Как проверить качество сварного шва: Методы контроля качества сварных соединений

Содержание

Методы контроля качества сварных соединений

Среди обязательных этапов любых сварочных работ находится проверка качества швов. Благодаря такому подходу, специалист может выявить недоработки, которые негативно сказываются на прочности соединения. Своевременное устранение производственных дефектов позволяет продлить срок службы металлоконструкции. Как проверить качество сварного шва? Конечно, это можно оценить визуально. Но это далеко не точный и не единственно доступный метод контроля.

Ни один специалист, даже самый опытный, визуально не сможет определить наличие пустот и трещин внутреннего характера. Здесь необходим совершенно иной подход. На больших предприятиях качество мониторится контроллером сварочных работ. А во всех остальных случаях ответственность ложится на плечи самого исполнителя. Далее мы рассмотрим разные существующие варианты проверки швов, помимо визуального контроля.

Методы контроля качества сварных швов

На практике применяются разные средства технического контроля, которые отличаются нюансами в работе; обладают разными достоинствами и недостатками. Тем не менее, весь их функционал ориентирован на то, чтобы определить прочность и долговечность сварочного шва. Качество соединения двух металлических заготовок можно предсказать. Ведь в большей части оно зависит от мастерства исполнителя и качества используемых расходников. Обладая этими данными, несложно предусмотреть итог контроля. Однако, лучше выполнить несложные процедуры контроля, чтобы объективно убедиться в надежности соединения.

Самым распространенным способом определения качества сварного шва остается визуальный. Наряду с ним используются магнитный, капиллярный и радиационный виды контроля. Конечно, существуют и другие варианты, но перечисленный выше являются максимально простыми и наиболее часто востребованными. Желательно практиковать пооперационный контроль качества. Сначала сварочный шов осматривается, после этого выполняется капиллярное исследование образца и т.д.

Читайте также: Дефекты и способы испытания сварных швов

Визуальный контроль

Наиболее доступный способ определить качество сварных соединений. Для внешнего осмотра не нужны никакие дополнительные приборы или материалы. Достаточно иметь хорошее зрение и обладать внимательностью к деталям. Сварное соединение необходимо рассматривать как можно тщательнее. Говорить о хорошем качестве можно только тогда, если нет видимых дефектов, сколов, трещин; а шов характеризуется одинаковой шириной (высотой) по всей длине. Очень важно, чтобы не было грубых дефектов сварки: складок, наплывов, непроваренных участков.

Чтобы максимально эффективно контролировать качество сварного шва, стоит в перечень используемых инструментов включить хорошую лампу, лупу, штангенциркуль и рулетку. Эти инструменты понадобятся, чтобы найти дефект, определить его размеры и наметить пути устранения проблемы. Простейшие приспособления, конечно, не позволяют полноценно контролировать качество сварки, но станут первым шагом на пути к этому.

Читайте также: Визуальный контроль качества сварных соединений

Капиллярный контроль

Проверенный временем способ дает возможность проверить сварной шов на прочность. Суть его сводится к тому, что для проверки применяются специальные жидкости с высокой текучестью. Они проникают в самые тонкие пустоты, которые принято называть капиллярами.

Данный метод дает возможность проверить качество сварного соединения с любого состава. Он отлично подходит в ситуациях, когда есть потребность в проверке скрытых дефектов сварного соединения при ограниченном бюджете на проверку. Здесь нет потребности в дорогостоящем оборудовании, а исполнить манипуляции сможет даже новичок.

Жидкости, которые применяются в капиллярной методе оценки, называются пенетрантами. Это походное слово от английского «penetrant», что переводится как «проникающая жидкость». Для них характерно малое поверхностное натяжение. Благодаря такому свойству, субстанция легко проникает в капилляры, которые могут образоваться во время сварки. Говоря проще, пенетранты проникают в пустоты, окрашивают их, делая видимыми для человеческого глаза.

На практике используются разные растворы, каждый из которых можно приготовить самостоятельно. Они отличаются не только химическим составом, но и свойствами. На практике чаще всего применяются пенетранты, изготовленные на основе воды либо другой органической жидкости – бензола, скипидара и т.д. Именно они наиболее чувствительны к самым незначительным дефектам.

Проверка сварных швов на герметичность

На капиллярно методе испытания сварочного шва не заканчиваются. Важно определить степень герметичности стыка. Метод, который применяется в данных целях, называется по-разному: пузырьковый, гидроиспытание, течеискание и много иных вариаций. Их объединяет общая суть – обнаружение дефектов герметичности.

Герметичность стыка проверяется при помощи газа или жидкости. Суть метода идентична капиллярному. Разница заключается только в том, что кислород, азот или вода подаются под высоким давлением. Субстанции распределяются по пустотам и в случае негерметичности стыка, выходят наружу. Классификация методологий зависит от вида применяемого материала. Он бывает гидравлическим или пневматическим. Последний делится на подвиды: вакуумный или нагнетательный.

Пневматический метод контроля базируется на использовании воздуха или газовоздушной смеси, которые подаются к тестируемой области под давлением. Предварительно место стыка обильно смазывается раствором из воды и мыла. Подвидом пневматического метода является контроль с использованием вакуума. Сварочный шов промазывается мыльным раствором. После этого конструкция или деталь помещается в безвоздушную среду, созданную специальным оборудованием. Если существуют сквозные дефекты, то будут образовываться мыльные пузыри.

Для приготовления мыльного раствора необходимо использовать один кусок мыла на литр воды. В случаях, когда предполагается использовать раствор при отрицательной температуре, необходимо половину воды заменить техническим спиртом. Не лишним будет подключение манометра к емкости, где создается вакуум или нагнетается давление. Изменения в показаниях прибора будут свидетельствовать о наличии дефектов сварочного шва.

Есть очень простой и надежный способ контроля качества шва, который заключается в погружении испытуемой детали в воду. Не требуется ни мыльный раствор, ни герметичные резервуары или нагнетательное оборудование. В случаях, когда присутствуют дефекты, то из детали, погруженной в воду, будут подыматься мелкие пузырьки воздуха. Данный метод называют полевом. Несмотря на свою простоту, он достаточно эффективный.

Еще одна разновидность пневматического контроля основывается на проверке соединений при помощи аммиака. Он подается на соединение вместо воды или газа. Предварительно стыки покрываются бумажной лентой. Аммиак проникает во все доступные полости и, если шов имеет пустоты, то на поверхности бумажной ленты образуются красные пятна.

При гидравлическом методе контроля давление создается при помощи масла или воды. В зависимости от вида металла деталь выдерживается в жидкости от 5 до 15 минут. В это время зона по периметру сварочного шва обстукивается молоточком. Даже при слабых ударах жидкость станет вытекать в случаях, когда шов имеет сквозные дефекты.

Читайте также: Виды сварных соединений и швов

Магнитное поле

В основу метода легла технология использования электромагнетизма в промышленности. С помощью специального приспособления вокруг сварочного шва создается магнитное поле, имеющее свой рисунок электромагнитных линий. Если они ровные, то можно смело сказать, что работа выполнена качественно. В случаях наличия дефектов, линия будут иметь явное искажение.

Для визуализации магнитных линий достаточно на поверхность проверяемых деталей насыпать ферримагнитный порошок. В случае искажения магнитного поля он скапливается в том месте, где присутствует дефект. В силу объективных обстоятельств данный метод приемлем только при работе с ферримагнитными металлами. Качество сварки меди, алюминия, стали с большой долей никеля или хрома проверить не получится. Помимо этого, технология является достаточно затратной. Они востребована только в случаях, когда есть необходимость точной проверки соединения особо важных узлов.

Ультразвук

Для контроля над качеством сварного шва используются также уникальные свойства ультразвука. Звуковые волны по-разному отражаются от монолитной и деформированной поверхности. Сколы и трещины имеют свои акустические особенности, которые фиксируются специальной аппаратурой. Проще говоря, на сварочный шов подается ультразвук. Если он сталкивается с пустотой, сколом или иным дефектом, то отображается от металла под другим углом. Более того, разные виды дефектов отражают ультразвук неодинаково, что позволяет диагностировать их.

Благодаря тому, что ультразвуковой метод диагностики является сравнительно недорогим и стабильно эффективным, он используется повсеместно. Распространению способствует и простота использования. К примеру, не нужно учитывать физико-химические особенности металлических сплавов, как в случаях с магнитным или радиационным контролем. Да и приобретение дорогостоящей оснастки тоже не требуется. Недостатком является необходимость наличия специальных знаний и навыков. То есть для контроля привлекается специалист со стороны. Сварщик выполнить процедуру самостоятельно не сможет.

Радиография

Радиационный контроль сварных швов является миниатюрной версией всем знакомого медицинского рентгена. Гамма-лучи прошивают металл и оставляют свой след на специальной пленке. Соответственно, отображаются и скрытые от глаз внутренние дефекты сварочного стыка. Данный метод является самым передовым и позволяет точно обрисовать картину внутреннего состояния соединения.

Наряду с этим, метод имеет и недостатки. Прежде всего, это необходимость приобретения дорогостоящего оборудования. Другой нюанс – требуется предварительная подготовка специалиста. Плюс ко всему, нельзя работать с оборудованием длительной время, поскольку это негативно сказывается на состоянии здоровья.

С недавних пор есть возможность приобрести цифровой радиограф, работающий с компьютерной программой. Вместо пленки в этом случае применяются многоразовые пластины, которые реагируют с любыми лучами. Ключевое отличие от классического рентген-аппарата заключается в том, что изображение сразу отображается на мониторе компьютера. Его можно масштабировать и редактировать. Перспективой технологии является полная автоматизация процесса.

Заключение

Специалист, выполняющий контроль качества сварных соединений металлоконструкций, должен максимально ответственно относиться к своим обязанностям. От его внимательности зависит функциональность и срок службы конструкции. Нужно фиксировать все отклонения от нормы, которые поддаются диагностированию. Чтобы получить максимально детальную картинку, желательно комбинировать несколько методов контроля. Строго воспрещается прибегать к методам, которые могут нанести вред сварному соединению.

Виды контроля качества сварных соединений

Оцените, пожалуйста, статью

12345

Всего оценок: 9, Средняя: 4

Методы контроля качества сварных соединений

Среди обязательных этапов любых сварочных работ находится проверка качества швов. Благодаря такому подходу, специалист может выявить недоработки, которые негативно сказываются на прочности соединения. Своевременное устранение производственных дефектов позволяет продлить срок службы металлоконструкции. Как проверить качество сварного шва? Конечно, это можно оценить визуально. Но это далеко не точный и не единственно доступный метод контроля.

Ни один специалист, даже самый опытный, визуально не сможет определить наличие пустот и трещин внутреннего характера. Здесь необходим совершенно иной подход. На больших предприятиях качество мониторится контроллером сварочных работ. А во всех остальных случаях ответственность ложится на плечи самого исполнителя. Далее мы рассмотрим разные существующие варианты проверки швов, помимо визуального контроля.

Методы контроля качества сварных швов

На практике применяются разные средства технического контроля, которые отличаются нюансами в работе; обладают разными достоинствами и недостатками. Тем не менее, весь их функционал ориентирован на то, чтобы определить прочность и долговечность сварочного шва. Качество соединения двух металлических заготовок можно предсказать. Ведь в большей части оно зависит от мастерства исполнителя и качества используемых расходников. Обладая этими данными, несложно предусмотреть итог контроля. Однако, лучше выполнить несложные процедуры контроля, чтобы объективно убедиться в надежности соединения.

Самым распространенным способом определения качества сварного шва остается визуальный. Наряду с ним используются магнитный, капиллярный и радиационный виды контроля. Конечно, существуют и другие варианты, но перечисленный выше являются максимально простыми и наиболее часто востребованными. Желательно практиковать пооперационный контроль качества. Сначала сварочный шов осматривается, после этого выполняется капиллярное исследование образца и т.д.

Читайте также: Дефекты и способы испытания сварных швов

Визуальный контроль

Наиболее доступный способ определить качество сварных соединений. Для внешнего осмотра не нужны никакие дополнительные приборы или материалы. Достаточно иметь хорошее зрение и обладать внимательностью к деталям. Сварное соединение необходимо рассматривать как можно тщательнее. Говорить о хорошем качестве можно только тогда, если нет видимых дефектов, сколов, трещин; а шов характеризуется одинаковой шириной (высотой) по всей длине. Очень важно, чтобы не было грубых дефектов сварки: складок, наплывов, непроваренных участков.

Чтобы максимально эффективно контролировать качество сварного шва, стоит в перечень используемых инструментов включить хорошую лампу, лупу, штангенциркуль и рулетку. Эти инструменты понадобятся, чтобы найти дефект, определить его размеры и наметить пути устранения проблемы. Простейшие приспособления, конечно, не позволяют полноценно контролировать качество сварки, но станут первым шагом на пути к этому.

Читайте также: Визуальный контроль качества сварных соединений

Капиллярный контроль

Проверенный временем способ дает возможность проверить сварной шов на прочность. Суть его сводится к тому, что для проверки применяются специальные жидкости с высокой текучестью. Они проникают в самые тонкие пустоты, которые принято называть капиллярами.

Данный метод дает возможность проверить качество сварного соединения с любого состава. Он отлично подходит в ситуациях, когда есть потребность в проверке скрытых дефектов сварного соединения при ограниченном бюджете на проверку. Здесь нет потребности в дорогостоящем оборудовании, а исполнить манипуляции сможет даже новичок.

Жидкости, которые применяются в капиллярной методе оценки, называются пенетрантами. Это походное слово от английского «penetrant», что переводится как «проникающая жидкость». Для них характерно малое поверхностное натяжение. Благодаря такому свойству, субстанция легко проникает в капилляры, которые могут образоваться во время сварки. Говоря проще, пенетранты проникают в пустоты, окрашивают их, делая видимыми для человеческого глаза.

На практике используются разные растворы, каждый из которых можно приготовить самостоятельно. Они отличаются не только химическим составом, но и свойствами. На практике чаще всего применяются пенетранты, изготовленные на основе воды либо другой органической жидкости – бензола, скипидара и т.д. Именно они наиболее чувствительны к самым незначительным дефектам.

Проверка сварных швов на герметичность

На капиллярно методе испытания сварочного шва не заканчиваются. Важно определить степень герметичности стыка. Метод, который применяется в данных целях, называется по-разному: пузырьковый, гидроиспытание, течеискание и много иных вариаций. Их объединяет общая суть – обнаружение дефектов герметичности.

Герметичность стыка проверяется при помощи газа или жидкости. Суть метода идентична капиллярному. Разница заключается только в том, что кислород, азот или вода подаются под высоким давлением. Субстанции распределяются по пустотам и в случае негерметичности стыка, выходят наружу. Классификация методологий зависит от вида применяемого материала. Он бывает гидравлическим или пневматическим. Последний делится на подвиды: вакуумный или нагнетательный.

Пневматический метод контроля базируется на использовании воздуха или газовоздушной смеси, которые подаются к тестируемой области под давлением. Предварительно место стыка обильно смазывается раствором из воды и мыла. Подвидом пневматического метода является контроль с использованием вакуума. Сварочный шов промазывается мыльным раствором. После этого конструкция или деталь помещается в безвоздушную среду, созданную специальным оборудованием. Если существуют сквозные дефекты, то будут образовываться мыльные пузыри.

Для приготовления мыльного раствора необходимо использовать один кусок мыла на литр воды. В случаях, когда предполагается использовать раствор при отрицательной температуре, необходимо половину воды заменить техническим спиртом. Не лишним будет подключение манометра к емкости, где создается вакуум или нагнетается давление. Изменения в показаниях прибора будут свидетельствовать о наличии дефектов сварочного шва.

Есть очень простой и надежный способ контроля качества шва, который заключается в погружении испытуемой детали в воду. Не требуется ни мыльный раствор, ни герметичные резервуары или нагнетательное оборудование. В случаях, когда присутствуют дефекты, то из детали, погруженной в воду, будут подыматься мелкие пузырьки воздуха. Данный метод называют полевом. Несмотря на свою простоту, он достаточно эффективный.

Еще одна разновидность пневматического контроля основывается на проверке соединений при помощи аммиака. Он подается на соединение вместо воды или газа. Предварительно стыки покрываются бумажной лентой. Аммиак проникает во все доступные полости и, если шов имеет пустоты, то на поверхности бумажной ленты образуются красные пятна.

При гидравлическом методе контроля давление создается при помощи масла или воды. В зависимости от вида металла деталь выдерживается в жидкости от 5 до 15 минут. В это время зона по периметру сварочного шва обстукивается молоточком. Даже при слабых ударах жидкость станет вытекать в случаях, когда шов имеет сквозные дефекты.

Читайте также: Виды сварных соединений и швов

Магнитное поле

В основу метода легла технология использования электромагнетизма в промышленности. С помощью специального приспособления вокруг сварочного шва создается магнитное поле, имеющее свой рисунок электромагнитных линий. Если они ровные, то можно смело сказать, что работа выполнена качественно. В случаях наличия дефектов, линия будут иметь явное искажение.

Для визуализации магнитных линий достаточно на поверхность проверяемых деталей насыпать ферримагнитный порошок. В случае искажения магнитного поля он скапливается в том месте, где присутствует дефект. В силу объективных обстоятельств данный метод приемлем только при работе с ферримагнитными металлами. Качество сварки меди, алюминия, стали с большой долей никеля или хрома проверить не получится. Помимо этого, технология является достаточно затратной. Они востребована только в случаях, когда есть необходимость точной проверки соединения особо важных узлов.

Ультразвук

Для контроля над качеством сварного шва используются также уникальные свойства ультразвука. Звуковые волны по-разному отражаются от монолитной и деформированной поверхности. Сколы и трещины имеют свои акустические особенности, которые фиксируются специальной аппаратурой. Проще говоря, на сварочный шов подается ультразвук. Если он сталкивается с пустотой, сколом или иным дефектом, то отображается от металла под другим углом. Более того, разные виды дефектов отражают ультразвук неодинаково, что позволяет диагностировать их.

Благодаря тому, что ультразвуковой метод диагностики является сравнительно недорогим и стабильно эффективным, он используется повсеместно. Распространению способствует и простота использования. К примеру, не нужно учитывать физико-химические особенности металлических сплавов, как в случаях с магнитным или радиационным контролем. Да и приобретение дорогостоящей оснастки тоже не требуется. Недостатком является необходимость наличия специальных знаний и навыков. То есть для контроля привлекается специалист со стороны. Сварщик выполнить процедуру самостоятельно не сможет.

Радиография

Радиационный контроль сварных швов является миниатюрной версией всем знакомого медицинского рентгена. Гамма-лучи прошивают металл и оставляют свой след на специальной пленке. Соответственно, отображаются и скрытые от глаз внутренние дефекты сварочного стыка. Данный метод является самым передовым и позволяет точно обрисовать картину внутреннего состояния соединения.

Наряду с этим, метод имеет и недостатки. Прежде всего, это необходимость приобретения дорогостоящего оборудования. Другой нюанс – требуется предварительная подготовка специалиста. Плюс ко всему, нельзя работать с оборудованием длительной время, поскольку это негативно сказывается на состоянии здоровья.

С недавних пор есть возможность приобрести цифровой радиограф, работающий с компьютерной программой. Вместо пленки в этом случае применяются многоразовые пластины, которые реагируют с любыми лучами. Ключевое отличие от классического рентген-аппарата заключается в том, что изображение сразу отображается на мониторе компьютера. Его можно масштабировать и редактировать. Перспективой технологии является полная автоматизация процесса.

Заключение

Специалист, выполняющий контроль качества сварных соединений металлоконструкций, должен максимально ответственно относиться к своим обязанностям. От его внимательности зависит функциональность и срок службы конструкции. Нужно фиксировать все отклонения от нормы, которые поддаются диагностированию. Чтобы получить максимально детальную картинку, желательно комбинировать несколько методов контроля. Строго воспрещается прибегать к методам, которые могут нанести вред сварному соединению.

Виды контроля качества сварных соединений

Оцените, пожалуйста, статью

12345

Всего оценок: 9, Средняя: 4

Контроль качества сварных соединений и проверка швов: журнал осмотра оборудования


Качество сварного шва напрямую влияет на надежность всего элемента, особенно это важно для деталей испытывающих повышенные или несущие нагрузки. Поэтому, для контроля качества, после основных работ проводится проверка с целью выявить дефекты. Существует множество способов диагностики, которые разделяют на
  • разрушающие
  • неразрушающие.

Первые подразумевают механическое или другое воздействие на сварной шов, с целью выявить его погрешности. При этом часть или весь сваренный участок теряет свои конструктивные свойства.

По этой причине более популярными и целесообразными считаются неразрушающие методы контроля сварных швов, которые мы рассмотрим далее.

Методы проверки

Контроль качества сварочных работ, выполняемых на производстве, может быть разрушающим и неразрушающим. Первые методы используются выборочно. Проверяется одно или несколько изделий из большой партии, или часть металлоизделия в строительной конструкции.

Оно проверяется по различным параметрам определенным протоколом испытаний. Но главным образом используют специальные приборы или материалы позволяющие проверить качество сварных соединений без разрушения конструкции.

Основными способами неразрушающего контроля качества сварки являются:

  • визуальный;
  • капиллярный;
  • проверка на проницаемость;
  • радиационный;
  • магнитный;
  • ультразвуковой.

Имеются и другие способы и виды контроля качества сварки, но в силу своей специфики они не получили распространения.

Проверка состояния сварных швов не является одноразовым актом, это результирующий этап, который показывает, как работает система контроля качества на предприятии.

Для минимизации дефектов сварочных соединений проводят операционный контроль работ. Регулярно проводится аттестация, на которой комиссия сначала дает разрешение на сварку контрольного соединения. При прохождении сварщиками этого испытания проверяются теоретические знания.

Перед началом работ проверяется квалификация сварщика, у него должно быть удостоверение на право сваривания определенных марок стали и наряд-допуск.

Инженер по сварке и контролер из службы техконтроля проверяют качество сборки, состояние кромок, работоспособность сварочного аппарата, контролирует температуру прогрева, если это предусмотрено нормативно-технической документацией.

Контроль качества сварочных материалов осуществляется с момента поступления их на предприятие и до использования на сварочном посту. Проверку электродов проводят на каждом этапе хранения и использования, при необходимости их прокаливают.

При непосредственном проведении работ проверяют, какой режим сварки используется, дуговая сварка, аргонодуговая или иной вид сварки. Проверяют порядок наложения швов, размеры слоев и всего соединения.

Если предусмотрены специальные требования в проектно-технической документации, то и их реализацию. По завершении сваривания проверяет наличие клейма сварщика.

Проверка качества сварочных швов в системе неразрушающего контроля

14 Марта 2018

Ультразвуковое обследование сварных соединений металлоконструкций.

Контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ 14782-86.

Объект контроля: сварные соединения усиливающих деталей 7-4 в переходе из 2-го строения в 14-ое,1-й этаж.

СХЕМА ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

ФОТО ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

П.П.

Сварного соединения

Типо размер

соединения, мм

Контроле доступность Оценка,

балл

Примечание
1 1 5 1ДК Не годен Присутствуют недопустимые дефекты
2 2 5 1ДК Годен
3 5 1ДК Не годен Присутствуют недопустимые дефекты
4 5 1ДК Годен

Проверка сварного шва — сопровождение и завершение сварочных работ

Всесторонний и полный контроль сварных швов – ключевой компонент обеспечения надёжного и качественного соединения деталей в узел и работоспособности обследуемого объекта. Правильная оценка качества шва важна всегда, но в ответственных соединениях параметры шва нормируются. Регламентируется и контроль этого типа соединений.

