Обработка герметиком сварных швов после сварки: особенности и назначение

Коррозия представляет большую опасность для металла. Это процесс приводит к его постепенному разрушению, выходу из строя крупных металлоконструкций. Ситуация представляет опасность для человека и оборудования.

Но коррозия металла часто связывается только с его поверхностью. Это неверно.

Ржавчина может развиваться и в сварных швах. Даже если лист или стальная деталь хорошо защищены от коррозионного поражения, опасность для мест соединения остается высокой.

Чтобы не допустить развития процесса, потребуется защита сварных швов от коррозии. Рассмотрим, каким образом обеспечить безопасность и на что стоит обратить внимание в первую очередь.

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:

• Сплошная
  . Делится на равномерную (проникает на одинаковую глубину по всему верхнему слою) и неравномерную. Возникает в нелегированных металлах и углеродистых сталях. Ржавчина покрывает всю поверхность шва, поэтому соединение разрушается быстрее, если ничего не предпринять для защиты.
• Местная
  . Проявляется в виде пятен, точек, язв на отдельных участках шва. Наблюдается в сталях Х12МФ и сварочных соединениях, обедненных хромом.
• Ножевая
  . Имеет тонкую линию на границе между сварным швом и основным металлом. Протекает по краю зерен металла на всю толщину, а не только сверху, поэтому это опасный вид коррозии. Встречается на легированных, аустенитных сталях и высокоуглеродистых сплавах.

Лужение сварных швов

При использовании этого способа на сварочный шов наплавляется другой материал, который и выступает в роли защиты. Для этих целей обычно применяется олово либо его сплавы.

После шов обрабатывается механическим способом, пока не удастся получить необходимую форму и толщину. Далее при помощи газовой горелки сварной шов разогревается. Другой рукой подаётся припой. В процессе его плавления олово потихоньку растекается. После остывания припоя появляется защитная пленка.

Этот метод подходит для бытовых условий. Необходима лишь горелка и олово. Времени на все это потребуется немного.

Стоит понимать, что для каждого метода стоит создать соответствующие условия.

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.

Причины появления коррозии при сварке

Появление коррозии в первую очередь на сварных соединениях, объясняется двумя причинами:

1. разрывом первичных межкристаллических связей и получением новых, отличных по своим механическим свойствам от прежних, а также появление напряжений в структуре металла.
2. изменением химического состава, появлением оксидов (эндогенных неметаллических включений), являющихся концентраторами напряжений в структуре;
3. образованием гальванической пары за счет изменений в хим. составе сварного шва.

Влияние вышеперечисленных изменений возрастает пропорционально степени и интенсивности, количеству и размерам. Скорость протекания реакции окисления дополнительно определяется условиями работы: климатической составляющей, физико-химическим воздействием (рабочей средой).

Что мы предлагаем

Торговая марка АКРУС® разрабатывает и подбирает защитные составы под индивидуальный заказ с требуемыми свойствами. Также у нас есть готовые составы, подходящие даже для самых экстремальных условий эксплуатации. Мы предлагаем профессиональное нанесение антикоррозионных покрытий с применением специализированного оборудования, с полным соответствием ГОСТам лакокрасочным стандартам и пожеланиям заказчиков.

Наши специалисты сопровождают все необходимые этапы работ — от осмотра обрабатываемых объектов и их подготовки до нанесения грунтовок, финишных покрытий и контроля качества работы.

Критерии выбора шовного герметика

Для авто создаются разнообразные типы герметиков: для кузова, мест соединения труб, люков. Отличия составов заключается в степени термоустойчивого, эластичного свойства, долговечности результата обработки. Самыми эффективными считаются профессиональные типы, которые реализуются в больших объемах, и их целесообразно брать для автомастерских, когда ведется много подобной работы.

Для самостоятельной разовой обработки сварочных швов целесообразно приобретать небольшие тубы по 40-200 грамм. Если берется подобный тип, то желательно оставлять выбор на тубе из алюминия, тара позволяет сохранить технические характеристик без изменения весь срок годности.

Вариант в пластике дешевле, тогда использовать следует герметик, если его срок годности длится еще не меньше полугода.

Есть варианты герметиков в продаже, с предусмотренным наконечником, которым заполнить сварочные швы и углы можно удобно. Кузовной герметик в картриджах можно применять лишь с помощью специального пистолета.

Отличия составов заключается в степени термоустойчивого, эластичного свойства, долговечности результата обработки.

Механические способы и термообработка после сварки

Минимальная обработка — это удаление шлака и окалины методом шлифовки шва щеткой из нержавеющей стали. В некоторых случаях этого недостаточно, и необходима дополнительная химическая обработка. Очень распространена шлифовка мелкозернистой наждачной бумагой.

Травление изделия из нержавейки с помощью кислоты.

Механические способы — это обдувание песком, жидко-абразивная и гидропескоструйная очистка. Обязательное условие — минимум содержания железа в песке. После такой очистки идет пассирование поверхности.

Термообработка нержавейки подразделяется на несколько видов: закалка (максимальная температура и быстрое охлаждение), отжиг (нагревание металла и медленное охлаждение), нормализация (похожа на отжиг, разница в том, что охлаждение происходит на свежем воздухе, а не в печи), отпуск (проводится после закалки).

От правильного нагрева заготовки зависит итоговый результат и качество изделия. Под воздействием жара металл меняет свою структуру и свойства. При перегреве приобретает нежелательную крупнозернистую структуру. Следить за температурой нагрева необходимо очень внимательно. Например, пережог является браком, который уже не подлежит исправлению.

Химико-термическая обработка нержавейки — термическая обработка с нанесением различных элементов на поверхность (хром, алюминий, азот и др.)

