Термообработка швов: Термообработка сварных швов и соединений: процесс выполнения

Термообработка сварных швов и соединений: процесс выполнения

Различают три разновидности термической обработки деталей. Первая разновидность — это подготовка деталей перед сваркой. Некоторые конфигурации свариваемых изделий (например, трубы больших диаметров) требуют предварительного подогрева до 110 – 120 С0 непосредственно перед сваркой. К некоторым изделиям применяют определенные методы во время сварки. В этой статье мы расскажем, как проводится термообработка сварных швов уже готовых сваренных изделий.

1 / 1

Для чего нужна термообработка

В процессе сварки в металле свариваемых деталей происходят разнообразные процессы. Главные из которых это:

• неравномерный прогрев и охлаждение различных зон;
• фазовые преобразования в металле;
• химическое взаимодействие с окружающим пространством.

Все эти процессы приводят к появлению местных напряжений, которые могут стать причиной возникновения трещин и, в тяжелых случаях, привести к полному разрушению изделия. От всех этих неприятностей поможет избавиться термообработка сварных соединений.

Виды обработки

Термообработка может производиться разными способами в различных режимах. В зависимости от химического состава и геометрических размеров изделия используют следующие виды термообработки.

Стабилизирующий отжиг

Изделие нагревается до температуры 970 градусов, и эта температура поддерживается в течение полутора часов. Далее происходит естественное охлаждение. Метод получил широкое распространение при термообработке высоколегированных сталей.

Термический отдых

Этот процесс предусматривает нагрев металла до 300 С⁰ с последующей выдержкой при этой температуре. Идеальное время выдержки два часа. Кроме снятия напряжения, этот способ снижает количество растворенного водорода в металле шва. Такой метод более всего может пригодиться для обработки изделий с толстыми стенками, где другие методы применить сложно.

Нормализация

Применяется при термической обработке труб малого диаметра. Такие трубы имеют тонкие стенки. В данном случае шов с участком трубы нагревают до 800 градусов и выдерживают около получаса. Таким образом, удается снять только часть напряжений, но это не главное. Главная цель этого вида обработки – придание металлу мелкозернистой однородной структуры.

Высокий отпуск

Подходит для сталей перлитного класса. Время обработки выбирается в пределах нескольких часов. Температуру нагрева доводят до 600 – 700 градусов. Такая обработка решает множество проблем для низколегированных сталей. Остаточное напряжение снимается практически полностью, исчезает закалочная структура.

Аустенизация

Самый высокотемпературный вид. Процессы идут при 1100 градусах в течение 120 – 180 минут. Далее проходит естественное остывание на воздухе. Применяется, в основном, на высоколегированных сталях, придавая им высокую пластичность при незначительных остаточных напряжениях.

Применение различных видов термообработки позволяет повысить прочность сварных швов, увеличить надежность изделий и значительно продлевает срок технической эксплуатации, способствуя повышению коррозионной стойкости металла.

Особенности процесса и применяемое оборудование

Термическая обработка швов требует различных технологий и оборудования. Существует три основных типа оборудования для термической обработки.

Радиационное оборудование — это наиболее простой, а значит, и самый распространенный вид оборудования. Нагрев изделия происходит за счет передачи тепла от нагретой нихромовой проволоки. Между проволокой и изделием прокладывают термостойкий электроизоляционный материал и постепенно увеличивают напряжение на нагревательном элементе (нихромовая проволока). Работа проходит намного быстрее, если нагревательная проволока уже изолирована, и нет необходимости каждый раз изолировать изделие.

Регулировка напряжения может осуществляться различными средствами: от простейших способов переключения отводов на обмотке понижающего трансформатора или устройства гасящих сопротивлений, до высокотехнологичных электронных преобразователей напряжения на тиристорах.

Газопламенное оборудование намного хлопотнее предыдущего вида. Согласитесь, что обеспечить подачу электрического питания намного проще, чем подачу газа. Такие же сложности с регулировкой процесса и контролем параметров. И еще проблематичнее выглядят возможности механизации или автоматизации термообработки сварных швов с применением газопламенного оборудования. Но есть у этого оборудования и одно неоспоримое преимущество – низкая стоимость работ. Это становится понятным при самом приближенном сравнении стоимости электроэнергии и газа.

Индукционные установки

Этот вид термообработки требует специального дорогостоящего оборудования и квалифицированного обслуживания. Промышленность выпускает как переносные индукционные установки, рассчитанные на обработку некрупных деталей в «полевых» условиях, так и многофункциональные гиганты, на основе которых создаются целые производственные участки.

На таких участках используют мощные индукционные установки, вырабатывающие высокочастотное напряжение. Это напряжение подаётся на провода, особым образом расположенные на обрабатываемом изделии. Протекающий в проводах ток, в свою очередь, вызывает появление токов в обрабатываемой детали, которые и разогревают её до нужной температуры.

