Проверка качества сварных соединений: Методы контроля качества сварных соединений — Мастер на все ручки: Блог домашнего сварщика

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.

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.

Методы контроля качества сварных соединений

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.

Читайте также: Дефекты и способы испытания сварных швов

Визуальный контроль

Читайте также: Визуальный контроль качества сварных соединений

Капиллярный контроль

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.

Проверка сварных швов на герметичность

Читайте также: Виды сварных соединений и швов

Магнитное поле

Ультразвук

Радиография

Заключение

Методы контроля качества сварных соединений

Методы контроля качества сварных швов

Читайте также: Дефекты и способы испытания сварных швов

Визуальный контроль

Читайте также: Визуальный контроль качества сварных соединений

Капиллярный контроль

Проверка сварных швов на герметичность

Читайте также: Виды сварных соединений и швов

Магнитное поле

Ультразвук

Радиография

Заключение

Контроль сварных соединений и проверка качества сварных соединений

Качество сварных швов влияет на прочность и надежность отдельных узлов и деталей металлических конструкций, которые применяются в строительстве. В настоящее время обнаружение внешних и внутренних дефектов сварных соединений осуществляется при помощи современных методов контроля, различающихся между собой по принципу действия, степенью воздействию на материал и способом определения значений показателей. Выбрав определенный метод контроля, можно с высокой точностью определить размер и местонахождение дефектов, а также сделать выводы о том, что стало причиной их появления. К примеру, это может быть нарушение технологического процесса, неисправность сварного оборудования или слишком низкое качество расходных материалов. Выявив настоящую причину появления дефектов, можно быстро внести все необходимые корректировки в производственный процесс, чтобы в дальнейшем прочность и надежность сварных соединений полностью соответствовали всем требованиям и нормам технического регламента.

Внешний осмотр сварных соединений

Внешний осмотр дает возможность выявить многие дефекты, расположенные на поверхности сварных соединений. Перед проведением проверки необходимо провести обработку швов, очистив их от шлака, окалины и брызг металла. После этого поверхность сварного шва осматривается невооруженным глазом или с помощью лупы, имеющей десятикратное увеличение. В результате визуального осмотра опытный эксперт может обнаружить геометрические отклонения шва, наружные поры и трещины, подрезы и наплывы, возникающих при излишне высокой скорости сварки или наличия на кромках свариваемых деталей посторонних веществ. При обнаружении дефектов эксперт определяет их размеры, пользуясь при этом измерительным инструментом и специальными шаблонами. При необходимости, можно проводить шлифовку и травление дефектного участка, чтобы выявить истинные границы выявленных нарушений.

Преимущества внешнего осмотра:

высокая скорость выполнения проверки практически любых металлических конструкций;
возможность проведения повторной проверки, если возникают какие-либо сомнения в результатах контроля;
отсутствие необходимости применять дорогостоящее оборудование и специальных инструментов;
достаточно невысокая стоимость, доступная для многих отечественных потребителей.

Недостатки данной методики:

точность результатов проверку полностью зависит от квалификации и опыта экспертов;
необходимость предварительной подготовки поверхности сварного шва к проведению исследований;
высокая вероятность получения ошибки при оценке состояния материала и сварных соединений.

Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений

Принцип действия ультразвуковой дефектоскопии основывается на уникальной способности звуковых волн сохранять траектории движения в однородном материале. Благодаря этому метод широко используется при контроле в строительной, нефтегазовой и химической промышленности, позволяя эффективно выявлять координаты дефекта, включая глубину его залегания и положение в исследуемом объекте. Для этого эксперты применяют современные средства ультразвуковой дефектоскопии, которые дают возможность получить трёхмерную визуализацию отражателей в металлических конструкциях. Новейшие дефектоскопы имеют небольшие габаритные размеры и небольшой вес, что очень удобно при их транспортировке к объекту, который нуждается в профессиональном контроле.

Преимущества ультразвуковой дефектоскопии:

высокая точность и минимальное время на проведение исследования;
возможность проведения выездной диагностики для контроля качества сварочных работ;
отсутствие побочных эффектов, которые наблюдаются при рентгеновском контроле;
выгодная стоимость, которая привлекает многих представителей бизнеса.

Недостатки этого метода:

наличие трудностей при работе с металлами, которые имеют крупнозернистую структуру;
временные издержки на предварительную подготовку поверхности и кромок шва;
к сожалению, некоторые дефекты практически невозможно выявить из-за их формы или расположения.

