ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ СВАРКИ
Взаимосвязь качества электродов и качества сварных соединений
Покрытые электроды, являясь главной составляющей технологического процесса ручной дуговой сварки, определяют, в конечном итоге, эксплуатационную надежность и безопасность сварных конструкций. Хотя конструктивно электрод весьма прост, он (как уже было показано выше) представляет собой сложную металлургическую и технологическую систему. Поэтому стабильность свойств сварных соединений и их надежность могут быть обеспечены только при надлежащем качестве изготовления электродов. Последнее во многом зависит от квалификации и добросовестности работников электродного производства, от эффективности функционирования системы менеджмента (управления) качества.
Из многолетней практики известно, что значительная доля недопустимых дефектов сварных швов вызвана использованием некачественных электродов. Все работающие в электродном производстве, кроме владения своей узкой специальностью, должны иметь полное представление о высокой степени ответственности производимой продукции. Практически все нарушения регламента технологического процесса изготовления электродов приводят, в той или иной степени, к ухудшению их сварочно-технологических свойств и образованию дефектов сварных соединений (табл. 76) со всеми вытекаюпдими отсюда, порой весьма тяжелыми, последствиями: электроды относятся к объектам повышенного риска.
Все работники электродного производства должны четко понимать последствия нарушений требований технологического процесса изготовления для характеристик получаемых электродов, а
|
Таблі |
-ща 76. Последствия нарушении технологического процесса изготовления электродов |
|||
|
Операция технологического процесса |
Возможные виды нарушений |
Причины возникновения |
Последствия для качества электродов |
Последствия для качества сварных конструкций |
|
Хранение сырьевых материалов |
Перепутывание видов и марок |
Халатность персонала |
Несоответствие нормам по составу покрытия. Брак по сварочно-технологическим свойствам |
Невозможность ведения сварки; скрытые дефекты шва, вплоть до разрушения конструкций; поры, трещины и пр. |
|
Загрязнение посторонними примесями |
Ненадлежащие условия хранения |
Снижение сварочно-технологических свойств; при устранении сепарацией или промывкой — рост трудоемкости |
При устранении — без последствий |
|
|
Повышенная влажность |
То же, недостаточность входного контроля |
Увеличенная разнотолщинноеть покрытия из-за ухудшения пластичности обмазочной массы, повышенная влажность покрытия, снижение сварочно-технологаче - ских свойств, увеличение брака |
Повышенное количество пор, шлаковых включений; иесплавления, невозможность обеспечения заданных характеристик швов |
|
|
Хранение проволоки |
Ржавчина на поверхности углеродистой и низколегированной проволоки |
Ржавчина на стержнях под покрытием. Брак электродов с основным покрытием |
Пористость швов, газовые флокены; трещины из-за высокого содержания водорода |
|
|
Перепутывание марок проволок |
Ненадлежащие условия хранения, ошибка персонала |
Несоответствие нормам но составу и свойствам металла шва. Внешне не проявляется. Наиболее опасный дефект, особенно, если имеется только в части объема партии, так как труднообнаружим при контроле |
Вплоть до аварийного выхода конструкций из строя. В зависимости от вида конструкций и условий эксплуатации чревато техногенными катастрофами |
|
380 |
|
Продолжение табл. 76 |
||||
|
Операция технологического процесса |
Возможные виды нарушений |
Причины возникновения |
Последствия для качества электродов |
Последствия для качества сварных конструкций |
|
Перепутывание видов и марок сырья: рудоминералов |
Ошибка персонала |
Ухудш єни е сваро ч н о-техн оло - гических свойств, вплоть до брака и невозможности сварки |
Повышенное количество пор, шлаковых включений, нарушение геометрии швов. Брак конструкций из-за несоответствия нормам состава и свойств |
|
|
Дробление кусковых материалов |
ферросплавов |
Несоответствие нормам по составу покрытия, составу и свойствам металла шва — окончательный брак |
При попадании на сварку - брак сварных соединений вплоть до ^ аварийного выхода конструкций из строя. В зависимости от вида конструкции и условий эксплуатации чревато техногенными катастрофами |
|
|
Превышение норм по крупности дробленного материала |
Плохая наладка дробилки, изнашивание щек |
