Способы защиты сварных соединений

Учебно-методическое пособие «Защита материалов от коррозии» , страница 13

· длительная изотермическая выдержка при температуре » 870°С в течение двух часов с целью выравнивания содержания хрома в твердом растворе.

Защита от точечной коррозии

От точечной коррозии применяют следующие меры:

· выбор материала с учетом состава среды;

· соблюдение условий эксплуатации и конструирования;

· катодную или протекторную защиту;

· легирование аустенитных сталей молибденом, кремнием;

· анодирование алюминиевых сплавов.

Защита от контактной коррозии

Контактная коррозия – следствие контакта разнородных металлов, при котором один из них будет выполнять роль анода.

По значению стандартных электродных потенциалов металлы разбивают на группы:

1. магний и его сплавы;

2. Cd, Zn, Al и их сплавы;

3. Pb, Sn и их сплавы, Fe и стали перлитного класса;

5. Ti и его сплавы, Ag, Au, Pt и коррозионно-стойкие стали.

Металлы одной группы могут контактировать между собой при эксплуатации.

Методы борьбы с контактной коррозией:

· рациональное конструирование: разнородные металлы следует применять, только если это соответствует функциональным требованиям конструкции;

· выбор пар производить с учётом электрохимических характеристик металлов;

· по возможности разнородные металлы разделять диэлектриками;

· необходимо избегать малой анодной и большой катодной площади;

· следует исключить возможность скопления влаги в местах контакта разнородных металлов;

· детали, работающие в паре, следует делать с добавочным припуском на толщину с учётом коррозионного разрушения;

· необходимо предусмотреть возможность замены деталей металла, выполняющего роль анода в паре;

· используемые для сварки и пайки металлы и припои должны быть катодно- поляризованы по отношению к одному из металлов пары и должны быть совместимы с обоими металлами.

Защита сварных соединений от коррозии

После сварки швы должны быть очищены от оксидов, образовавшихся при высокой температуре, а поверхностная зона должна быть очищена травлением или шлифовкой. Различают три вида коррозионного поражения сварных соединений:

5. Поражения самого шва, который состоит из наплавочного материала и основного металла.

6. Поражение основного металла в зоне термического влияния сварки.

7. Ножевое поражение, вызываемое коррозией в узкой зоне основного металла на границе между основным и наплавляемым металлом.

Механизм коррозионного разрушения сварных соединений определяется видом и способом приложения энергии в месте соединения.

Тепловую энергию – она является основным фактором, определяющим процесс сваривания при сварке термического класса (дуговая, газовая, электрошлаковая, электроннолучевая, плазменно-лучевая).

Давление и тепловую энергию – эти факторы определяют процесс сваривания при сварке термомеханического класса (контактная, диффузионная, дугопрессовая, газопрессовая).

Механическая энергия и давление – эти факторы работают при сварке механического класса (холодная, взрывом, магнитно-импульсная, ультразвуковая, трением).

Сварные соединения отличаются неоднородностью физических, механических, электрохимических свойств зон (основной металл, литой металл шва, переходные зоны термического и термомеханического влияния в пределах каждой зоны).

Общие методы защиты сварных соединений

К общим методам защиты сварных соединений относятся:

— выбор и разработка новых свариваемых коррозионно-стойких конструкционных материалов;

— применение защитных покрытий;

Наблюдаемая при сварке межкристаллитная коррозия (МКК) связана со структурными изменениями в стали при нагреве до критической температуры (для аустенитных сталей 450÷900°С, для высокохромистых ферритных сталей — > 900°С). Ножевая коррозия вызывается структурными изменениями при выделении карбидов стабилизирующих элементов под действием температур, превышающих 1200÷1250°С по границам зёрен околошовной зоны.

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Защита сварных швов от коррозии

В этой статье мы разберем наиболее доступные способы защиты сварочных швов от коррозии, в бытовых и производственных условиях

Несмотря на то, что сварочное соединение одно из самых прочных, сам процесс сварки закладывает основу для ускоренного разрушения шва от коррозии. Чтобы этому противодействовать, применяют разные способы для предотвращения ржавления металла. Давайте разберемся, что это за способы и какие из них наиболее доступны в бытовых и производственных условиях.

В этой статье:

Причины коррозии сварочных швов

Сварочные швы начинают ржаветь быстрее основного металла. Это можно заметить на следующий день, осмотрев конструкцию, над которой трудились вчера. Коррозия возникает на соединениях, созданных любым методом сварки (MMA, TIG, MIG) и не зависит от аппарата и его цены.

Образование ржавчины на швах обусловлено следующими причинами:

Виды коррозии сварочных швов

После сварки процесс коррозии бывает наружный, внутренний или объединенный, что по-своему влияет на внешний вид соединения и ухудшение его характеристик. По типу коррозии существует:

Методы предотвращения коррозии

Защита сварочного шва от коррозии выполняется при помощи химических, термических и механических процессов. Рассмотрев технологию, необходимые средства для каждого метода, получится выбрать подходящий для своих условий работы.

Отжиг

Чтобы убрать температурные напряжения в конструкции после сварки, изделие отжигают. Это происходит путем нагрева детали до 800 градусов. Затем его помещают в водный раствор натрий-хрома (3%), содержащий ингибиторы коррозии. Благодаря такой обработке напряжения сглаживаются, шов «впитывает» молекулы хрома. Это продлевает срок службы сварочного соединения и защищает от ржавчины.

