Зачем нужна шлифовка сварных швов?

На многих сварочных участках часто можно увидеть рабочих или шлифовщиков сварных швов, многократно шлифующих готовые сварные швы заготовок. С разлетающимися искрами и резким шумом изначально выступающие и шероховатые сварные швы обрабатываются до гладкости и ровности. Многие могут задаться вопросом: раз сварные швы и так прочно сварены, зачем тратить время на этот дополнительный этап шлифовки? На самом деле, шлифовка сварных швов — это отнюдь не «косметический ремонт», а важнейший процесс, связанный с безопасностью, производительностью и сроком службы.

В процессе сварки высокотемпературный расплавленный металл при охлаждении сжимается. Более того, из-за неравномерной структуры при кристаллизации расплавленной ванны в сварном шве и прилегающих к нему зонах возникает значительное внутреннее напряжение. Что ещё важнее, необработанные сварные швы часто имеют очевидные дефекты, такие как выступы, подрезы и наплывы. Эти области являются своего рода «слабыми звеньями» конструкции, что приводит к концентрации внутренних напряжений именно здесь – подобно мёртвому узлу, завязанному на верёвке, которая, скорее всего, порвётся именно в узле при натяжении.

Одной из основных функций шлифования является выравнивание формы сварного шва, сошлифовывание острых кромок и выступающих сварных швов до плавных переходных кривых, что позволяет равномерно распределить напряжение по всей площади соединения.

Коррозия металла – «невидимый убийца» инженерных конструкций, а сварные швы – именно те зоны повышенного риска коррозии. Во время сварки под воздействием высокой температуры на поверхности шва образуется слой оксидной окалины. Эта окалина имеет рыхлую структуру, которая не только не препятствует проникновению влаги и агрессивных сред, но и ускоряет ржавление внутреннего слоя металла. Кроме того, источники коррозии, такие как солевые и масляные пятна, сохраняются в шлаке, брызгах металла и микротрещинах на поверхности шва, становясь «рассадником» коррозии.

Шлифовка позволяет полностью устранить эти поверхностные риски: с одной стороны, она удаляет оксидную окалину, шлак и брызги посредством физического шлифования, обнажая чистую металлическую матрицу; с другой стороны, гладкая поверхность после шлифования обеспечивает лучшую адгезию антикоррозионных покрытий (таких как краска и оцинкованные слои), предотвращая такие проблемы, как образование пузырей и отслоение покрытия. Возьмем в качестве примера сварку внутренних баков электрических водонагревателей. Внутренний бак находится в среде чередующейся воды и высокой температуры в течение длительного времени. Если на сварном шве остаются оксидная окалина или шлак, легко возникает локальная коррозия, а в тяжелых случаях это приводит к протечке воды из внутреннего бака. После тонкой шлифовки сварной шов внутреннего бака можно равномерно покрыть антикоррозионным покрытием, образуя сплошной защитный барьер. Это продлевает срок службы с 3-5 лет (для обычных необработанных изделий без шлифования) до 8-10 лет, значительно повышая надежность изделия.

В некоторых случаях сварные швы должны быть не только «прочно сварены», но и «хорошо соединены», и шлифовка является ключом к улучшению качества соединения. Например, после сварки внутреннего бака водонагревателя на сварном шве могут образоваться незначительные неровности или зазоры. Эти незначительные дефекты могут стать причиной протечек под давлением воды и увеличить риск образования накипи. Благодаря тщательной обработке сварного шва специальными шлифовальными инструментами эти незначительные дефекты могут быть аккуратно устранены, и внутренняя стенка внутреннего бака образует сплошную и гладкую изогнутую поверхность. Это не только исключает риск протечек, но и уменьшает количество точек скопления накипи, облегчая очистку внутреннего бака. В то же время гладкий сварной шов также придает изделию более соответствующий стандартам промышленного дизайна внешний вид и повышает удобство использования.

Кроме того, в некоторых случаях высокоточной сварки шлифование может также сочетаться с неразрушающим контролем для своевременного обнаружения и устранения мельчайших дефектов сварки, обеспечивая надежность соединения.

Гладкие и плоские сварные швы не только улучшают внешний вид изделия, но и позволяют избежать таких проблем, как царапины и скопление грязи, возникающие из-за шероховатостей поверхностей.

Стоит отметить, что шлифовка сварных швов не основана на принципе «чем глаже, тем лучше», но степень шлифовки следует контролировать в зависимости от конкретных условий — чрезмерная шлифовка может уменьшить эффективную площадь поперечного сечения сварного шва, тем самым снижая его прочность. Профессиональные шлифовщики разработают точные процессы шлифовки, учитывая такие факторы, как сварочные материалы и особенности конструкции, для достижения наилучшего результата с учетом обеспечения эксплуатационных характеристик.

Наша производственная линия по сварке внутреннего бака водонагревателя оснащена специальным шлифовальным оборудованием для сварных швов, которое использует автоматическую систему шлифования. Оно может точно регулировать усилие шлифования и траекторию шлифования в соответствии с различным положением сварного шва внутреннего бака и параметрами процесса сварки. Оборудование оснащено технологией измерения давления, которая может контролировать давление шлифования в режиме реального времени, избегая снижения прочности сварного шва, вызванного чрезмерной шлифовкой, и в то же время гарантируя, что эффект шлифования сварного шва каждого внутреннего бака остается высокопостоянным. Этот стандартизированный процесс шлифования не только устраняет недостатки традиционной ручной шлифовки, которая основана на опыте и имеет большие колебания качества, но и обеспечивает однородность продукции с производственной линии за счет процесса затвердевания, значительно улучшая стабильность качества продукции и создавая надежную линию защиты для безопасности пользователей при использовании с источника производства.