Индукционные установки используются не только для термообработки сварных швов, но и для разогрева труб в процессе их изгибания. Таким образом, имеется возможность на одной промышленной линии осуществлять разогрев труб перед сваркой, непосредственно сварку труб и термообработку сварных швов. К этому участку обычно примыкает участок приварки фланцев и других деталей.

Необходимо отметить, что все эти процессы легко механизируются и автоматизируются. При наличии необходимого набора датчиков, компьютера и программного обеспечения можно создавать полностью автоматические производственные линии.

 

Термообработка сварных изделий, металлоконструкций и сварных швов

Д.А. Чичиндаев, А.С. Степанов. / 12.12.2019

Для чего нужна термообработка сварных стыков (швов, соединений, металлоконструкций, изделий и трубопроводов)? 

Давайте сперва определим понятие термообработки применимо к сварным изделиям и сварным швам.

Термообработка сварных изделий – это совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения зон сварки (околошовных зон (ОШВ), сварных швов (СВ)) для достижения требуемых параметров и физико-механических свойств сварных швов и, как следствие, сварных изделий.

Для чего проводится термообработка:

Термообработка, как правило, проводится для повышения эксплуатационных характеристик сварных изделий. Она снимает поверхностные и внутренние напряжения в металле, образовавшиеся после сварки. 

Показатели качественной термообработки в монтажных условиях:

Сварной шов после сварки имеет, более высокие показатели твердости нежели основной металл. После проведения качественной термообработки показатели твердости сварного шва снижаются до требуемых НТД РФ величин. В монтажных условиях дефектоскописты лаборатории Неразрушающего Контроля при помощи твердомеров производят проверку показателей твердости и контроль соблюдения требуемого НТД РФ диапазона твердости сварного шва.

Основные способы проведения термообработки сварных соединений:

Термообработка после сварки проводится как в заводских условиях, так и на монтаже. В монтажных условиях термообработка сварных стыков и соединений проводится в основном по программе отжига для снятия напряжений (низкотемпера­турный отжиг или высокий отпуск) двумя способами: радиационный (нагрев производится керамическими ковриками) и индукционный (нагрев производится индуктором, обмотанным вокруг изделия).

Оба способа позволяют произвести с заданными параметрами контролируемый подъем температуры до требуемой, провести выдержку температуры и последующее контролируемое охлаждение. В заводских условиях возможно еще использовать печной способ термообработки и иные программы термообработки.

Диапазоны использования радиационного и индукционного методов

Согласно требованиям РТМ-1С, действующим в тепловой энергетике (при выполнении термообработки в других отраслях следует руководствоваться соответствующей Нормативной Документацией) для термообработки трубопроводов со стенками до 50 мм возможно использование как радиационного метода так и индукционного. Для стенок 50 мм и выше – рекомендовано использование индуктивного способа.

Компания ООО «ТЭК-Консалтинг» специализируется на проведении термообработки сварных стыков различного диаметра и толщин стенок.

Основные этапы взаимодействия ООО «ТЭК-Консалтинг» с Заказчиком по запросу на проведение операций предварительного подогрева и термообработки:

·      Выяснение технических требований Заказчика, заполнение опросного листа, который вы можете скачать по ссылке:
СКАЧАТЬ ОПРОСНЫЙ ЛИСТ на ПРОВЕДЕНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

·      Расчет и передача технико-коммерческого предложения в требуемые Заказчиком сроки

·      Оперативное согласование и подписание договора с Заказчиком

·      При необходимости и по требованию Заказчика – разработка технологии термообработки

·      Срочная доукомплектация необходимыми расходными материалами под конкретный проект

·      Выезд с оборудованием и аттестованным персоналом Исполнителя на площадку Заказчика

·      Исполнение Договора – проведение термообработки сварных стыков в сменном режиме 24/7

·      Проведение контроля показателей твердости твердомерами до термообработки и после, протоколирование показателей, ведение журналов термообработки, температура термообработки фиксируется аттестованными регистраторами автоматически с записью на диаграммную ленту

·      Подготовка сдаточной документации по требованиям Заказчика, передача Заказчику

 

ООО «ТЭК-Консалтинг» — строительно-монтажная компания с длительным опытом работ на рынке энергетики в России. Обладая собственным парком оборудования и аттестованными специалистами – операторами термистами, мы в кратчайшие сроки проведем термообработку сварных стыков различного объема и диаметра.

как и зачем выполняется, техника, нюансы, плюсы и минусы

Существуют области, в которых качество сварного шва имеет огромное значение, чаще всего это в производстве и при прокладке трубопроводов. Необходимо защитить шов от коррозии, деформации.

Правильно организованный рабочий процесс, опытные сварщики, точные чертежи, контроль качества, качественные комплектующие – все это необходимо.

Однако большое значение также имеют дополнительные методы обработки сварочного соединения. Одним из таких эффективных способов является термический.

Содержание статьиПоказать

Описание метода

Если ваша первостепенная задача – добиться качественного шва, термообработка шва обязательна.

Она защитит соединение от дефектов, коррозии, трещин.