Но для такого метода нужно оборудование и условия для нагрева изделия до 800 градусов. Это можно сделать при помощи газовой горелки или в крупной печи. Затем требуется большая емкость, куда окунается деталь со сварочными швами. Следовательно, крупные конструкции в бытовых условиях обработать сложно. Процесс по отжигу (нагреву и последующему охлаждению) занимает время, что сказывается на производительности при большой партии одинаковой продукции.

Анодирование

Электрохимический процесс, при котором защита сварных швов от возникновения коррозии достигается путем создания на поверхности особо прочной пленки. Процесс происходит в такой последовательности:

1. Швы предварительно травят, обрабатывая азотной кислотой. Остальную поверхность просто обезжиривают растворителями (уайт-спирит, ацетон, бензин).
2. В ванну на дно укладывают свинцовые листы. К ним присоединяют контакты с напряжением, чтобы проводник стал катодом.
3. Емкость наполняют серной или хромовой кислотой. Чаще используют серную среду, поскольку процесс требует меньшего расхода электроэнергии. Хромовый ангидрид более дорогостоящий.
4. К изделию подключают второй полюс, чтобы оно играло роль анода.
5. Деталь погружается в ванну и подается напряжение. Происходит анодирование, создается устойчивый особо прочный верхний слой.
6. Изделие извлекается и промывается горячей водой для удаления кислоты. Горячая вода содействует уменьшению пор в металле и уплотнению защитной пленки.
7. Затем деталь сушат.

Для анодирования необходимо электричество, химические растворы и емкость, способная вместить конструкцию со сварочными швами. Следовательно, создать условия для такого метода защиты можно только на производстве. В быту получится организовать анодирование только для небольших изделий.

Лужение

Лужение сварочного шва — это наплавление на его поверхность другого материала, служащего защитой. Чаще всего используют олово или его сплавы, поскольку у них относительно невысокая температура плавления. Сварочный шов обрабатывают механически до нужного вида, толщины, формы. Затем газовой горелкой или паяльной лампой разогревают поверхность соединения. Второй рукой подают в нагреваемую зону припой — оловянный стержень. Он постепенно плавится и олово растекается по поверхности основного металла. Когда припой остывает, образуется прочная защитная пленка, устойчивая не только к образованию коррозии, но и механическому воздействию.

Метод можно реализовать в домашних условиях, в гараже или мастерской. Понадобится олово и паяльная лампа. Но сам процесс лужения долгий по времени, требует аккуратности и терпения. Работа на вертикальных поверхностях осложняется законами гравитации — расплавленное олово скапывает вниз. Поэтому способ защиты сварочного шва подойдет только как разовый, а для серийного применения нужно искать другой метод.

Шпаклевание, грунтование

Техника защиты часто используется в автомастерских для защиты швов при замене арок, порогов, других частей кузова автомобилей. После сварки швы зачищаются и шпаклюются, чтобы вывести ровную плоскость, скрыть следы сварочных работ. Затем поверхность грунтуют, красят и покрывают лаком. Процесс очень кропотливый, требует большого опыта, навыка, иначе сварочный шов будет виден. Если не качественно удалить ржавчину в околошовной зоне, коррозия продолжится под ЛКП и вскоре краску вспучит, потребуется все переделывать.

Подбор присадки и проволоки

При сварке нержавеющей стали часть легирующих элементов выгорает под действием высоких температур. Чтобы компенсировать потери, выбирают проволоку с увеличенным содержанием хрома, благодаря чему шов остается максимально приближенным по составу к основному металлу. Но такая технология защиты шва от коррозии применима только с легированными металлами. Для малоуглеродистой и углеродистой конструкционной стали аналогов нет.

Возможности сварочной химии

Наиболее простой способ защиты всех видов сварных соединений — применение сварочной химии. Это специальные средства, наносимые на швы после сварки, которые надежно защищают металл от ржавчины. Их можно использовать на любой поверхности (горизонтальной, вертикальной, потолочной). По консистенции сварочная химия бывает в виде пасты или спрея.

Пасты для защиты сварочных швов имеют разный принцип действия, что зависит от состава. Есть травильные пасты, применяющиеся для легированных сталей. Они восстанавливают коррозионностойкие свойства за счет серной, плавиковой и азотной кислот, находящихся в составе.

Другие пасты состоят из смеси синтетических масел. Они образуют на поверхности сварочного шва защитную пленку, устойчивую к:

трению;

высоким температурам до 1200 градусов;

соленой воде;

щелочным растворам.

Еще одни виды паст состоят из алкидной смолы. Они выполнены с металлическим блеском, напоминающим цинковое покрытие. Смола устойчива к солям, температурам от -50 до +240 градусов. Надежно изолирует шов от контакта с воздухом и водой.

Все виды защитных антикоррозионных паст не содержат вредных компонентов, поэтому безопасны для сварщика. Имеют желеобразную консистенцию, легко наносятся на вертикальные и потолочные поверхности, не стекают вниз. Пасты с маслами обеспечивают дополнительную смазку, чтобы контактирующие со швом детали не стачивали верхний слой соединения. Нанесение пасты занимает минимум времени, поэтому не сказывается на производительности.

Спреи для защиты шва от коррозии изготавливаются на основе акриловой смолы, синтетического воска и пигментов нержавеющей стали. Бывают прозрачные, с серебристым или латунным оттенком, придающим изделию красивый вид. По применению они еще проще, чем пасты. После сварки требуется распылить средство по шву и окружающей поверхности.

Спреи и пасты для защиты швов могут наносить даже новички — особых знаний не нужно. Удобство работы во всех пространственных положениях с большими и малыми конструкциями делает их лучшим способом защиты от ржавчины.

Ответы на вопросы: защита сварных швов от коррозии

Источник