16.6.5. Засверливание сварных швов
Засверливают переносными сверлильными машинками со спиральными сверлами диаметром d = 6-25 мм. Засверливают на всё сечение шва и захватом основного металла по 1-2 мм на сторону. Для оценки шва поверхность засверловки шлифуют и травят реактивами для выявления микроструктуры рассмотрением в лупу (рис. 16.8).
Этим способом выявляют непровары, трещины, включения и т.п. После осмотра заваривают.
Рис. 16.8. Схема засверловки сварного шва
16.6.6. Металлографические исследования образца
Из конструкции вырезают образцы для изучения микроструктуры, макроструктуры и структуры излома образца. При необходимости производят химанализ.
Макроструктуру изучают на шлифах и изломах сварного шва при увеличении до 20 раз. Темплеты для шлифов вырезают поперек или в плоскости сварного шва и изготовляют соответственно поперечные и плоскостные шлифы путем шлифования и травления темплетов реактивами, выбираемыми в соответствии с видом металла и назначением исследования. На макрошлифах выявляют границы шва и зоны термического влияния, слоистость основного металла, макроскопическое строение сварного шва (форму, размеры и направление кристаллитов, ликвационные зоны и усадочную рыхлость), а также дефекты в сварном шве (непровары, неметаллические включения, газовые поры и трещины).
Микроструктуру исследуют на полированных и травленных реактивами шлифах при увеличении 50-2000 раз. На микрошлифах определяют микроструктуру шва и околошовной зоны (вид и соотношение структурных составляющих, наличие и распределение карбидов, нитридов, сульфидных и оксидных включений), размеры зерна, а также выявляют микроскопические трещины и поры.
Макротвердость определяют на макрошлифах с помощью приборов для измерения макротвердости по Виккерсу, Роквеллу или Бринеллю.
Микротвердость определяют на микрошлифах с помощью прибора ПМТ или др. Измеряют твердость отдельных составляющих микроструктуры.
17. Техника безопасности при сварке
17.1. Техника безопасности при выполнении электросварочных работ
Электродуговая сварка. При ручной электродуговой сварке несчастные случаи могут быть в результате поражения электрическим током, световым излучением дуги, а также в результате ожогов каплями металла и шлака.
Поражение электрическим током. В результате действия электрического тока на организм могут быть повреждены нервная система (электрический удар) или кожный покров (ожоги). Характер и степень поражения зависят от величины силы тока и сопротивления тела человека. Сила тока до 0,002А переносится безболезненно, а 0,05А – является опасной. Более высокая сила тока может вызвать смерть. Чем выше напряжение и ниже сопротивление, тем сильнее будет поражение током. В сухих помещениях при нормальных условиях работы и исправной сухой одежде и обуви напряжение ниже 36В, а в сырых помещениях ниже 12В – безопасно, более высокое напряжение опасно, наибольшую опасность представляет двухполюсное прикосновение (рис. 17.1).
Рис. 17.1. Схема двухполюсного (а) и однополюсного (б) прикосновения
При работах внутри резервуаров рабочего снабжают резиновым ковриком, а также резиновым шлемом для защиты головы от случайных прикосновений к металлическим частям, находящимся под напряжением. Электрододержатель должен иметь механическую или электрическую блокировку, исключающую смену электрода при не выключенном токе. Сварщика, работающего в резервуаре, должен сопровождать наблюдатель, находящийся снаружи, который должен и может оказать сварщику при несчастном случае необходимую помощь.
В случае поражения током пострадавшему необходимо оказать следующую помощь: отсоединить его от проводов, предварительно надев резиновые рукавицы или встав на резиновый коврик (ток можно выключить также рубильником, вывертыванием предохранительной пробки или замыканием проводов накоротко, в результате чего перегорят предохранители), обеспечить пострадавшему доступ свежего воздуха (открыть окна и двери или вынести его на улицу), если пострадавший потерял сознание, нужно немедленно вызвать медицинскую помощь, до прибытия врача пострадавшему необходимо производить искусственное дыхание.