Выбор метода проверки сварных соединений

Выбор оптимального метода исследования зависит сразу от нескольких важных моментов. Прежде всего, это касается конкретных требований технического задания, поставленного перед сотрудниками организации, профессионально занимающейся обследованием различных материалов. Именно заказчик отвечает за постановку задачи, которую необходимо решить с применением одного или нескольких методов. Но помимо технического задания, нужно принимать во внимание конструктивные особенности материалов, включая состояние их поверхности.

Профессиональная проверка сварных соединений

Наша компания осуществляет профессиональную проверку сварочных соединений, применяя новейшие методики, которые гарантируют высокую точность обнаружения всех дефектов, способных привести к быстрому выходу из строя металлических конструкций. Мы очень тщательно подходим к вопросам отбора персонала, поэтому у нас работают только опытные и квалифицированные эксперты, имеющие профильное образование и прошедшие специальный допуск к выполнению операций по выявлению прочности и надежность соединений. У них есть достаточно большой опыт работы в данной сфере, поэтому они выполняют поставленную задачу с учетом всех личных пожеланий заказчика.

Сотрудничество с нашей компании имеет целый ряд объективных преимуществ, к которым можно отнести:

Персональный подход к каждому клиенту. Мы уже не первый год работаем в данной области, поэтому прекрасно понимаем основные запросы своих заказчиков, которым требуется контроль соединения металлических изделий. Каждый человек, сделавший выбор в пользу нашей компании, может рассчитывать на внимательное отношение и высокий уровень обслуживания. Наши консультанты готовы ответить на все дополнительные вопросы относительно сроков и стоимости проведения экспертизы. Они всегда помогут подобрать наиболее выгодные условия сотрудничества, которые будут полностью соответствовать ожиданиям заказчика.
Гибкая ценовая политика. Несмотря на тяжелейшие последствия экономического кризиса, наша компания продолжает удерживать цены на приемлемом уровне. Это выгодно выделяет нас на фоне других организаций, осуществляющих свою деятельность на российском рынке. Но мы не только предлагаем привлекательные цены, но и готовы сделать приятные скидки для клиентов, которые сотрудничают с нами на постоянной основе. Чтобы получить информацию о скидках, необходимо позвонить нашим менеджерам. Они произведут все необходимые расчеты, учитывая объем и уровень сложности проводимых работ.
Строгое выполнение взятых на себя обязательств. Для нас имеет большое значение собственная репутация. Поэтому мы никогда и ни при каких обстоятельствах не отходим от обязательств, прописанных в договоре о сотрудничестве. И это касается не только установленных сроков, которые требуются на выполнение обследования металлических конструкций, но и стоимости перечня планируемых работ. Цены, прописанные в договоре, остаются неизменными на протяжении всего времени выполнения работ, которые требуются для выявления любых дефектов и повреждений металлических конструкций.
Сохранение объективности при вынесении решения. Составляя технический отчет по итогам проведенных исследований, мы предоставляем только достоверные данные, которые свидетельствуют обо всех выявленных нарушениях. Это делается для того, чтобы наши клиенты были полностью уверены в том, что мы сохраняем беспристрастность при проведении испытаний. Мы заинтересованы в налаживании долгосрочного и взаимовыгодного сотрудничества, поэтому всегда сохраняем независимость в принятии решений, так как это имеет большое значение для наших заказчиков, осуществляющих строительство, капитальный ремонт или реконструкцию объектов недвижимости.
Полное соответствие всем требованиям технического регламента. Все виды работ, включая составление отчета по итогам проведенной экспертизы, выполняются с учетом существующих норм и правил, прописанных в законах, действующих на территории нашей страны. Мы прекрасно понимаем, что сейчас ни одна строительная компания не застрахована от судебных разбирательств. Поэтому мы выдаем экспертное заключение и другие документы, полученные нашими клиентами в ходе проведения технического исследования, которые в дальнейшем могут без каких-либо проблем быть использованы в зале суда.

Для того чтобы заказать услугу или получить ответы на все дополнительные вопросы, достаточно связаться с нашими менеджерами, заполнив специальную форму в соответствующем разделе нашего сайта или позвонив по телефону: 8 (495) 681-43-51.