Нормы государственных стандартов, отраслевые нормы задают все необходимые требования к сварке:

  1. Обработку кромок и деталей
  2. Сварочные материалы и технологии
  3. Регламент контроля.

Вот почему качество объекта, в котором предусмотрена сварка, закладывается на стадии проектирования. Грамотный дизайн конструкции любого объекта предусматривает удобство выполнения сварочных работ, обработку швов и их контроль, а впоследствии – антикоррозионные и отделочные мероприятия. Таким образом, качество сварного шва определяется до начала его исполнения — грамотным дизайнерским и конструкторским решением.

Качество сварного соединения

Соединения металлических деталей сваркой играют различную роль в общей работе конструкции. Ответственные соединения при деформации или разрушении делают невозможной эксплуатацию всего узла, изделия или конструкции. Очень часто угроза потери сварным соединением работоспособности неизбежно ведёт к крупной аварии и большой опасности для многих людей. Это – важные, ответственные соединения, контроль которых осуществляется самым тщательным образом, строго нормируемым соответствующими правилами и законами.

Измерение геометрии сварного шва

Во многих конструкциях использованы такие соединения сваркой, деформации и разрушение которых приведут к незначительным негативным явлениям без угрозы людям и без серьёзных убытков. Такие соединения должны соответствовать нормам самого общего характера. Проверка таких швов выполняется в общем порядке, без детального анализа и полной проверки.

Важная часть сварочной технологии – точная настройка режима каждой операции. Такое уточнение режима сварки реализуется выполнением пробных швов с использованием проектных материалов для будущего соединения. Эти образцы можно подвергать любому виду контроля, в том числе – со вскрытием (разрезкой) швов для анализа. Пробы позволяет уточнить параметры тока, проверить точность выбора электродов или других сварочных материалов.

Вся подготовительная работа значительно уменьшает риск брака в выполнении соединений сваркой, а проверка качества сварных швов всегда доказывает целесообразность пробных образцов.

Порядок проверки сварных соединений

Порядок выполнения оценки качества сварных соединений приблизительно одинаков для всех случаев применения технологии сварки. Проверку выполняют таким образом:

  1. Выполненный участок шва зачищают от шлака и окалины, а при необходимости – обрабатывают раствором кислоты для получения однородной поверхности шва
  2. Выполняют визуальный осмотр и замеры параметров шва
  3. Производят инструментальную проверку качества шва согласно регламенту, предусмотренному нормами для изготавливаемого изделия или конструкции.

На практике первые фазы такого контроля проводят в процессе выполнения сварки. Специалист-сварщик проверяет выполнение операции, добиваясь достаточного уровня качества, для чего требуется контролировать параметры сечения шва (величину катета), его длину и другие требования, например – к выполнению прерывистого шва.

Магнитный метод проверки образца сварного шва

Только добившись полного выполнения технологических требований, сварщик объявляет шов выполненным и предъявляет его к проверке, зачистив от шлака и окалины. На практике исполнение важных и ответственных швов делается в присутствии специалистов, отвечающих за качество такой работы. Эти специалисты выполняют текущий контроль процесса сварки, корректируют этот процесс, контролируют его.

Хорошая организация сварочных работ, участие в них компетентных специалистов нужного уровня обеспечивают высокое качество, которое почти всегда подтверждается точным инструментальным контролем.

Особенности контроля сварочных работ

Выполняемый контроль сварных соединений преследует цель не только выяснить качество шва, но и его соответствие особенным требованиям узла, изделия или конструкции, для которой он выполнен. Одно из основных таких требований – герметичность шва и его способность выдержать давление.

Особенности некоторых изделий, изготавливаемых с применением сварки таковы, что контроль под давлением осуществить невозможно. В таком случае эта проверка откладывается на момент испытания полностью готового объекта. Так поступают при испытаниях ёмкостей и трубопроводов, работающих под высоким давлением. Дефекты швов, обнаруженные при испытании давлением, исправляют и проверяют качество повторным испытанием.

Одна из главных особенностей проверки качества сварных соединений заключается в необходимости контролировать весь процесс, от разделки кромок до зачистки готового шва от шлака и окалины. Отчасти такая необходимость объясняется тем, что сварку выполняет один человек и надёжность многих сложных, дорогостоящих и опасных конструкций нельзя оставлять в зависимости от одного, самого ответственного исполнителя или подрядчика.

Небольшая группа специалистов, в которую хорошо включать инженера, способна обеспечить хорошую поддержку непосредственному исполнителю сварочных работ, квалификация которого в самом лучшем случае ограничена практическими навыками. В такой группе могут приниматься более точные решения о корректировке режима сварки, что в конечном итоге отражается на качестве готового шва. Важна мотивация сварщика и всей группы, заинтересованных в качественном выполнении сварочных работ.

Осмотр и замеры сварочных швов

При выполнении серьёзных, ответственных сварочных операций к контролю шва относят проверку разделки кромок соединяемых деталей, от которых зависит соответствие всей операции проектным требованиям.

Цель первой стадии контроля сварных соединений – проверка параметров шва и обнаружение видимых изъянов, а также – признаков внутренних дефектов. Вот что проверяет эксперт, выполняющий такую работу:

  • Делаются замеры длины шва
  • Шаблоном проверяют профиль (сечение) шва
  • Оценивается равномерность шва, его внешний вид, свидетельствующий о качестве наплавленного металла
  • Шов тщательно осматривается на предмет поиска непроваров, подрезов, следов обрыва дуги — основных дефектов сварочной технологии
  • Уточняется характер последующих фаз контроля, учитывающих требования норм и характер операции.

Внешний вид шва многое говорит опытному специалисту, неспроста некоторые швы подвергают самому придирчивому контролю. В случае обнаружения недопустимого брака шов срезают или вырубают, после чего выполняют заново. Есть изделия и конструкции, в которых повторное выполнение сварочной операции не допускается, такие детали и узлы изготавливают заново.

Сварщик выполняет первые этапы визуального контроля в процессе сварки шва

Значительные дефекты, обнаруженные визуально, являются достаточным основанием для признания шва браком, другие виды диагностики при этом не требуются. После исправления дефектов проверку сварных швов выполняют заново.

Ультразвуковой контроль сварки

Проверка сварочных швов ультразвуковой аппаратурой – самый распространённый метод неразрушающего контроля соединений такого рода. Это объясняется самыми широкими возможностями такой аппаратуры, простотой и безопасностью её работы, пригодностью для применения в полевых условиях.

Ультразвуковые дефектоскопы предназначены для обнаружения мест с нарушением цельности и плотности металла, для поиска трещин, пустот, каверн, включений шлака и других дефектов.

Магнитная проверка швов

Ещё один достаточно распространённый способ контроля качества сварных швов основан на использовании свойств магнитного поля, на состоянии которого отражаются внутренние дефекты сварного соединения. Этот метод особенно хорош в стационарных условиях производства, но есть и портативная аппаратура для его применения «на выезде».

В зоне проверки выполненной сварки создаётся сильное магнитное поле, а на поверхность шва наносят мелкодисперсную смесь или взвесь со стальными опилками, которые занимают характерное положение, отражающее состояние магнитного поля в необходимом месте.

На равномерном фоне такого изображения отчётливо видны места, где магнитное поле неравномерно – это и есть место расположения дефекта или брака. Одно из важных достоинств этого метода – его наглядность и простота. Рисунок характера магнитного поля, отображённый на поверхности сварочных швов детали можно сфотографировать и включить в документацию о выполнении контроля.

Капиллярный контроль

Ещё один хороший способ проверки качества сварки – капиллярный контроль, который в старые времена назывался керосиновой пробой. Суть этого метода заключается в том, что керосин, обладающий очень высокой степенью текучести, способен проникать в самые тонкие зазоры и трещины, где он потом обнаруживается с помощью специальных вспомогательных материалов.

Эта технология применяется и сейчас, причём в старинном виде, с использованием керосина и мела, который наносят на обследуемое место. На поверхности, покрытой мелом, проявляются следы керосина, сохранившегося в дефектных местах – трещинах шва.

Интересны особенности выполнения сплошного шва нахлестом. Такая технология формирования стыка листовых материалов или заготовок приводит к образованию небольшого промежутка между двумя швами, расположенными с обеих сторон плоскостного (в пределах ограниченного участка) по характеру объекта.

Для выполнения капиллярного контроля проникающую жидкость, керосин или пенетрант закачивают в этот промежуток под небольшим давлением через специально сделанное для этого отверстие. Следы проникновения пенетранта стараются обнаружить с одной, иногда – с обеих сторон фрагмента объекта.

Так же работает и современная замена керосину – пенетрант, который сохраняется в трещинах, полостях и прочих дефектных местах. Кстати, во многих современных составах для капиллярного анализа пенетрант либо содержит керосин, либо является полноценным керосином с добавками.

Теоретически возможны ситуации, при которых керосиновая проба может не отреагировать на наличие полостей в теле шва, но вероятность такого дефекта ничтожна.

Сварка рельсов

Рельсы железнодорожных и трамвайных путей соединяют сваркой на сложных узлах пересечений и разветвлений, а также – для уменьшения количества стыков. Для этого применяют три основные технологии:

  1. Обычная ручная дуговая сварка электродом
  2. Контактная сварка, в том числе — в виде газопрессовой технологии
  3. Термитная сварка – оригинальная технология, аналогичная процессу плавки и литья.

В особенных условиях протяжённых рельсовых путей используют специальные передвижные установки, представляющие собой мобильный сварочный пост, в составе которого есть и аппаратура неразрушающего контроля сварных швов и стыков. Такая организация сварки и её проверки важна для оперативного выполнения всех работ. Скорость сооружения или ремонта рельсового пути – важный фактор экономического характера.

Другие методы проверки качества сварки

В производственных, а иногда – в полевых условиях применяют и другие методы контроля сварных швов. Ограничения в их использовании обусловлены дороговизной, громоздкой или опасной аппаратурой. Вот несколько таких методов:

  1. Радиационный (рентгенографический) контроль, использование которого ограничивает дороговизна и опасность радиационного поражения для человека. Точность и наглядный характер этой проверки не позволяют отказаться от его применения
  2. Проверка высоким давлением – этот метод применим только для испытания объектов, формирующих замкнутый порожний объём. Места, где шов «пропускает», обнаруживаются при помощи обычного мыльного раствора
  3. Испытание герметичности аммиаком – эта методика, применяемая для проверки герметичности швов, имеет ограниченное применение из-за опасности аммиака для человека, однако отличается очень высокой точностью. Идея такой проверки состоит в том, что пары аммиака, которым удаётся проникнуть в самых малых количествах через обследуемый шов, вступают в реакцию с индикаторным составом с обратной стороны.

Технологии проверки качества сварных швов приблизительно одинаковы для всех видов свариваемых материалов:

  • Стали
  • Нержавеющей стали
  • Алюминия
  • Чугуна

и некоторых других цветных металлов. Наибольшие сложности вызывает проверка результатов ручной дуговой сварки электродами, немного проще проверить результаты газосварки.

Более высокое качество сварного шва обеспечивает сварка полуавтоматом, выполняемая в среде углекислого газа. Настолько же качественными получаются швы, выполненные во многих современных технологиях автоматической сварки. Швы, выполненные в атмосфере аргона, отличаются мизерным количеством шлака и окалины, полноценным составом наплавляемого металла. Проверка таких сварочных соединений показывает лучшие, чем при ручной сварке электродами, результаты.

Общее качество сварочных работ принципиально выше на отлаженных производственных участках и линиях, работающих в стационарном режиме. В таком же постоянном, стационарном режиме работает и система контроля сварных соединений. Количество дефектов и брака в таких производственных условиях минимально.

Такой поточный режим применяют при изготовлении многих изделий и деталей в разных отраслях. Качественная наладка постоянного, стабильного режима сварки – гарантия высокого качества. В такой технологии серийного стационарного производства можно изготавливать даже крупноразмерные строительные конструкции.

В полевой обстановке, на стройплощадке, условия выполнения сварочных работ хуже, чем в производственном цеху, уровень качества швов также не так высок. Проверка в полевых условиях сложнее. Эти и многие другие факторы учитывают при разработке проектов тех объектов, где применяется сварка, а качественно запроектированный объект всегда будет доведён до завершения.

Внешний осмотр


Любая проверка качества сварных швов начинается с визуального контроля. Осматривают все 100% сварных соединений. Сначала проверяют геометрию и форму шва.

Визуальный контроль помогает выявить, наряду с наружными, часть внутренних изъянов. Так, переменные по габаритам валики швов и неравномерные складки говорят о непроварах, возникающих из-за частых обрывов электрической дуги.

Перед началом работ со сварных соединений удаляют шлак, окалины прочие загрязнения. Чтобы лучше можно было разглядеть дефекты, швы обрабатывают азотной кислотой (10%). Это придает матовость шву, что облегчает поиск изъянов.

После обработки кислотой необходимо провести тщательную протирку спиртом, чтобы предупредить ее вредное влияние на сплав.

Для повышения качества проверки можно использовать фонарь и оптическую лупу. Для контроля геометрических размеров применяют штангенциркуль и шаблоны.

Работа

Последовательность действий при капиллярном контроле очень проста. Теперь мы расскажем всё подробнее, и вы сможете самостоятельно убедиться в лёгкости этого способа проверки.

Первым этапом будет очистка поверхности соединения. Для этого можно использовать растворитель. Необходимо убрать с наружной стороны шва всю грязь, остатки краски и масла.

Капиллярный метод


Данный способ контроля использует свойство жидкости затягиваться в очень мелкие капилляры. Быстрота и степень проникновения внутрь материала связана с его смачиваемостью и диаметром капилляров. Больше смачивается сплав и тоньше капилляры – глубже проникает жидкость.

Капиллярный способ контроля качества шва позволяет иметь дело не только с любыми металлами, но и с керамикой, пластмассой, стеклом. Главное его применение связано с проявлением внешних изъянов, которые невозможно или трудно определить невооруженным глазом. Иногда, используя, к примеру, керосин, можно обнаружить сквозные дефекты.

Способ очень простой, работает со времен возникновения потребности проверки сварочных швов. Для него даже разработан специальный ГОСТ 18442-80.

В капиллярном методе контроля качества сварки используют пенетранты – вещества, имеющие малое поверхностное натяжение и сильный цветовой контраст.

Проникая в дефектные зоны, и подсвечивая их, пенетранты визуализируют изъяны сварки. Их делают на основе воды, керосина, масла для трансформаторов и прочих жидкостей.

Наиболее чувствительные пенетранты могут проявить дефекты диаметром от 0,1 микрона. Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для дефектов до 0,5 мм шириной. При больших диаметрах пор или трещин он не работает.

Способ с применением пенетрантов заключается в очистке поверхности, нанесении контрольной жидкости и проявлении изъянов. Очень эффективен способ контроля сварных соединений с помощью керосина.

Несмотря на разнообразные приборы контроля качества сварки, проверку этим способом используют до сих пор. С одной стороны наносят раствор мела, дают время для сушки, затем с другой стороны шов смазывается керосином. Бракованные места проявляются через несколько часов в виде темных пятен.

Испытание сварных швов керосином

Данный метод контроля основан на свойстве жидкостей, в данном случае, керосина, подниматься по трубкам с небольшим поперечным сечением. В данном испытании роль таких трубок исполняют сквозные сварочные трещины и другие сквозные дефекты.

Сущность такого испытания состоит в следующем. На одну сторону стыкового сварного шва наносят водный раствор мела и выдерживают некоторое время, пока данный раствор не высохнет. После высыхания, противоположную поверхность сварного шва смачивают керосином и выдерживают некоторое время. Продолжительность выдерживания определяется толщиной свариваемых деталей и температурой окружающего воздуха. Чем толще детали и чем ниже температура, тем больше время выдержки.

Проверка сварных соединений на проницаемость

В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

Суть метода основана на создании большой разности давлений между наружной и внутренней областью емкости. При сквозных изъянах в сварном шве жидкость или газ будут переходить из области с высоким давлением в область с низким давлением.

В зависимости от используемого вещества и способа получения избыточного давления контроль проницаемости осуществляют пневматикой, гидравликой или вакуумом.

Пневматический способ


Применение пневматического метода контроля качества сварки требует накачивания резервуара каким-либо газом до давления величиной 150% от номинального.

Затем все сварные швы смачивают мыльным раствором. В местах протечек образуются пузыри, что очень легко фиксируется. Для лучшей визуализации используют добавку аммиака, а шов покрывают бинтом пропитанным фенолфталеином. В местах протечек появляются красные пятна.

Если нет возможности накачать емкость, то применяют способ обдува. С одной стороны шов обдувается под давлением не менее 2,5 атмосферы, а с другой обмазывается мыльным раствором. Если имеется брак, то он выявится в виде пузырьков.

Гидравлический способ

При гидравлическом способе контроля качества сварки проверяемая емкость заполняется водой или маслом. В сосуде создается избыточное давление, которое больше номинального в полтора раза.

Затем в течение определенного времени, обычно 10 минут, область вокруг шва обстукивают молотком со скругленным бойком. При наличии сквозного дефекта сварки появится течь. Если избыточное давление невелико, то время выдержки резервуара увеличивают до нескольких часов.

Основные данные

Для капиллярного контроля соединений применяются специальные жидкости, на этом и основывается весь метод. У этих жидкостей есть и другие названия.

Например, индикаторы или пенетранты. У них есть свои особенности, которые вы должны знать. Одна из таких особенностей это проникание внутрь самых маленьких дефектов и оставление яркого следа после себя.

Этот след можно заметить без какого-либо оборедования, поэтому рабочий может легко вычислить расположение дефектов. При маленьком размере дефекта, иногда используют увеличительную лупу.

Как можно заметить, ничего сложного в применении капиллярного метода нет.

Капиллярным методом вы можете найти много разных дефектов, не просто трещинки, но и прожоги, непроваренные участки.

Все изъяны можно распознать не приобретая при этом дорогие аппараты. Также вы сможете вычислить величину дефектов, и где они точно расположены на всём протяжении соединения.

При этом вы можете проводить контроль разного вида заготовок. Например, металлических, стеклянных или керамических деталей, а также заготовок из искусственного полимера.

Поэтому с таким контролем можно работать в нескольких отраслях и это хорошее качество для производства.

Магнитная дефектоскопия


Явление электромагнетизма используется в магнитных дефектоскопах. Каждый металл имеет свою степень магнитной проницаемости. При прохождении через неоднородные материалы магнитное поле искажается, что говорит о присутствии инородных элементов внутри структуры.

Это используется в приборе для контроля качества сварки. Он вырабатывает магнитное поле, которое проникает в исследуемый металл. Неоднородности фиксируются магнитопорошковым или магнитографическим способом.

В первом случае на сварной шов наносят ферромагнитный порошок. Там где происходит скопление порошка вероятнее всего непровар, нет сплошного соединения. Порошок может быть сухим или влажным, с примесью масла или керосина.

Во втором случае на шов накладывают ферромагнитную ленту. Затем ее пропускают через прибор, где анализируют все аномалии, зафиксированные на ленте, и определяют дефекты сварки.

Магнитный способ контроля качества имеет ограничения, связанные с самим принципом действия прибора. Он может проверять качество сварных соединений только ферромагнетиков, к которым некоторые стали и цветные металлы не относятся. Соответственно, такой способ контроля имеет ограниченное применение.

Как проводить очистку

После нанесения пенетрантового вещества, нужно провести очистку от лишних частиц. Для этого вам понадобится тряпка или губка. Можно взять те, которые вы используете, когда моете посуду.

Смочите тряпку и протрите все участки соединения. Этот метод очистки самый простой и мало затратный, но эффективности в нём не много.

Также можно воспользоваться растворителем, это будет эффективней обычной воды. Для того, чтобы применить растворитель, нужно сначала хорошо высушить деталь. Хотя растворитель использовать эффективней, чем воду, есть способы ещё лучше.

Первое, что приходит в голову – это соединить два предыдущих метода. Сначала использовать воду, а затем применить растворитель. Но если вы хотите максимальной эффективности, вы можете купить очиститель в баллончике.

Ультразвуковая дефектоскопия


Для контроля качества сварки применяют ультразвук. Принцип действия аппарата основан на отражении ультразвуковых волн от границы соединения двух сред с различными акустическими свойствами.

Датчик и излучатель плотно прикладывают к исследуемому материалу, после чего устройством вырабатывается ультразвук. Он проходит через весь металл и отражается от задней стенки, возвращаясь, попадает на приемный сенсор, который в свою очередь преобразует ультразвук в электрические колебания. Прибор представляет полученный сигнал в виде изображения отраженных волн.

Если внутри металла присутствуют какие-нибудь изъяны, датчик зафиксирует искажение отраженной волны. Опытным путем установлено, что различные дефекты сварки по-разному себя проявляют на ультразвуковом дефектоскопе. Это позволило провести их классификацию. При соответствующем обучении специалист может точно определить вид брака в шве.

Способ контроля качества сварных соединений ультразвуком широко распространился благодаря простоте и удобству применения, относительно недорогому оборудованию, безопасности использования по сравнению с радиационным методом.

Минусом способа является трудность расшифровки графического изображения. Контроль качества соединения может сделать только сертифицированный специалист. Его проблематично использовать для контроля крупнозернистых металлов типа чугуна.

Как наносить жидкость

Мы уже говорили, что нанесение жидкости при капиллярном контроле может происходить, используя баллончик или кисть. Эти способы являются самыми простыми. При работе с баллончиком и кистью, вещество само проникает внутрь швов.

Ещё можно использовать один знакомый метод: погружение детали в резервуар с веществом. Температурный режим пенетратов от пяти до пятидесяти градусов. Поэтому нанесение можно делать в уличных условиях.

Ещё один метод нанесения пенетранта называется вакуумным. Он гораздо дороже, но при этом эффективней. Заготовку размещают в вакуумной камере, а затем выкачивают воздух. На участках с дефектами понижается уровень давления.

Затем запускается вещество, которое выделяет нужные вам места. Этот метод используется, когда необходима качественная проверка на дефекты, но применить другой метод невозможно.

Последний способ включает в себя использование звуковых и ультразвуковых волн. Они воздействуют на жидкость и вгоняют её в соединения. Однако при применении такого способа, дефект может деформироваться.

Радиационный метод


Для контроля качества сварки используют радиационные методы и устройства. По сути это тот же рентгеновский аппарат, используемый в больницах, или прибор с источником гамма-излучения, приспособленный для облучения сварных соединений.

Он основан на способности этих лучей, проникать через любые материалы. Интенсивность проникновения зависит от вида исследуемых веществ. Благодаря этому на фотопленке, стоящей за исследуемым изделием, остается изображение, характеризующее состояние данного материала.

Все дефекты сварки в виде неоднородностей выявляются на пленке. Метод контроля очень точный, но дорогой и вредный для людей, требует подготовительных работ по установке защитных экранов и проведения организационных мероприятий.

Виды

Работа с капиллярным контролем может пойти двумя путями. Первый называется основным и состоит в том, что при работе вы применяете только один метод.

Второй путь называют комбинированным, в нём, как не сложно догадаться, используется несколько видов проверки дефектов. При работе с капиллярным, вы пользуетесь и радиографическим методом.

