Проверка на наличие коррозии
Ученые разработали различные методы контроля коррозии. Рентгенография является одним из наиболее важных и наиболее универсальным из всех неразрушающих методов испытаний используются industn рентгеновские лучи и гамма-лучи используются для этой цели. Ультразвуковой контроль другого неразрушающим методом.
Электрическое сопротивление принцип широко использоваться. Теперь американская фирма придумала инструмент, который постоянно контролирует и оценивает коррозии как это имеет место и обеспечивает предупреждение, если коррозия превышает опасной точки.
Corrosometer 4 200, сделанный Rohrback Instruments (США), является микропроцессорным электронным устройством, которое работает по принципу, что электрическое сопротивление увеличивается, как и толщина металла уменьшается. Прибор контролирует до шести электрических датчиков, которые прикреплены к металлической детали или конструкции. Как коррозия разъедает металл, датчики генерируют электрический ток, что изменения в силе в соответствии с электрическим сопротивлением. Это сила тока выражена либо в дюйм или метрические измерения на дисплее панели, расположенной в диспетчерской.
Печатающее устройство может быть присоединен к блоку, чтобы обеспечить постоянную запись коррозии. Для обеспечения предупреждения угрозы безопасности вызванные ухудшением состояния металла, визуальные и звуковые сигналы могут быть представлены для конкретного уровня коррозии.
8) WELDING (PART I)
Welding has long turned into one of the most widespread techniques of non-detachable joining of metallic and nonmetallic materials. Nowadays this technology include over one hundred different processes which can be conducted in ordinary conditions here on earth, under water and up in space. Directly or indirectly welding accounts for the production of over a half of the GNP in industrialized countries.
Welding can be considered either an ancient art or a modern skill. There is a good evidence that craftsmen welded gold and brass to make jewellery at least as far back as the year 2,000 ВС, and that iron was welded as early as 1,000 ВС. From the industrial standpoint, welding is almost entirely a 20-th century advance.
The pioneering work by Soviet scientists in the study and practical development of welding technologies has been acknowledged throughout the world. The Institute of Electric Welding founded by Academical Ye. Paton and named after him was the leading research institution in the former USSR.
It goes without saying that a major breakthrough in metal welding technologies would have been impossible without a thorough fundamental research, without the use of the latest achievements in solid state physics, physical chemistry, plasma physics, cybernetics, nuclear physics and other basic sciences.
Generally we think of welding as a process of joining together metallic parts by putting them into contact and heating the places of contact to the state of fusion or plasticity. However, a weld can be made without heat - applying high pressure.
Welding finds a widespread application in almost all branches of industry. Hardly can any branch of industry do without welding. Frameworks of industrial and civil buildings, bridges, piling of offshore platforms, pipelines, supports of transmission lines, radio and electronic devices, medical instruments are made with the help of welding.
Welding processes may be classified according to the source of energy employed for heating metals and the state of the metal at the place being welded. The sources of energy mainly applied for welding are electricity and mixtures of different gases.
According to the state of the metal at the place being welded welding processes are classified into fusion and pressure welding processes.
In fusion welding the welding area is heated by a concentrated source of heat to a molten state and a filler metal must be added to the weld. The most widely used fusion welding process is electric arc welding. The inventor of this method was a Russian scientist Nikolai Benardos. who in 1886 used electricity from batteries to provide current for an arc between a carbon electrode and a workpiece. Later carbon electrodes were replaced with metal ones. Different electric arc processes have been developed since then. To provide a sound weld the metals to be welded are sometimes placed in an inert gas medium (argon, for example) or are welded under a layer of flux which excludes oxygen in the welding zone and improves the quality of the weld.
In pressure welding processes the metal parts to be welded are heated to a plastic or slightly fused state, after that external pressure is applied. The oldest pressure welding process is forge welding. Now a very popular process is resistance welding which includes spot welding, seam welding and butt welding.
Сварка (ЧАСТЬ I)
Сварочные уже давно превратился в один из самых распространенных методов неразъемных соединения металлических и неметаллических материалов. В настоящее время эта технология включает более ста различных процессов, которые могут проводиться в обычных условиях здесь, на земле, под водой и в космосе. Прямо или косвенно сварки счетов для производства более половины ВВП в промышленно развитых странах.