Контроль качества сварных соединений

Содержание страницы

1. Виды контроля качества сварных соединений

Часто готовые сварные соединения имеют трещины и другие дефекты, не всегда находящиеся на поверхности шва. Для обнаружения дефектов применяются два метода контроля качества швов — разрушающие и неразрушающие.

Разрушающие методы применяются для определения физических свойств сварного соединения. В основном он применяется при оценке квалификации сварщиков. Иногда они находят применение и на производстве, когда из партии готовых изделий одно или несколько разрушаются, и по результатам их проверки делается заключение обо всей партии.

Неразрушающие методы используются для проверки качества швов без их разрушения. С их помощью можно узнать местоположение дефекта, его размер, характер. Этот способ удобнее всего применять, когда сваркой изготавливают ответственные изделия. Группа неразрушающих методов контроля качества включает в себя:

визуальный метод;
магнитнопорошковый метод;
капиллярный метод;
акустический метод;
метод ионизированного излучения;
вихретоковый метод;
контроль герметичности.

2. Визуальный метод

Это наиболее общий вид проверки. Он включает в себя проверку размеров, формы, местоположения шва. С его помощью обнаруживаются такие дефекты, как выходящие на поверхность трещины, неметаллические включения, подрезы, непровары. Этот метод можно применять только после полного удаления шлака с поверхности шва.

Для проверки формы шва применяются шаблоны. У качественного сварного шва усиление должно совпасть с определенным шаблоном.

Также для проверки применяются увеличительные стекла, миниатюрные телекамеры, нутромеры и линейки.

Каждый сварной шов должен быть проверен сварщиком. Хороший сварщик сразу обнаружит внешние дефекты и впоследствии устранит их.

3. Магнитнопорошковый метод

Магнитнопорошковый метод очень эффективен для обнаружения поверхностных или расположенных близко к поверхности пор и трещин. Он применяется только на материалах, способных намагничиваться. Перед проверкой требуется тщательно очистить поверхность. Используется жидкий аналог магнитного порошка или флюоресцентный магнитный порошок.

Металл подвергается воздействию сильного магнитного поля. На краях трещин и раковин поле концентрируется, что вызывает притягивание порошка. После прекращения действия магнитного поля вокруг каждой трещины или раковины наблюдается концентрация порошка. При применении флюоресцентного порошка для обнаружения концентраций место проверки следует осветить ультрафиолетовым светом.

Так как направление трещин неизвестно, проводят два тестирования. Первый раз линии магнитного поля направляются по возможности перпендикулярно шву, второй раз параллельно.

После обнаружения трещины вскрываются для исправления.

4. Капиллярный метод

Метод применяется для обнаружения поверхностных трещин. Он основан на применении цветных красок. Способ может применяться не только на металле, но и пластмассах, керамике или стекле. Метод не применяется для обнаружения дефектов, не выходящих на поверхность.

Проверка проводится в следующей последовательности:

проверяемая поверхность очищается;
поверхность покрывается краской, которая должна проникнуть вовнутрь трещины или раковины;
через некоторое время краска удаляется;
поверхность покрывается проявляющей краской. Применяется краска, контрастная по цвету первой;
через некоторое время, если есть трещины или другие дефекты того же характера, на краске появятся пятна первой краски, которые будут показывать положение дефекта;
после проверки краска удаляется.

В качестве проникающей краски может быть использована флюоресцентная краска. Для обнаружения ее проникновения через проявляющую краску применяется ультрафиолетовый свет.

Время выдержки проникающей краски на поверхности может варьироваться от 3 до 60 мин. При комнатной температуре краску рекомендуется держать 3—10 мин. На рис. 1 показана поверхность краски при наличии дефекта сварного шва.

Рис. 1. Поверхность краски при наличии дефекта сварного шва

5. Акустический метод

В этом методе для обнаружения местоположения и размера дефектов используются звуковые волны. Он может быть применен практически для любого материала. Ультразвуковая дефектоскопия использует звук высокой частоты более одного мегагерца.

Электронное устройство, названное пьезоэлектрическим преобразователем, помещается на поверхность материала, вглубь которого преобразователь излучает ультразвуковые волны. Для лучшего проникновения волн требуется обеспечить хороший контакт между преобразователем и поверхностью материала.