Эти два вида также имеют свои ответвления. При использовании первого, можно столкнуться с выбором: работать со специальным раствором или выбрать способ, при котором нужна фильтрующая суспензия.

А для выявления результатов проверки существует ещё четыре способа. Ваш выбор может упасть в сторону хроматического или ахроматического способа, а может, вы остановитесь на люминесцентном или люминесцентно-хроматическом методе.

И это всё только о первом виде капиллярного контроля.

В комбинированный метод входит наличие капиллярного контроля, а в связке с ним, могут применять множество других видов проверки. Например, использование магнитного, индукционного, радиографического и других методов.

При любом из этих способов необходимо работать с химическими жидкостями.

А чтобы обнаружить результаты, для каждого отдельного способа нужно применять оборудование, которое подходит под вид применяемого контроля. Для радиографического контроля используют рентгеновское оборудование.

При такой проверке нужно провести капиллярный контроль, а затем пропустить деталь через рентгеновский аппарат и сделать снимок, чтобы найти расположение всех дефектов.

Оформление документации

Для проведения сварки предусматривается специальный журнал. Он является первичным документом, оформляющийся по требованиям СНиП. Проектная организация составляет перечень узлов в металлоконструкции, которые необходимо сдать заказчику с оформлением сварочных документов.

Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

Если проводились ультразвуковые или иные специфические исследования, то результаты и заключения по ним также прилагаются.

Все это позволяет говорить о качестве сварке и надежности конструкции. Только после сдачи в полном объеме сварочной документации производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

Как наносить проявляющее вещество

Теперь вам известно, как наносить пенетрантовое вещество и проводить очистку детали. Осталось подробнее разобраться с самым последним этапом – нанесение проявителя.

Этот этап самый важный, так как он оказывает большое влияние на результаты контроля. Каким способом вы будете наносить проявитель, не сильно важно. Важным моментом здесь является выбор правильного вещества.

Существует несколько видов проявителей. И каждый предназначен для отдельных ситуаций. Например, сухой проявитель применяют в соединении с флуоресцентным пенетрантом. Этот вид довольно дорогой.

Применяют его не так часто. Однако результаты проверки очень хорошие.

Также существуют жидкие вещества для проявления. Они изготавливаются на различных основах. У наиболее популярных за основу берут водную суспензию.

Для нанесения можно использовать как баллончики для распыления, так и полностью погружать деталь в ёмкость с проявителем. При использовании ёмкости, погружать, надолго не стоит. После этого необходимо снова просушить деталь, используя специальный фен.

Ещё один вид жидких проявителей бывает на веществах, которые похожи на растворители своими свойствами. Низкая цена и высокая эффективность. Для нанесения пользуются распылителями.

На проявление уходит от десяти до двадцати минут. Если вы не достигли нужного вам результата, увеличьте это время ещё на десять минут.

Когда проводится

Визуально измерительный контроль может проводиться на различных этапах работы. Это относится к обследованию входящих деталей под сварку. Проверяется соответствие маркировки самому материалу, а также целостность металла (отсутствие брака при литье и прокате).

На следующей стадии контролируется сборка деталей под сварку, правильность очистки поверхности от мусора, коррозии и масла. Обращается внимание на выполнение разделки кромок, которая должна соответствовать толщине металла и сварочному току, а также виду соединения.

После окончания сварочных работ исследуются швы на все виды дефектов, которые возможно выявить визуально: раковины, подрезы, непровары, поры, трещины и т. д. Если работа заключается в наплавке нескольких слоев на изношенную конструкцию, то освидетельствование производится после выполнения каждого слоя. После окончания всех работ происходит итоговая сдача изделия с актом проверки.

Визуальный измерительный метод может быть применен и на уже введенной в эксплуатацию конструкции, если срок службы сварных швов подходит к концу. При любом подозрении на ухудшение качества соединений, во избежание поломок или травм, заказывается экспертиза контролера.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

  • низкая трудоемкость исследований, контролирует соединения один человек в течение нескольких минут;
  • безопасность проведения контроля, только радиационная диагностика предполагает влияние вредных факторов;
  • разнообразие контролирующих приборов, для основных методов дефектоскопии выпускают мобильные дефектоскопы;
  • разнообразие контролируемых объектов: проверяют плоские, объемные детали, трубы;
  • контроль швов, произведенных любым видом сварочного аппарата.

Недостатки:

  • у каждого из методов существуют определенные ограничения по применению, ввиду выявляемых изъянов;
  • необходимость использования специальных реагентов, расходных материалов;
  • приходится специально подготавливать исследуемые поверхности;
  • контролируемые фрагменты после диагностики необходимо дополнительно обрабатывать антикоррозионными средствами, при снятии окалины, оксидной пленки защитные свойства металла ухудшаются.

Получение и свойства ультразвуковых колебаний

Ультразвуковые колебания, называемые также акустическими волнами с частотой, превышающей 20кГц. Они представляют собой механические колебания, которые способны распространяться в упругих средах. В дефектоскопии используется диапазон частот 0,5-10МГц.

При распространении упругих волн в металле частицы металла колеблются относительно точки равновесия. Расстояние между двумя частицами металла, колеблющимися в одинаковой фазе, будет являться длиной ультразвуковой волны. Длина волны L связана со скоростью её распространения c и с частотой колебаний f. Эта зависимость выражается формулой: L=c/f.

Скорость распространения акустической волны зависит от физических свойств среды и от типа волны. Скорость продольной волны примерно в 2 раза выше, чем скорость поперечной.

Углы направления ультразвуковых колебаний

При наклонном падении продольной акустической волны на границу раздела двух сред 1 и 2 (см. рисунок ниже), вместе с отражением возникает явление преломления и трансформации ультразвуковой волны. Проявляются преломлённые и отражённые продольные волны, а также сдвиговые поперечные волны.

На схеме а) показано, что падающая под углом β волна Сl1 разделяется на преломлённую Сl2 и сдвиговую Сt2, которые распространяются в металле. Отражённая волна на рисунке не показана. При определённом критическом значении угла падения β= βкр1, преломлённая продольная волна перестанет проникать вглубь металла и будет распространяться только по её поверхности (схема б) на рисунке выше). Дальнейшее увеличение угла падения до βкр2. приведёт к тому, что сдвиговая волна будет распространяться только на поверхности металла (схема в) на рисунке). Такое явление широко используется на практике при ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений для генерирования в контролируемых сварных швах акустических волн определённого типа.

Как проверить качество сварного шва

После завершения сварочных работ, изделия должны подвергаться контролю сварных соединений с целью обнаружения и исправления дефектов. Невооруженным глазом можно рассмотреть лишь часть из них — крупные наружные трещины и поры, непровары, подрезы и т.п. Большая часть дефектов скрыта в глубине металла или имеет такие малые размеры, что обнаружить их можно только с использованием специальных приборов и материалов.

Существует много способов контроля сварных швов, различающихся по принципу действия, способности к обнаружению тех или иных видов дефектов, техническому оснащению. Методы контроля сварных соединений подразделяются на разрушающие и неразрушающие. Последние, в силу понятных причин, являются наиболее широко используемыми. Применяются следующие основные методы неразрушающего контроля сварных соединений:

  • внешний осмотр;
  • радиационная дефектоскопия;
  • магнитный контроль;
  • ультразвуковая дефектоскопия;
  • капиллярная дефектоскопия;
  • контроль сварных швов на проницаемость;
  • прочие методы (проверка с использованием вихревых токов и т.п.).

Внешний осмотр

Перед осмотром, швы тщательного очищаются от шлака, окалины и брызг металла. Более тщательная очистка в виде обработки шва промывкой спиртом и травлением 10%-ным раствором азотной кислоты придает шву матовую поверхность, на которой легче заметить мелкие трещины и поры. После использования кислоты нужно не забыть удалить ее спиртом во избежание разъедания металла.

Визуальный контроль сварных соединений выявляет, прежде всего, наружные дефекты — геометрические отклонения шва (высоты, ширины, катета), наружные поры и трещины, подрезы, непровары, наплывы.

Для эффективности контроля используют дополнительное местное освещение и лупу с 5-10 кратным увеличением. Лупа — очень полезный инструмент в данном случае, она помогает выявить многие дефекты, которые нельзя рассмотреть невооруженным глазом — тонкие волосяные трещины, выходящие на поверхность, пережег металла, малозаметные подрезы. Она позволяет также проследить, как ведет себя конкретная трещина в процессе эксплуатации — разрастается или нет.

При внешнем осмотре применяется также измерительный инструмент для замера геометрических параметров сварного соединения и дефектов — штангенциркуль, линейка, различные шаблоны.

Капиллярный контроль

С помощью капиллярного контроля можно контролировать материалы любого вида и формы — ферромагнитные и неферромагнитные, цветные и черные металлы и их сплавы, керамику, пластмассы, стекло. В основном, капиллярный метод применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов с открытой полостью. Однако с помощью некоторых материалов (керосина, например) можно с успехом обнаруживать и сквозные дефекты.

Для капиллярного контроля разработан ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования».

Контроль сварных швов с помощью пенетрантов. К наиболее распространенным способам контроля качества сварных швов с использованием явления капиллярности относится контроль пенетрантами (англ. penetrant — проникающий) — веществами, обладающими малым поверхностным натяжением и высокой световой и цветовой контрастностью, позволяющей легко их увидеть. Сущность метода состоит в окраске дефектов, заполненных пенетрантами.

Существуют десятки рецептур пенетрантов, обладающих различными свойствами. Есть пенетранты на водной основе и на основе различных органических жидкостей (керосина, скипидара, бензола, уайт-спирита, трансформаторного масла и пр.). Последние (на основе различных органических жидкостей) особенно эффективны и обеспечивают высокую чувствительность выявления дефектов.

Если в рецептуру пенетрантов входят люминесцирующие вещества, то их называют люминесцентными, а способ контроля — люминесцентной дефектоскопией. Наличие таких пенетрантов в трещинах определяется при облучении поверхности ультрафиолетовыми лучами. Если в состав смеси входят красители, видимые при дневном свете, пенетранты называются цветными, а метод контроля — цветной дефектоскопией. Обычно в качестве красителей используются вещества ярко-красного цвета.

У разных пенетрантов разная чувствительность. Самые чувствительные (1-й класс чувствительносьи) способны выявлять капилляры с поперечным размером 0,1-1 мкм. Верхний предел капиллярного метода — 0,5 мм. Глубина капилляра должна быть минимум в 10 раз больше ширины.

Пенетрант может храниться в любой емкости и наноситься на контролируемый шов любым способом, но наиболее удобная форма выпуска — аэрозольные баллончики, с помощью которых смесь распыляется на поверхность металла. Обычно в комплект средства контроля швов входят три баллончика:

  • сам пенетрант;
  • очиститель, предназначенный для очистки поверхности от загрязнений перед проведением контроля и удаления излишков пенетранта с поверхности перед проявлением;
  • проявитель — материал, предназначенный для извлечения пенетранта из дефекта и создания фона, для образования четкого индикаторного рисунка.

Баллончики могут быть разборными, позволяющими заряжать их на специальном зарядном стенде, входящем в комплект.

Методы контроля сварных соединений с использованием разных пенетрантов могут незначительно отличатся друг от друга, но в основном они сводятся к трем операциям — очистке поверхности, нанесению на неё пенетранта и проявлению дефектов с помощью проявителя. В деталях это выглядит следующим образом.

Поверхность шва и околошовной зоны очищается от загрязнения, обезжиривается и сушится. При очистке важно не внести в дефекты новых загрязнений, поэтому механический способ очистки, при котором повреждения могут забиться посторонними включениями, использовать нежелательно. Обычно рекомендуется заканчивать операцию очистки очистителем, идущим в комплекте, — протерев им поверхность материалом не оставляющим волокон. Если сварной шов перед контролем подвергался травлению, травящий состав нужно нейтрализовать 10-15% раствором соды (Na2CO3).

При контроле в условиях минусовых температур (если свойства используемого пенетранта допускают это), поверхность изделия рекомендуется протереть чистой тканью, смоченной в этиловом спирте.

Затем на поверхность распыляют пенетрант и дают выдержку в течение 5-20 минут (в соответствии с инструкций для конкретного состава). Это время необходимо на проникновение жидкости в имеющиеся дефекты.

После выдержки излишки пенетранта удаляются с поверхности. Способ удаления может различаться в зависимости от используемого состава. Водорастворимые смеси удаляют тканью без волокон, смоченной в воде, но обычно излишки пенетранта удаляются очистителем, входящим в состав комплекта. Независимо от способа удаления, нужно добиться того, чтобы поверхность была полностью очищена от препарата.

В заключительной стадии операции, из третьего баллончика наносится индикаторная жидкость, которая вытягивает пенетрант из полостей дефектов по принципу промокашки, отображая их расположение и форму в виде цветового рисунка. В случае необходимости, при осмотре применяют лупу с двукратным увеличением.

Проверка качества сварных швов с использованием пенетрантов имеет как достоинства, так и недостатки. В числе первых — простота использования, высокая чувствительность и достоверность обнаружения дефектов, многообразие контролируемых по виду и форме материалов, высокая производительность, относительная дешевизна. К основным недостаткам относится возможность обнаружения только поверхностных дефектов, необходимость тщательной очистки шва, невозможность применения после механической обработки поверхностного слоя. Применяя пенетранты, следует также иметь в виду, что широко раскрытые дефекты (более 0,5 мм) могут не проявиться — из-за особенности капиллярного явления.

Контроль швов на непроницаемость с помощью керосина. Несмотря на свою простоту, контроль качества сварных соединений с помощью керосина достаточно эффективен и к тому же не требует сколько-нибудь значительных материальных затрат. Недаром им продолжают широко пользоваться и в наше время, богатое на различные высокофункциональные устройства и приборы.

Керосин способен проникать сквозь мельчайшие трещины в сварных швах, благодаря чему позволяет обнаруживать мельчайшие дефекты. По своей эффективности способ контроля керосином эквивалентен гидравлическому испытанию с давлением 3-4 кгс/мм 2 . Он основан на том же явлении капиллярности, что и контроль пенетрантами. К слову сказать, в некоторые пенетранты фирменного изготовления керосин входит в качестве составляющего компонента.

Проверка керосином сводится к ряду последовательных операций:

  • Очистка шва с двух сторон от шлака, грязи и ржавчины.
  • Покрытие одной из сторон (той, за которой удобнее наблюдать) водной суспензией каолина или мела (350-450 г на 1 л воды). После нанесения суспензии необходимо подождать, пока она высохнет. Для ускорения процесса покрытие можно просушить горячим воздухом.
  • Обильное смачивание обратной стороны керосином — 2-3 раза в течение 15-30 минут, в зависимости от толщины металла. Это можно делать струей из краскопульта или паяльной лампы, а также с помощью кисти или кусочка ветоши.
  • Наблюдение за стороной, на которую нанесена меловая или каолиновая суспензия, и маркирование проявляющихся дефектов.

Негерметичность швов обнаруживает себя появлением темных полос или точек на меловом или каолиновом покрытии, которые с течением времени расплываются в более обширные пятна. Именно поэтому наблюдать за обратной стороной нужно сразу после нанесения керосина — чтобы зафиксировать первые проявления керосина, точно указывающие на место и форму дефекта. Проявляющиеся точки свидетельствуют о порах и свищах, полоски — о сквозных трещинах.

Продолжительность испытания при комнатной температуре должна составлять несколько часов. Скорость проникновения керосина в дефекты зависит от его вязкости, которая уменьшается с повышением температуры.

Контроль сварных швов с помощью керосина предназначен в основном для стыковых соединений, в отношении нахлесточных он менее эффективен. Повысить его действенность в этом случае можно, просверлив отверстие и закачав или залив керосин между швами. Применяя этот прием нужно иметь в виду, что керосин, попавший в стык деталей, может впоследствии вызвать коррозию, поэтому его необходимо удалить после испытания подогревом детали горелкой или паяльной лампой.

Контроль сварных швов на проницаемость

Существует довольно много методов контроля сварных швов на проницаемость с использованием различных материалов — газов (в основном воздуха или азота), жидкостей (воды или масла). Сутью испытаний является создание избыточного давления или разрежения и обнаружение мест, через которые под их воздействием рабочий компонент (газ или жидкость) проникает через сварной шов.

По виду используемого рабочего компонента и способа создания разности давлений различают пневматический, гидравлический, пневмогидравлический, вакуумный контроль.

Пневматический способ контроля. При пневматическом способе проверяемая емкость надувается воздухом, азотом или инертным газом до давления, составляющего 100-150% от рабочего (в зависимости от технических условий на изделие). Наружные швы смачиваются пенообразующим составом, который представляет собой раствор туалетного или хозяйственного мыла в воде (50-100 г мыла на 1 литр воды).

Если испытания проводятся при минусовой температуре, часть воды (до 60%) заменяется спиртом. Появившиеся на поверхности швов пузырьки свидетельствуют о наличии сквозных дефектов.

Рекомендуется подключать к емкости манометр и предохранительный клапан. По показаниям манометра контролируется давление и его падение — в случае наличия сквозных дефектов. Предохранительный клапан обеспечивает безопасность испытаний, сбросом давления при превышении его значения выше допустимого уровня.

Небольшие сосуды можно не промазывать мыльным раствором, а помещать в ванну с водой. Дефекты обнаружат себя появлением воздушных пузырьков. Этот способ проверки даже более прост и надежен, чем промазка швов пенообразующим раствором.

Проверка аммиаком. К разновидностям пневматического испытания относится контроль качества сварки с помощью аммиака, который подают под давлением в проверяемую емкость в количестве сотой части всего объема воздуха. Перед подачей аммиачно-воздушной смеси, швы, подлежащие контролю, покрывают бумажной летной или медицинским бинтом, пропитанными фенолфталеином. Проходя через сквозные дефекты, аммиак оставляет на ленте или бинте красные пятна. Метод проверки с помощью аммиака очень достоверен.

Обдув сварных соединений воздухом. В тех случаях, когда изделие нельзя накачать воздухом, можно применить упрощенный вариант пневматического испытания, обдувая шов с одной стороны струей воздуха под давлением, а с другой — обмазав его мыльным раствором. В этом случае в зоне обдува создается подпор воздуха, который проявляет себя появлением пузырьков с обратной стороны (при наличии сквозных дефектов).

Чтобы получить необходимый эффект, необходимо соблюдать определенные условия: давление воздуха должно быть до 2,5 кгс/см 2 , струя должна направляться перпендикулярно шву, конец шланга должен быть увенчан ниппелем с отверстием 10-15 мм. Ниппель удерживают на расстоянии 50-100 мм от шва. Как и в случае пневматического испытания, наличие сквозных дефектов определяется по появлению пузырьков воздуха на обратной стороне шва. Способ наиболее эффективен при проверке угловых швов, поскольку в этом случае создается больший подпор.

Гидравлический контроль. Гидравлическое испытание предполагает использование в качестве компонента, создающего давление, воды или масла. После создания необходимого давления (100-150% от рабочего), емкость выдерживают в таком состоянии около 5-10 минут, обстукивая легкими ударами молотка с круглым бойком околошовную зону. Если шов имеет сквозной дефект, он проявится течью жидкости.

Емкости, работающие без значительного избыточного давления, необходимо выдерживать наполненными более длительное время — не менее двух часов.

Магнитная дефектоскопия

Более совершенный магнитографический способ предполагает наложение на шов ферромагнитной ленты, на которой после пропускания ее через прибор проявляются имеющиеся дефекты.

Магнитным способам контроля могут подвергаться только ферромагнитные металлы. Хромоникелевые стали, алюминий, медь, не являющиеся ферромагнетиками, магнитному контролю не подлежат.

Ультразвуковая дефектоскопия

Контроль качества сварных соединений с помощью ультразвуковых дефектоскопов в силу удобства его проведения получил очень широкое распространение — гораздо большее, чем магнитная и радиационная дефектоскопия. К его недостаткам относится сложность расшифровки сигнала (качественно сделать контроль сварного соединения способен только специалист, прошедший обучение), ограниченность использования для металлов с крупным зерном (аустенитные стали, чугун и пр.).

Источник: tool-land.ru

Проверка сварочных соединений — обязательный этап любых сварочных работ. Благодаря тщательному контролю можно выявить явные и скрытые дефекты, которые в дальнейшем повлияют на качество и долговечность всей металлической конструкции. Конечно, можно оценить качество сварного шваневооруженным взглядом, но это лишь один из методов.

С помощью визуального контроля вы не сможете обнаружить внутренние трещины и поры. Поэтому важно знать дополнительные способы контроля качества. На крупных производствах эту работу выполняет контролер сварочных работ, но на меленьком заводе эта обязанность часто ложится на плечи сварщика. В этой статье мы расскажем, как проверить швы и какие есть виды контроля качества помимо визуального осмотра.

Способы контроля качества сварного шва

Существуют разнообразные виды и средства технического контроля, все они имеют свои достоинства и недостатки, особенности и нюансы. Но несмотря на различия все они призваны, чтобы устроить швам испытание на прочность и долговечность. Качество сварных соединений во многом зависит от сварщика и используемых комплектующих, так что итог контроля можно предсказать. Но мы все равно рекомендуем проводить контроль качества, чтобы быть уверенным, что изделия прослужат долго.

Качество сварных соединений можно узнать путем визуального осмотра (пожалуй, самый распространенный метод), ультразвукового, магнитного, капиллярного и радиационного (радиографического) контроля, также осуществляется контроль сварных швов на проницаемость. Есть и другие методы контроля сварных швов, но мы в этой статье перечислим самые распространенные и простые в применении. Рекомендуем выполнять пооперационный контроль качества, т.е. сначала осмотреть шов, затем провести капиллярный контроль и так далее. Впрочем, обо всем по порядку.

Визуальный контроль

Начнем с визуального контроля. Это наиболее простой и быстрый способ узнать качество сварных швов. Вам не понадобятся специальные приборы или жидкости, достаточно вашей внимательности. Тщательно осмотрите сварное соединение: не должно быть видимых дефектов вроде трещин и сколов, шов должен иметь одну ширину и высоту на всех участках. Внешний контроль сварочных швов позволяет также проверить наличие или отсутствие непроваров, наплывов, неравномерных складок шва. Все это дефекты, обнаружив которые можно смело говорить о низком качестве соединения.

Конечно, с помощью такого метода вы не сможете выполнить полноценный контроль сварных соединений трубопроводов, сварных соединений газопроводов или иных ответственных конструкций, но визуальный осмотр станет первой операцией, вслед за которой можно применить остальные методы контроля.

Капиллярный контроль

Методы контроля качества сварных соединений включают также испытания сварного шва. Для этого используется капиллярный метод. Его суть крайне проста: для контроля используются специальные жидкости, которые способны проникать в мельчайшие поры и трещинки, называемые капиллярами.

С помощью капиллярного операционного контроля можно проверить качество любого металла, с любым составом и формой. Зачастую такой метод используется, когда нужно узнать наличие скрытых дефектов невидимых для глаз, но нет бюджета, поскольку капиллярный контроль очень прост в применении и не требует наличия дорогостоящего оборудования.

Капиллярная оценка качества сварных соединений выполняется с помощью жидкостей, называемых пенетрантами (от английского слова «penetrant», что значит «проникающая жидкость»). Такие жидкости обладают незначительным поверхностным натяжением, отчего легко проникают в мелкие капилляры и при этом остаются видимы для глаз. По сути, пенетранты заполняют полости и окрашивают дефекты, тем самым делая их видимыми.