Метод достаточно прост, но эффективен, а предназначенных для этого устройств достаточно. Желаем вам успехов в работе!

Термообработка сварных швов: технология и методы проведения

В процессе сооружения конструкций из металла выполняют различные процессы. Так, термообработка сварных швов проводится в процессе работы с металлами и их сплавами. Это позволяет изменить их свойства и структуру. Для термоооброботки сварных соединений используют определенный инструмент, в зависимости от выбранного метода. Зачищенный металл поддается обработке.

Основные способы обработки сварных швов

Зачистка сварных швов после сварки проводится тремя методами:

• Термическая обработка. С помощью этого метода устраняют остаточное напряжение в металле, которое возникает в результате проведения сварки. Термическая обработка сварного шва проводится по местной и общей технологии. В первом случае речь идет о нагреве с дальнейшим охлаждением только сварного соединения. Что же касается общей термообработки, то здесь выполняется прогрев непосредственно всей детали. Этот метод зачастую используют для небольших конструкций.
• Механическая обработка. Суть данного метода заключается в устранении с соединения и прилегающих участков остатков шлаков. Также в процессе обработки производится проверка стыка на прочность. Так, классическим вариантом является зачистка сварных швов с помощью определенных инструментов или постукивание шва. К проверке соединения относятся очень внимательно, так как от этого будет зависеть срок эксплуатации конструкции. Если в результате постукивания возникли трещины, то конструкция отбраковывается, так как прочность соединения нарушено. Что касается остатков шлака, если не выполнить его удаление, то в дальнейшем это приведет к возникновению коррозии участка. Для этого проводится шлифовка сварных швов.
• Химическая обработка. При таком методе выполняется нанесение на соединение защитного покрытия. Это позволяет предотвратить коррозию металла в процессе эксплуатации конструкции. Самым доступным вариантом является использование грунтовочного лакокрасочного вещества.

При выборе метода обработки сварных швов стоит учесть множество факторов. Прежде всего, это касается рациональности способа в том или ином случае. Большое значение имеет и цель использования конструкции. К некоторым изделиям и соединительным швам предъявляются повышенные требования по прочности и надежности.

Термообработка

Зачастую термообработку сварных стыков используют в процессе сооружения трубопроводных магистралей. Для их создания применяют трубы, которые имеют большой внутренний диаметр и значительную толщину стенок. Это обеспечит прочность и надежность системы в процессе эксплуатации. Но, это создает новую проблему – тяжело провести качественное стыкование труб, которые имеют такие геометрические характеристики.

В процессе сварки происходит нагрев небольшого участка изделия. В результате это приводит к возникновению ряда физических процессов, которые неблагоприятно сказываются на эксплуатации конструкции.

Сама же термообработка сварных соединений проводится в несколько этапов:

• Пдготовка изделий к сварке. От того, насколько качественно будет выполнена эта работа, зависит прочность соединения.
• Термообработка места соединения изделий при сваривании.
• Обработка швов после сварки.

Термическая обработка нужна для того, чтобы улучшить сварные свойства металлических конструкций. Но, прежде всего, изделия и швы поддают отжигу и высокому отпуску.

Зачем нужна?

Сварка производится под воздействием электрической дуги, а также присадочного материала с электрода. При этом температура составляет 1500-5000⁰С. В результате такого нагрева на толстом металле возникают различные негативные явления, которые стоит рассмотреть более тщательно:

• В месте соединения сварного и присадочного материала возникает большой перегрев. В результате повышается кристаллизация металла, который имеет крупную структуру. Это значительно понижает его пластичность. Также в процессе нагрева происходит выгорание марганца и кремния. Участок металлического изделия стает жестким и теряет свои первозданные технические характеристики.
• Вблизи шва находится зона закалки, она также испытывает нагрев. Конечно, на нее действует меньшая температура, чем в среде непосредственного соединения присадочного и основного материала. В результате этого в металле происходит закалывание определенных элементов. Участок теряет свою первоначальную пластичность и становится более твердым. Также изменяются показатели материала по ударной вязкости.
• Зона разупрочнения расположена на удаленном расстоянии от места непосредственной сварки металлических изделий. Она поддается воздействию умеренной температуры, которую излучает электронная дуга. Благодаря непродолжительности этого процесса материал сохраняет свою пластичность. Но, что касается прочности, то она несколько понижается.

В результате проведения сварки металла на металл действует остаточное напряжение, которое может привести к деформации. Это может вызвать некоторые сложности при монтаже объемных конструкций. Особенно это касается мест, где будут устанавливаться новые узлы.

Опасность остаточного напряжения заключается в том, что в дальнейшем оно может вызвать образование трещин. В особенности это касается места сварки. Это недопустимо, так как в дальнейшем это приведет к разрушению соединения.

Ситуация ухудшается, когда в процессе эксплуатации конструкции на место сварки действуют высокие температуры. Это приводит к снижению стойкости металла к коррозийным процессам и цикличной прочности. Это касается и способности металла противостоять хрупкости, которая возникает под действием низких температур.