Затрудняет последующее получение порошков заданной крупности. Устраняется последующими операциями |
При устранении - без последствий |
|
|
Тонкое измельчение |
Нарушение норм по гранулометрическому составу (крупности) порошков |
Прорыв сита, износ шаров, нарушение режимов помола |
Повышенная разнотолщин - ность покрытия, брак по химсоставу и свойствам металла шва, ухудшение сварочно-технологических свойств электродов (разбрызгивание, плохая отделимость шлака и пр.) |
Повышенная дефектность швов по шлаковым включениям, наличие перасплавившихся частиц ферросплавов, снижение эксплуатационной надежности конструкций |
|
Смешивание различных видов сырья |
Плохая очистка мельницы из - за халатности персонала |
Возможен брак по химическому составу наплавленного металла. Снижение сварочно-технологических свойств электродов |
Повышенная дефектность швов по порам и шлаковым включениям |
|
Продолжение табл. 76 |
||||
|
Операция технологического процесса |
Возможныр виды нарушений |
Причины возникновения |
Последствия для качества электродов |
Последствия для качества сварных конструкций |
|
Контрольный просев |
Непроведение операции |
Халатность персонала |
Повышенная разнотолщинность покрытия, брак по химсоставу и свойствам металла шва, ухудшение сварочно - технологических свойств электродов (разбрызгивание, плохая отделимость шлака и пр.) |
Повышенная дефектность швов по шлаковым включениям, наличие нерасплавив - шихся частиц ферросплавов, снижение эксплуатационной надежности конструкций |
|
Закрупнение частиц материала |
Прорыв сита, нарушение технологии просева |
|||
|
Раз вар ка силиката |
Раствор жидкого стекла существенно отличается по плотности и вязкости от заданных параметров |
Низкая квалификация или ошибка персонала |
Жидкое стекло не поддается корректировке и не может быть использовано в производстве электродов. Брак |
- |
|
Раствор жидкого стекла не соответствует заданным параметрам |
Ошибка персонала |
Невозможность получения качественного покрытия. Устранимо смешиванием стекол разных варок с ростом трудоемкости |
При устранении — без последствий |
|
|
Дозирование шихты . |
Отклонение состава шихты от требуемой рецептуры во всей партии электродов |
Ошибка технолога или дозировщика, разладка весов |
Брак партии электродов по химическому составу и свойствам металла шва, а также по сварочно-технологическим свойствам |
|
|
Отклонение состава шихты от требуемой рецептуры в одном или нескольких замесах |
Ошибка дозировщика, разладка весов |
Самый опасный дефект — 100%-но не выявляется! |
||
|
Брак части партии электродов по химическому составу и свойствам металла шва, а также по сварочно-технологическим свойствам |
При попадании на сварку — брак сварных соединений вплоть до аварийного выхода конструкций из строя. В зависимости от вида конструкции и условий эксплуатации чревато техногенными катастрофами |
|
Продолжение табл. 76 |
||||
|
Операция технологического процесса |
Возможные виды нарушений |
Принты возникновения |
Последствия для качества электродов |
Последствия для качества сварных конструкций |
|
Приготовление обмазочной массы |
Неравномерность состава массы по объему |
Несоблюдение режимов смешивания; износ рабочих органов смесителя; плохое качество жидкого стекла |
Неравномерность состава покрытия электродов внутри одного замеса. Увеличенная (вплоть до брака) разнотолщинность покрытия из-за ухудшения пластичности обмазочной массы. Брак по сварочно-технологическим свойствам |
Неравномерность свойств сварного соединения по длине и сечению шва. Снижение эксплуатационной надежности конструкций |
|
Приготовление стержней |
Перепуты - вание марок проволоки |
Недостаточность операционного контроля, ошибка персонала |
Несоответствие нормам по составу и свойствам металла шва. Внешне не проявляется. Наиболее опасный дефект, особенно, если имеется только в части объема партии, так как труднообнаружим при контроле |
Вплоть до аварийного выхода конструкций из строя. В зависимости от вида конструкций и условий эксплуатации чревато техногенными катастрофами |
|
Дефекты стержней |
Недосмотр персонала, плохая наладка или разладка станка |
Повышенная разнотолщинность покрытия, увеличение брака; ухудшение сварочно-технологических свойств электродов, в т. ч. затрудненная сварка в различных пространственных положениях |
Повышенная дефектность сварных соединений, особенно с односторонними швами и в трубных конструкциях |
