Подготовка к сварке
Подготовка к сварке, коррозионной защите
К подготовке материалов под сварку относят операции правки, разметки, резки, холодной и горячей гибки, зачистки-очистки поверхности, сборки. Правка производится преимущественно на станках, а иногда вручную. Листовой, полосовой и профильный прокат правят на вальцах. Для выполнения разметки и наметки предлагаются чертилки из закаленной стали, кернеры, стальные линейки и угольники, стальные циркули и рейсмусы, молотки, клямеры, струбцины, стальные рулетки и др.
Для резки газокислородным пламенем предлагаются оборудования ручного, полуавтоматического или автоматического исполнения с широким ассортиментом резаков, сопл, мундштуков и различных аксессуаров. Обработка и скос кромок под сварку производятся механическим путем на кромкострогальных и продольно-строгальных станках или газокислородным пламенем.
Гибка листового металла производится на листогибочных трехвалковых и четырехвалковых вальцах. Гибка профильного металла производится на правильно-гибочных прессах и роликовых гибочных станах. Гибка больших толщин производится горячим способом в кузнечно-прессовых цехах.
Защита от коррозии конструкционных материалов в агрессивных средах основана на:
Для защиты от коррозии широко применяют поверхностное легирование сплавов. Поверхностный слой обычной стали можно превратить в сплав с высокой коррозионной стойкостью путем нагрева в порошкообразной шихте, содержащей цинк Zn (диффузионное цинкование), алюминий Аl (алитирование) или хром Сr (хромирование), иногда со специальными активирующими добавками.
Можно также плакировать дешевый малостойкий материал тонким слоем более коррозионностойким, например, путем совместной горячей прокатки двух листов до нужной толщины образующегося "биметалла".
Поверхность изделий модифицируют путем нанесения тонких покрытий из других металлов или сплавов: напыление, наплавка, металлизация.
Хорошей адгезией и равномерной толщиной отличаются покрытия, образуемые окунанием защищаемых изделий в ванну расплавленного цинка Zn или алюминия Аl.
При нанесении хромовых покрытий обеспечивается высокая защитная способность.
Снижение коррозионной активности среды (вода, водные растворы, кислоты, щелочи, атмосфера, почва)
Агрессивность водных сред снижается удалением кислорода О 2 и углерода СО 2 нагревом воды при пониженном давлении или продувкой инертным газом. Агрессивность снижается химическим способом - пропусканием через слой железных или стальных стружек, обработкой восстановителем (сульфатом натрия, гидразином). В энергетике и некоторых отраслях воду освобождают также от стимуляторов локальной коррозии, например, хлоридов.
Эффективно снижают агрессивность водных сред небольшие добавки (редко более 1%) ингибиторов коррозии, защитное действие которых обусловлено образованием прочно связанных с поверхностью нерастворимых продуктов коррозии. Обычно применяют анодные ингибиторы гидроксид, карбонат, силикат, борат, фосфаты, нитрит и бензоат натрия и катодные (сульфаты цинка, бикарбонат натрия и некоторые др.). Анодные ингибиторы в недостаточной концентрации вызывают питтинговую коррозию. Они более эффективны в смеси с катодными ингибиторами, причем совместное действие часто превосходит сумму отдельных эффектов. В кислых средах используют специфические, гл. обр. орг. ингибиторы. Особый класс составляют ингибиторы-пассиваторы, переводящие металл в пассивное состояние посредством смещения его электродного потенциала в более положительную область. Это окислители, чаще пероксидного типа, а также соединения благородных металлов, обменное осаждение которых на защищаемом металле способствует достижению потенциала пассивации. Агрессивность атмосферы сильно зависит от ее влажности и от того, является ли район промышленным, сельским, морским и т. п.
Для защиты от атмосферной коррозии широко используют лакокрасочные материалы, для подземных конструкций - толстые покрытия из битумов, полиэтилена, сочетаемые с катодной электрохимической защитой. Для улучшения адгезии производится очистка поверхности от грязи и продуктов коррозии, специальная химическая или электрохимическая обработка (фосфатирование, хроматирование, анодирование). Сплошность повышают использованием многослойных (обычно трехслойных) покрытий. От первого (грунтовочного) слоя требуется максимальная адгезия к металлу и хорошие защитные характеристики, достигаемые введением пигментов с ингибирующими свойствами (свинцовый сурик, хромат цинка).
Надёжную защиту металлических конструкций обеспечивают пластмассы на основе эпоксидных и полиуретановых смол.