Особенности проведения

Термическая обработка сварных соединений проводится под высокой температурой, значение которой составляет от 700 до 1000⁰С. Благодаря этому можно устранить последствия неравномерного нагрева, которое проводилось во время дуговой сварки. Особенно это касается металлических изделий, которые имеют значительную толщину. В результате обработки шву придают структуру, схожую с остальным материалом.

Термообработка сварных соединений проводится в три этапа:

1. Выполняется нагрев участка возле соединения. Для этого используется специальное оборудование, о котором мы поговорим позже.
2. Участок или все изделие выдерживается под определенной температурой на протяжении определенного времени.
3. На завершающем этапе выполняется планомерное охлаждение материала до нормальной температуры.

Благодаря такому процессу можно устранить остаточные явления после дуговой сварки, выровнять структуру металла, а также снять напряжение, которое часто является причиной его деформации. Процесс выполняется различными способами. Технология его проведения зависит от толщины и типа материала. Обработка проводится не всегда, но есть случаи, когда она просто необходима.

На видео: как происходит процесс термообработки.

Достоинства и недостатки

Обработка стыка термическим методом обладает определенными достоинствами и недостатками. Среди преимуществ можно выделить:

• В результате процесса сварные стыки приобретают новые свойства. В результате этого детали станут более пригодными для эксплуатации в определенных условиях. В особенности это касается защиты металла от коррозии.
• Обработка позволяет устранить некоторые негативные моменты, которые возникли в результате проведения сварных работ.
• Термическая обработка снимает остаточное напряжение, которое возникает в процессе сварки.

Конечно, чтобы достичь такого результата, необходимо правильно подойти к обработке. В особенности это касается соблюдения некоторых правил. Что же касается недостатков данного метода обработки, то среди них выделяют:

• Процесс должен выполнять опытный специалист. Это связано с тем, что обработка путем нагрева необратима. А это значит, что устранить допущенные ошибки при этом практически невозможно.
• Для проведения обработки может понадобиться специальное оборудование, для работы с которым нужны определенные навыки. Особенно когда проводится защита сварных швов трубопроводов.
• Процедура должна проводиться в точности с предъявляемыми требованиями.
• В каждом случае подбираются свои параметры обработки.

Если придерживаться определенных правил, то в процессе зачистки стыка не возникнет никаких проблем.

Что подвергают обработке?

Термообработка часто применяется при сооружении трубопроводов различного назначения. В первую очередь это касается труб, которые имеют диаметр более 10 см и толщину стенок 1 см и больше. Процесс выполняется с помощью индукционного нагрева током, частота которого составляет 50 Гц.

Термическая обработка труб довольно проста. Для этого применяют муфельные печи и специальные электронагревательные проволоки, которые имеют достаточную гибкость. Если же изделие имеет толщину не больше 2,5 см, то для обработки используют газопламенный нагрев. Здесь главное равномерно распределить температуру в области соединительного шва.

Термическая обработка проводится не только на кольцевых швах, но и на соединениях, которые имеют другую форму.

При обработке сварных швов стоит учесть толщину и особенности металла. Так, например, если трубопровод изготовляется из стальных труб, толщина стенок которых составляет 45 мм, то процесс необходимо провести сразу после сварки. При этом охлаждение материала не должно достигать 300⁰С. Это касается и изделия толщиной 25 мм.

Если нет возможности выполнить обработку, то шов защищают теплоизоляционным материалом. При первой же возможности выполняют зачистку. Процесс должен быть проведен в течение 3 суток со дня выполнения сварки.

Параметры проведения процесса

Особенности термообработки напрямую зависят от вида и толщины стали. Так, в случае с хромомолибденовой сталью и ее сплавами процесс проводится индукционным или радиационным методами.

Итак, в зависимости от толщины материала и используемого метода, процесс обработки займет следующее время:

Толщина металла, мм	Радиационный метод, мин	Индукционный метод, мин
20	40	25
20-25	70	40
25-30	100	40
30-35	120	60
35-45	140	70
45-60	150	90
60-80	160	110

Если проанализировать таблицу, то можно отметить, что обработка металла индукционным методом занимает меньше времени. Это объясняется особенностями проведения процесса.

Какое оборудование используется?

Термическую обработку сварных швов проводят с помощью различных средств. При выборе учитывается толщина металла и возможность использования того или иного оборудования в определенном месте. Сегодня существует три основных метода нагрева околошовного участка. Рассмотрим каждый из них.

Индукционное

На месте устанавливается специальный аппарат, который вырабатывает переменное напряжение высокой частоты. К нему подключается нагревательный элемент, в качестве которого используется гибкий провод. Его наматывают на сварочное соединение, которое предварительно окутывают теплоизоляционным асбестом. Эта технология используется для обработки горизонтальных и вертикальных швов.