Читать также: Типы сварок по металлу

Техника безопасности

Делать зачистку сварных швов можно только в спецформе, с соблюдением всех правил техники безопасности. Так, при работе с химией защищают руки, органы дыхания, глаза.

Обратите внимание!

Проводит такие работы специалист с образованием и навыками, старше 18 лет.

Сварные участки защищаются, так как это одни из самых хрупких мест любой металлической конструкции. И если их можно укрепить, стоит приложить максимум усилий для того, чтобы свариваемая конструкция прожила как можно дольше. Для этого и существуют способы зачистки сварных швов, описанные в этом материале.

Назначение герметиков для швов

Сварные швы требуют дополнительной защиты, чтобы металлоконструкция держалась дольше, и не происходило негативных процессов на материале, например, не появлялась коррозия. Назначения герметиков следующие:

• Гидроизолирующий слой для швов либо основания;
• Закрытие щелей, зазоров;
• Ремонтные работы с плоскостями с изъянами и трещинами.

Средства различаются по уровню усадки, следующей после отверждения. Обработав составом металл, можно не бояться, что вибрационные действия окажут влияние на целостность шва, слой может растягиваться и изгибаться. Используется средства для трубопроводов, систем отопления, в деталях различных аппаратов и для других предметов, в зависимости от выбранного вида.

При сварке швеллеров, применяют качественные электроды. При этом следует выполнять чертежи согласно ЕСКД, после также иногда применяют дополнительную обработку швов.

Сварные швы требуют дополнительной защиты, чтобы металлоконструкция держалась дольше.

Технология нанесения герметика

Использование герметика для автомобиля выделяется определёнными требованиями. Необходимо знать нижеописанные правила работы:

• Сначала основание требуется зачистить от всех типов загрязнений, в том числе удаляется ржавчина, обезжиривают основание;
• Чтобы увеличить степень сцепляемости, проводится зачистка красным скотч брайтом;
• Наносится грунтовочный раствор для металлических поверхностей, когда подобный этап указан в инструкции к герметику;
• Подготовить состав, туба ставится в пистолет, лента открывается, либо готовится кисточка или шпатель для нанесения средства;
• Распределяется средство с одинаковой скоростью и желательно за один заход, чтобы шов вышел оптимально ровным.

Лишняя часть слоя убирается с помощью шпателя либо просто пальцем в перчатке сразу же. Если слой отличается излишней липкостью, то сбрызгивание водой уменьшит проблему. Покраска слоя может проводиться через указанное на упаковке время.

Распределяется средство с одинаковой скоростью и желательно за один заход, чтобы шов вышел оптимально ровным.

Из чего состоит журнал

Документ оформляется в виде обложки с титульной и оборотной стороной, а также внутренней части. На последней странице располагаются подписи ведущих журнал лиц и руководителей, проставляются печати. Каждая страница, кроме титульного листа, нумеруется. Документ для удобства прошивается. Обложка может быть выполнена из более плотной бумаги.

В самом начале должна быть указана дата начала ведения журнала и дата окончания его ведения. Если вторая дата обычно проставляется по завершении журнала, то до этого момента он считается бессрочным.

На второй стороне титульного листа заполняется информация:

• Название компании, которая выполняет работы.
• Название конкретного объекта строительства.
• Должность, ФИО и подпись материально ответственного сотрудника, который ведет журнал и несет ответственность за надежность антикоррозионной защиты выполненных сварных соединений.
• Кто разрабатывал проектную документацию и чертежи (наименование организации и ее адрес).
• Шифр проекта.
• При наличии наименование учреждения, которое занималось разработкой проекта, проектировочной деятельностью по этой организации в целом (не обязательная для заполнения информация).
• Предприятие, которое изготовило упомянутые в журнале конструкции (с адресными данными).
• Шифр проекта производства работ.
• Наименование и подпись представителя (либо руководителя) организации-заказчика (если таковая имеется).
• Даты начала и окончания.

Помимо титульной страницы, документ содержит объемную табличную часть. Она располагается на каждой последующей странице и заполняется двумя сотрудниками. Один из них – исполнитель работ, второй – его непосредственный руководитель.
Внимание! Таблица должна заполняться по мере выполнения работ. Каждая графа соответствует одному зачищенному и усиленному соединению. Если в одну рабочую смену была произведена антикоррозионная защита нескольких соединений, то информация о каждом помещается в отдельную строку.

Своевременное и достоверное ведение журнала поможет бухгалтеру с начислением заработной платы, удовлетворит любопытство проверяющих организаций и сделает выполнение работ более упорядоченным процессом, подлежащим учету.

Термическая обработка

Чаще всего термическая зачистка подходит для конструкций с тонкими стенками, например, трубопроводов, корпусов реакторов, сосудов давления и т. д.

Процедура восстановит прочность материала, снизит влияние на швы внутреннего напряжения металла, а также обеспечит стыкам долговечность. А из-за этого станет надежнее и вся конструкция. Но все эти преимущества можно получить, если работу выполнит специалист. Ведь малейшая ошибка приведет к дефектам, которые невозможно будет исправить. Также важно, чтобы во время термической зачистки использовались качественные инструменты, однако, они будут очень требовательны к энергии, это тоже потребуется учесть.

Сама технология термической зачистки швов предполагает, что сначала деталь будет нагреваться, а потом охлаждаться с соблюдением правильного температурного режима.

Термическая обработка восстанавливает прочность металла и улучшает свойства соединения

Процесс термообработки предполагает, что сначала область вокруг шва и он сам нагреваются. В этом состоянии деталь находится в течение времени (зависит от метода обработки), а потом охлаждается.