Волны посылаются внутрь материала через очень малые промежутки времени. Длительность такого промежутка — от одной до трех микросекунд. Посланная волна проходит сквозь материал, отражается от границ материала и трещин, если они попадаются на пути волны. Отраженная волна возвращается обратно в преобразователь. После получения первой волны тут же посылается другая такая же. Этот процесс повторяется примерно 500 000 раз в секунду. Во время проверки преобразователь передвигается по поверхности. Каждая отраженная волна показывается на дисплее. Также на дисплее отображаются сигналы, отраженные от границ материала и от внутренних дефектов. На рис. 2 схематично показан процесс акустической диагностики сварного шва.

Рис. 2. Акустическая диагностика сварного шва

Преимущества акустической диагностики:

- - быстрота, дает немедленные результаты;
  - может быть использована на различных материалах;
  - не требуется доступа к обоим сторонам шва. Недостатки:
  - требуется хороший контакт преобразователя с поверхностью;
  - трудно увидеть дефекты, параллельные звуковому лучу;
  - требуется специальный навык для правильной интерпретации данных на дисплее;
  - оборудование требует регулярной настройки.
  1. Вихретоковый метод

В вихретоковом методе используется катушка индуктивности, подключенная к генератору переменного тока с регулируемой частотой. Переменное магнитное поле катушки индуцирует переменные микротоки. Эти токи и являются вихревыми.

В процессе проверки катушка, настроенная на определенное значение полного сопротивления (значение полного сопротивления можно видеть на осциллоскопе) перемещается по поверхности детали. Если внутри материала детали есть дефекты, то происходит изменение вихревых токов. Это приводит к изменению полного сопротивления спирали катушки, что отображается на осцилоскопе.

Методом вихревых токов можно обнаружить дефекты, залегающие у поверхности. Глубина исследования зависит от частоты переменного тока и обычно не превышает 3 мм. Метод применяется для исследования как плоских поверхностей, так и круглых (например, труб). Кроме трещин и раковин таким способом можно обнаружить и различные вредные включения.

6. Метод ионизированного излучения

Внутренние дефекты могут быть обнаружены с помощью ионизированного излучения. Частный случай метода ионизированного излучения — контроль с помощью рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение — это поток энергии, способный проникнуть сквозь многие материалы и воспроизвести их внутреннее состояние на фотопленке или на экране монитора.

Источником ионизированного излучения в природе являются радиоактивные изотопы. Некоторые изотопы могут использоваться в приборах для создания рентгеновских лучей, но их применение небезопасно для человека.

Рентгеновские снимки используются для исследования ответственных соединений, например на атомных электростанциях, трубопроводах, кораблях, подводных лодках, самолетах.

Данным способом можно контролировать различные материалы при их различной толщине. Чем больше толщина, тем больше энергии и времени требуется на просвечивание.

Рис. 3. Рентгенограмма сварного шва

По фронтальному рентгеновскому снимку можно определить местоположение и размеры трещины, но не глубину ее залегания. При обнаружении трещины производится еще один снимок под некоторым углом, что помогает определить точное положение трещины относительно поверхности детали. На рис. 3 показана рентгенограмма сварного шва.

7. Контроль герметичности

Герметичность любого сосуда проверяется по отсутствию утечки. Это наиболее общий метод проверки сварных швов на резервуарах и трубах, используемых для хранения неядовитых жидкостей или газов под давлением. Для этих целей наиболее подходит по свойствам диоксид углерода (углекислый газ). Он не ядовит и взрывоопасен. В проверяемом сосуде или трубе создается небольшое давление (170—690 кПа) от пневмокомпрессора, а вся поверхность шва покрывается раствором воды и мыла. Утечка обнаруживается по появлению пузырей. По завершению закачки газа записываются показания манометра, подача газа прекращается. Через сутки снова проверяют показания манометра. Падение давления будет сигнализировать об утечке. Это довольно простой способ проверки.

При другом способе контроля герметичности сварных швов поверхность сосуда покрывается известью. После того как известь высохнет, в сосуде создается давление. По осыпавшейся извести можно определить места утечки. Данным способом возможно испытывать конструкции и на утечку жидкости. Тогда в сосуде создается гидростатическое давление. Наиболее часто применяется вода, тем не менее, она не просачивается через очень маленькие трещины.

Для проверки на наличие мельчайших микроскопических утечек применяется метод гелиевого течеискания. Сосуд наполняется гелием, а на исследуемую область устанавливается датчик масс-спектрометра. Этот прибор способен обнаружить одну частицу применяемого для обследования газа в миллионе частиц воздуха.