Сейчас можно найти множество рецептов приготовления пенетранта, каждый из которых будет обладать своими свойствами и особенностями. Можно приготовить пенетрант на основе воды или любой другой органической жидкости (скипидара, бензола, также сюда относится довольно популярная проверка сварных швов керосином. Такие пенетранты очень эффективны и чувствительны к малейшим дефектам. Они уверенно занимают одну из лидирующих позиций среди методов по контролю качества.

Контроль на герметичность сварных швов

На жидкостях не заканчиваются испытания сварных швов. Их также нужно проверить на герметичность. Метод проверки на герметичность имеет множество названий: течеискание, пузырьковый метод контроля, пневмоиспытание, гидроиспытание и многие другие. Но вне зависимости от названия суть их остается неизменна: обнаружение сквозных дефектов, ухудшающих герметичные показатели сварного соединения.

Начнем с пневматического метода контроля качества швов. Он подразумевает использование газа или воздуха, который направляется на соединение под давлением. При этом шов смазывается мыльным раствором. Также есть разновидность пневматического контроля, называемая вакуумным контролем, когда с помощью специального оборудования создается искусственный вакуум, в него помещается деталь, а шов также предварительно смачивают мыльным раствором. В местах со сквозными трещинами будут образовываться пузыри, указывающие на местонахождение дефекта.

При приготовлении мыльного раствора используется один кусок мыла на литр воды. Если предстоит работа при низких температурах (на улице зимой), то более половины воды рекомендуется заменить на спирт. Также рекомендуем подключить манометр, с помощью которого вы сможете контролировать показатель давления и сможете заметить, как оно будет падать при обнаружении дефектов. Также нелишним будет использование предохранительного клапана, чтобы соблюсти технику безопасности.

Самая простейшая форма пневматического контроля — погружение детали в воду, без смазывания швов мыльным раствором и использования давления. Если у шва есть дефекты, то они дадут о себе знать, когда небольшие пузырьки воздуха начнут появляться из сварного соединения. Этот способ проверки качества можно назвать полевым, но он достаточно эффективный.

Также есть еще одна разновидность пневматического контроля, называемая контроль качества сварных швов и соединений с помощью аммиака. Аммиак подается вместо газа или воздуха, а швы предварительно покрывают специальной бумажной лентой. Аммиак проходит через шов и если имеются дефекты, то на ленте появляются красные пятна.

Второй тип контроля на герметичность — гидравлический. Здесь давление создают с помощью воды или масла. Это очень интересный метод, поскольку деталь выдерживается в жидкости от 5 до 15 минут (в зависимости от особенностей металла), при этом зона около шва обстукивается молотком, удары должны быть слабыми. Если есть дефекты, то при ударе жидкость начнет вытекать из предполагаемого места с трещиной или другим повреждением.

Магнитный контроль

Магнитный метод контроля заключается в использовании основ электромагнетизма. Контролер или сварщик с помощью специального прибора создает вокруг шва магнитное поле, которое испускает поток так называемых электромагнитных линий. Если они искажаются, значит есть дефекты. Искажения фиксируются магнитопорошковым способом.

При магнитопорошковом на поверхность шва предварительно наносят ферримагнитный порошок, который при искажении электромагнитной линии начинает скапливаться в месте дефекта. Из-за этого магнитный контроль доступен только при работе с ферримагнитными металлами. Алюминий, медь, сталь с большим содержанием хрома и никеля не могут быть подвержены проверке. В целом, это очень эффективный, но неудобный и дорогостоящий метод, так что его применяют только при контроле особо важных узлов.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой способ очень интересен. Он основан на свойствах ультразвука. Ультразвуковые волны легко отражаются от краев трещины или скола, поскольку те обладают разными акустическими особенностями. Говоря простыми словами, мы подаем на шов ультразвук, и если на своем пути он сталкивается с дефектом, то искажается и отображается в другом направлении. При этом разные типы дефектов по-разному искажают ультразвуковую волну, так что их можно легко определить.

Контроль качества сварного шва с помощью ультразвуковых аппаратов применяется повсеместно, поскольку это довольно эффективный и при этом недорогой метод. По сравнению с другими методами (например, магнитным или радиационным) не нужно учитывать какие-то особенности металла или приобретать дорогостоящее оборудование. Но есть и недостатки: контроль сварного соединения ультразвуком должен проводить специалист, а не обычный сварщик.

Радиационный контроль

Радиационный контроль сварных соединений (также называемый «радиографический контроль» и «гаммаграфический контроль сварных соединений») представляет собой мини-версию обычного рентгена. Гамма-лучи проникают через металл и на специальной пленке фиксируются все возможные скрытые дефекты. Это самый передовой и дорогостоящий метод контроля качества, он требует современного оборудования и квалификации от контролера или сварщика. Также избыточная работа с таким прибором может оказывать негативное воздействие на здоровье человека.

Недавно появилась цифровая радиография, которая выполняется с помощью компьютера. Здесь вместо пленки используют специальные многоразовые пластины, которые совместимы с любыми источниками радиации. Но в отличие от классического радиационного контроля при цифровом методе изображения сохраняются сразу на компьютер, их можно масштабировать и кадрировать. В будущем разработчики планируют довести этот процесс до автоматизма, чтобы не требовалось присутствие человека.

Вместо заключения

Контролер сварочных работ должен очень внимательно относиться к своей работе, поскольку от его внимательности зависит все. Выполняя контроль качества сварки и сварных соединений записывайте все особенности и дефекты, которые сможете обнаружить. Комбинируйте различные методы контроля сварки, чтобы получить полную картину. Не используйте разрушающие методы контроля сварных соединений, которые не подходят для тех или иных металлов.

Сварка и контроль качества сварных соединений металлоконструкций — дело непростое, но обучившись этому лишь однажды вы сможете довольно быстро выполнять контроль даже в полевых условиях. Также не забывайте, что есть техника безопасности и ее нужно соблюдать не только при сварке, но и при контроле швов.

Источник: svarkaed.ru

Как проверить качество и герметичность сварного шва трубы?

При строительстве протяженных трубопроводов образуется большое количество сварных соединений, от качества которых во многом зависит работоспособность системы. Дефекты сварного шва возникают из-за низкого качества труб, нарушения технологии сварки, недостаточной квалификации работника. Они приводят к ухудшению внешнего вида, снижению прочностных характеристик трубопровода, его долговечности. Могут быть поверхностными и внутренними, для выявления которых требуются специальные методы и оборудование. Чтобы проверить трубу на трещины и другие дефекты без нарушения целостности шва, применяют методы неразрушающего контроля.

Разновидности дефектов сварных швов

Появляются в результате затекания расплавленного металла на холодные участки трубы, находящиеся в околошовной области. Могут иметь вид отдельных капель или протяженных образований.

  • слишком большой сварочный ток;
  • неправильное движение электрода;
  • неправильный угол наклона труб при их соединении.

Сопровождающие явления: неравномерный провар шва, наружные и внутренние трещины.

Представляют собой канавки, появляющиеся на околошовных участках. Негативные последствия – снижение сечения шва, избыточные напряжения, провоцирующие образование трещин с возможным полным разрушением сварного соединения.

Отверстия, через которые протекает расплав из сварочной ванны.

  • недостаточная скорость сварочного процесса;
  • слишком большой зазор между торцами соединяемых труб;
  • превышение силы тока.

Внимание! Трещины – наиболее опасный вид брака. Могут образоваться в любой точке шва или околошовной области. Располагаются продольно или поперечно.

Подразделяются на микротрещины и трещины. Причины появления: неправильная технология сварки или повышенное содержание вредных примесей.

Особенно опасными являются остатки шлака на поверхности швов, ускоряющие коррозию стали.

Внутренние дефекты. Могут располагаться по отдельности, цепочками, группами. Этот вид брака снижает прочность. Цепочки пор провоцируют разгерметизацию системы.

Ультразвуковая дефектоскопия

Принцип действия ультразвуковых дефектоскопов основан на том, что в среде одинаковой структуры звуковая волна движется в постоянном направлении. При возникновении препятствия волна меняет направление – отражается.

Основные способы ультразвуковой дефектоскопии: эхолокация, теневой, зеркальный, зеркально-теневой, дельта.

Магнитный способ

Заключается в намагничивании исследуемой зоны и изучении магнитного рассеивания при возникновении структурных неоднородностей. Различают следующие подвиды способа:

  • Порошковый. Для его реализации применяют опилки железа, которые рассыпают на поверхности сварного шва. При создании магнитного поля частицы железа формируют картину магнитного спектра и сигнализируют о наличии глубинных трещин и пор.
  • Индукционный. В этом случае используются искатели, подающие звуковой или визуальный сигнал при рассеивании магнитного потока.
  • Магнитографический. Рассеивание потока регистрируется на магнитной ленте, находящейся на шовной поверхности. Поиск дефектов осуществляется сравнением полученных результатов с эталоном.

Как проверить сварной шов на герметичность?

Существует несколько способов проверки герметичности собранного трубопровода.

Герметичность сварного шва проверяется с помощью керосина, имеющего свойство проникать через внутренние поры и трещины. На сварной шов наносят водный меловой раствор с дальнейшим просушиванием. На сторону, противоположную поверхности, обработанной мелом, наносят керосин (в большом количестве). Если сварной шов поврежден, керосин проступит на меловом покрытии.

Проверка воздухом, подаваемым под давлением. Швы смазывают мыльной водой. При подаче сжатого воздуха на негерметичном шве появляются мыльные пузыри.

С помощью газоэлектрического искателя

Этот способ используется для проверки ответственных трубопроводных систем. Для его реализации применяют высокопроницаемый газообразный гелий. Появление газа фиксируется специальным щупом, а его количество определяется с помощью электронного блока.

Как проверить трубы системы «теплого пола»?

Перед укладкой чистового пола обязательно проводят проверку тепловых труб на герметичность. Способ определяется материалом трубопровода.

Проверку металлопластиковых труб проводят в течение суток холодной водой, подаваемой под давлением в 6 бар. Если давление не изменилось, то считается, что система успешно прошла испытание.

Трубопровод из сшитого полиэтилена проверяют холодной водой при давлении, превышающем рабочее в 2 раза, но не менее 6 бар. Давление будет падать. Через полчаса необходимо восстановить проверочное давление. Эта процедура повторяется 3 раза. После третьего раза доводят давление до проверочного и оставляют на сутки. Если после этого протечки не появились, а давление упало не более чем на 1,5 бара, то система считается работоспособной.

После опрессовки трубопровода с холодной водой под давлением проводится дополнительная проверка системы «теплого пола» при максимальной рабочей температуре. Систему разогревают на 30 минут. После этого проверяют на герметичность все цанговые соединения. При необходимости их подтягивают.

Внимание! Стяжку можно заливать после остывания системы. Трубы обязательно должны быть под давлением.

Источник: www.navigator-beton.ru

Способы контроля качества сварочных швов

Качество сварочных работ и сварных соединений сильно влияет на прочность конструкций или герметичность резервуаров. Несоответствие сварных швов заданным характеристикам приводит к разрушениям конструкций с катастрофическими последствиями, то же относится и к системам, работающим с сосудами и трубопроводами под давлением.

Поэтому после сварочных работ в обязательном порядке готовое изделие подвергают испытаниям и контролю на предмет обнаружения дефектов в сварных соединениях.

Все процедуры по контролю над качеством сварки определены ГОСТом или руководящими документами. В них также указаны допустимые нормы погрешностей. После испытаний составляется акт и протоколы с результатами измерений.

Методы проверки

Контроль качества сварочных работ, выполняемых на производстве, может быть разрушающим и неразрушающим. Первые методы используются выборочно. Проверяется одно или несколько изделий из большой партии, или часть металлоизделия в строительной конструкции.

Оно проверяется по различным параметрам определенным протоколом испытаний. Но главным образом используют специальные приборы или материалы позволяющие проверить качество сварных соединений без разрушения конструкции.

Основными способами неразрушающего контроля качества сварки являются:

  • визуальный;
  • капиллярный;
  • проверка на проницаемость;
  • радиационный;
  • магнитный;
  • ультразвуковой.

Имеются и другие способы и виды контроля качества сварки, но в силу своей специфики они не получили распространения.

Проверка состояния сварных швов не является одноразовым актом, это результирующий этап, который показывает, как работает система контроля качества на предприятии.

Для минимизации дефектов сварочных соединений проводят операционный контроль работ. Регулярно проводится аттестация, на которой комиссия сначала дает разрешение на сварку контрольного соединения. При прохождении сварщиками этого испытания проверяются теоретические знания.

Перед началом работ проверяется квалификация сварщика, у него должно быть удостоверение на право сваривания определенных марок стали и наряд-допуск.

Инженер по сварке и контролер из службы техконтроля проверяют качество сборки, состояние кромок, работоспособность сварочного аппарата, контролирует температуру прогрева, если это предусмотрено нормативно-технической документацией.

Контроль качества сварочных материалов осуществляется с момента поступления их на предприятие и до использования на сварочном посту. Проверку электродов проводят на каждом этапе хранения и использования, при необходимости их прокаливают.

При непосредственном проведении работ проверяют, какой режим сварки используется, дуговая сварка, аргонодуговая или иной вид сварки. Проверяют порядок наложения швов, размеры слоев и всего соединения.

Если предусмотрены специальные требования в проектно-технической документации, то и их реализацию. По завершении сваривания проверяет наличие клейма сварщика.

Внешний осмотр

Любая проверка качества сварных швов начинается с визуального контроля. Осматривают все 100% сварных соединений. Сначала проверяют геометрию и форму шва.

Визуальный контроль помогает выявить, наряду с наружными, часть внутренних изъянов. Так, переменные по габаритам валики швов и неравномерные складки говорят о непроварах, возникающих из-за частых обрывов электрической дуги.

Перед началом работ со сварных соединений удаляют шлак, окалины прочие загрязнения. Чтобы лучше можно было разглядеть дефекты, швы обрабатывают азотной кислотой (10%). Это придает матовость шву, что облегчает поиск изъянов.

После обработки кислотой необходимо провести тщательную протирку спиртом, чтобы предупредить ее вредное влияние на сплав.

Для повышения качества проверки можно использовать фонарь и оптическую лупу. Для контроля геометрических размеров применяют штангенциркуль и шаблоны.

Капиллярный метод

Данный способ контроля использует свойство жидкости затягиваться в очень мелкие капилляры. Быстрота и степень проникновения внутрь материала связана с его смачиваемостью и диаметром капилляров. Больше смачивается сплав и тоньше капилляры – глубже проникает жидкость.

Капиллярный способ контроля качества шва позволяет иметь дело не только с любыми металлами, но и с керамикой, пластмассой, стеклом. Главное его применение связано с проявлением внешних изъянов, которые невозможно или трудно определить невооруженным глазом. Иногда, используя, к примеру, керосин, можно обнаружить сквозные дефекты.

Способ очень простой, работает со времен возникновения потребности проверки сварочных швов. Для него даже разработан специальный ГОСТ 18442-80.

В капиллярном методе контроля качества сварки используют пенетранты – вещества, имеющие малое поверхностное натяжение и сильный цветовой контраст.

Проникая в дефектные зоны, и подсвечивая их, пенетранты визуализируют изъяны сварки. Их делают на основе воды, керосина, масла для трансформаторов и прочих жидкостей.

Наиболее чувствительные пенетранты могут проявить дефекты диаметром от 0,1 микрона. Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для дефектов до 0,5 мм шириной. При больших диаметрах пор или трещин он не работает.

Способ с применением пенетрантов заключается в очистке поверхности, нанесении контрольной жидкости и проявлении изъянов. Очень эффективен способ контроля сварных соединений с помощью керосина.

Несмотря на разнообразные приборы контроля качества сварки, проверку этим способом используют до сих пор. С одной стороны наносят раствор мела, дают время для сушки, затем с другой стороны шов смазывается керосином. Бракованные места проявляются через несколько часов в виде темных пятен.

Проверка сварных соединений на проницаемость

В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

Суть метода основана на создании большой разности давлений между наружной и внутренней областью емкости. При сквозных изъянах в сварном шве жидкость или газ будут переходить из области с высоким давлением в область с низким давлением.

В зависимости от используемого вещества и способа получения избыточного давления контроль проницаемости осуществляют пневматикой, гидравликой или вакуумом.

Пневматический способ

Применение пневматического метода контроля качества сварки требует накачивания резервуара каким-либо газом до давления величиной 150% от номинального.

Затем все сварные швы смачивают мыльным раствором. В местах протечек образуются пузыри, что очень легко фиксируется. Для лучшей визуализации используют добавку аммиака, а шов покрывают бинтом пропитанным фенолфталеином. В местах протечек появляются красные пятна.

Если нет возможности накачать емкость, то применяют способ обдува. С одной стороны шов обдувается под давлением не менее 2,5 атмосферы, а с другой обмазывается мыльным раствором. Если имеется брак, то он выявится в виде пузырьков.

Гидравлический способ

При гидравлическом способе контроля качества сварки проверяемая емкость заполняется водой или маслом. В сосуде создается избыточное давление, которое больше номинального в полтора раза.

Затем в течение определенного времени, обычно 10 минут, область вокруг шва обстукивают молотком со скругленным бойком. При наличии сквозного дефекта сварки появится течь. Если избыточное давление невелико, то время выдержки резервуара увеличивают до нескольких часов.

Магнитная дефектоскопия

Явление электромагнетизма используется в магнитных дефектоскопах. Каждый металл имеет свою степень магнитной проницаемости. При прохождении через неоднородные материалы магнитное поле искажается, что говорит о присутствии инородных элементов внутри структуры.

Это используется в приборе для контроля качества сварки. Он вырабатывает магнитное поле, которое проникает в исследуемый металл. Неоднородности фиксируются магнитопорошковым или магнитографическим способом.

В первом случае на сварной шов наносят ферромагнитный порошок. Там где происходит скопление порошка вероятнее всего непровар, нет сплошного соединения. Порошок может быть сухим или влажным, с примесью масла или керосина.

Во втором случае на шов накладывают ферромагнитную ленту. Затем ее пропускают через прибор, где анализируют все аномалии, зафиксированные на ленте, и определяют дефекты сварки.

Магнитный способ контроля качества имеет ограничения, связанные с самим принципом действия прибора. Он может проверять качество сварных соединений только ферромагнетиков, к которым некоторые стали и цветные металлы не относятся. Соответственно, такой способ контроля имеет ограниченное применение.

Ультразвуковая дефектоскопия

Для контроля качества сварки применяют ультразвук. Принцип действия аппарата основан на отражении ультразвуковых волн от границы соединения двух сред с различными акустическими свойствами.

Датчик и излучатель плотно прикладывают к исследуемому материалу, после чего устройством вырабатывается ультразвук. Он проходит через весь металл и отражается от задней стенки, возвращаясь, попадает на приемный сенсор, который в свою очередь преобразует ультразвук в электрические колебания. Прибор представляет полученный сигнал в виде изображения отраженных волн.

Если внутри металла присутствуют какие-нибудь изъяны, датчик зафиксирует искажение отраженной волны. Опытным путем установлено, что различные дефекты сварки по-разному себя проявляют на ультразвуковом дефектоскопе. Это позволило провести их классификацию. При соответствующем обучении специалист может точно определить вид брака в шве.

Способ контроля качества сварных соединений ультразвуком широко распространился благодаря простоте и удобству применения, относительно недорогому оборудованию, безопасности использования по сравнению с радиационным методом.

Минусом способа является трудность расшифровки графического изображения. Контроль качества соединения может сделать только сертифицированный специалист. Его проблематично использовать для контроля крупнозернистых металлов типа чугуна.

Радиационный метод

Для контроля качества сварки используют радиационные методы и устройства. По сути это тот же рентгеновский аппарат, используемый в больницах, или прибор с источником гамма-излучения, приспособленный для облучения сварных соединений.

Он основан на способности этих лучей, проникать через любые материалы. Интенсивность проникновения зависит от вида исследуемых веществ. Благодаря этому на фотопленке, стоящей за исследуемым изделием, остается изображение, характеризующее состояние данного материала.

Все дефекты сварки в виде неоднородностей выявляются на пленке. Метод контроля очень точный, но дорогой и вредный для людей, требует подготовительных работ по установке защитных экранов и проведения организационных мероприятий.

Оформление документации

Для проведения сварки предусматривается специальный журнал. Он является первичным документом, оформляющийся по требованиям СНиП. Проектная организация составляет перечень узлов в металлоконструкции, которые необходимо сдать заказчику с оформлением сварочных документов.

Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

Если проводились ультразвуковые или иные специфические исследования, то результаты и заключения по ним также прилагаются.

Все это позволяет говорить о качестве сварке и надежности конструкции. Только после сдачи в полном объеме сварочной документации производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

Источник: svaring.com

Методы контроля качества сварочных швов

Качество выполненных сварочных работ влияет на надежность и долговечность всей конструкции.

Наличие различных дефектов может существенно снижать эксплуатационные характеристики изделий и их прочностные свойства. В связи с этим контроль качества сварных соединений является необходимой процедурой, которая должна проводиться после выполнения работ.

Основные этапы контроля качества сварочных работ

Контроль качества сварки необходим для подтверждения пригодности изделия к эксплуатации. Именно эта процедура устанавливает соответствие выполненной работы требованиям заказчика.

Так как указанный процесс является ответственным моментом, следует подробнее остановиться на особенностях его выполнения.

Выделяют следующие этапы контроля:

  • проверка квалификации сварщика;
  • оценка качества соединяемых деталей;
  • проверка последовательности выполнения технологии сварки;
  • контроль качества швов;
  • механические испытания.

Первый этап подразумевает проверку навыков рабочих. Во время ее проведения каждый сварщик показывает специальный паспорт с допуском к сварке и делает пробное соединение.

Пробные соединения делаются тем же оборудованием и такими же материалами, как и в основной работе. Полученные изделия оцениваются посредством визуального осмотра и подвергаются механическим испытаниям. В случае получения качественной детали, сварщик допускается к работе.

Во время проверки соблюдения последовательности выполняемых действий контролируют:

  • соответствие сборки соединений;
  • параметры сварки: ток, напряжение;
  • методику выполнения стыков;
  • очистку от шлаков и окалин перед нанесением последующих слоев сварки.

Проверка швов осуществляется либо посредством визуального осмотра, либо с использованием специализированного оборудования.

Виды контроля

Качество сварных соединений должно соответствовать последующим условиям использования изделий. В связи с этим существуют различные требования к проводимым работам.

В любом случае обязательными к проверке являются такие показатели, как:

  • внешний вид швов;
  • плотность соединения;
  • физико-химические свойства швов.

Также существуют две разновидности проверки: предварительная и окончательная. В первом случае осуществляется предварительный контроль подготовки к работе. Проверяются используемые материалы, оборудование, оснастка, и, естественно, готовность сварщика.

Во время самой работы следят за соблюдением технологии сварки, правильным выбором параметров и режимов для аппаратов, порядком наложения кромок изделий и их обработкой.

Окончательный вид контроля проводится после завершения сварки. Он включает в себя внешний осмотр для обнаружения наружного брака. Данную процедуру выполняет соответствующий специалист с использованием увеличительного стекла.