Среди неорганических защитных покрытий важными являются стекловидные эмали, используемые преимуществено для защиты чугунных и стальных изделий (резервуары, ванны, бытовая техника) от воздействия атмосферы, воды и других средств.
Внутренняя поверхность стальных трубопроводов, резервуаров для горячей и холодной воды, емкостей для хранения нефти и некоторых продуктов химической промышленности можно защищать дешевыми покрытиями из цемента.
Электрохимическая защита основана на характерной зависимости скорости коррозионных процессов от электродного потенциала металла. Катодную защиту широко используют для снижения скорости коррозии подземных сооружений (трубопроводов, кабелей связи, свайных и стальных фундаментов), корпусов морских судов, эстакад, морских буровых скважин. Обычно катодная защита применяется в нейтральных средах, когда коррозия протекает с кислородной деполяризацией, и, следовательно, в условиях повышенной катодной поляризуемости металла. Существуют два варианта катодной защиты. В первом варианте требуемое смещение электродного потенциала достигается путем катодной поляризации с помощью внешнего источника тока и вспомогательных инертных анодов (защита с наложенным током); во втором - посредством контакта его с массивными электродами из более электроотрицательного металла, которые, анодно растворяясь, обеспечивают протекание катодного тока к защищаемой конструкции (гальваническая защита). В качестве "жертвенных" анодов используют сплавы. Первый вариант применяют для защиты протяженных конструкций, обычно в комбинации с изолирующими покрытиями, в средах как с низким, так и с высоким электрическим сопротивлением. Преимущество его - в легкости регулирования защитного тока и поддержании защитного потенциала даже в условиях изменения изолирующих свойств покрытия во времени.
Анодная защита, используемая в кислых средах, применима к металлам и сплавам, способным пассироваться и оставаться пассивными в сравнительно широком интервале значений их потенциалов (большинство переходных металлов и сплавов на их основе, включая нержавеющие и углеродистые стали). Металл пассируется и поддерживается в пассивном состоянии путем поляризации его внешним анодным током. Ввиду малой величины тока его проникающая способность высока и защите поддаются даже отдаленные от катода участки поверхности. Чаще, однако, этот метод используют для защиты емкостей, содержащих агрессивные химические продукты.
К подготовке материалов под сварку относят операции правки, разметки, резки, холодной и горячей гибки, зачистки-очистки поверхности, сборки. Правка производится преимущественно на станках, а иногда вручную. Листовой, полосовой и профильный прокат правят на вальцах. Для выполнения разметки и наметки предлагаются чертилки из закаленной стали, кернеры, стальные линейки и угольники, стальные циркули и рейсмусы, молотки, клямеры, струбцины, стальные рулетки и др.
Для резки газокислородным пламенем предлагаются оборудования ручного, полуавтоматического или автоматического исполнения с широким ассортиментом резаков, сопл, мундштуков и различных аксессуаров. Обработка и скос кромок под сварку производятся механическим путем на кромкострогальных и продольно-строгальных станках или газокислородным пламенем.
Гибка листового металла производится на листогибочных трехвалковых и четырехвалковых вальцах. Гибка профильного металла производится на правильно-гибочных прессах и роликовых гибочных станах. Гибка больших толщин производится горячим способом в кузнечно-прессовых цехах.
Защита от коррозии конструкционных материалов в агрессивных средах основана на:
- повышении коррозионной стойкости самого материала;
- снижении агрессивности среды;
- предотвращении контакта материала со средой с помощью изолирующего покрытия;
- регулировании электродного потенциала защищаемого изделия в данной среде.
Для защиты от коррозии широко применяют поверхностное легирование сплавов. Поверхностный слой обычной стали можно превратить в сплав с высокой коррозионной стойкостью путем нагрева в порошкообразной шихте, содержащей цинк Zn (диффузионное цинкование), алюминий Аl (алитирование) или хром Сr (хромирование), иногда со специальными активирующими добавками.
Можно также плакировать дешевый малостойкий материал тонким слоем более коррозионностойким, например, путем совместной горячей прокатки двух листов до нужной толщины образующегося "биметалла".
Поверхность изделий модифицируют путем нанесения тонких покрытий из других металлов или сплавов: напыление, наплавка, металлизация.
Хорошей адгезией и равномерной толщиной отличаются покрытия, образуемые окунанием защищаемых изделий в ванну расплавленного цинка Zn или алюминия Аl.
При нанесении хромовых покрытий обеспечивается высокая защитная способность.