Сварка может рассматриваться как древнее искусство и современные навыки. Существует хорошее доказательство того, что мастера сварных золото и медь, чтобы сделать ювелирные изделия по крайней мере, еще в 2000 году ВС, и что железо сварных еще в 1000 ВС. С точки зрения производства, сварочного почти полностью 20-го века вперед.
Пионерские работы советских ученых в области исследования и практические разработки технологий сварки была признана во всем мире. Институт электросварки основан Академический Ye. Патона и назван в его честь был ведущим научно-исследовательским учреждением в бывшем СССР.
Само собой разумеется, что прорыв в технологии сварки металла было бы невозможно без тщательного фундаментальных исследований, без использования новейших достижений в области физики твердого тела, физической химии, физики плазмы, кибернетики, ядерной физики и других фундаментальных наук.
Как правило, мы думаем о сварке, как процесс присоединения вместе металлических частей, поместив их в контакт и нагревание места контакта в состоянии слияния или пластичность. Тем не менее, сварку можно производить без тепла - применение высокого давления.
Сварочные находит широкое применение практически во всех отраслях промышленности. Вряд ли можно любой отрасли промышленности обойтись без сварки. Каркасы промышленных и гражданских зданий, мостов, свай морских платформ, трубопроводов, опор линий электропередач, радио и электронных устройств, медицинских инструментов производится с помощью сварки.
Сварочные процессы могут быть классифицированы в соответствии с источником энергии используется для нагрева металлов и состояние металла в месте наложения швов. Источников энергии, в основном применяется для сварки электро-и смеси различных газов.
По состоянию металла в месте свариваемых сварочные процессы делятся на процессы плавления и сварки давлением.
В сварки сварки зона нагревается концентрированным источником тепла в расплавленном состоянии и присадочного металла должна быть добавлена к сварке. Наиболее широко используемым процессом сварки является электродуговой сварки. Изобретатель этого метода был русский ученый Николай Бенардос. который в 1886 году использовал электричество от батареи обеспечивают ток дуги между электродом углерода и заготовки. Позже угольные электроды были заменены на металлические. Различные электрические процессы дуги были разработаны с тех пор. Чтобы обеспечить надежную сварку металлов для сварки иногда помещают в среде инертного газа (аргона, например) или сваривают под слоем флюса которая исключает кислорода в зоне сварки и улучшает качество сварного шва.
В давлением сварки металла свариваемых изделий нагревают до пластика или слегка расплавленном состоянии, после того, что внешние давления. Старейший давление процесса сварки кузнечной сварки. Сейчас очень популярны процесса сварки, который включает точечной сварки, сварки швов и стыковой сварки.
ELECTROSLAG WELDING
Electroslag welding was invented and introduced into practice in the USSR in 1949 and found its first industrial application in 1950. In electroslag welding heat is generated by the electrical resistance of a molten slag (flux) to the passage of the welding current. No arc exists after the welding process has begun.
It is electroslag welding that offers a number of important advantages in comparison with other existing methods of electric arc welding of heavy duty and very thick metal pieces.
This method offers a high quality weld due to the protective properties of the slag. The slag prevents the workpieces to be welded to come into contact with the air oxygen. This method doesn't require preliminary cleaning of the parts to be welded. Besides, the rate of welding has considerably increased - from 3 to 15 times (depending on the metal thickness).
An example of the electroslag application is welding of rotor shafts for electric generators. These shafts weigh 350 tonnes. In Japan in order to manufacture a part like that another shaft, a moulded one, weighing up to 500 tonnes is fabricated. It is a very complicated job. The scientists from the Paton Institute suggested assembling the shaft piece by piece out of several sections. These sections are joined together by means of electroslag welding. This method saves metal and energy, makes the workpieces even stronger and is known to be a labour saving method.
Besides electroslag method is successfully used in metallurgy and in repair jobs.
Электрошлаковой сварки
Электрошлаковая сварка была изобретена и внедрена в практику в СССР в 1949 году и нашла свое первое промышленное применение в 1950 году. В электрошлаковой сварки тепло генерируется электрическое сопротивление расплавленного шлака (поток) для прохождения сварочного тока. Не существует дуги после процесса сварки, началась.