Технолог осматривает изделие на наличие непроваров, наплывов, трещин. Также он проверяет правильность расположения деталей. Необходимо удостовериться, что во время сварки не произошло смещение элементов относительно друг друга.

Если проверяются емкости, трубы и другие изделия, работающие под воздействием высоких давлений, проводятся испытания на проницаемость. Метод проверки швов выбирается исходя из источника давления.

Если емкость предполагается использовать для воды, тогда ее полностью или частично заполняют жидкостью. В таком состоянии она находится на протяжении от двух часов до суток. Соединение считается качественным, если за это время оно осталось сухим с наружной стороны.

При проверке труб, данные изделия заполняются водой под высоким давлением, значение которого выше рабочего в два раза. Затем напор уменьшают до стандартного значения и трубу простукивают молотком.

Наличие влажных участков свидетельствует о присутствии дефектов. Их отмечают мелом и после слива жидкости выполняют повторную сварку.

Для проверки устойчивости к воздействию давлений со стороны газа, емкость или труба заполняются воздухом в соответствии с ТУ изделия. После этого стыки смазывают мыльным раствором. Если они некачественные, тогда будут появляться мыльные пузыри.

После выполнения всех проверок их результаты вносятся в журнал осмотра.

Визуальный осмотр

Любой контроль качества начинается с визуального осмотра изделия. Это позволяет обнаружить не только внешние дефекты, но и внутренние.

Частый обрыв дуги можно выявить по разной высоте и ширине катета. Поэтому необходимо осуществлять также и предварительный осмотр материалов, правильность подключения аппарата и готовность рабочего.

Перед проверкой соединения очищаются от таких продуктов сварки, как окалины, шлаки, металлические брызги. Для лучшего выявления мелких трещин стык можно обработать раствором азотной кислоты. Это сделает поверхность шва матовой и более удобной для визуального осмотра.

Данный метод контроля, в первую очередь, позволяет обнаружить именно внешние дефекты, поры, трещины, непровары, наплывы.

Для большей эффективности применяют увеличительное стекло. В данном случае лупа оказывается просто незаменимой. Многие дефекты, незаметные для невооруженного глаза, легко выявляются с ее помощью. К ним могут относиться тонкие трещины, малозаметные подрезы, пережоги металла и др.

Радиационные методы контроля

Контроль качества сварочных стыков с использованием гамма-излучения или рентгена является самым надежным и чувствительным. Подобные методы позволяют обнаружить дефекты, располагающиеся внутри детали на глубине до сотни миллиметров, в зависимости от материала изделия.

Гаммаграфирование – процесс проникновения гамма-излучения в глубину исследуемого материала. В данном случае речь идет о металлах. Интенсивность излучения может меняться в зависимости от наличия дефектов в изделии. На этом и основан принцип работы данного метода.

Достоинствами радиационного контроля являются: высокая чувствительность, возможность определения типа дефекта, его размера и местоположения.

В то же время метод не лишен недостатков, среди которых: высокая стоимость подобных приборов и их большие габариты, а также сложность технологии.

Использование радиационной технологии позволяет убедиться в том, что соединение является идеальным не только в соответствии с внешними признаками, но и ввиду отсутствия дефектов в толще шва.

Методы контроля необходимы для проверки швов, полученных с помощью сварочного оборудования. В зависимости от требований, предъявляемых к изделиям, могут различаться и варианты проверок.

Для деталей, не требующих большой стойкости к механическим и пластическим нагрузкам, может быть достаточно лишь визуального осмотра. В то время как на крупных предприятиях часто требуются дополнительные проверки с применением механических испытаний и использованием радиационных методов.

Источник: tutsvarka.ru

Как проверить сварной шов за 1 час!

Как проверить сварной шов

Почти все характеристики сварного шва могут быть оценены во время проверки сварки — некоторые относятся к размеру сварного шва, а другие — к наличию неоднородностей в сварном шве.

Размер сварного шва может быть чрезвычайно важным, поскольку он часто напрямую связан с прочностью и эксплуатационными качествами сварного шва.

Например, сварные швы меньшего размера могут не выдерживать нагрузки, прикладываемые во время эксплуатации.

В зависимости от их размера или местоположения неоднородности сварного шва (дефекты внутри или рядом со сварным швом) могут влиять в худшую сторону на качества сварного шва его запланированных рабочих характеристик.

 Разрывы сварного шва часто называют дефектами сварки, и они могут иногда вызывать преждевременное разрушение сварного шва из-за снижения прочности или дополнительных концентраций напряжений внутри сварного компонента.

Проверка сварного шва проводится по нескольким причинам, наиболее распространенной из которых является определение того, соответствует ли качество сварного шва его предполагаемому применению. Чтобы оценить качество сварного шва, вы должны сначала иметь критерии, с которыми вы можете сравнить характеристики сварного шва.

ГОСТы, стандарты, разработанные специально для различных применений сварочного производства, используются во время проверок сварки, чтобы определить приемлемые уровни разрывов шва.

Важно выбрать стандарт и способ сварки, который предназначен для использования в вашей отрасли или области применения.

Критерии приемлемости качества проверки сварного шва могут быть получены из нескольких источников. Чертеж или чертеж сварочного производства, обычно предоставляют размеры и другую информацию о размерах, такую ​​как длина и местоположение сварных швов. Эти требования к размерам, как правило, устанавливаются посредством проектных расчетов. Также они могут быть взяты из проверенных конструкций, которые, как известно, соответствуют эксплуатационным требованиям к сварному соединению.

Роль инженера инспектора по сварке.

Проверка сварочных работ требует широкого спектра знаний со стороны инженеров, включая понимание сварочных чертежей, символов и процедур; конструкция сварного соединения; код и стандартные требования; и методы проверки и тестирования.

По этой причине многие сварочные нормы и стандарты требуют, чтобы инженер по сварке был официально аттестован. Существует несколько учебных курсов по проверке сварочных работ и сертификационных программ.

Методы контроля сварки.

Визуальный осмотр.

При правильном выполнении визуальный осмотр часто дает возможность проверить сварной шов и является самым простым и наименее дорогим методом для многих соединений. Однако хорошо выглядящий сварной шов не всегда обеспечивает внутреннее качество, а внутренние разрывы не всегда видны невооруженным глазом. В этом случае, доступны дополнительные методы, в том числе перечисленные ниже.

Обнаружение поверхностных трещин

Используемый для обнаружения мелких трещин, швов, пористости и других разрывов на поверхности, обнаружение поверхностных трещин обычно применяется с использованием одного из двух методов: инспекция проникающей жидкости или магнитная дефектоскопия.

Рентгенографический и ультразвуковой контроль сварного шва.

Чтобы проверить сварной шов и установить целостность без разрушения сварного элемента, эти два неразрушающих метода испытаний обнаруживают разрывы во внутренней структуре сварного шва.

Качественная сварочная работа требует создания и контроля надежно системы проверки сварки. Необходимо использовать надлежащую технику.

Очень важен опыт инженеров сварщиков, которые осуществляют контроль.

 

всё, что вы хотели знать

Проверка сварочных соединений — обязательный этап любых сварочных работ. Благодаря тщательному контролю можно выявить явные и скрытые дефекты, которые в дальнейшем повлияют на качество и долговечность всей металлической конструкции. Конечно, можно оценить качество сварного шваневооруженным взглядом, но это лишь один из методов.

С помощью визуального контроля вы не сможете обнаружить внутренние трещины и поры. Поэтому важно знать дополнительные способы контроля качества. На крупных производствах эту работу выполняет контролер сварочных работ, но на меленьком заводе эта обязанность часто ложится на плечи сварщика. В этой статье мы расскажем, как проверить швы и какие есть виды контроля качества помимо визуального осмотра.

Содержание статьи

Способы контроля качества сварного шва

Существуют разнообразные виды и средства технического контроля, все они имеют свои достоинства и недостатки, особенности и нюансы. Но несмотря на различия все они призваны, чтобы устроить швам испытание на прочность и долговечность. Качество сварных соединений во многом зависит от сварщика и используемых комплектующих, так что итог контроля можно предсказать. Но мы все равно рекомендуем проводить контроль качества, чтобы быть уверенным, что изделия прослужат долго.

Качество сварных соединений можно узнать путем визуального осмотра (пожалуй, самый распространенный метод), ультразвукового, магнитного, капиллярного и радиационного (радиографического) контроля, также осуществляется контроль сварных швов на проницаемость. Есть и другие методы контроля сварных швов, но мы в этой статье перечислим самые распространенные и простые в применении. Рекомендуем выполнять пооперационный контроль качества, т.е. сначала осмотреть шов, затем провести капиллярный контроль и так далее. Впрочем, обо всем по порядку.

Визуальный контроль

Начнем с визуального контроля. Это наиболее простой и быстрый способ узнать качество сварных швов. Вам не понадобятся специальные приборы или жидкости, достаточно вашей внимательности. Тщательно осмотрите сварное соединение: не должно быть видимых дефектов вроде трещин и сколов, шов должен иметь одну ширину и высоту на всех участках.  Внешний контроль сварочных швов позволяет также проверить наличие или отсутствие непроваров, наплывов, неравномерных складок шва. Все это дефекты, обнаружив которые можно смело говорить о низком качестве соединения.

Для более эффективного контроля качества сварных швов мы рекомендуем использовать мощную лампу и лупу, также нелишним будет рулетка или линейка, штангенциркуль. С помощью таких простых приспособлений вы сможете замерить размеры дефектов и понять, что с ними делать в дальнейшем.

Конечно, с помощью такого метода вы не сможете выполнить полноценный контроль сварных соединений трубопроводов, сварных соединений газопроводов или иных ответственных конструкций, но визуальный осмотр станет первой операцией, вслед за которой можно применить остальные методы контроля.

Капиллярный контроль

Методы контроля качества сварных соединений включают также испытания сварного шва. Для этого используется капиллярный метод. Его суть крайне проста: для контроля используются специальные жидкости, которые способны проникать в мельчайшие поры и трещинки, называемые капиллярами.

С помощью капиллярного операционного контроля можно проверить качество любого металла, с любым составом и формой. Зачастую такой метод используется, когда нужно узнать наличие скрытых дефектов невидимых для глаз, но нет бюджета, поскольку капиллярный контроль очень прост в применении и не требует наличия дорогостоящего оборудования.

Капиллярная оценка качества сварных соединений выполняется с помощью жидкостей, называемых пенетрантами (от английского слова «penetrant», что значит «проникающая жидкость»). Такие жидкости обладают незначительным поверхностным натяжением, отчего легко проникают в мелкие капилляры и при этом остаются видимы для глаз. По сути, пенетранты заполняют полости и окрашивают дефекты, тем самым делая их видимыми.

Сейчас можно найти множество рецептов приготовления пенетранта, каждый из которых будет обладать своими свойствами и особенностями. Можно приготовить пенетрант на основе воды или любой другой органической жидкости (скипидара, бензола, также сюда относится довольно популярная проверка сварных швов керосином. Такие пенетранты очень эффективны и чувствительны к малейшим дефектам. Они уверенно занимают одну из лидирующих позиций среди методов по контролю качества.

Контроль на герметичность сварных швов

На жидкостях не заканчиваются испытания сварных швов. Их также нужно проверить на герметичность. Метод проверки на герметичность имеет множество названий: течеискание, пузырьковый метод контроля, пневмоиспытание, гидроиспытание и многие другие. Но вне зависимости от названия суть их остается неизменна: обнаружение сквозных дефектов, ухудшающих герметичные показатели сварного соединения.

Проверка сварочных швов на герметичность выполняется с помощью газов (кислорода или азота), различных жидкостей (например, воды). Метод во многом схож с капиллярным, но здесь газ или жидкость дополнительно подаются под большим давлением, под которым они как раз и распределяются в дефектные полости и выходят наружу. У этого метода есть своя классификация. Бывает пневматический и гидравлический контроль, также швы можно проверить вакуумно или с помощью обдува воздухом, это подкатегории пневматического контроля. Но обо всем поговорим подробнее.

Начнем с пневматического метода контроля качества швов. Он подразумевает использование газа или воздуха, который направляется на соединение под давлением. При этом шов смазывается мыльным раствором. Также есть разновидность пневматического контроля, называемая вакуумным контролем, когда с помощью специального оборудования создается искусственный вакуум, в него помещается деталь, а шов также предварительно смачивают мыльным раствором. В местах со сквозными трещинами будут образовываться пузыри, указывающие на местонахождение дефекта.

При приготовлении мыльного раствора используется один кусок мыла на литр воды. Если предстоит работа при низких температурах (на улице зимой), то более половины воды рекомендуется заменить на спирт. Также рекомендуем подключить манометр, с помощью которого вы сможете контролировать показатель давления и сможете заметить, как оно будет падать при обнаружении дефектов. Также нелишним будет использование предохранительного клапана, чтобы соблюсти технику безопасности.

Самая простейшая форма пневматического контроля — погружение детали в воду, без смазывания швов мыльным раствором и использования давления. Если у шва есть дефекты, то они дадут о себе знать, когда небольшие пузырьки воздуха начнут появляться из сварного соединения. Этот способ проверки качества можно назвать полевым, но он достаточно эффективный.

Также есть еще одна разновидность пневматического контроля, называемая контроль качества сварных швов и соединений с помощью аммиака. Аммиак подается вместо газа или воздуха, а швы предварительно покрывают специальной бумажной лентой. Аммиак проходит через шов и если имеются дефекты, то на ленте появляются красные пятна.

Второй тип контроля на герметичность — гидравлический. Здесь давление создают с помощью воды или масла. Это очень интересный метод, поскольку деталь выдерживается в жидкости от 5 до 15 минут (в зависимости от особенностей металла), при этом зона около шва обстукивается молотком, удары должны быть слабыми. Если есть дефекты, то при ударе жидкость начнет вытекать из предполагаемого места с трещиной или другим повреждением.

Магнитный контроль

Магнитный метод контроля заключается в использовании основ электромагнетизма. Контролер или сварщик с помощью специального прибора создает вокруг шва магнитное поле, которое испускает поток так называемых электромагнитных линий. Если они искажаются, значит есть дефекты. Искажения фиксируются магнитопорошковым способом.

При магнитопорошковом на поверхность шва предварительно наносят ферримагнитный порошок, который при искажении электромагнитной линии начинает скапливаться в месте дефекта. Из-за этого магнитный контроль доступен только при работе с ферримагнитными металлами. Алюминий, медь, сталь с большим содержанием хрома и никеля не могут быть подвержены проверке. В целом, это очень эффективный, но неудобный и дорогостоящий метод, так что его применяют только при контроле особо важных узлов.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой способ очень интересен. Он основан на свойствах ультразвука. Ультразвуковые волны легко отражаются от краев трещины или скола, поскольку те обладают разными акустическими особенностями. Говоря простыми словами, мы подаем на шов ультразвук, и если на своем пути он сталкивается с дефектом, то искажается и отображается в другом направлении. При этом разные типы дефектов по-разному искажают ультразвуковую волну, так что их можно легко определить.

Контроль качества сварного шва с помощью ультразвуковых аппаратов применяется повсеместно, поскольку это довольно эффективный и при этом недорогой метод. По сравнению с другими методами (например, магнитным или радиационным) не нужно учитывать какие-то особенности металла или приобретать дорогостоящее оборудование. Но есть и недостатки: контроль сварного соединения ультразвуком должен проводить специалист, а не обычный сварщик.

Радиационный контроль

Радиационный контроль сварных соединений (также называемый «радиографический контроль» и «гаммаграфический контроль сварных соединений») представляет собой мини-версию обычного рентгена. Гамма-лучи проникают через металл и на специальной пленке фиксируются все возможные скрытые дефекты. Это самый передовой и дорогостоящий метод контроля качества, он требует современного оборудования и квалификации от контролера или сварщика. Также избыточная работа с таким прибором может оказывать негативное воздействие на здоровье человека.

Недавно появилась цифровая радиография, которая выполняется с помощью компьютера. Здесь вместо пленки используют специальные многоразовые пластины, которые совместимы с любыми источниками радиации. Но в отличие от классического радиационного контроля при цифровом методе изображения сохраняются сразу на компьютер, их можно масштабировать и кадрировать.  В будущем разработчики планируют довести этот процесс до автоматизма, чтобы не требовалось присутствие человека.

Вместо заключения

Контролер сварочных работ должен очень внимательно относиться к своей работе, поскольку от его внимательности зависит все. Выполняя контроль качества сварки и сварных соединений записывайте все особенности и дефекты, которые сможете обнаружить. Комбинируйте различные методы контроля сварки, чтобы получить полную картину. Не используйте разрушающие методы контроля сварных соединений, которые не подходят для тех или иных металлов.

Сварка и контроль качества сварных соединений металлоконструкций — дело непростое, но обучившись этому лишь однажды вы сможете довольно быстро выполнять контроль даже в полевых условиях. Также не забывайте, что есть техника безопасности и ее нужно соблюдать не только при сварке, но и при контроле швов.

Контроль сварных швов, методы проверки качества соединений

Даже начинающий мастер понимает, что от качества сварного шва зависит дальнейшее функционирование изготовленной конструкции. Любой дефект потенциально становится причиной снижения прочности. В самый ответственный момент может произойти разрушение соединения. И даже если это не произойдет, то отсутствие герметичности шва сделает эксплуатацию таких конструкций, как трубопроводы, сосуды и прочих систем, где присутствует высокое давление, невозможной.

Контроль сварных швов – это обязательная процедура, которая должна выполняться по завершению работ. Только после него можно установить дефекты и вовремя их исправить.

Необходимо понимать, что полагаться исключительно на визуальный осмотр нельзя. Невооруженным глазом возможно обнаружить лишь крупные дефекты: непровары, трещины, поры или подрезы. Но это далеко не все недоработки, возникающие даже у опытных сварщиков. К примеру, микроскопические трещины, особенно если они образовались в глубине шва, придется определять другими методами. Нередко приходится прибегать к использованию специальных средств или приборов.

Существует несколько способов реализовать контроль качества сварных швов, отличающихся по методике проведения, техническому оснащению, а также эффективности. Все эти способы условно подразделяются на разрушающие и неразрушающие.

Разрушающие способы оценки качества подразумевают воздействия нагрузок критического значения. Естественно, это негативно сказывается на конструктивных свойствах деталей, именно поэтому неразрушающие способы считаются наиболее популярными. К ним можно отнести следующие мероприятия:

  • визуальный осмотр;
  • радиационная дефектоскопия;
  • ультразвуковая дефектоскопия;
  • магнитная дефектоскопия;
  • капиллярная дефектоскопия;
  • пневматический и гидравлический способ проверки швов на проницаемость

Визуальный осмотр

Любое соединение изначально оценивается визуально. Зачастую обычного наблюдения достаточно, чтобы выявить внешние и некоторые внутренние дефекты. К примеру, изменения габаритов шва по высоте и ширине говорят о том, что в процессе сварки происходил обрыв дуги. Он, как правило, становится причиной непроваров.

Перед осмотром шов необходимо очистить от образовавшегося шлака или брызг. При необходимости детального рассмотрения зону сварки обрабатывают спиртом и 10% раствором азотной кислоты. В результате такой обработки поверхность становится матовой, и на ней отчетливо видны трещины или поры. Закончив осмотр, следует остатки кислоты удалить спиртом, иначе она будет разъедать металл.

Визуальный контроль предусмотрен для выявления неправильной геометрии швов, трещин, пор, наплывов и непроваров. Из дополнительных средств оснащения применяется лампы освещения и лупа. При помощи этих инструментов распознается пережог и подрез. Помимо этого, можно отследить поведение трещины при эксплуатации. Точный измерительный прибор, позволяющий зафиксировать мелкие элементы – штангенциркуль. Но и обыкновенная линейка тоже бывает полезной. Некоторые дефекты обнаруживаются при помощи специальных шаблонов.

Капиллярная дефектоскопия

В основе данного принципа лежит такое явление, как затягивание жидкости в тонкие трубки, благодаря действию сил поверхностного натяжения. Интенсивность наполнения капилляра зависит от его диаметра и смачиваемости материала. Чем больше смачиваемость и тоньше трубка капилляра, тем быстрее и глубже затягивается жидкость.

Мнение эксперта

Багров Виктор Сергеевич

Сварщик высшего 6-го разряда. Считается мастером своего дела, знает тонкости и нюансы профессии.

Заметим, что подобный способ пригоден для оценки качества соединений из металла, пластмассы или керамики.

После проникновения жидкости в капилляр все изъяны обнаруживают себя. Специальные вещества для осуществления капиллярной дефектоскопии, называются пенетрантами. Они характерны своей цветовой контрастностью, а также малыми возникающими силами поверхностного натяжения. Полости дефектов наполняются пенетрантами и становятся легкоразличимыми.

В настоящее время разработано несколько десятков рецептур пенетрантов, и все они обладают различными свойствами. Некоторые из них изготавливаются на водной основе, а также на основе керосина, бензола или скипидара. Органические жидкости наиболее приемлемы, так как они повышают чувствительность средства к самым мелким дефектам. Частным случаем капиллярного исследования является люминесцентная дефектоскопия. При таком методе исследования в рецептуре пенетрантов включены люминесцирующие вещества. Исследуемую поверхность облучают ультрафиолетовыми лучами, после чего вещество, проникшее в трещину или пору, начинает светиться.

Все вещества для капиллярной дефектоскопии разделяют по чувствительности. Высшей степенью считается первый класс чувствительности. Вещества 1 класса проникают в капилляры, диаметр которых составляет 0,1 мкм. Существует и верхнее предельное значение, при котором еще наблюдается затягивание жидкости в капилляр. Оно примерно равняется 0,5 мм. Еще одно требование, предъявляемое к капилляру – его длина должна быть в десятки раз больше диаметра.

Обычно пенетарнты выпускают в виде аэрозоля. При такой форме выпуска его удобно наносить на поверхность. Но в комплект средств для дефектоскопии включается еще очиститель (для предварительной обработки), а также проявитель (для формирования окончательного рисунка). Применение пенетрантов имеет свои достоинства и недостатки.

  • К положительным моментам можно отнести низкую себестоимость процесса, элементарность технологии, производительность, широкий спектр исследуемых конструкций.
  • Недостатки сводятся к необходимости тщательной очистки шва, возможности проверки только поверхностных дефектов, а также невозможности применения метода для капилляров с диаметром более 0,5 мм.

Контроль качества сварочных швов с помощью керосина следовало бы отнести к проверке на проницаемость, однако этот метод все же основан на капиллярных явлениях. Он считается наиболее простым и доступным в материальном плане. Керосин обладает высокой текучестью и способен проникать в самые мелкие трещины. Забегая вперед, можно отметить, что капиллярный метод с использованием керосина настолько же эффективен, как и гидравлический метод под давлением 3-4 кгс/мм2. Недаром в состав некоторых пенетрантов входит керосин.

Алгоритм проверки сварного шва сводится к нескольким несложным действиям. Шов с двух сторон очищается от грязи, окалины и шлака. Одна из сторон выбирается для наблюдения и покрывается водным раствором мела (на 1 литр воды берется 400 г порошка). Для увеличения скорости высыхания суспензии можно шов просушить потоком горячего воздуха. Обратная сторона поверхности обильно смачивается керосином. Необходимо процедуру смачивания повторить 2-3 раза с интервалом в 15-30 минут.