Провод наматывается к изолятору вплотную. При этом между витками оставляется зазор толщиной 2,5 см. В результате, с обеих сторон шва покрывается по 25 см изделия. Когда витки будут установлены, согласно всем требованиям и нормам, аппарат включается. При этом учитывается время работы оборудования. Это напрямую зависит от толщины металла. В процессе работы аппарата через витки проходит напряжение, которое создает индукцию, а также нагрев металла.

Для выполнения обработки также широко используют специальные пояса, которые содержат определенное количество проводов. Это позволяет без особых усилий и быстро подготовить изделие к зачистке после сварки.

На видео: индукционный нагрев трубы.

Радиационное

Не меньшей популярностью пользуется радиационный способ обработки сварных швов. В качестве нагревательного элемента используются специальные нихромовые провода. Через них пропускается напряжение, что приводит к их нагреву. Здесь стоит отметить, что в процессе не берет участие индукция. Нагрев материала осуществляется с помощью раскаленной проволоки. Тэны укладываются на основу из теплоизоляционного материала.

Газопламенное

Данный метод является самым дешевым. Для термообработки сварных участков используется ацетиленовая смесь и кислород. Метод используют для обработки материалов, толщина которых составляет не более 10 см. На горелку, заполненную горючей смесью, устанавливается мундштук, который имеет крупные отверстия. Чтобы обеспечить равномерную подачу тепла к обрабатываемой поверхности, на сопло надевают асбестовую воронку. Это позволяет распределить пламя на ширину в 25 см.

При использовании данного способа стоит учесть некоторые особенности. Так, чтобы выполнить качественную термообработку околошовных участков, необходимо нагревать их одновременно. А это значит, что в процессе берут участие сразу две горелки.

Виды термической обработки

Термическое воздействие на соединение сваркой может выполняться несколькими способами. При этом учитывается цель данного процесса. Среди основных методов выделяют:

• Термический отдых. В данном случае материал подвергают нагреву до 300⁰С. Такая температура поддерживается на протяжении двух часов. В результате процесса происходит снижение водорода в сварочном шве, а также снимается остаточное напряжение. Данный метод зачастую используют к материалам, которые имеют толстые стенки, а также там, где нет возможности применить другие технологии.
• Высокий отпуск. При такой технологии изделие поддают нагреву при температуре до 700⁰С. Такая обработка длится около трех часов. Время действия тепла на материал напрямую зависит от его толщины. Этот метод позволяет снять остаточное напряжение практически на 90%. Если речь идет об обработке низколегированной стали, то в результате происходит разрушение закалочной структуры и карбиды становятся более крупными. Таким образом, можно достичь повышения пластичности и ударной вязкости. Зачастую эта технология применяется к перлитным сталям.
• Нормализация. Данный метод подразумевает одновременное нагревание материала и сварного шва до температуры в 800⁰С. При этом термическая обработка не должна превышать 40 минут. С помощью нормализации можно частично снять остаточное напряжение. Но, главным достоинством является то, что в результате обработки получается однородная и мелкозернистая структура. Это в свою очередь улучшает механические свойства шва и околошовных участков. Нормализация зачастую используется на материалах, которые имеют небольшую толщину.
• Аустенизация. Материал разогревается до температуры в 1100⁰С. Термическое воздействие продолжается на протяжении двух часов. После этого материал охлаждается на воздухе. Не рекомендуется выполнять принудительное охлаждение, так как это приведет к снижению прочности металла, а в результате к появлению трещин. Аустенизация используется на высоколегированных сталях. С ее помощью повышается пластичность материала, и снижается остаточное напряжение.
• Стабилизирующий отжиг. Метод используется для обработки материалов с наложенным швом. Он подвергается нагреву температурой в 970⁰С на протяжении трех часов. По истечению данного времени материал поддают естественному охлаждению на воздухе. С помощью стабилизирующего отжига можно предупредить возникновение межкристаллической коррозии. Зачастую технологию применяют на высоколегированных сталях. Это позволит защитить участки от коррозии.

Термическая обработка применяется на изделиях из различных металлов. С ее помощью повышают их срок эксплуатации. Чтобы правильно провести процесс, необходимо тщательно подойти к выбору рабочей температуры, способа нагрева, а также времени проведения термической обработки. С зачищенными изделиями нужно обходиться очень аккуратно, чтобы не повредить их.

Какой способ выбрать?

Выбор технологии проведения термической обработки сварных соединений напрямую зависит от физико-химических характеристик материала. Об этом свидетельствует марка стали. Особое значение специалисты рекомендуют обратить на выполнение технологических требований. В ином случае качество сварного шва значительно понижается, что в дальнейшем может привести к его полному разрушению.

При выполнении термообработки сварного соединения стоит учесть следующие параметры:

• ширина участка, который будет поддаваться обработке;
• равномерность теплового воздействия на материал, как по толщине, так и по ширине;
• длительность нагревания;
• особенности охлаждения материала после проведения термообработки.

Если учесть все эти особенности, то можно выбрать способ термообработки, который позволит повысить качество соединения. В особенности это касается его прочности.