Снижение коррозионной активности среды (вода, водные растворы, кислоты, щелочи, атмосфера, почва)
Агрессивность водных сред снижается удалением кислорода О 2 и углерода СО 2 нагревом воды при пониженном давлении или продувкой инертным газом. Агрессивность снижается химическим способом - пропусканием через слой железных или стальных стружек, обработкой восстановителем (сульфатом натрия, гидразином). В энергетике и некоторых отраслях воду освобождают также от стимуляторов локальной коррозии, например, хлоридов.
Эффективно снижают агрессивность водных сред небольшие добавки (редко более 1%) ингибиторов коррозии, защитное действие которых обусловлено образованием прочно связанных с поверхностью нерастворимых продуктов коррозии. Обычно применяют анодные ингибиторы гидроксид, карбонат, силикат, борат, фосфаты, нитрит и бензоат натрия и катодные (сульфаты цинка, бикарбонат натрия и некоторые др.). Анодные ингибиторы в недостаточной концентрации вызывают питтинговую коррозию. Они более эффективны в смеси с катодными ингибиторами, причем совместное действие часто превосходит сумму отдельных эффектов. В кислых средах используют специфические, гл. обр. орг. ингибиторы. Особый класс составляют ингибиторы-пассиваторы, переводящие металл в пассивное состояние посредством смещения его электродного потенциала в более положительную область. Это окислители, чаще пероксидного типа, а также соединения благородных металлов, обменное осаждение которых на защищаемом металле способствует достижению потенциала пассивации. Агрессивность атмосферы сильно зависит от ее влажности и от того, является ли район промышленным, сельским, морским и т. п.
Для защиты от атмосферной коррозии широко используют лакокрасочные материалы, для подземных конструкций - толстые покрытия из битумов, полиэтилена, сочетаемые с катодной электрохимической защитой. Для улучшения адгезии производится очистка поверхности от грязи и продуктов коррозии, специальная химическая или электрохимическая обработка (фосфатирование, хроматирование, анодирование). Сплошность повышают использованием многослойных (обычно трехслойных) покрытий. От первого (грунтовочного) слоя требуется максимальная адгезия к металлу и хорошие защитные характеристики, достигаемые введением пигментов с ингибирующими свойствами (свинцовый сурик, хромат цинка).
Надёжную защиту металлических конструкций обеспечивают пластмассы на основе эпоксидных и полиуретановых смол.
Среди неорганических защитных покрытий важными являются стекловидные эмали, используемые преимуществено для защиты чугунных и стальных изделий (резервуары, ванны, бытовая техника) от воздействия атмосферы, воды и других средств.
Внутренняя поверхность стальных трубопроводов, резервуаров для горячей и холодной воды, емкостей для хранения нефти и некоторых продуктов химической промышленности можно защищать дешевыми покрытиями из цемента.
Электрохимическая защита основана на характерной зависимости скорости коррозионных процессов от электродного потенциала металла. Катодную защиту широко используют для снижения скорости коррозии подземных сооружений (трубопроводов, кабелей связи, свайных и стальных фундаментов), корпусов морских судов, эстакад, морских буровых скважин. Обычно катодная защита применяется в нейтральных средах, когда коррозия протекает с кислородной деполяризацией, и, следовательно, в условиях повышенной катодной поляризуемости металла. Существуют два варианта катодной защиты. В первом варианте требуемое смещение электродного потенциала достигается путем катодной поляризации с помощью внешнего источника тока и вспомогательных инертных анодов (защита с наложенным током); во втором - посредством контакта его с массивными электродами из более электроотрицательного металла, которые, анодно растворяясь, обеспечивают протекание катодного тока к защищаемой конструкции (гальваническая защита). В качестве "жертвенных" анодов используют сплавы. Первый вариант применяют для защиты протяженных конструкций, обычно в комбинации с изолирующими покрытиями, в средах как с низким, так и с высоким электрическим сопротивлением. Преимущество его - в легкости регулирования защитного тока и поддержании защитного потенциала даже в условиях изменения изолирующих свойств покрытия во времени.
Анодная защита, используемая в кислых средах, применима к металлам и сплавам, способным пассироваться и оставаться пассивными в сравнительно широком интервале значений их потенциалов (большинство переходных металлов и сплавов на их основе, включая нержавеющие и углеродистые стали). Металл пассируется и поддерживается в пассивном состоянии путем поляризации его внешним анодным током. Ввиду малой величины тока его проникающая способность высока и защите поддаются даже отдаленные от катода участки поверхности. Чаще, однако, этот метод используют для защиты емкостей, содержащих агрессивные химические продукты.