Количество повторений и интервал зависят от толщины металла. Смачивание проводится любым доступным способом (ветошью, кистью, краскопультом). Протечка керосина станет заметной на стороне, покрытой меловой суспензией. Со временем появятся темные точки или полосы. Необходимо сразу после их появления зафиксировать места дефектов, иначе керосиновые пятна расплывутся, и трудно будет определить локализацию трещины, свища или поры.

Испытание может занять несколько часов. Чем выше температура окружающей среды, тем меньшей вязкостью обладает керосин. Следовательно, при повышенной температуре процесс оценки качества шва пройдет быстрее. Керосин преимущественно используют при проверке стыковых соединений. Швы, выполненные внахлест, подобным образом проверить гораздо проблематичнее.

Во время изготовления или ремонта различных емкостей, трубопроводных систем, пневматических систем к сварному шву предъявляются не только требования прочности, но и герметичности. Проверка на проницаемость может осуществляться разными способами, среди которых выделяют гидравлические и пневматические. Основная цель такой проверки – установить наличие сквозных пор, через которые впоследствии жидкость или газ будут выходить из резервуара.

В качестве вещества для испытаний применяется воздух, азот, вода или масло. Обычно нормального давления бывает недостаточно, поэтому создают избыточное давление, чтобы картина дефектов была более наглядной. При использовании пневматического способа исследуемая емкость наполняется газом (воздухом, инертным газом, азотом). Газ доводится до давления, превышающего рабочее в полтора раза. Чтобы визуально наблюдать утечку, наружную поверхность шва смачивают мыльным раствором. При наличии дефекта будут образовываться пузырьки. Если испытания проводятся при отрицательной температуре, мыльный раствор наводят на спирту.

Во время испытания необходимо следить за давлением и не превышать определенной нормы. Обычно в резервуар монтируют манометр и перепускной предохранительный клапан. Малогабаритные резервуары наполняют воздухом и погружают в воду, не смазывая мыльным раствором. Вышедший воздух в воде будет образовывать пузырьки.

К пневматическому способу контроля на проницаемость относится проверка аммиаком. Шов покрывается марлей или бинтом, пропитанным фенолфталеином. С обратной стороны шва подается смесь из аммиака и воздуха. Если аммиак проходит сквозь шов насквозь, то бинт окрашивается в красный цвет. Этот способ считается достоверным.

Самый примитивный способ пневматического контроля связан с обдувом шва воздухом. Обратную сторону соединения необходимо предварительно смазать мыльным раствором.

Для реализации гидравлического контроля полость заполняют жидкостью, обычно маслом или водой. Здесь также подразумевается проведение испытаний под давлением, превышающим рабочее значение на 50-100%. Чтобы выявить протечки достаточно выдержать емкость в таком состоянии около 10 минут. Параллельно с этим шов и околошовная зона обстукивается равномерно молотком. Если нет возможности создать избыточное давление, то емкость с жидкостью следует выдержать не менее двух часов.

Магнитная

В технологии проведения магнитной дефектоскопии применяется воздействие магнитного поля на ферромагнетики. Специальный прибор является источником магнитного поля. Линии магнитной индукции при прохождении через металл с дефектом искривляются. Остается лишь только обнаружить эти изменения.

Индикатором служит ферромагнитный порошок, который в сухом или растворенном в воде виде наносится на поверхность. В местах образования трещин происходит скопление этого порошка. Более наглядная визуализация дефектов возможно при использовании специальной ферромагнитной ленты. Она накладывается на поверхность, а затем просматривается через прибор.

Минусом данной технологии является избирательность метода к материалу поверхностей. Например, детали из никеля, хрома, алюминия или меди проверить невозможно.

Ультразвуковая

Ультразвуковая волна обладает проникающей способностью и может отражаться от границы раздела сред, в которых звук по-разному распространяется. Это свойство лежит в основе данного метода. Устройство состоит из источника и приемника ультразвуковой волны. Если внутри металла нет дефектов, то рассчитывается скорость прохождения звука сквозь деталь в прямом и обратном направлении. При наличии трещин или пор отразившаяся от нижней грани волна придет с искажением. Существует специальная классификация полученных картин, позволяющая различать разные виды дефектов.

Ультразвуковая дефектоскопия по своей популярности и применимости превосходит магнитную и радиационную. В качестве недостатка выделяется сложная система раскодирования сигнала. Для проведения исследования требуется особая квалификация мастера. Ограничение на применение описанного метода связано с крупнозернистой структурой металлов. Не подлежат исследованию аустенитные стали и чугун.

Радиационная

Радиационная дефектоскопия по своему принципу напоминает рентгеновское обследование. Выделившиеся в процессе ядерной реакции гамма-лучи обладают высокой проникающей способностью. Проходя через материал, излучение попадает на фотопластинку. После ее проявления под микроскопом можно исследовать картину распределения дефекта в металле.

Интересующий вопрос о вредности гамма-излучения остается актуальным. Несмотря на предусмотренные средства защиты, организм человека получает повышенную долю облучения. Если добавить дороговизну оборудования, станет ясно, что данный способ не является приоритетным.

Проверка качества сварки | Американская сварка трением

Проверка качества сварки | Американская сварка трением

Разрушающие испытания

Разрушающие испытания сварных швов включают физическое разрушение компонентов, сваренных трением. Для оценки характеристик сварного шва можно использовать различные методы испытаний. Мы проводим эти испытания на всех сварных швах прототипа в соответствии с требованиями заказчика.

Выборочный контроль производственных сварных швов проводится до:

  • Квалификация характеристик сварки
  • Устранение неполадок с помощью анализа отказов
  • Исследование процессов инспекции для улучшения или проверки существующих методов тестирования

Проверка качества сварного шва поперечным сечением

  • С помощью испытания на макротравление (и в зависимости от основного материала(ов), соединяемых в сварном шве) на поверхность поперечного сечения наносится слабокислотная смесь.
  • Полученное травление обеспечивает превосходное изучение внутренней структуры сварного шва, что также полезно при обнаружении проблем со сваркой.

Крупный план зоны сварки трением

Испытание на изгиб в действии

Выявление проблем с целостностью

  • Глубина проникновения
  • Отсутствие сплава
  • Недостаточное проникновение корня
  • Внутренняя пористость
  • Трещины или включения

Дополнительные испытания могут применяться для подтверждения пластичности, прочности сварных соединений, прочности на растяжение или любого наличия шлаковых включений или нарушений качества сварного шва по всей длине сварного шва.

В зависимости от характеристик, требующих контроля, мы используем различные методы разрушающего контроля сварных швов трением:

  • Испытания на изгиб : свободный изгиб, управляемый изгиб, продольный изгиб, поперечный изгиб
  • Испытание травлением
  • Испытания на твердость : твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу
  • Испытание на удар
  • Испытание на разрыв
  • Испытание на растяжение
  • Проверка крутящего момента

Проверка резьбового стержня

Труба с поперечным сечением

Неразрушающий контроль качества сварки

Ультразвуковой контроль регулярно используется для обеспечения целостности сварных швов.Этот тест проводится в соответствии с требованиями заказчика.

Неразрушающий контроль также включает проверку сварных компонентов, подвергая их требуемым условиям эксплуатации для определения пригодности. Эти тесты предназначены для выявления дефектов, которые могут ухудшить качество обслуживания. Они не разрушат и не изменят структуру или внешний вид детали, сваренной трением.

Видео о сварке трением

Неразрушающий контроль

Проверка качества

Обеспечение соблюдения сварщиками определенных процедур является важным шагом в общей системе качества сварки.

Существует ряд причин для осмотра сварного шва, наиболее фундаментальная из которых заключается в том, чтобы определить, достаточно ли его качество для предполагаемого применения. Для оценки качества сварного шва необходимо иметь форму измерения для сравнения его характеристик и квалифицированного специалиста для проведения оценки. Нецелесообразно оценивать качество без определенной формы критерии приемлемости. Это также нецелесообразно для человека, который плохо разбирается в необходимых процедурах для выполнения этой задачи.

Оценка характеристик сварного шва включает размер сварного шва и наличие несплошностей. Размер сварного шва может быть чрезвычайно важным, поскольку он часто напрямую связан с прочностью и связанными с ней характеристиками. Сварные швы меньшего размера могут не выдерживать напряжения, прилагаемые во время эксплуатации, а сварные швы большего размера могут создавать концентрации напряжений или способствовать потенциальной деформации сварного шва. сварной компонент.

Выявление несплошностей сварного шва также важно, потому что дефекты внутри сварного шва или рядом с ним, в зависимости от их размера или расположения, могут помешать выполнению сварным швом своей предполагаемой функции.Когда несплошности имеют неприемлемый размер или находятся в недопустимом месте, они называются дефектами сварки и могут вызвать преждевременное разрушение сварного шва из-за снижения прочности или возникновения напряжения. концентрации в свариваемом компоненте.

Определение качества сварки

Критерии приемлемости качества сварки могут исходить из ряда источников. Чертеж или чертеж сварочного производства содержит размеры сварных швов и другие требования к размерам сварных швов, такие как длина и расположение.Эти требования к размерам устанавливаются путем проектных расчетов или берутся из проверенных конструкций, отвечающих требованиям к характеристикам сварного соединения.

Количество допустимых и недопустимых несплошностей сварного шва для проверки сварки обычно получают из норм и стандартов по сварке. Сварочные нормы и стандарты были разработаны для многих типов сварочных работ. Важно выбрать стандарт сварки, предназначенный для использования в конкретной отрасли или области применения, в которой вы участвуете.

Обязанности инспектора по сварке

Контроль сварки требует знания чертежей сварных швов, символов, конструкции соединений, процедур, норм и стандартных требований, а также методов контроля и испытаний. По этой причине многие правила и стандарты сварки требуют, чтобы инспектор по сварке имел формальную квалификацию или обладал необходимыми знаниями и опытом для проведения проверки.

Проверка сварки настолько хороша, насколько хорош человек, проводящий испытания. Вот несколько вещей, которые должен знать инспектор по сварке, и задачи, которые он должен уметь выполнять:

  1. Квалификация сварщиков и процедуры сварки. Для квалификации сварщиков и процедур сварки необходимо соблюдать особые процедуры. Процесс квалификации является неотъемлемой частью общей системы качества сварки, и инспектору по сварке часто требуется координировать и проверять эти типы квалификационных испытаний.

    Эти квалификации обычно включают изготовление образцов сварных швов, представляющих сварные швы, которые будут использоваться при производственной сварке. Эти сварные образцы обычно требуют испытаний после завершения. Рентгенография, микротравление, направленные изгибы, поперечное растяжение и надлом — вот некоторые из используемых тестов.Результаты испытаний должны соответствовать или превышать минимальные требования, поскольку предусмотренных в правилах или стандартах по сварке, прежде чем процедура может быть квалифицирована.


  2. Визуальный осмотр. Часто это самый простой, наименее дорогой и наиболее эффективный метод контроля сварки для многих применений, если он выполняется правильно. Инспектор по сварке должен уметь идентифицировать все различные дефекты сварки во время визуального осмотра. Он также должен быть в состоянии оценить, с точки зрения соответствующего кодекса или стандарта сварки, значимость выявленных неоднородностей для принятия или отклонения их во время тестирования и производства.

    Инспектор по сварке с хорошим зрением может быть относительно быстро обучен компетентным инструктором и может оказаться важным активом системы качества сварки (хорошее зрение, очевидно, необходимо для визуального контроля).


  3. Обнаружение поверхностных трещин. Инспектор по сварке иногда требуется для проведения испытаний сварных швов методами обнаружения поверхностных трещин. Ему также, возможно, придется оценить результаты испытаний этих методов тестирования. Инспектор должен разбираться в методах испытаний, таких как контроль проникающей жидкостью и магнитопорошковой дефектоскопией.Кроме того, он должен знать, как используются тесты и что они будут делать. найти.
  4. Радиографический и ультразвуковой контроль сварных швов. Эти два метода контроля входят в группу, известную как неразрушающий контроль (НК). Эти методы контроля используются для проверки внутренней структуры сварного шва, чтобы установить целостность сварного шва, не разрушая сварной компонент. От инспектора по сварке может потребоваться понимание этого типа испытаний и его компетентность в интерпретация результатов.Радиографический и ультразвуковой контроль сварных швов являются двумя наиболее распространенными методами неразрушающего контроля, используемыми для обнаружения несплошностей во внутренней структуре сварных швов. Очевидным преимуществом обоих методов является их способность помочь установить внутреннюю целостность сварного шва без разрушения свариваемого компонента.

    Радиографическое исследование использует рентгеновские лучи, испускаемые рентгеновской трубкой, или гамма-лучи, испускаемые радиоактивным изотопом. Основной принцип рентгенологического исследования тот же, что и для медицинской рентгенографии.Проникающее излучение проходит через твердый объект, в данном случае сварной шов, на фотопленку, в результате чего получается изображение внутренней структуры объекта. Количество энергии поглощается объектом, зависит от его толщины и плотности. Энергия, не поглощенная объектом, вызовет экспонирование рентгенографической пленки. Эти области будут темными при проявлении пленки. Области пленки, подвергшиеся меньшему воздействию энергии, остаются светлее.

    Дефекты внутри сварного шва или рядом с ним могут препятствовать выполнению сварным швом своей предполагаемой функции.

    Таким образом, области сварного шва, где толщина была изменена из-за несплошностей, таких как пористость или трещины, будут отображаться на пленке в виде темных контуров. Включения с низкой плотностью, такие как шлак, будут отображаться на пленке в виде темных участков, а включения с высокой плотностью, например вольфрама, — в виде светлых участков. Все неоднородности обнаруживаются путем просмотра формы и изменения плотности обработанная пленка.

    Ультразвуковой контроль использует механические вибрации, подобные звуковым волнам, но более высокой частоты.Луч ультразвуковой энергии направляется на контролируемый сварной шов. Этот пучок проходит через сварной шов с незначительными потерями, за исключением случаев, когда он перехватывается и отражается несплошностью. Используется ультразвуковой контактный метод отражения импульсов. В этой системе используется преобразователь, который превращает электрическую энергию в механическую. Преобразователь возбуждается высокочастотным напряжением, которое вызывает механическую вибрацию кристалла. Кристаллический зонд становится источником ультразвуковой механической вибрации.

    Эти вибрации передаются на испытуемый образец через связующую жидкость, обычно масляную пленку, называемую контактной жидкостью. Когда импульс ультразвуковых волн достигает разрыва в испытательном образце, он отражается обратно к своей исходной точке. Таким образом, энергия возвращается к преобразователю. Теперь преобразователь служит приемником отраженной энергии. Начальный сигнал или основной взрыв, отраженные эхо-сигналы от несплошностей и эхо-сигналы от задней поверхности образца отображаются в виде кривой на экране электронно-лучевого осциллографа.


  5. Разрушающий контроль сварных швов. Методы разрушения для установления целостности или характеристик сварного шва включают разрезание, изгибание или разрушение сварного компонента и оценку различных механических или физических характеристик. Некоторыми из этих испытаний являются управляемое испытание на изгиб, испытание на макротравление, испытание на растяжение с уменьшенным сечением, испытание на излом и испытание на удар по Шарпи с V-образным надрезом. Эти тесты используются во время процедуры сварки или проверки квалификации сварщика.Инспектору по сварке часто требуется проводить, контролировать или оценивать эти методы испытаний.
  6. Интерпретация деталей сварки и символов сварки. Инспектор по сварке должен уметь читать инженерные и производственные чертежи, а также уметь интерпретировать все детали и символы, содержащие информацию о требованиях к сварке.

Глядя только на некоторые функции инспектора по сварке, легко увидеть, что у инспектора по сварке может быть много обязанностей.Эти обязанности обычно меняются от одной инженерной или производственной среды к другой. Однако основная задача инспектора по сварке — помогать координировать операции по контролю качества сварки в организации.

Одним из основных компонентов успешной системы контроля качества сварки является разработка, внедрение и контроль надежной программы контроля качества сварки. Программа может быть установлена ​​только после завершения оценки требований к качеству сварки или критериев приемки, приобретения знаний о методах контроля и испытаний и использования должным образом квалифицированных и опытных сварщиков. инспекторы.

Контроль качества сварных швов – неразрушающий контроль

По завершении сварки удовлетворительные характеристики сварной конструкции могут быть определены с помощью процедур испытаний. Процедуры контрольных испытаний для проведения испытаний в условиях, аналогичных более тяжелым, чем те, которые имели место для сварных конструкций в полевых условиях. Мы стремимся обсудить здесь испытания качества сварного шва , чтобы оценить сварную конструкцию в инженерных сетях.

Здесь мы собираемся обсудить советы по визуальному осмотру для GMAW и физическому тестированию сварной детали.Эти тесты качества сварки позволяют обнаружить слабые и дефектные материалы, которые можно исправить, прежде чем они будут выпущены для использования в полевых условиях. Эти испытания сварных швов помогают спроектировать сварку и типы оборудования, предотвратить травмы и трудности сварщиков.

Неразрушающий контроль или NDT — это подход к испытаниям, который включает оценку без какого-либо повреждения свариваемого материала. Неразрушающий контроль представляет собой метод, который включает визуальный контроль сварных швов , рентгеновские лучи, ультразвуковой контроль и испытания на проникновение жидкости.Эти тесты экономят время и деньги.

Качество большинства сварных швов можно оценить по той функции, для которой предназначена свариваемая деталь. Вы закрепляете свариваемую деталь на станке, и оборудование работает безотказно, тогда сварной шов считается правильным. Есть способы судить, безупречен ли сварной шов.

1. Распределение сварочного материала –

Равномерное распределение материала сварного шва между двумя скрепляемыми материалами.

2. Без отходов –

Сварной шов не содержит отходов, таких как шлак. Шлак можно легко отделить при охлаждении изделия. Остатки защитного газа, оставшиеся после сварки MIG, можно легко удалить. Сварка TIG известна как чистая сварка, и если на ней видны отходы, это означает, что свариваемый материал не был должным образом очищен.

3. Пористость/пористые отверстия –

Поверхность шва нужна ровная, ровная, без пористых отверстий.Эти пористые отверстия приводят к ослаблению структуры, что указывает на то, что основной металл не был должным образом очищен или имеет оксидное покрытие. В случае процесса сварки MIG или TIG эта пористость является признаком неправильного использования защиты, поскольку это неправильное использование может привести к пористости.

4. Герметичное соединение –  

Ослабление соединения всегда указывает на проблему со сваркой. При автогенной сварке в кислородно-ацетиленовой и аргонодуговой сварке, когда присадочный материал не используется, сварной шов должен быть герметичным.Зазор не представляет особых проблем при других видах сварки, так как зазор заполняется присадочным материалом. В противном случае зазор является проблемой качества и слабым сварным швом.

5. Герметичный сварной шов –

При ремонте изделия, содержащего жидкость, утечка в сосуде является очевидным способом обнаружения проблемы. Для сосуда, содержащего газ, тестирование проводится путем помещения мыльных пузырей на сосуды для обнаружения утечки, как в шприце.

6. Прочность сварного шва –

Это требуется в большинстве ситуаций.Самый простой способ обеспечить прочность — это выбрать присадочный металл и наплавить электроды с рейтингом, превышающим требуемую прочность.

Другие методы визуального осмотра сварных швов включают перед сваркой в ​​качестве корневой поверхности, угол скоса, зазор, посадку соединения. Во время сварки скорость расхода электрода, расход металла, звук дуги, свечение дуги. После сварки подрезы, точечные отверстия, непровар корня, чрезмерное разбрызгивание, размеры шва. Мы обсудим их на следующих страницах.

Ультразвуковой контроль

Распространенные дефекты сварки

1. Неполное проникновение

Неполный провар происходит, когда присадочный материал и основной металл не сплавляются вместе в корне сварного соединения. Завершение разделочной сварки с наплавленным материалом и основным металлом не полностью соединилось в корне желаемого соединения. Наиболее распространенной причиной этого неполного провара является неподходящая конструкция сварного шва, не подходящая для процесса сварки.Когда мы завариваем канавку только с одной стороны, возможно неполное проплавление из-за следующих условий.

Размер притупленной поверхности слишком велик, хотя прикорневое отверстие достаточного размера.

  • Причиной может быть слишком маленькое раскрытие корня
  • Слишком маленький угол V-образной канавки
  • Электрод большего размера
  • Очень высокая скорость перемещения
  • Причиной может быть слишком низкий сварочный ток

2.Отсутствие соединения и слияния

Сбой процесса сварки происходит из-за отсутствия соединения и сплавления между слоями сварного шва и основного металла. Наплавленный металл прокатывается по поверхности пластины и называется перекрытием. Отсутствие стыковки и сращения обусловлено следующими условиями.

  • Основной металл и наплавленный металл не нагреваются до температуры плавления.
  • Когда флюсование выполнено неправильно и не растворяет оксид и другие инородные материалы в металле, подлежащем плавлению.
  • Пыль и грязные поверхности пластин.
  • Неподходящий тип и размер электрода.
  • Неправильная регулировка тока.

3. Подрезка основного металла

Выжигание основного металла называется подрезкой. Причинные причины следующие

  • Слишком высокая регулировка тока
  • Слишком длинный дуговой промежуток
  • Неудачное заполнение кратера наплавленным металлом

4. Шлаковое включение

Шаровидные и удлиненные карманы оксида металла и других соединений называются шлаковыми включениями.Они приводят к пористости металла шва. При дуговой сварке шлаковые включения состоят из покрытий электродов, флюсов и других материалов. Отсутствие удаления шлака при многослойной сварке приводит к шлаковым включениям. Это шлаковое включение можно предотвратить следующим образом:

  • Всегда правильно подготавливайте канавку и свариваемый материал перед укладкой каждого валика.
  • Удалить весь шлак.
  • Шлак должен подняться над сварочной ванной, чтобы удалить его.
  • Никогда не оставляйте никаких контуров, которые трудно полностью проварить при дуговой сварке.

5. Пористость

Пористость определяется как карманы, в которых нет твердого материала. Отличие шлака в том, что он содержит газ, а не твердое вещество. Газ здесь получен из:

  • Газ, выделяющийся при охлаждении сварки, так как растворимость снижается, температура падает.
  • Газ как побочный продукт химической реакции в сварном шве.

Пористости можно избежать и предотвратить с помощью:

  • Подрез и перегрев металла шва.
  • Текущая настройка слишком высока.
  • Дуга слишком длинная.

Визуальный контроль сварных швов

Осмотр открытым глазом или визуальный осмотр сварки — это неразрушающий контроль (НК), при котором качество сварного шва оценивается с помощью глаз на наличие дефектов поверхности. Это наиболее распространенный метод оценки качества сварки.

Преимущества неразрушающего контроля для качества сварки
  • Недорого только за счет рабочей силы.
  • Малобюджетное оборудование.
  • Питание не требуется.
  • Быстрое обнаружение дефектов сварки помогает снизить стоимость ремонта, если они не обнаружены на ранней стадии.
Недостатки неразрушающего контроля при сварке
  • Необходимо хорошее зрение.
  • Требуется обучение инспектора.
  • Возможность отсутствия внутренних дефектов.
  • Только инспектор может зафиксировать дефект и зафиксировать их.
  • Возможна ошибка человека.

Этапы визуального контроля качества сварки
  1. Отработайте и установите процедуры для последовательного подхода в приложении.
  2. Осмотрите сварочный материал в самом начале процесса.
  3. Следим за качеством после сварки материала.
  4. Полная проверка на финишной прямой.
  5. Отметьте все дефекты сварного шва, удалите и отремонтируйте сварной шов.