Контроль температуры

Как уже было сказано, в процессе термообработки необходимо тщательно следить за температурой нагрева. Для достижения этой цели используют специальные средства, такие как термокарандаш и термокраска. При достижении определенной температуры они резко меняют свой цвет. В зависимости от принципа действия, такие терморегуляторы бывают химическими и плавильными.

При достижении определенной температуры, химические регуляторы температуры меняют свой цвет в результате реакции между компонентами. На точность измерения напрямую влияет время термического воздействия на материал, а также колебания давления.

Если нагрев осуществляется на протяжении 3 минут, то погрешность измерений составит не более 10⁰С. Стоит отметить, что изменение оттенка контролеров тепла возникает при критических температурах.

В карандашах и красках второго типа изменение оттенка возникает в результате плавление вещества, которое очень чувствительно к повышению температуры. В отличие от химических термоиндикаторов, эти средства меняются независимо от длительности теплового воздействия. Это позволяет более точно установить температуру нагрева. При этом погрешность составляет не более 2⁰С.

Термоиндикаторы плавления обладают многими достоинствами, среди которых стоит выделить инертность к переменной температуре, разрежению, солнечной радиации, морскому туману и другим негативным факторам окружающей среды, которые могут повлиять на точность измерений.

Термокарандаши и термокраски плавления делятся на два типа:

• Адсорбентные. Индикатор состоит из пигмента в связующем растворе и суспензии вещества, которое чувствительно к повышению температуры во время проведения нагрева материала. В результате теплового воздействия термочувствительное вещество плавится, после чего происходит его адсорбция цветовым пигментом.
• Лаки плавления. Они имеют определенную точку плавления. Вещество наносят непосредственно на обрабатываемую поверхность. Оно быстро высыхает, после чего образуется шероховатая поверхность. В результате достижения определенной температуры она станет глянцевой.

На сегодняшний день производством термоиндикаторов занимаются лакокрасочные заводы. Вместе с этим они предоставляют информацию о критических точках плавления того или иного вещества. Это позволяет значительно повысить качество термической обработки сварных швов.

Другие виды обработки

Зачистку швов осуществляют также механическим и химическим методами. Каждый из них имеет свои особенности проведения. Стоит отметить, что комбинирование этих методов позволяет значительно повысить качество обработки.

Механическая

Обработка проводится с помощью проволочной щетки. Но, такой инструмент используют в труднодоступных местах. В иных случаях для зачистки сварных швов специалисты рекомендуют использовать шлифовальное устройство или болгарку, оснащенную лепестковой насадкой или абразивным кругом.

С помощью механической зачистки можно устранить со сварного изделия заусеницы, окислы и другие новообразования, которые возникли в результате проведения сварочных работ.

Зачистка сварочных швов проводится с учетом некоторых нюансов:

• Особое внимание стоит уделить выбору шлифовального круга. Оптимальным вариантом станет изделие из цирконата алюминия. Особенность этого материала заключается в том, что он обладает высокой прочностью.
• Лепестки круга должны быть изготовлены на тканевой основе. Это связано с тем, что ткань, по сравнению с бумагой, обладает высокой прочностью. При этом стоит учесть, что такие изделия стоят сравнительно недешево.
• Для проведения работ могут понадобиться круги с разными абразивными зернами. Поэтому стоит одновременно приобрести несколько изделий.
• При проведении работ учитывается зернистость круга. Так, если нужно устранить большие окалины, то лучше использовать крупнозернистые насадки. Финишная очистка выполняется мелкозернистыми кругами.
• Зачистка сварных швов в труднодоступных местах осуществляется с помощью специальных инструментов. Борфрезы имеют различные размеры, что позволяет подобрать оптимальный вариант для того или иного участка. Они устанавливаются на шлифовальную машинку.

Химическая

Чтобы достичь максимального эффекта и защитить конструкцию от коррозии, специалисты рекомендуют сочетать механический и химический методы обработки. Для начала осуществляется очистка сварного шва машинкой или щеткой. После этого материал обрабатывают специальными коррозионно устойчивыми веществами, которые позволяют защитить его от негативных факторов окружающей среды.

Химическая обработка осуществляется методом травления и пассивации. Травление применяют до проведения механической шлифовки. Для выполнения процесса используется химический состав, который обеспечивает образование однородного покрытия, защищающее материал от коррозии. Помимо этого, эти вещества позволяют устранить последствия негативного влияния окружающей среды на материал. В особенности это касается мест, где есть скопления окислов хрома и никеля. Именно там чаще всего возникают коррозийные процессы.

Если деталь имеет небольшие размеры, то в процессе обработке она помещается в емкость, заполненную химическим составом. Время проведение в емкости определяется в соответствии с особенностями сварного изделия. В случае с большими изделиями используют местную обработку. Химический состав наносится непосредственно на обрабатываемый участок.