Он электрошлаковой сварки, который предлагает ряд важных преимуществ по сравнению с другими существующими методами электродуговой сварки тяжелых и очень толстые куски металла.
Этот метод обеспечивает высокую качество сварки из-за защитных свойств шлака.Шлака предотвращает заготовок для сварки вступать в контакт с воздухом, кислородом. Этот метод не требует предварительной очистки свариваемых деталей. Кроме того, скорость сварки значительно увеличилась - от 3 до 15 раз (в зависимости от толщины металла).
Пример применения электрошлаковой сварки является валов роторов для электрических генераторов. Эти валы весом 350 тонн. В Японии для того, чтобы изготовить часть подобное другого вала, формованные один, весом до 500 тонн изготовлен. Это очень сложная работа. Ученые из института Патона предложил сборки вала по частям из нескольких разделов. Эти части соединены друг с другом посредством электрошлаковой сварки. Этот метод сохраняет металла и энергии, делает заготовок еще сильнее и, как известно, метод экономии труда.
Кроме электрошлакового метод успешно используется в металлургии и в ремонтных работах.
RESISTANCE WELDING
Resistance welding incorporates a group of processes in which the heat for welding is generated by the resistance to the flow of electric current through the parts being joined. It is a common practice to weld two overlapping sheets or plates which may have different thicknesses. A pair of electrodes conducts electrical current through the sheets forming a weld. The two outer surfaces of the sheets are clamped to provide a good electrical contact and pressure for containing the molten metal at the center of the joint. The surfaces must be clean. The current needed for resistance welding may be ten to one hundred times more than that used in arc welding, and the time to make a single weld is usually less than one second.
There are three major resistance welding processes: resistance spot welding, projection welding and resistance seam welding. In spot welding the current is concentrated at the point of joining using cylindrical electrodes which have spherical tips. Spot welds are usually made one at a time. In projection welding a projection or dimple is stamped in one of the sheets prior to welding which concentrates the current conducted by flat electrodes on both sides of the joint. In seam welding leaktight welds can be made by a series of overlapping spot welds. These are produced by introducing pulses of current from rotating wheel electrodes.
Resistance welds are made with either semiautomatic or mechanized machines.
Контактной сварки
Контактной сварки включает в себя группу процессов, в которых тепло для сварки генерируется сопротивление протеканию электрического тока через части соединены. Это обычная практика для сварки двух перекрывающихся листов или пластин, которые могут иметь различную толщину.Пару электродов проводит электрический ток через листов, образующих сварного шва. Две наружные поверхности листов зажаты, чтобы обеспечить хороший электрический контакт и давления для удерживания расплавленного металла в центре соединения. Поверхности должны быть чистыми.Ток, необходимый для контактной сварки может быть 12:50 сто раз больше, чем используемые при дуговой сварке, и время, чтобы сделать одну сварки, как правило, менее чем за одну секунду.
Существуют три основных процессов сварки: контактной точечной сварки, рельефной сварки и сварки шва. В точечной сварки ток сосредоточен в точке присоединения использованием цилиндрических электродов, которые имеют сферическую советы. Пятно сварных швов обычно изготавливают по одной за раз. В рельефной сварки выступ или углубление штампуется в одном из листов перед сваркой, который концентрирует текущего проведенного плоскими электродами на обеих сторонах стыка. В герметичный сварной шов сварных швов может быть сделан ряд перекрывающихся точечных сварных швов. Их получают путем введения импульсов тока с вращающимся колесом электродов.
Сопротивление сварные швы выполнены либо полуавтоматическом или механизированной машин.
WELDING (PART II)
The preparatory steps which precede actual welding are significant to any successful welding operation. Such things must be considered as a welding method to be used, the choice of the base and filler metals, the actual joint design and often the inspection methods which arc to be used.
The proper cleaning of the surfaces to be joined is one of the main conditions for obtaining high-quality welds in the majority of welding processes. Moreover, the heating of metals to a high temperature causes oxidation and a film of oxides is formed on the heated surfaces that weakens the weld. To avoid it, a flux is applied to the heated metal. At the welding heat the flux melts, and the oxide particles are dissolved in it together with any other impurities which may be present. Fluxes are used in submerged arc welding. The inventor of this method was a Russian engineer N.G. Slavjanov who first demonstrated this method as early as 1888. He was the first to use consumable electrodes.