Оборудование для визуального контроля качества сварки

Для визуального контроля качества сварных швов требуется несколько типов оборудования малого или большого размера.

1. Ручной калибр для угловых сварных швов по меркам.

  • Плоский шов
  • Выпуклый или закругленный наружу шов
  • Вогнутый или закругленный внутрь

2. Защитные очки с карманным смотровым стеклом и затемненной линзой для наблюдения за процессом сварки.

3. Лупы согласно требованию.

4. Фонарик

5. Молотком и зубилом удалить шлак и тщательно осмотреть сварной шов.

6.Пирометр температурного оборудования, темпельстик для измерения предварительного нагрева, промежуточного и последующего нагрева.

7. Магнит для определения типа металла

8. Рулетка

9. Суппорта

Визуальный осмотр сварных швов
  • Внимательно изучите чертежи.
  • Узнайте положение сварного шва и его соответствие спецификациям. Внимательно следите за вертикальным направлением сварного шва.
  • Посмотрите символов угловой сварки .
  • Процедура должна соответствовать нормам и спецификациям сварки.

Контроль сварных материалов

Следующие шаги должны быть обеспечены для проверки качества сварки для проверки сборки:

  • Сканировать на соответствие.
  • Проверьте выравнивание приспособлений и приспособлений на наличие брызг от предыдущей работы и полностью очистите их.
  • В случае прихватки проверьте качество, так как там должен быть тот же электрод, что и при основной сварке.
  • Изучите использование предварительного нагрева, так как он замедляет скорость охлаждения и приводит к минимальным искажениям.

Проверка сварочного оборудования
  • Сканирование повреждений кабелей, электрододержателя и заземляющих зажимов.
  • Сканирование напряжения дуги.
  • Просканируйте амперметр на наличие диапазона наших рабочих спецификаций.

Визуальный контроль сварки во время сварки
  • Проверьте размер электрода, его тип и условия хранения, так как низкоуглеродистый электрод нуждается в стабилизирующей печи.
  • Проверьте корневой проход, чтобы определить его склонность к взлому.
  • Сканируйте каждый проход сварки и ищите подрезы и требуемые формы. Обязательно тщательно очищайте сварной шов между каждым проходом.
  • Следите за воронками, которые нужно заполнить.
  • Последовательность и размер сварных швов зонда, определяемые датчиками.

Визуальный контроль после сварки
  • Отсканируйте сварной шов на наличие кода и стандарта.
  • Отсканируйте размер с калибрами и отпечатками.
  • Осмотрите отделку сварного шва и его контур.
  • Осмотрите трещины на наличие стандартов.
  • Следите за перекрытием.
  • Следите за подрезом.
  • Датчик приемлемого уровня брызг.

Визуальный контроль газовой сварки

Качество сварки газовой сваркой при контроле имеет следующие критерии:

  1. Необходимо поддерживать постоянную ширину сварного шва. Две кромки сварного шва должны располагаться на прямых параллельных линиях.
  2. Поверхность сварного шва должна быть слегка выпуклой с добавлением около 1,6 мм над поверхностью основного металла. Эта выпуклость должна быть равномерно ровной по всей длине, местами не высокой и не низкой.
  3. Поверхность сварного шва имеет мелкую и равномерно расположенную рябь. Не должно быть чрезмерной окалины, брызг и ямок.
  4. Нет, подрез или нахлест по краям сварного шва.
  5. Должна быть полная смесь стартов и остановок до неузнаваемости.
  6. Кратеры в конце сварного шва должны быть полностью заполнены без признаков каких-либо отверстий, трещин и ямок.

Контроль сварки стыкового соединения

В случае стыкового соединения осмотрите обратную сторону сварного шва, чтобы оценить полное проплавление, проходящее через корень соединения. На задней стороне должен образоваться крошечный выступ, чтобы судить о полном проникновении через корень стыковых соединений.

Испытание сварных швов внахлестку и тавровому соединению

Сращение и проникновение корня этих нахлесточных и Т-образных соединений можно оценить, оказывая давление на верхнюю пластину до тех пор, пока она не согнется вдвое.Если проникновение не полностью через корень, то пластина расколется в месте соединения при изгибе. В случае с пластиной приработки судите о степени сплавления и провара, так как полного проплавления и проплавления нет.

Заключительные слова

Успешная система контроля качества сварки нуждается в индукции и полном контроле этой программы контроля. Для создания программы требуется полная оценка требований к качеству сварки, ее приемка, знание методов контроля и деталей методов сварки, а также введение квалифицированного и опытного инспектора по сварке.

Разработайте систему оценки качества с заданными критериями приемки и специалистом, обладающим знаниями и опытом, для установления качества. Уделите несколько минут, чтобы написать здесь свои комментарии и мысли.

Похожие сообщения

Неразрушающий контроль (НК)

Методы неразрушающего контроля

Введение в неразрушающий контроль

Что такое проверка качества сварных швов?- 10 Распространенные дефекты сварных швов

Проверка качества сварных швов

Чтобы обеспечить удовлетворительные характеристики сварной конструкции, качество сварных швов должно определяться с помощью соответствующих процедур испытаний.Поэтому они проходят контрольные испытания в таких же или более суровых условиях, чем те, с которыми сталкиваются сварные конструкции в полевых условиях.

На этой странице приведены советы по визуальному осмотру. На следующих страницах описаны методы контроля GMAW и физические испытания сварных швов.

Эти тесты выявляют слабые или дефектные участки, которые можно исправить до того, как материал будет выпущен для использования в полевых условиях. Испытания также определяют надлежащую схему сварки артиллерийского оборудования и предотвращают травмы и неудобства для персонала.

NDT относится к неразрушающему контролю. Это подход к испытаниям, который включает в себя оценку сварного шва без его повреждения. Это экономит время и деньги, включая использование дистанционного визуального контроля (RVI), рентгеновских лучей, ультразвукового контроля и контроля проникновения жидкости.

Качество большинства сварных швов проверяется в зависимости от функции, для которой они предназначены. Если вы закрепляете деталь на станке, если станок работает исправно, то сварной шов часто считается правильным. Есть несколько способов определить правильность сварного шва:

  • Распределение: Сварной материал равномерно распределяется между двумя соединяемыми материалами.
  • Отходы: Сварной шов не содержит отходов, таких как шлак. Шлак после охлаждения должен отслаиваться от изделия. Он должен легко удаляться. При сварке MIG любые остатки защитного газа также должны быть удалены без особых проблем. TIG, будучи самым чистым процессом, также должен быть безотходным. В TIG, если вы видите отходы, это обычно означает, что свариваемый материал не был тщательно очищен.
  • Пористость: Поверхность сварного шва не должна иметь неровностей или пористых отверстий (так называемая пористость).Дырки способствуют слабости. Если вы видите отверстия, это обычно указывает на то, что основной металл был загрязнен или имел оксидное покрытие. Если вы используете MIG или TIG, пористость указывает на то, что при сварке требуется больше защитного газа. Пористость в алюминиевых сварных швах является ключевым показателем недостаточного использования газа.
  • Герметичность: Если соединение неплотное, это указывает на проблемы со сваркой. При кислородно-ацетиленовой сварке, если используется автогенная сварка, где нет присадочного материала, сварной шов должен быть герметичным.То же самое для автогенной сварки TIG. Зазор не так критичен в других типах сварных швов, поскольку любой зазор заполняется присадочным материалом. Тем не менее, пробелы, как правило, указывают на потенциальную проблему качества.
  • Защита от утечек: Если вы ремонтируете элемент, содержащий жидкость, утечка — это верный (и очевидный) способ убедиться в наличии проблемы. То же самое для чего-то, что будет содержать газ. Один из методов тестирования заключается в использовании мыльных пузырей для выявления проблем (можно легко применить с помощью пульверизатора.
  • Прочность: Большинство сварных швов должны иметь требуемую прочность. Один из способов обеспечить надлежащую прочность — начать с присадочного металла и электрода, которые выше ваших требований к прочности.

Другие проверки с использованием визуальных методов включают проверку перед (притупление, зазор, угол скоса, посадка в стыке), во время (расход электрода, течение металла, звук дуги и свет) и после сварки (подрез, непровар корня, проколы, чрезмерное разбрызгивание, размеры сварного шва).

Визуальный контроль (ВТ)

Визуальный контроль — это процесс проверки качества сварного шва методом неразрушающего контроля (НК), при котором сварной шов исследуется глазом для определения дефектов поверхности. Это наиболее распространенный метод проверки качества сварки.

Преимущества неразрушающего контроля качества сварных швов:
  • Недорогой (обычно только трудозатраты)
  • Недорогое оборудование
  • Не требует электроэнергии Ранние

Недостатки:
  • Обучение инспектора Нужна
  • Хорошее зрение требуется или зрение, исправленные до 20/40
  • могут пропустить внутренние дефекты
  • Отчет должен быть записан инспектором
  • Открыть для человеческой ошибки

Этапы визуального контроля качества сварного шва

Практика и разработка процедур для последовательного применения подхода

  1. Осмотр материалов перед сваркой
  2. Проверка качества сварного шва при сварке
  3. Проверка после завершения сварки
  4. Обозначение проблем и ремонт сварного шва
  5. 2 Визуальный осмотр D Сварка
    • Проверка электродов на предмет размера, типа и условий хранения (электроды с низким содержанием водорода хранятся в стабилизирующей печи)
    • Проверяйте корневой шов на склонность к растрескиванию
    • Проверяйте каждый проход сварки.Ищите подрез и требуемый контур. Убедитесь, что сварной шов тщательно очищается между каждым проходом.
    • Проверить наличие кратеров, которые необходимо заполнить
    • Проверить последовательность сварки и размер. Датчики используются для проверки размера.

    Осмотр после сварки
    • Проверьте сварные швы от кода и стандарты
    • Проверить Размер с датчиками и отпечатками
    • Проверка и контур
    • Проверка для трещин по сравнению с стандартами
    • Проверка накрытия
    • Проверка undercut
    • допустимый уровень разбрызгивания

    10 распространенных дефектов сварки, о которых следует знать

    Что такое дефекты сварки?

    Дефекты сварки можно определить как неровности, образовавшиеся в данном металле сварного шва из-за неправильного процесса сварки или неправильных схем сварки и т. д.Дефект может отличаться от желаемой формы, размера и предполагаемого качества сварного шва.

    Дефекты сварки могут возникать как снаружи, так и внутри металла сварного шва. Некоторые из дефектов могут быть допущены, если они находятся в допустимых пределах, но другие дефекты, такие как трещины, никогда не допускаются.

    Инженерия всегда признавала наличие дефектов и работу с допусками. Терпимость — это термин, определяющий степень приемлемости перед несовершенством. Таким образом, любой допуск должен быть определен только для определенного применения, процесса и используемого материала.

    Несовершенствами считаются любые различия относительно проекта строения. Они неизбежны в технике, но не все из них следует рассматривать как неприемлемые.

    Что такое несплошности сварного шва?

    Несплошность – нарушение типичной физической структуры материала, резко изменяющее его свойства. Таким образом, простое изменение свойств не характеризует разрыв. Однако дефектами сварки следует считать только несплошности, превышающие предел допуска.

    Таким образом, сварной шов с определенной трещиной может считаться одобренным или не одобренным для различных применений.

    Типы дефектов сварки

    Теперь, когда вы знаете, как выявлять дефекты сварки, мы научимся определять, с каким дефектом сварки мы имеем дело. Каждый из них имеет свои особенности и требует разного подхода к ремонту.

    • Отсутствие слияния или неполного Fusion
    • SLOSCUT
    • SLAG включения
    • Spatter
    • трещины
    • пористость
    • Перекрытие
    • WARPAGE
    • сжигают через

    1.Неполный или неполный провар

    Неполный провар возникает, когда корень валика сварного шва не достигает корня стыка для сваривания противоположной поверхности детали. Чтобы исправить эту неоднородность, вы можете увеличить силу тока, уменьшить скорость сварки или изменить геометрию соединения.

    Причины:
    • Слишком большое расстояние между свариваемыми металлами.
    • Вы перемещаете буртик слишком быстро, что не позволяет достаточному количеству металла попасть в соединение.
    • Вы используете слишком низкую силу тока, в результате чего ток недостаточно силен для плавления металла.
    • Электрод большого диаметра.
    • Несоосность.
    • Неправильное соединение.
    Способы устранения:
    • Используйте правильную геометрию соединения.
    • Используйте электрод подходящего размера.
    • Уменьшить скорость перемещения дуги.
    • Выберите правильный сварочный ток.
    • Проверить правильность выравнивания.

    2.Отсутствие сплавления или неполное сплавление

    Неполное сплавление происходит с локализованным отсутствием сплавления либо на краю соединения, либо на поверхности ранее осажденной нити. Чтобы исправить эту неоднородность, вы можете увеличить ток, уменьшить скорость сварки, изменить геометрию соединения или использовать некоторые хитрости, чтобы избежать магнитного дутья.

    Причины:
    • Низкое тепловложение.
    • Поверхностное загрязнение.
    • Неправильный угол наклона электрода.
    • Диаметр электрода не соответствует толщине свариваемого материала.
    • Слишком высокая скорость движения.
    • Сварочная ванна слишком большая и движется впереди дуги.
    Способы устранения:
    • Используйте достаточно большой сварочный ток с соответствующим напряжением дуги.
    • Перед началом сварки очистите металл.
    • Не допускайте заливки сварочной дуги расплавленным расплавом.
    • Используйте правильный диаметр и угол электрода.
    • Уменьшение скорости отложения

    3. Подрезка

    Возникает при углублении, похожем на насечку, у основания шнура. Чтобы исправить эту неоднородность, можно уменьшить силу тока или скорость сварки.

    Этот дефект сварки представляет собой образование канавки на кромке сварного шва, уменьшающее толщину поперечного сечения основного металла. Результатом является ослабление сварного шва и заготовки.

    Причины:
    • Слишком большой сварочный ток.
    • Слишком высокая скорость сварки.
    • Использование неправильного угла, который будет направлять больше тепла на свободные края.
    • Электрод слишком большой.
    • Неправильное использование газовой защиты.
    • Неправильный присадочный металл.
    • Плохая техника сварки.
    Способы устранения:
    • Используйте правильный угол наклона электрода.
    • Уменьшить длину дуги.
    • Уменьшите скорость перемещения электрода, но она не должна быть слишком медленной.
    • Выберите защитный газ с правильным составом для типа материала, который вы будете сваривать.
    • Использование правильного угла наклона электрода, чтобы больше тепла направлялось на более толстые компоненты.
    • Использование правильного тока, уменьшая его при приближении к более тонким участкам и свободным краям.
    • Выберите правильную технику сварки, не связанную с чрезмерным переплетением.
    • Использование многопроходной технологии

    4. Шлаковые включения

    Возникают при удержании твердых материалов, металлических или нет, в металле сварного шва. Причины – недостаточная очистка поверхности сварного шва между проходами.Это также может произойти при однопроходных сварных швах, когда шлак скапливается в корне и у основания шва.

    Шлаковые включения являются одним из дефектов сварки, которые обычно хорошо видны в сварном шве. Шлак представляет собой стеклообразный материал, который возникает как побочный продукт электродуговой сварки, дуговой сварки с флюсовой проволокой и дуговой сварки под флюсом. Это может произойти, когда флюс, который является твердым защитным материалом, используемым при сварке, плавится в сварном шве или на поверхности зоны сварки.

    Причины:
    • Неправильная очистка.
    • Слишком высокая скорость сварки.
    • Отсутствие очистки сварного шва перед началом нового.
    • Неправильный угол сварки.
    • Сварочная ванна остывает слишком быстро.
    • Слишком низкий сварочный ток.
    Способы устранения:
    • Увеличить плотность тока.
    • Уменьшить быстрое охлаждение.
    • Отрегулируйте угол наклона электрода.
    • Удалите шлак с предыдущего валика.
    • Регулировка скорости сварки.

    5.Брызги

    Брызги возникают при выбросе расплавленных частиц из валика сварного шва. Чтобы исправить этот разрыв, можно уменьшить ток и контролировать нестабильность переноса металла.

    Брызги образуются, когда мелкие частицы сварного шва прилипают к окружающей поверхности. Это особенно распространено при дуговой сварке металлическим газом. Как бы вы ни старались, полностью избавиться от него не получится. Тем не менее, есть несколько способов свести его к минимуму.

    Причины:
    • Слишком высокая рабочая сила тока.
    • Заданное напряжение слишком низкое.
    • Рабочий угол электрода слишком крутой.
    • Поверхность загрязнена.
    • Дуга слишком длинная.
    • Неправильная полярность.
    • Неустойчивая подача проволоки.
    Средства устранения:
    • Очистите поверхности перед сваркой.
    • Уменьшить длину дуги.
    • Отрегулируйте сварочный ток.
    • Увеличьте угол наклона электрода.
    • Соблюдайте полярность.
    • Убедитесь, что у вас нет проблем с кормлением.

    6. Трещина сварного шва

    Среди несплошностей металлургического происхождения можно отметить трещины, которые могут появиться в зоне воздействия сварного шва (зона плавления или зона термического влияния) из-за нескольких факторов, таких как усадка затвердевания металла и роста зерен, и могут быть классифицированы как холодные трещины, трещины затвердевания и трещины повторного нагрева.

    Наиболее серьезным типом дефекта сварки является трещина в сварном шве, и он не допускается почти всеми стандартами в отрасли. Он может появиться на поверхности, в металле сварного шва или в зоне воздействия сильного тепла.

    Существуют различные типы трещин, в зависимости от температуры, при которой они возникают:

    • Горячие трещины: Они могут возникать в процессе сварки или в процессе кристаллизации сварного соединения. Температура в этот момент может подняться более чем на 10000С.
    • Холодные трещины: Эти трещины появляются после завершения сварки и снижения температуры металла. Они могут образоваться через несколько часов или даже дней после сварки. В основном это происходит при сварке стали. Причиной этого дефекта обычно являются деформации в структуре стали.
    • Кратерные трещины: Возникают в конце процесса сварки до того, как оператор закончит проход сварного соединения. Обычно они образуются ближе к концу сварного шва. Когда сварочная ванна остывает и затвердевает, она должна иметь достаточный объем, чтобы преодолеть усадку металла шва.В противном случае образуется кратерная трещина.
    Причины:
    • Использование водорода при сварке черных металлов.
    • Остаточное напряжение, вызванное усадкой при затвердевании.
    • Загрязнение недрагоценных металлов.
    • Высокая скорость сварки, но малый ток.
    • Без предварительного нагрева перед началом сварки.
    • Плохая конструкция соединения.
    • Высокое содержание серы и углерода в металле.
    Способы устранения:
    • Предварительно нагрейте металл по мере необходимости.
    • Обеспечить надлежащее охлаждение зоны сварки.
    • Используйте правильную конструкцию соединения.
    • Удаление загрязнений.
    • Используйте подходящий металл.
    • Убедитесь, что сварка имеет достаточную площадь поперечного сечения.
    • Используйте правильную скорость сварки и силу тока.
    • Чтобы предотвратить появление трещин в кратере, убедитесь, что кратер правильно заполнен.

    7. Пористость

    Возникает при образовании пузырьков газа, удерживаемых в зоне расплава. Это может происходить внутри, а также на поверхности.Для исправления этой неоднородности можно скорректировать расход защитного газа и использовать газы лучшего качества (с большей чистотой по своему составу).

    Пористость возникает в результате загрязнения металла шва. Захваченные газы создают заполненный пузырьками сварной шов, который становится слабым и со временем может разрушиться.

    Причины:
    • Недостаточный раскислитель электрода.
    • Использование более длинной дуги.
    • Наличие влаги.
    • Неправильный газовый щит.
    • Неправильная обработка поверхности.
    • Использование слишком большого расхода газа.
    • Загрязненная поверхность.
    • Наличие ржавчины, краски, смазки или масла.
    Способы устранения:
    • Очистите материалы перед началом сварки.
    • Используйте сухие электроды и материалы.
    • Используйте правильное дуговое расстояние.
    • Проверьте расходомер газа и убедитесь, что он оптимизирован в соответствии с требованиями с правильными настройками давления и расхода.
    • Уменьшите скорость перемещения дуги, что позволит выйти газам.
    • Используйте правильные электроды.
    • Используйте правильную технику сварки.

    8. Нахлест

    Нахлест возникает, когда поверхность сварного шва выходит далеко за выступ сварного шва. В основном это вызвано использованием слишком больших электродов или плохой техникой сварки.

    Причины:
    • Неправильный метод сварки.
    • Этот дефект может возникнуть при использовании больших электродов.
    • Высокий сварочный ток
    Средства правовой защиты:

    9.Коробление

    Коробление — это нежелательное изменение формы и положения металлических деталей. Это происходит при неправильном использовании тепла и вызвано сужением/расширением свариваемых деталей.

    Причина:
    • Неправильный угол горелки.
    • Использование большого электрода:
    • Неправильная техника сварки
    Способы устранения:
    • Использование горелки под правильным углом может уменьшить нагрузку на металл
    • Использование маленького электрода также может уменьшить образование кратера.
    • Используйте правильную технику.

    10. Прожог

    Если металл шва проникает в основные детали, говорят о прожоге. Это обычная несплошность при сварке тонких деталей. Это происходит, когда корневое отверстие слишком велико или используется слишком большое напряжение.

    Как узнать, является ли это разрывом сварного шва или дефектом сварки

    Неровный шов легко распознать, поскольку он выглядит как прерывание нормального потока.Он также известен как дефект сварного шва и может быть обнаружен в металле сварного шва или в основном металле. Неоднородность металла шва возникает из-за неправильной схемы сварки или техники сварки. Он может отличаться от формы и толщины сварного шва и, в конечном счете, от качества.

    Как правило, разрывов следует избегать и устранять, но они незначительно менее серьезны, чем дефект сварки. Тем не менее, если вы обнаружите разрыв сварного шва, вам необходимо его исправить.

    Тем не менее, группа несплошностей сварного шва может стать дефектом сварного шва, если они превышают пределы, указанные в вашем проекте.Это зависит от вашей страны, материала и типа окружающей среды, в которой вы находитесь.

    В конечном счете, наиболее эффективным способом проверки сварочных работ, особенно в ограниченном пространстве, является использование сварочной камеры. Вот несколько видео примеров того, как это работает.

    Выявление дефектов сварки до того, как станет слишком поздно

    Невозможно переоценить важность своевременного выявления дефектов сварки. Даже малейший дефект может привести к катастрофе. От заботы о технике сварки до сварочного тока и контроля, сварка — это сложное ремесло, требующее самого пристального внимания.

    Вложение средств в правильные инструменты позволит легко и безопасно выполнять работу. Для компаний в нефтяной, газовой и горнодобывающей промышленности крайне важно понять, как определить наиболее распространенные дефекты сварки, чтобы они могли действовать.

    СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

    Проверка качества сварки Обновлено: 06 июня 2021 г.

    Чрезвычайно важно убедиться в качестве сварного шва. Сварка, которая не соответствует надлежащим стандартам, представляет серьезную опасность, возможно, даже опасную для жизни.Поэтому очень важно проверять качество сварки.

    Что интересно, так это то, что качество часто проверяется еще до проведения процедур тестирования. Казалось бы логичным, чтобы проверка таких вещей, как пористость или распределение, была бы частью процедуры тестирования, но это не так. Вместо этого проверка качества сварного шва начинается с поиска дефектов или слабых мест, которые представляют серьезную опасность для целостности сварного шва.