После травления приступают к пассивации сварного соединения. В процессе обработки на зачищенный участок металла наносится состав, который образует пленку. Такое защитное покрытие позволяет защитить изделие от коррозийных процессов.

В результате нанесения состава возникает химическая реакция, которая объясняется довольно просто. Оксиданты взаимодействуют со сталью, что приводит к освобождению свободного металла с поверхности. Это приводит к активации защитной пленки.

На завершающем этапе выполняется очистка сварных соединений от химических веществ. Для этого используется вода. При проведении процесса стоит соблюдать осторожность, так как в отходах после смывки содержатся токсичные вещества, тяжелые металлы и кислоты. Нейтрализовать кислоту можно с помощью щелочи. Оставшуюся жидкость фильтруют. Отработанная вода утилизируется в специально отведенных для этого местах. При этом учитываются законодательные акты по охране окружающей среды.

Обработка конструкций после сварки является весьма ответственным процессом. Работу должен проводить профессиональный мастер. Это обеспечит высокое качество конечного результата. При желании выполнить обработку сварных соединений можно своими руками. Для этого нужно следовать определенным правилам и советам специалистов.

Главное помнить о средствах безопасности. Это касается всех видов обработки. При термической зачистке опасность заключается в использовании высоких температур. С используемым оборудованием нужно обходиться очень осторожно. Это позволит предотвратить возникновение травм. При проведении работ стоит использовать средства индивидуальной защиты.

Зачистка сварных швов (3 видео)

Кожаные утюги требуют нескольких простых модификаций, показанных здесь. Примечание : Когда я делал это видео, единственный переходник, который я смог найти, стоил около 30 долларов, что казалось чрезмерным, но с тех пор я видел их всего за 8 долларов, так что вы можете использовать дешевый адаптер вместо замена вилки.

Важно : Если ваш кожаный утюг недостаточно нагревается для выполнения постоянных сварных швов и вы живете в Северной Америке (или где-нибудь еще с электрическими розетками на 110 вольт), вы можете повысить его температуру, подключив его к недорогой розетке с напряжением 110 вольт. Преобразователь на 220 вольт (трансформатор). Кожаные утюги рассчитаны на работу от 220 вольт, поэтому они не повредятся. Обязательно уменьшите температуру перед тестированием с питанием 220 вольт, так как удвоение напряжения удвоит выходную мощность.

Рабочая поверхность:

Любая гладкая, термостойкая поверхность станет подходящей рабочей поверхностью. Я обычно термосвариваю на столе из неокрашенного дерева или МДФ (ДВП средней плотности) и накрываю его пергаментной бумагой (бумагой для выпечки).

В идеале у вас должна быть рабочая зона размером с обеденный стол.

Правильная температура:

Это видео показывает, как вы узнаете, что утюг установлен на правильную температуру.

Ткани, предлагаемые в магазине DIY Packraft, плавятся примерно при 200 ° C (400 ° F), но не полагаются на цифры на шкале регулировки температуры вашего утюга или на внешний термометр; Единственный надежный способ подобрать нужную температуру — это методом проб и ошибок, как показано на видео выше. Как только вы найдете правильную настройку, вы можете «установить и забыть», накрыв диск регулировки ленты лентой, чтобы случайно не сдвинуть его.

После включения утюга в розетку подождите не менее 10-15 минут, чтобы он полностью нагрелся (для кожаных утюгов требуется довольно много времени, чтобы нагреться).В качестве отправной точки попробуйте сначала установить самую высокую температуру, а затем при необходимости уменьшите ее.

Если утюг слишком холодный, TPU не склеится должным образом, независимо от того, как долго вы прижимаете ткань.

При измерении температуры утюга на кусках ткани, дождитесь, пока ткань остынет, прежде чем отслаивать ее. Если TPU все еще горячий, слои могут разделиться, даже если ваш утюг настроен на правильную температуру, а все остальное вы делаете правильно .

После того, как он остынет, будет очень трудно или невозможно отслоить хорошее соединение.

Здесь прозрачные покрытия TPU слились в один слой. Когда два куска ткани раздвигаются, TPU отслаивается от ткани частями. Это то, что вы хотите увидеть. Здесь утюг был недостаточно горячим, или я не прикладывал тепло достаточно долго, чтобы слои TPU слились вместе; Покрытия из ТПУ можно отслаивать, не отрывая пятен от ткани. Это неприемлемо.

Примечание : при определении температуры и времени на клочках ткани методом проб и ошибок, я считаю, что помогает держать утюг в одном месте и отсчитывать пять секунд, затем вынимать утюг и раскатывать (или нажимать) на место. как остывает.Затем разорвите сварной шов, чтобы проверить, полностью ли он приклеен. (Если приваривается к ткани с TPU с обеих сторон, проверьте также на отсутствие плавления.) Если пять секунд не подходящие, попробуйте шесть секунд (или четыре и т. Д.). Если в течение долгого времени вы постоянно не попадаете в зону наилучшего восприятия, возможно, вам нужно отрегулировать температуру.

