К наружным относят: вогнутость на вершине шва, избыточное усиление толщины шва в отдельных местах, нахлест (наплавление металла на основу), проплав (прожог щели в основном металле или шве), неровности в местах смены электрода и др. Наружные дефекты в большинстве случаев могут быть определены визуально. Их число и размер во многих случаях зависят от мастерства сварщика или качества сварочной техники;
Непропай, непроклей — дефекты, возникающие соответственно в паяных и клееных соединениях из-за недостаточной чистоты соединяемых поверхностей или нарушения температурного режима пайки и склеивания; отслоение — характерный дефект в изделиях, изготовляемых из многослойных материалов; возникает как в процессе изготовления двухслойных труб и листов, так и при их обработке давлением, сваркой. Дефекты при нанесении покрытий: дефекты лакокрасочных покрытий — плохая адгезия (сцепляемость краски с поверхностью окрашиваемой детали) — результат грубых нарушений технологического процесса окраски. Качественное проведение операций обезжиривания и грунтовки (подготовки поверхностей к окраске) во многом определяет качество и прочность окончательного слоя.
Качество гальванических покрытий (металлизация) всецело зависит от строгого соблюдения всех технологических требований: подготовки поверхностей деталей к металлизации, режимов температуры и времени выдержки в гальванических ваннах, поддержание электролитов в полном соответствии с рецептурами и т. д. При нарушении технологических требований изменяется толщина слоя металлического покрытия, его сплошность, что может вызвать коррозию детали (окисление, ржавление). Эксплуатационные дефекты — это дефекты деталей, узлов, агрегатов, машин в целом, возникающие на стадии эксплуатации машин в результате изнашивания, коррозии, усталости и т. д., а также неправильного технического обслуживания или использования. Техническое состояние машин в процессе эксплуатации не остается неизменным; оно ухудшается с увеличением наработки. Из-за износа и повреждений снижается работоспособность, а следовательно, и надежность машин.
Рассмотрим основные дефекты, возникающие при эксплуатации машин. Прежде всего — это дефекты, возникающие в результате изнашивания.
Большинство деталей в процессе эксплуатации подвержено одновременно изнашиванию нескольких видов, почти всегда можно выделить ведущий вид, который и ограничивает работоспособность детали. Сопутствующие виды изнашивания в значительно меньшей мере снижают ее.
Сопряженные детали, вернее, поверхности деталей машин, имеющие относительное перемещение в процессе работы, изнашиваются под действием сил трения, сил трения с ударными нагрузками; более сложным является изнашивание при механических, тепловых, химических воздействиях. Интенсивность изнашивания зависит от механических и химических свойств материала поверхностей трения, вида трения (наличие или отсутствие смазочного материала, характера и величины нагрузки, вида сопряжения и шероховатости поверхностей, относительной скорости перемещения поверхностей трения, их взаимодействия с внешней средой и т. д.).
В результате изнашивания постепенно изменяются размеры и форма деталей. В сопряжении увеличиваются зазоры. Зазоры между трущимися деталями составляют сотые и тысячные доли миллиметра, поэтому во многих случаях даже небольшой износ может привести к потере работоспособного состояния, нарушению нормальной работы машины. Если зазор превышает допустимое значение, в сопряжении возникают ударные нагрузки. Интенсивность изнашивания при этом возрастает. Можно выделить три периода изнашивания сопряженных поверхностей деталей машин. Период приработки а (рис. 1) характеризуется интенсивным изнашиванием поверхностей трения. Постепенно изнашивание уменьшается и наступает период б, характеризующийся относительным постоянством скорости изнашивания в данных конкретных условиях работы сопряженной пары. Затем достигается некоторая величина износа, предельная для данного сопряжения, после превышения которой износ прогрессивно возрастает (период в). Резко изменяются размеры и форма деталей, а следовательно, и зазоры. Нарушается нормальное взаимодействие деталей, необходим их ремонт или замена.
Различают следующие виды изнашивания при трении деталей машин: механическое, абразивное, гидроабразивное, газо-абразивное, эрозионное, усталостное, кавитационное, изнашивание при заедании, коррозионно-механическое.
Для успешной и направленной борьбы с дефектами деталей машин, вызываемыми изнашиванием, ученые-машиностроители, физики и химики глубоко изучают характер и суть процессов изнашивания. Наиболее распространенными видами изнашивания являются следующие. Абразивное — механическое изнашивание, которое усиливается режущим или царапающим действием твердых частиц; возникает при наличии в зоне трения абразивных частиц, попадающих в зону трения как снаружи, так и в процессе трения. Гидроабразивное — изнашивание в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых потоком жидкости, а газоабразивное — в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых потоком газа (трубопроводы жидкостей и газов могут подвергаться такому изнашиванию при попадании внутрь абразивных частиц; это нередко случается в гидросистемах станков). Эрозионное — изнашивание, возникающее в процессе воздействия потока жидкости или газа. Вызывает собственно эрозионное разрушение при обтекании деталей потоком жидкости или газа; вследствие ударов о поверхность металла мельчайшие частицы потока разрушают его поверхностный слой. Принцип известной пословицы: вода камень точит. Эрозионное изнашивание возрастает с повышением шероховатости поверхности и с увеличением кинетической энергии частиц потока, особенно если деталь или поток имеют высокую температуру. Например, роторы турбин подвержены воздействию высокотемпературных потоков жидкостей, паров, газов (в зависимости от типа турбины), т. е. интенсивному эрозионному изнашиванию. Эрозионное изнашивание может выражаться в виде равномерного «сдувания » мельчайших частичек поверхностного слоя детали либо в виде явно выраженного локального разрушения поверхности. Эрозионное изнашивание зависит от механических свойств материала детали, состояния поверхности (формы, шероховатости) и параметров воздействующего потока.