Методы контроля сварных соединений металлоконструкций

Это последствия прорыва нефтепровода, а причина — чаще всего в некачественных соединениях.

В предыдущей статье мы рассказали о том, кем и где проводится контроль сварных швов и соединений. Теперь давайте рассмотрим подробнее, как именно должен проводиться этот контроль.

Как проводят контроль качества при изготовлении металлоконструкций, трубной продукции, емкостного и прочего оборудования?

Начинается контроль за сваркой с визуального осмотра и измерений. Для этого используются специальные инструментальные наборы ВИК.

Справочная информация: Наборы, применяемые cпециалистами SGS, соответствуют необходимым инструкциям и методике ПНАЭ. Входящие в комплект средства отвечают требованиям ГОСТ и ТУ. Комплектация:

штангенциркуль и стальная линейка;
угольник и шаблоны;
щупы;
измерительный инструмент;
лупы просмотровые;
лупа измерительная;
фонарик и маркеры;
паспорт и инструкция.

Контролю качества подлежит не только материал, но также сборка и сварка продукции. Обращается внимание на наружные дефекты: подрезы, микротрещины, чешуйки, непровары.

Если такие недостатки выявлены при осмотре и измерениях, то остальные виды контроля не проводятся вплоть до момента устранения обнаруженных дефектов.
Михаил Бондарь, операционный менеджер департамента услуг для промышленного сектора, SGS

При визуально-измерительном контроле используется, в том числе, шаблон сварщика. Это универсальный инструмент, который не только подтверждает геометрию сварного шва, но и позволяет проверить его на соответствие ГОСТам.

Однако внутренние недостатки обнаружить визуально невозможно. Они возникают, когда нарушен технологический процесс сварки и/или применены материалы низкого качества. Трещины, непровары, шлаковые включения, газовые поры — чрезвычайно опасны, потому что со временем швы с такими дефектами могут разойтись.

При рентгенографическом и ультразвуковом контроле выявляют внутренние повреждения и определяют превышают ли эти несоответствия допустимые нормы.

Когда образуется напряжение, от скрытого дефекта может пойти трещина и произойти разрыв трубопровода или сварного шва металлоконструкций. Подумайте, что произойдет, если разорвется газопровод или нефтепровод. Может пострадать не только экология, но и люди.
Василий Артюшенко, эксперт департамента услуг для промышленного сектора, SGS

Этими методами проверяется не только результат сварки (сварные соединения), но и процесс производства.

Для надлежащего контроля производства могут применяться различные технологии. Если рентгеном мы можем выявлять дефекты, которые распределены на максимальной площади, то посредством ультразвукового контроля хорошо просматриваются боковые несоответствия.

Цветная или капиллярная дефектоскопия используется для выявления микротрещин на поверхностях. Для ее проведения сначала зачищаются околошовная зона и сам шов, затем на всю поверхность наносится специальным краситель и дается время выдержки. Затем смывается и наносится следующий раствор. При такой технологии микротрещины окрашиваются и становятся видны на белом фоне.

Суть магнитопорошковой дефектоскопии — в выявлении магнитного поля в зоне дефекта. Для этой цели применяются ферромагнетики. Если в сварном шве присутствует несоответсвие, то вокруг него формируются искажения. Такие изменения фиксируются при помощи дефектоскопа. При большом дефекте происходит большее рассеивание, а значит растет вероятность обнаружения.

О компании SGS

Группа SGS является мировым лидером на рынке контроля, экспертизы, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. Более 94,000 сотрудников работает в сети SGS, насчитывающей свыше 2,600 офисов и лабораторий по всему миру со штаб-квартирой в Женеве, Швейцария.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Что это такое?

Методы контроля качества сварных соединений — это совокупность способов оценки состояния сварных стыков газопроводов на пригодность к эксплуатации.

Для чего это нужно?

Контроль качества сварных соединений — это важная и обязательная часть сварочных работ и работ по оценке состояния газопроводов. Проверка состоятельности сварного шва входит в систему объективного контроля качества газовых магистралей и является эффективным способом оценки их надежности и безопасности.

СПРАВКА:

В Обществе при проведении текущего и капитального ремонта магистральных газопроводов в качестве основных методов неразрушающего контроля используются визуально-измерительный, радиографический и ультразвуковой.