Another way to obtain a sound weld is to weld metals in the environment of inert gases, mainly argon or helium or their mixture. These gases are called shielding gases. When used shielding gases improve the quality of the weld as well.
Shielding gases may be used in arc processes, with both consumable and nonconsumable electrodes being applied. Consumable electrodes serve both as conductors of electricity and a source of a filler metal. An example of this process is gas-shielded metal-arc welding.
In welding processes with nonconsumable electrodes the conductor of electricity is a metal electrode and a filler metal is provided separately. Inert-gas tungsten-arc welding in which a tungsten electrode is used is an example of this process. It was introduced in the 40's for welding magnesium. Nowadays it is of great significance for welding not only magnesium but also aluminium, titanium, stainless steels.
Later plasma arc welding was developed. It is a kind of inert-gas-shielding processes. Plasma is a stream of ionized gas. It is so hot and dense that it melts through thick metals and works efficiently on even the toughest alloys. Plasma welding can be used on the materials that do not conduct electricity. This method is used not only for welding but also for cutting aluminium and stainless steels, as well as for high-speed cutting of carbon steels. By the way. different welding processes can be used for cutting metals and for hardfacing.
There are some more melting processes which are certain to play important roles in years to come. In electron beam welding a stream of electrons is focused on the welding zone. The beam has a great penetrating power, it can be used to weld almost any metal, in almost any thickness.
In laser beam welding a beam of light is used instead of a beam of electrons. Like the electron beam, this light has a great penetrating power:
As mentioned above one of the preparatory steps which preceeds actual welding is the choice of a base metal and a filler metal. A sound weld can be obtained when the base metal possesses good weldability which is affccted by the chemical composition of the metal, its physical properties, the degree of alloying, the presence of impurities and the heat treatment to which it is subjected. So before welding one must know all these data and choosc the filler metal of the proper composition.
The following elements present in the base metal if they exceed the permissible amounts can deteriorate the weldability of steels. Carbon if it exceeds 0.3 per cent causes brittleness of the weld. Phosphorus in amounts more than 0.04 per cent increases brittleness as well. The sulphur content being over 0.04 per cent, red shortness is caused.
The concentration of heat in a small area in welding can lead to considerable internal stresses. To avoid it heat treatment is used. Heat treatment is a very important engineering process. The purpose of heat treatment is to improve the structure of steel and to obtain higher or specified mechanical properties. The metal structure is changed by means of 3 techniques, i.e.: 1) heating the metal to a predetermined temperature; 2) holding it at this temperature for a prescribed period of time and at last 3) cooling it at a prescribed rate. The types of heat treatment applied in practice are: 1) annealing, 2) normalization, 3) hardening and 4) tempering.
If applied heat treatment relieves internal stresses in the metal, refines the grain and reduces hardness. The metals become more plastic and ductile.
After welding welded structures should be inspected to avoid failures. There are different ways of welds inspection, among them radiography (using highly penetrating X-rays and gamma rays), ultrasonic testing, electrical resistance principle.
It should be mentioned that due to the development of new branches of industry new welding processes are being developed and introduced successfully, e.g. ionic, diffusion, ultrasonic, electromagnetic processes and others.
In conclusion it should be noted that there are manual, semi-automatic and automatic welding processes.
Сварка (ЧАСТЬ II)
Подготовительные шаги, которые предшествуют фактической сварки являются существенными для любой успешной операции сварки. Такое должны рассматриваться как способ сварки должен использоваться, выбор основного и присадочного металла, фактическое совместное проектирование и часто методы контроля котором дуга будет использоваться.
Тщательной очистки поверхности, подлежащие соединению является одним из основных условий для получения высококачественных швов в большинстве процессов сварки. Кроме того, нагрева металла до высокой температуры вызывает окисление и пленка оксидов формируется на нагретые поверхности, которая ослабляет сварного шва. Чтобы избежать этого, поток подается на нагретый металл. При сварке тепло потоку тает, и частицы оксида растворяли в нем вместе с любыми другими примеси, которые могут присутствовать. Флюсы используются в дуговой сварки под флюсом. Изобретатель этого метода был русский инженер Н. Г. Slavjanov который впервые продемонстрировал этот метод еще в 1888 году. Он был первым, кто использовал расходуемых электродов.