|
|
Чрезмерный разброс по длине стержней |
Невозможность соблюдения норм по зачистке, перегрев электродов в электрододержателе |
Неравномерность швов по составу и свойствам, снижение эксплуатационной надежности конструкций |
|
w ОС w |
|
Продолжение табл. 76 |
||||
|
Операция технологического процесса |
Возможные виды нарушений |
Причины возникновения |
Последствия для качества электродов |
Последствия для качества сварных конструкций |
|
Опрессовка электродов |
Повышенная разно- толщинность покрытия |
Низкая пластичность обмазочной массы, дефекты и плохая наладка оборудования и инструмента, низкая квалификация или невнимательность персонала |
Брак по разнотолщинности, ухудшение сварочно-техно - логических свойств электродов, ограниченность использования электродов потребителями |
Повышенная дефектность сварных соединений (поры, несплошности, затеки шлака, непровары и пр.), особенно с односторонними швами и в трубных конструкциях |
|
Дефекты покрытия (наплывы, рыхлости, задиры, неровности) |
Неудовлетворительный товарный вид. Снижение объемов продаж электродов |
Без серьезных последствий |
||
|
Несоблюдение норм по толщине и коэффициенту массы покрытия |
Использование калибрующей втулки (фильеры) несоответствующего диаметра |
Брак по химсоставу наплавленного металла и но сварочно-технологическим свойствам электродов; возможен брак по свойствам металла шва |
Повышенная дефектность сварных соединений, особенно с односторонними швами и в трубных конструкциях, снижение эксплуатационной надежности конструкций |
|
|
Зачистка концов электродов |
Оголенность стержня у контактного торца |
Низкое качество обмазочной массы или плохая наладка зачистной машины, износ зачистной фрезы, недосмотр персонала |
Брак по общим техническим требованиям к электродам |
Пористость швов в начале горения каждого электрода |
|
Отклонение длины участка зачистки от норм стандарта |
Недосмотр персонала, износ щеток, плохая настройка узла зачистки |
Брак по общим техническим требованиям к электродам; перегрев электрода в электрододержателе |
Неравномерность швов по составу и свойствам, снижение эксплуатационной надежности конструкций |
|
Продолжение табл. 76 |
||||
|
Операция технологического процесса |
Возможные виды нарушений |
Причины, возникновения |
Последствия для качества электродов |
Последствия для качества сварных конструкций |
|
Предвари тельная сушка электродов (провяли вание) |
Непро ведение операции |
Недостатки системы контроля, низкий уровень технологической дисциплины, халатность персонала |
Увеличение брака при последующей термообработке электродов: вспухание, трещины покрытия, слипание электродов, снижение прочности, ухудшение сварочно-технологических свойств электродов |
Повышенная дефектность сварных соединений |
|
Повышенная остаточная влажность |
Произвольное уменьшение длительности, несоблюдение температуры операции |
|||
|
Термообработка (сушка и прокалка) электродов |
Высокая остаточная влажность покрытия |
Нарушение режимов термообработки, некаче |
Ухудшение сварочно-технологических свойств (разбрызгивание, неравномерность плавления) |
Повышение пористости швов и вероятность образования трешин |
|
Низкая прочность покрытия |
ственное провяливание; неисправность печей и контрольно-измерительной аппаратуры, плотное прилегание электродов на рамках друг к другу |
Опадание покрытия при транспортировке электродов и при зажигании дуги. Брак |
- |
|
|
Трещины на покрытии |
Неравномерность нлавления электрода, опадание покрытия при сварке, снижение сварочнотехнологических свойств |
Множественные дефекты швов |
затем — для процесса ручной дуговой сварки и качества сварных конструкций (изделий) [101]. Надо знать и всегда помнить, что некачественный электрод может явиться причиной разрушения конструкций, аварии, техногенной и экологической катастрофы.
Известно немало случаев, когда изготовленные с теми или иными нарушениями технологии надежно зарекомендовавшие себя в многолетней практике электроды, например марки УОНИ-13/55, не могли быть использованы при сварке. И конечно, завод-изготовитель с репутацией поставщика ненадежной продукции не имеет шансов на экономическое благополучие в условиях конкуренции.
Анализ данных табл. 76 показывает, что гарантировать качество выпускаемых электродов предприятие может только при отлаженной системе управления качеством.