Техника глажки:

Это видео показывает, как я термосвариваю ткани различной толщины и насколько прочными будут ваши швы при правильной сварке (я потянул мышцу, делая это видео!).Он довольно длинный и беспорядочный, поэтому я рекомендую потренироваться с утюгом, пока вы его смотрите.

Для прочного сварного шва между двумя слоями ткани с покрытием TPU необходимы две вещи: тепло и давление. Нагрев очевиден, но не забудьте сильно надавить утюгом и надавить тряпкой или валиком, пока ткань остывает.

Чем толще ткань, тем дольше вам придется прикладывать тепло и давление, чтобы соединение сформировалось должным образом, потому что тепло должно передаваться через тканый материал нижним слоям TPU.

При работе с изогнутыми швами поверх круглой формы дайте ткани остыть, прежде чем перемещать ее на форму, чтобы горячий TPU не отделялся при движении.

Если вы обнаружите, что ткань слишком сильно перемещается во время работы, вы можете использовать утяжелители и / или липкую ленту, чтобы удерживать ее на месте.

Всегда гладите наружу от одной начальной точки — не пытайтесь запечатать два конца шва, а затем встретиться посередине; если вы так сделаете, у вас, скорее всего, получится складка или складка посередине.

Устранение неисправностей:

Если слои TPU не сливаются в один слой, который отрывается от ткани, когда части ткани раздвигаются:

• Ваш утюг может быть недостаточно горячим — увеличьте температуру (если ваш кожаный утюг уже настроен на максимальную температуру, см. Примечание о преобразовании электричества 220 вольт выше)
• Возможно, вы перемещаете утюг слишком быстро — замедлите ход
• Ткань может приподняться после удаления утюга — прижмите ее тряпкой или валиком, пока она остывает

Если слои TPU сливаются в один слой, который при раздвигании отслаивается только от одного куска ткани * (тот, на который вы прикладывали утюг), либо

• Ваш утюг слишком горячий — уменьшите температуру
• Вы не прикладываете достаточное давление к утюгу — нажимайте сильнее
• Вы не даете теплу достаточно времени, чтобы пройти через оба слоя TPU — замедлите работу

Если ткань мнется и приподнимается после снятия утюга:

• Приложите давление с помощью тряпки или валика в течение нескольких секунд после извлечения утюга

* Обратите внимание, , что прочность связи между TPU и тканью у одних тканей выше, чем у других, поэтому вы можете обнаружить, что Когда вы практикуете термосварку двух разных тканей вместе, сплавленные слои ТПУ отслаиваются только от одного из тканых материалов, даже если все сделано правильно (например.грамм. при герметизации матрицы 250 GSM к матрице 450 GSM TPU будет иметь тенденцию отслаиваться от матрицы 450 GSM больше, чем от структуры 250 GSM). Это нормально.

Изогнутые швы:

Термоупаковка изогнутых швов (таких как швы между трубками в пакете) представляет собой проблему, потому что изгибы не позволяют ткани ложиться ровно на вашу рабочую поверхность. Решение состоит в том, чтобы накрыть ткань закругленной поверхностью, например перевернутой чашей или деревянной формой, подобной показанной ниже, которая была вырезана из обрезка пиломатериалов размером 2 × 8 дюймов.Если вы используете широкий утюг, такой как модель самолета, покрывающая железо, будет проще, если форма будет примерно такой же ширины, как и шовные полоски упаковочной машины (шире, чем это, и стороны утюга могут случайно прикоснитесь к ТПУ ткани трубки). Если вы используете утюг той же ширины, что и полоски для шва, например кожаный утюг, ваша форма может быть немного шире, чем полоски для шва, без каких-либо проблем.

Такая изогнутая деревянная форма значительно упрощает соединение изогнутых швов.
Малярная лента (липкой стороной наружу) удерживает кусочки ткани на месте. Центральная линия помогает держать края прямыми.
Левый нижний угол формы сужается для герметизации острых участков, таких как корма пакрафта.

По мере того, как вы продвигаетесь по изогнутому шву, держите готовую часть драпировкой как можно прямее (выровненной с частью, которую вы запечатываете), чтобы предотвратить смещение кривой в одну сторону. Если вы позволите готовой части шва равномерно накапливаться в одном направлении, углы трубок не выровняются должным образом, когда вы дойдете до конца шва, даже если края будут одинаковой длины.Посмотрите это видео, чтобы продемонстрировать, как это происходит:

Важно : Подождите около 30 секунд, прежде чем перемещать ткань на изогнутую форму после окончания глажки — отрывание ее от малярной ленты, пока ткань еще горячая, может привести к плохой сварке швов.

Проверьте свою работу:

Ваш упаковочный комплект будет многократно скатываться и складываться на протяжении всего срока службы, поэтому важно убедиться, что ваши сварные швы выдерживают эти нагрузки.Гораздо проще проверить это на ходу, чем закончить сборку, а затем понять, что нужно вернуться и все заново сварить.