Без рубрики

Защита сварных швов от коррозии

Интенсивность коррозии сварных соединений в первую очередь зависит от следующих факторов:

  • 1) свойства сварочного и основного материала, свойства сварного шва (микро- и макронеоднородность, геометрическая неоднородность);
  • 2) характер напряжений (остаточные напряжения и внешняя нагрузка);
  • 3) агрессивность коррозионной среды;
  • 4) наличие сварочных дефектов (непровары, подрезы, острые кромки, наплывы);
  • 5) конструктивные особенности сварного соединения (концентраторы напряжений);
  • 6) особенности технологии сварки.

Виды коррозии сварочных швов

Коррозионная эрозия отлична по природе возникновения. В первом случае разрушения бывают химические (взаимодействие с агрессивными средами) и электрохимические (самопроизвольная эрозия).

По характеру проявления различают:

  • сплошную;
  • локализованную;
  • эрозию под действием нагрузок.

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.

Шпаклевание, грунтование

Техника защиты зачастую применяется в автомастерских для защиты швов при замене арок, порогов, других частей кузова автомобилей. Затем сварки швы зачищаются и шпаклюются, чтобы вывести ровную плоскость, скрыть следы сварочных работ. Дальше поверхность грунтуют, красят и покрывают лаком. Процесс весьма 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, придётся все переделывать.

Анодирование

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

  • Швы предварительно травят, обрабатывая азотной кислотой. Остальную поверхность просто обезжиривают растворителями (уайт-спирит, ацетон, бензин).
  • В ванну на дно укладывают свинцовые листы. К ним присоединяют контакты с напряжением, чтобы проводник стал катодом.
  • Емкость наполняют серной или хромовой кислотой. Чаще используют серную среду, поскольку процесс требует меньшего расхода электроэнергии. Хромовый ангидрид более дорогостоящий.
  • К изделию подключают второй полюс, чтобы оно играло роль анода.
  • Деталь погружается в ванну и подается напряжение. Происходит анодирование, создается устойчивый особо прочный верхний слой.
  • Изделие извлекается и промывается горячей водой для удаления кислоты. Горячая вода содействует уменьшению пор в металле и уплотнению защитной пленки.
  • 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 иного материала, служащего защитой. Чаще всего используют олово или его сплавы, так как у них сравнительно низкая температура плавления. Сварочный шов обрабатывают механически до нужного вида, толщины, формы. Дальше 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.

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.

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.

Диагностика сварных швов

Диагностику проводят как с помощью вспомогательных датчиков, так и без них. В связи с этим выделяют несколько методов контроля сварных швов.

Визуальный

Первоначальная оценка состояния заключается в зрительном осмотре. На этом этапе можно отследить правильность геометрии швов, наплывов. Из подручных средств используется штангенциркуль, дополнительное освещение, лупа.

Дефектоскопия

При тщательном осмотре используют дефектоскоп. В зависимости от степени разрушения используют различную дефектоскопию по способу воздействия на металл: радиационную, ультразвуковую, магнитную, капиллярную.

Принцип действия дефектоскопии:

  • Радиационное воздействие: гамма-лучи проходят сквозь металл, отражая на фотопластинке результат;
  • С использованием УЗ-излучения: при обнаружении трещин и дефектов ультразвуковая волна подает на датчик искажения;
  • Действие магнитного поля: ферромагнитный порошок скапливается в поврежденных участках;
  • С применением растворов: жидкость затягивается в тонкие трубки, благодаря веществам – пенетрантам. Затем окрашенную жидкость легко обнаружить на участках с повреждениями.

Прочность сварного шва трубопровода зависит от материалов, используемых для обработки и подготовки поверхности. Неверно выбранная технология сварки может повлиять на степень устойчивости шва к дефектам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.