Еще один способ получения звуковых сварного шва для сварки металлов в среде инертных газов, главным образом аргон или гелий или их смеси. Эти газы называемые защитные газы. При использовании защитного газа улучшить качество сварного шва, а также.
Защитные газы могут быть использованы в процессах дуги, и с расходным и неплавящимся электродами применяется. Расходуемые электроды служить как проводники электричества и источником присадочного металла. Примером этого процесса в среде защитных газов дуговой сварки.
В сварочных процессов с неплавящимся электродов проводник электричества металлического электрода и присадочного металла выполнен отдельно. Инертный газ вольфрама дуговой сварки, в котором вольфрамовым электродом используется пример этого процесса. Он был введен в 40-х годах для сварки магния. В настоящее время он имеет большое значение для сварки не только магний, а также алюминий, титан, нержавеющих сталей.
Позже Плазменная сварка была разработана. Это является своего рода инертного газа-экранирование процессов. Плазма представляет собой поток ионизированных газов. Это настолько горячим и плотным, что он тает через толстые металлы и эффективно работает даже на самых сложных сплавов. Плазменной сварки может быть использован на материалы, которые не проводить электричество. Данный метод используется не только для сварки, но и для резки алюминия и нержавеющих сталей, а также для высокоскоростного резания углеродистых сталей. Кстати. различные процессы сварки могут быть использованы для резки металлов и для наплавки.
Есть еще несколько процессов плавления которых, несомненно, играют важную роль в ближайшие годы. В электронно-лучевой сварки потоком электронов ориентирован на зону сварки. Луч имеет большую проникающую способность, он может быть использован для сварки почти любой металл, в почти любой толщины.
При сварке лазерным лучом луч света используется вместо пучка электронов. Как и электронного пучка, этот свет имеет большую проникающую способность:
Как уже упоминалось выше одним из подготовительных шагов, которые предшествует фактической сварки является выбор основного металла и присадочного металла. Звук сварки можно получить, когда основной металл обладает хорошей свариваемостью который affccted от химического состава металла, его физические свойства, степень легирования, наличие примесей и термической обработки, к которому он подвергается. Поэтому перед сваркой надо знать все эти данные и choosc присадочного металла надлежащего состава.
Следующие элементы, присутствующие в основной металл, если они превышают допустимые количества могут ухудшиться свариваемость стали. Углерод, если оно превышает 0,3 процента причин хрупкости сварного шва. Фосфор в количестве более 0,04 процента увеличивает хрупкость, а также. Содержание серы будучи более 0,04 процента, красный вызывает затруднение.
Концентрация тепла на небольшой площади в сварочных может привести к значительным внутренним напряжениям. Чтобы избежать этого термообработки используется. Термическая обработка является очень важным технологического процесса. Целью термической обработки является улучшение структуры стали и получить более высокие или указанные механические свойства. Металлическая структура изменяется посредством 3 методов, а именно: 1) нагревание металла до заданной температуры; 2) проведение его при этой температуре в течение заданного периода времени, и, наконец, 3) охлаждения с заданной скоростью. Виды термической обработки применяется на практике являются: 1) отжиг, 2) нормализация, 3), закалки и 4) отпуска.
Если применяется термообработка снимает внутренние напряжения в металле, измельчает зерно и снижает твердость. Металлы становятся более пластичными и пластичный.
После сварки сварные конструкции должны быть проверены, чтобы избежать неудачи. Существуют различные способы инспекции сварных швов, в том числе рентгенографии (с использованием высокой проникающей рентгеновские лучи и гамма-лучи), ультразвуковой контроль, электрические принцип сопротивления.
Следует отметить, что в связи с развитием новых отраслей промышленности новые процессы сварки в настоящее время разработаны и успешно внедрены, например, ионных, диффузия, ультразвуковые, электромагнитные процессы и другие.
В заключение следует отметить, что есть ручной, полуавтоматической и автоматической сварки.