    Проведение проверки сварных швов

    Для выявления проблем это делается визуально.В этой конкретной статье рассматривается проверка сварного шва GMAW, но она может быть применена ко многим различным типам выполненных сварных швов. Целью этого осмотра является определение слабых или дефектных участков, которые необходимо исправить.

    Причина, по которой эта проверка проводится до тестирования, заключается в экономии времени и снижении затрат. Если подумать, выполнение этой проверки имеет большой смысл. Учтите, что если уже есть слабое место, которое можно увидеть до проведения испытания, можно сэкономить деньги на разрезании секции или проверке конкретного участка сварки, поскольку дефект уже обнаружен.

    Вот почему сварщику имеет смысл провести тщательный осмотр и осмотр зоны сварки. Для этого не требуется никакого оборудования, хотя может иметь смысл иметь увеличительное стекло или подобный тип земли, чтобы помочь найти пористые участки. При проведении осмотра вам следует искать следующие вещи:

    Распределение

    Распределение сосредоточено на двух основных направлениях. Первый из них заключается в равномерном распределении сварочного материала по всему стыку.Во-вторых, два материала были соединены должным образом. Это особенно важно, если один материал вплавляется в другой. Если есть участки, где сварной шов распределен неравномерно, он может представлять собой ослабленную зону, что представляет опасность.

    Отходы

    Вы хотите проверить, чтобы в зоне сварки не было никаких отходов, таких как флаг. Когда горка остынет, ее будет легко отделить. Это верно для большинства типов сварных швов. Если вы видите, что имеется большое количество шлака, который необходимо очистить, это часто связано с тем, что материал не был должным образом очищен перед выполнением сварки.

    Пористость

    Один из наиболее важных дефектов, который необходимо проверить, — наличие пористых отверстий, обычно называемых пористостью. Эти отверстия представляют собой слабые места в зоне сварки. Обычно это происходит из-за загрязнения основного металла или наличия на нем оксидного покрытия. Если вы выполняете сварку MIG или TIG и обнаруживаете пористость, часто бывает так, что при выполнении сварки требовалось больше защитного газа. В случае алюминиевых сварных швов образование пористости является основным показателем того, что было использовано недостаточное количество газа.

    Герметичность

    Одним из факторов, на который следует обратить пристальное внимание, является герметичность сварного шва. Одной из областей, где это часто происходит, является сварка кислородно-ацетиленовым швом. Что происходит с автогенными сварными швами, где не используется присадочный материал, так это то, что образуется зазор. Это может быть очень опасно, так как дает дефекты сварного шва, которые его ослабляют.

    Герметичный

    Если вы выполняете сварку, при которой жидкость удерживается в емкости или задерживается материалом, то это один из самых простых типов сварных швов для поиска дефектов.Если появляется какая-либо утечка, это явный признак того, что в самом сварном шве есть дефект. Вы также можете выполнить этот тип проверки с помощью мыльных пузырей, которые можно разбрызгивать по зоне сварки.

    Прочность

    Одним из основных испытаний, которые необходимо проводить на сварных швах, является проверка их соответствия требованиям прочности. Есть несколько деструктивных методов, которые можно использовать для проверки. Проверьте методы, которые могут помочь вам в этом процессе.

    Общие дефекты сварки

    Существует несколько распространенных типов дефектов сварки. Вот некоторые из примеров.

    Неполное проникновение

    В этом типе сварки присадочный и основной металлы не могут должным образом сплавиться вместе в корне шва. Этот тип образования перекрытий возникает в сварных швах с разделкой кромок, когда наплавляемый металл и основной металл не сплавляются в месте соединения. Это обычно происходит из-за неполного провара в месте соединения, обычно из-за того, что только одна сторона зоны сварки была правильно сварена.

    В этом случае причиной проблемы может быть несколько факторов. Притупление может быть слишком большим, раскрытие корня слишком маленьким, прилежащий угол слишком маленьким, электрод слишком большим или скорость перемещения слишком высокой. Также может быть проблема со слишком низким сварочным током.

    Отсутствие слияния

    Это происходит, когда процесс сварки не позволяет сплавить слои. Вместо этого металл сварного шва просто перекатывается по пластине, дефект, который часто называют «перекрытием».

    Это может быть вызвано несколькими факторами, наиболее распространенным из которых является невозможность повышения температуры плавления основного металла. Другие проблемы могут включать в себя такие вещи, как обслуживание грязной пластины, неправильная регулировка тока или неправильный размер или тип электрода. Неправильное флюсование также может быть серьезной причиной.

    Подрезка

    Этот термин относится к выгоранию основного металла на кромке сварного шва. Это вызвано такими проблемами, как слишком высокая регулировка тока, слишком большой дуговой промежуток или неполное заполнение кратера сварочным металлом.

    Шлаковые включения

    Шлаковые включения возникают при наличии удлиненных или шаровидных карманов оксидов металлов или других твердых соединений. Это приводит к образованию пористости в свариваемом металле. При дуговой сварке шлаковые включения часто возникают из-за электропокрывных материалов или флюсов при проведении операций многослойной сварки, неудаление шлака между слоями приводит к образованию шлаковых включений.

    Хотя это обычное явление, его можно предотвратить.Это начинается с подготовки канавки и сварки должным образом до того, как документ будет сдан на хранение. Вы также хотите удалить весь зашлакованный слой и убедиться, что, когда флаг поднимается на поверхность, он должен быть правильно обработан.

    Пористость

    Это происходит при наличии карманов, в которых нет твердого материала. Этим они отличаются от шлаковых включений, так как вместо твердого вещества содержат карманы газа. Это происходит по одной из двух причин. Во-первых, газы выделяются при охлаждении сварного шва или образуются в результате химических реакций внутри сварного шва.

    Есть три основных шага, которые необходимо выполнить, чтобы предотвратить появление пористости. Во-первых, убедитесь, что вы не перегреваете и не подрезаете свариваемый металл. Вы также не хотите иметь слишком высокую настройку тока или слишком длинную дугу.

    Виртуальный осмотр (VT)

    Это еще одна форма неразрушающего контроля. В этом конкретном типе испытаний сварной шов исследуется глазами, чтобы определить, есть ли какие-либо дефекты поверхности.Это наиболее часто используемый метод проверки качества сварного шва. Есть несколько преимуществ, которые дает выполнение этого типа теста. В том числе:

    • сниженная стоимость.
    • Нет необходимости в дорогостоящем оборудовании.
    • Источник питания не требуется.
    • Позволяет быстро оценить зону сварки.

    Однако у этого типа испытаний есть недостатки. В том числе:

    • такой тест может провести только опытный специалист.
    • Требуется исключительное зрение.
    • Внутренние дефекты легко пропустить.
    • Человеческая ошибка является основным фактором.

    Для выполнения этого типа теста необходимо выполнить следующие шаги:

    • Методы испытаний и контроля должны быть разработаны для обеспечения надлежащего контроля всей зоны сварки.
    • Перед выполнением сварки все материалы должны быть надлежащим образом проверены.
    • Во время сварки необходимо провести проверку качества.
    • После завершения сварки проводится дополнительная проверка.
    • Все проблемные места должным образом помечены и отремонтированы. Должна быть приложена документация по ремонту.

    Визуальное сварочное оборудование

    Для проведения надлежащего визуального осмотра необходимо следующее оборудование.

    Датчик для угловых сварных швов

    Это устройство используется для правильного измерения плоскостности сварного шва. Что может произойти, так это то, что может возникнуть выпуклость (сварной шов снаружи) или полость (сварной шов закруглен внутрь).Для наблюдения и проверки этого используется специальный тип объектива. Это может быть даже увеличительное стекло.

    Осмотр перед сваркой

    При проведении визуального осмотра перед началом процесса сварки вы хотите просмотреть чертежи и посмотреть на положение сварки и убедиться, что оно правильно соответствует чертежу и спецификациям. Проверьте все символы угловой сварки и используйте надлежащую процедуру и местные правила, чтобы соответствовать спецификациям.

    Контроль сварочных материалов

    Есть несколько вещей, которые вы хотели бы проверить в отношении самих материалов.Во-первых, начните с проверки того, что используемые материалы соответствуют надлежащей спецификации. Размер электрода, марка и выбор газа также должны быть проверены. Ищите любые дефекты, такие как мельница, ржавчина или расслоение. Также убедитесь, что все материалы подготовлены под правильным углом.

    Проверка сборки

    При проверке сборки начните с проверки посадки. Это должно гарантировать, что выравнивание приспособлений и зажимных приспособлений соответствует надлежащим спецификациям. Вы также должны искать любые брызги от предыдущих работ или любые другие проблемы, которые могут повлиять на чистоту зоны сварки.Если будут использоваться прихваточные швы, вам также необходимо будет проверить их качество. Имейте в виду, что прихваточный шов должен выполняться тем же электродом, что и основной шов.

    Осмотр оборудования

    Вы хотите проверить оборудование, которое вы используете, на наличие каких-либо повреждений или дефектов. Распространенные проблемы могут быть связаны с повреждением кабелей, зажимов заземления или электрододержателей. Это может создать проблему с напряжением дуги. Вы также хотите убедиться, что амперметр соответствует надлежащему диапазону для спецификации сварного шва.

    Визуальный осмотр во время сварки

    При осмотре зоны сварки во время сварки убедитесь, что электроды соответствуют необходимому размеру, условиям хранения и типу. Например, электроды с низким содержанием водорода выдерживают в стабилизирующей печи во время процесса сварки. Убедитесь, что вы выполняете проход ребра, который отслеживаете на наличие трещин. Вы хотите проверять соединение с каждым проходом сварки и искать такие проблемы, как подрезы. Если контур требуется, вам нужно будет контролировать и убедиться, что вы соответствуете спецификациям.Кроме того, ищите кратеры, которые нужно будет заполнить.

    Осмотр после завершения сварки

    На этом этапе необходимо убедиться, что сварной шов соответствует всем спецификациям и стандартам, указанным в документации. Вы хотите проверить размер с помощью датчиков и отпечатков. Осмотрите отделку и контур и проверьте наличие трещин, нахлестов или подрезов. Ищите любые брызги или другой мусор, который может стать проблемой.

    Испытание газовой сварки

    При проведении газовой сварки процедура проверки несколько отличается.Для проведения этого типа проверки включите в поиск следующие элементы:

    • Выполните надлежащий осмотр, чтобы убедиться, что сварной шов однороден на всем протяжении. Две кромки должны образовывать параллельные линии по всему шву.
    • Место сварки должно быть слегка выпуклым. Армирование должно быть не более чем на 1/16 дюйма выше плиты. Выпуклость должна быть равномерной по всей длине шва. Убедитесь, что нет мест, где она высока в одном месте и низка в другом.
    • При осмотре сварного шва вы должны увидеть, что рябь на лицевой стороне мелкая и равномерно распределена. Не должно быть чрезмерного разбрызгивания, точечной коррозии или накипи.
    • Края сварного шва не должны иметь подрезов или нахлестов.
    • Все запуски и остановки должны плавно смешиваться друг с другом, и должно быть очень трудно определить, где они произошли.
    • Наконец, убедитесь, что нет отверстий или трещин, и заснимите их, если они есть.

    Стыковые соединения

    Если выполняется стыковое соединение, необходимо обеспечить полное проникновение с обратной стороны на всем протяжении корня соединения.Вы должны увидеть небольшую бусину, формирующуюся на обратной стороне, если она была выполнена правильно.

    Слияние внахлестку и Т-образного соединения

    Последние тесты колен и тройников. Чтобы проверить этот тип сварного шва, вам нужно надавить на верхнюю пластину, пока вы не сможете согнуть ее пополам. Если вы не проникли должным образом по всей зоне сварки, то пластина треснет в месте соединения. Если сломается, то внимательно посмотрите на пробитие и сплавление. Скорее всего, вы обнаружите, что не достигли надлежащего уровня проникновения, чтобы произошло слияние.

    Качество сварного шва – обзор

    6.06.3.1.2 Механические свойства наплавленного валика

    Применение факторного метода для прогнозирования качества сварного шва в процессе наплавки плазменно-дуговой дугой (PTA) на низкоуглеродистую сталь было исследовано Харрисом и Смит ( 36 ). Учитываемыми технологическими переменными были ток, скорость подачи порошка, скорость перемещения горелки, ширина колебаний и расстояние до горелки. Были измерены четыре характеристики качества отложений, а именно: высота отложений, ширина, твердость и разбавление.Было подтверждено, что все переменные процесса действовали как основные параметры процесса при контроле качества отложений. Кроме того, сообщалось, что процесс PTA является отличным выбором для нанесения высококачественных наплавочных покрытий при низком контролируемом разбавлении.

    Оптимизация сварки трением разнородных материалов с использованием факторного проектирования была изучена Мурти и Сундаресан ( 37 ). Они изучили сварку трением трех разнородных материалов, используемых в промышленности: низколегированной стали с аустенитной нержавеющей сталью, среднеуглеродистой стали с быстрорежущей сталью и алюминия с нержавеющей сталью.Основная цель состояла в том, чтобы определить металлургические и механические свойства сварных соединений трением, выполненных с использованием оптимальных режимов сварки. Были разработаны три математические модели, чтобы связать прочность на растяжение с надрезом (NTS) и энергию сдвига с параметрами процесса, а именно: давлением трения, временем трения и давлением ковки с различными уровнями в зависимости от двух материалов, из которых образовалось соединение. Сообщалось, что статистический план эксперимента был полезен для сокращения количества испытаний, необходимых для оптимизации условий сварки при сварке трением.Кроме того, прочность соединения, полученного с использованием оптимизированных условий, хорошо согласовывалась с прогнозируемыми результатами. Более того, во всех случаях прочность соединения была не ниже, чем у более мягкого из двух материалов, образующих соединение.

    Контроль искажений в роботизированном CO 2 с экранированной FCAW исследовали Арья и Пармар ( 38 ). Метод трехуровневого дробного факториала был использован для разработки математических моделей для прогнозирования угловой деформации в низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм.Исследовалось влияние напряжения дуги, скорости подачи проволоки, скорости сварки и угла разделки на угловую деформацию в одинарных V-образных стыковых швах с заваркой и без нее. Сделан вывод, что разработанные модели достаточно точны и могут быть полезны для контроля угловых искажений в автоматических линиях сварки с использованием процесса FCAW.

    Чжоу и др. ( 39 ) использовали факторный эксперимент для исследования влияния параметров соединения (скорости вращения, времени трения и давления) на NTS разнородных фрикционных соединений из композита MMC / нержавеющей стали AISI304 с металлической матрицей на основе алюминия.Было замечено, что давление трения и скорость вращения оказывают статистически значимое влияние на значения NTS. Более того, они сообщили, что самый высокий NTS возникает в соединениях, изготовленных при высоком фрикционном давлении 120 МПа.

    Усталостная выносливость крестообразных соединений FCAW, содержащих непровары, с использованием схемы эксперимента была изучена Balasubramanian и Guha ( 40 ). Цель состояла в том, чтобы оптимизировать некоторые размерные факторы, влияющие на усталостную долговечность крестообразных соединений, изготовленных из закаленной и отпущенной стали (марка ASTM 517 F).Было упомянуто, что методы, описанные в этой работе, были достаточно простыми и экономичными для оптимизации длительных испытаний на усталость. Также сообщалось, что некоторые факторы, влияющие на усталостную выносливость, были оптимизированы для достижения максимальной усталостной долговечности, но достоверность процедуры ограничена областью факторов, рассматриваемых для исследования. Было отмечено, что метод дисперсионного анализа (ANOVA) является наиболее удобным для определения значимости основных эффектов и эффектов взаимодействия размеров суставов.Те же авторы ( 41 ) продолжили свои исследования, разработав математические модели с использованием плана эксперимента для прогнозирования усталостной долговечности дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW) и крестообразных соединений FCAW, разрушающихся в корневой и подошвенной областях. Используя разработанные модели, можно прогнозировать усталостную долговечность крестообразных соединений SMAW и FCAW с доверительной вероятностью 95%, однако достоверность моделей ограничена областью факторов. Выявлено, что метод факторного эксперимента с постановкой эксперимента более экономичен для прогнозирования влияния различных факторов на усталостную долговечность за счет проведения минимального количества экспериментов.

    Коганти и др. ( 42 ) использовали полный факторный расчет для определения оптимальных параметров процесса сварки MIG для необработанных алюминиевых сплавов 5754. Было исследовано влияние параметров процесса сварки на разрушающую нагрузку соединения внахлестку (прочность при растяжении и сдвиге) и проплавление сварного шва. Параметры процесса: потребляемая мощность, скорость горелки, напряжение, ток, скорость подачи проволоки, частота импульсов и расход газа. Прочность соединения и проплавление сварного шва измерялись для различных рабочих диапазонов коэффициентов сварки.Было указано, что потребляемая мощность и расход газа являются двумя важными факторами, основанными на сдвиговой нагрузке внахлест до разрушения и данных о проплавлении сварного шва. Сообщалось также, что чем меньше подводимая мощность, тем меньше сдвигающая нагрузка до разрушения и глубина проникновения и наоборот. Оптимальными настройками факторов для более высокой прочности соединения были высокая потребляемая мощность и высокая скорость потока газа.

    Sampath ( 43 ) представила инновационный подход, основанный на ограничениях, который оказался весьма эффективным при разработке спецификации на расходуемые электроды из сплошной проволоки для GMAW из сталей HSLA-80 и HSLA-100, которые соответствуют или превосходят требования ВМС США.Первоначально он преобразовал требования ВМС США в набор ограничений, связывающих химический состав сталей с определенными металлургическими характеристиками. Впоследствии факторный дизайн 2 3 был использован для разработки партии сварочных электродов с целью оценки их характеристик. Было показано, что среди восьми использованных электродов два электрода соответствовали или превосходили требования ER-100, а один электрод соответствовал или превосходил требования ER-120. Был сделан вывод, что использование этого подхода значительно снижает риск, связанный с разработкой спецификаций электродов.

    Пайн и др. ( 44 ) представили экспериментальное и численное исследование для определения жесткости при кручении, предела упругости и предела прочности коробчатых профилей, сваренных точечной сваркой, клеем и сваркой. Они исследовали множество факторов, а именно: метод соединения, толщину листа, прочность стали, площадь сечения, конструкцию сечения и торцевой сварной шов, используя методы факторного проектирования, чтобы определить их влияние на свойства коробчатого сечения при кручении. Авторы пришли к выводу, что способ соединения, площадь сечения и толщина сечения являются основными факторами, оказывающими наибольшее влияние на крутильную жесткость коробчатых сечений.Установлено, что жесткость на кручение можно повысить без существенного увеличения веса за счет изменения технологии соединения с точечной сварки с шагом 50 мм на клеевое соединение, увеличения площади сечения и, в меньшей степени, изменения конструкции сечения. Кроме того, прочность стали была наиболее важным фактором в определении предела упругости и предела прочности.

    Хан и др. ( 45 ) использовали полный факторный расчет для оптимизации процесса лазерной сварки, чтобы получить наиболее желаемое качество сварного шва с точки зрения геометрии наплавленного валика и механической прочности, а также определить соответствующие оптимальные настройки параметров сварки.Мощность лазера и скорость сварки были указаны как наиболее важные факторы, влияющие на геометрию валика сварного шва, а также на усилие сдвига сварного шва. Максимально достижимая длина сопротивления сварного шва и, следовательно, усилие сдвига сварного шва были ограничены энергией для условий сварки, конфигурации соединения и используемых материалов. Оптимальные результаты были представлены в числовом и графическом виде, что позволяет быстрее найти оптимальные настройки для лазерной сварки.

    Обеспечение качества сварки с помощью неразрушающего контроля

    Обеспечение качества сварки имеет решающее значение для обеспечения соответствия материалов и конструкций требуемым стандартам.

    Визуальный контроль до, во время и после процесса сварки имеет важное значение для обнаружения дефектов на поверхности сварного шва, но другие методы неразрушающего контроля (НК), такие как ультразвуковой контроль и рентгенофлуоресценция, незаменимы в различных отраслях промышленности для найти и выявить внутренние разрывы. Эти технологии неразрушающего контроля являются единственными способами определения пригодности сварного шва и обеспечения постоянной функциональности, безопасности и производительности оборудования и процессов.

    Хорошая программа неразрушающего контроля признает ограничения различных технологий и определяет, какой метод наиболее подходит для конкретного применения, а также диктует, как их следует использовать в тандеме друг с другом, чтобы обеспечить наиболее тщательную и точную оценку качества и сварку. осмотр.

    Радиографический и ультразвуковой контроль являются двумя наиболее распространенными методами неразрушающего контроля для обнаружения дефектов внутренней структуры сварного шва, но существует множество других дополнительных методов, таких как магнитопорошковый контроль и вихретоковый контроль.

    Ультразвуковой контроль (УЗК)

    Ультразвуковой контроль — одна из старейших технологий неразрушающего контроля, а контроль сварных швов — наиболее распространенное промышленное применение. Он обнаруживает скрытые трещины, пустоты и другие внутренние неоднородности, направляя высокочастотные звуковые волны по предсказуемому пути через испытуемую деталь.Когда луч прерывается из-за дефекта или несовершенства, рисунок, создаваемый отраженным звуком, позволяет технику определить состояние испытуемого образца.

    Существуют и другие методы неразрушающего контроля, более подходящие для определения пористости в сварных швах, но УЗ обычно является предпочтительным способом обнаружения обычных дефектов и расслоения.

    Вихретоковый контроль

    Вихретоковый контроль использует принцип электромагнетизма для проверки проводящих материалов на наличие трещин, измерения толщины материала и покрытия, а также для измерения проводимости с целью идентификации материалов, обнаружения тепловых повреждений и определения глубины корпуса .Одним из наиболее практичных применений этой технологии неразрушающего контроля является проверка конструкций, которые выдерживают циклические нагрузки, которые могут привести к усталостным трещинам в критических зонах сварки. Он также особенно эффективен для контроля тонких металлов и широко используется в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, где безопасность и качество металлических листов, труб и изготовленных деталей имеют первостепенное значение.

    Вихретоковый контроль является широко распространенным методом неразрушающего контроля для быстрого и экономичного сканирования сварных конструкций, сырья и готовой продукции, а простые в использовании устройства значительно повышают вероятность обнаружения, улучшая производительность контроля и документацию.

    Рентгенофлуоресцентный

    Ручные рентгенофлуоресцентные (XRF) приборы широко используются для контроля сварных швов. В технологии используются коротковолновые высокоэнергетические рентгеновские лучи, направленные на образец для определения как качественного, так и количественного состава вещества (как металлов, так и сплавов). Когда рентгеновский луч попадает на вещество, он возбуждает электроны и заставляет их двигаться. Поскольку каждое вещество имеет уникальный элементный состав, XRF позволяет идентифицировать различные материалы и выявить любые дефекты, невидимые невооруженным глазом.

    XRF-технология чрезвычайно эффективна в условиях, где структурная целостность зависит от сварки (например, в горнодобывающей промышленности, общем производстве, безопасности потребителей и окружающей среды и т. д.), и является высокоточным и надежным способом обеспечения надежности сварных швов, а также сварочного материала. Он используется для анализа поступающих сплавов перед сваркой и для проверки сварных швов на месте для обеспечения безопасности, качества и функциональности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.