklärt werden: Oxidationsmittel, die mit Stahl wechselwirken, entfernen freies Metall von der Oberfläche und aktivieren gleichzeitig die Bildung eines Schutzfilms.

Die chemische Behandlung wird durch Reinigen der Schweißverbindungen von den Reagenzien abgeschlossen. Abspülwasser enthält viele giftige Substanzen, Schwermetalle und Säuren. Säuren werden mit Laugen neutralisiert und anschließend die verbleibende Flüssigkeit filtriert. Die Entsorgung darf nur in speziell ausgewiesenen Bereichen gemäß den Umweltgesetzen erfolgen.