Световое воздействие электрической дуги. Электрическая дуга ослепляюще действует на глаза сварщика и других близко находящихся людей. Кроме того, в спектре дуги содержатся невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, вызывающие воспаление слизистой оболочки глаз и ожоги кожи. Для защиты лица и глаз сварщики применяют щитки или маски (ГОСТ 1361–69*) со специальными светофильтрами (ГОСТ 9497–60*). В зависимости от условия работы выбирают стекло светофильтра определенного номера (см. табл. 17.4). С наружной стороны светофильтр закрывают обычным оконным стеклом, которое меняют по мере его загрязнения.
При заболевании глаз (появление рези, светобоязнь) следует немедленно обратиться к врачу. До получения медицинской помощи можно делать примочки слабым раствором соды или применять цинковые глазные капли.
Ожоги каплями жидкого металла или шлака. Для предохранения от ожогов каплями металла или шлака сварщик должен иметь спецодежду из трудно воспламеняющегося материала, рукавицы, берет и плотно зашнурованную обувь. Ожоги также могут быть получены при неосторожном обращении с огарками электродов и при сбивании шлака. При сбивании шлака глаза сварщика должны быть защищены очками с простыми стеклами.
При горячей сварке чугуна с подогревом необходимо соблюдать следующие правила: нагретое изделие оградить специальными асбестовыми щитами по форме изделия, тело закрыть асбестовым фартуком, обеспечить приток свежего воздуха к рабочему месту, не вызывая, однако, охлаждения подогретого изделия.
При потолочной сварке необходимо надевать асбестовые нарукавники и плотно завязывать их у кистей рук.
Дополнительные правила при автоматической и полуавтоматической сварке под флюсом и в среде защитных газов. При работе подвесных автоматов и сварочных тракторов питание током осуществляют перемещающимися проводами; кроме того, напряжение в цепях автоматической аппаратуры выше, чем при ручной дуговой сварке, поэтому все неподвижные провода заключают в металлические трубки, а подвижные – в резиновые рукава, обшитые брезентом или обмотанные в два слоя киперной (прорезиненной) лентой.
Все части автоматов и полуавтоматов, которые в случае повреждения изоляции могут оказаться под напряжением, должны быть заземлены. Все болтовые и контактные соединения должны быть плотно зажаты, а наконечники залужены.
Бункер для флюса должен плотно закрываться крышкой. При засыпке флюса в бункер и при уборке использованного флюса надо стараться не поднимать пыли, а также следить за исправностью вентиляции.
Применяемые при сварке защитные газы аргон, гелий, азот и углекислый газ хранят в баллонах под избыточным давлением 150 ат, поэтому обращение с баллонами при их транспортировке, хранении и эксплуатации должно соответствовать правилам Госгортехнадзора (см. раздел 17.5).
При электрошлаковой сварке имеет место большой объем жидкого металла и шлака. При нарушении технологии возможны выбросы жидкого металла, поэтому надо строго следить за уровнем ванны, за состоянием системы подачи воды. Категорически воспрещается во время сварки находиться под ползуном, подкладкой или формой, чтобы при вытекании жидкий металл или шлак не попали на одежду и тело. Спецодежда и светофильтры для защиты глаз такие же, как при ручной сварке.
Контактная сварка. Корпусы машин должны быть обязательно заземлены. Переключение ступеней, включение игнитронных и тиратронных прерывателей, перестановка и зачистка электродов должны производиться при выключенном рубильнике. Необходимо следить за исправностью водоохлаждающих рукавов.
Во время работы сварщик должен иметь фартук, рукавицы и очки с простыми стеклами для защиты глаз от брызг. Место работы, где производится стыковая сварка оплавлением, должно быть ограждено щитами, чтобы не мешать другим рабочим; хранение каких-либо горючих материалов в таком помещении запрещено.