В частности, после сварки стыков невооруженным глазом можно рассмотреть лишь часть дефектов, например, наружные трещины и поры, непровары, подрезы. Большая часть несовершенств может быть скрыта в глубине металла или иметь такие малые размеры, что обнаружить их можно только с использованием специальных приборов и материалов. Существуют разные методы 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 являются наиболее широко используемыми в газовой отрасли.

Какие бывают методы?

Неразрушающий контроль представляет собой целый спектр методов, позволяющих определять недопустимые дефекты без нарушения целостности сварного соединения газопровода. На практике используют более десятка видов неразрушающего контроля: визуально-измерительный, радиационный, ультразвуковой, магнитный, акустико-эмиссионный, метод воздействия проникающими веществами (капиллярный и течеискание), вибродиагностический, тепловой, электрический, оптический, вихретоковый, метод напряженно-деформированного состояния. Применение определенного метода зависит от объекта контроля и категории ответственности участка.

Как это происходит?

Широкое распространение в газовой промышленности получили физико-технические методы неразрушающего контроля. Существует несколько эффективных способов проверки качества сварного соединения с применением специального оборудования.

Ультразвуковой метод основывается на избирательном отражении ультразвукового излучения от структур с разными акустическими характеристиками. Направленная аппаратом ультразвуковая волна, пересекая материал, отражается от его обратной поверхности и возвращается, где обнаруживается специальным датчиком. Если в толще металла присутствует дефект, то датчик уловит любое волновое искажение.

Сущность радиационного вида контроля заключается в поглощении и рассеивании рентгеновских лучей и гамма-излучения в местах наличия дефектов. Излучение подается с одной стороны при помощи специального источника, а на противоположной стороне устанавливается чувствительная пластина (пленка). Лучи, проходя через металл, облучают пленку, оставляя в местах дефектов более темные пятна из-за меньшего поглощения.

Магнитная дефектоскопия осуществляется с помощью дефектоскопов, формирующих электромагнитное поле внутри сваренных металлов. Контроль проводится двумя способами. При магнитопорошковом — наносится ферромагнитный порошок, который иллюстрирует магнитное поле со сгущением в местах дефектов. Более современный магнитографический метод подразумевает наложение ферромагнитной пленки, на которой проявляется полная картина магнитных линий.

Как у нас?

Специалисты ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» используют многие методы разрушающего и неразрушающего контроля. Часть методов применяется при выполнении сварочно-монтажных работ на магистральных газопроводах при текущем и капитальном ремонте, часть — при диагностическом обследовании действующих объектов газовых магистралей.

Выполнение таких работ обеспечивают Лаборатория контроля качества сварки и диагностики на базе Невинномысского ЛПУМГ, а также служба диагностики технологического оборудования Инженерно-технического центра. Кроме того, в каждом филиале Общества трудятся аттестованные специалисты, ответственные за строительный контроль.

Служба по связям с общественностью и СМИ

ООО «Газпром трансгаз Ставрополь»

Контроль и обеспечение качества при изготовлении сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам

Сталь является основным материалом для многих типов несущих конструкций и компонентов строительной техники, кранов-манипуляторов, лесозаготовительных машин, горнодобывающего оборудования, транспортных средств и сельскохозяйственного оборудования. Обычно 60–80% веса автомобиля составляют стальные листы и стальные отливки толщиной 6–70 мм с использованием сварки в качестве основной технологии соединения. Конструкционные детали грузовиков, автобусов и поездов также часто изготавливаются с использованием различных технологий сварки.Таким образом, большая часть продукции, используемой в глобальной транспортной системе, часто состоит из тяжелых стальных конструкций, в которых сварка является доминирующей технологией соединения. Конструктивные детали и компоненты многих из этих продуктов постоянно подвергаются переменным нагрузкам во время работы. Обычно диапазон нагрузок для многих типов транспортных средств и механизмов составляет 1000–20 000 циклов в час. Это означает, что в течение срока службы 10 000–25 000 часов работы компоненты выдержат 10–500 миллионов диапазонов нагрузок.Таким образом, усталостное нагружение является наиболее распространенным видом отказа для вышеупомянутых изделий.

Материалы и технологии изготовления сварных конструкций постоянно развиваются. Конечные пользователи также продолжают расширять границы конструкций, используемых в автомобилестроении, строительстве, на море, в производстве энергии и во многих других областях. Попытки снизить вес и стоимость, повысить энергоэффективность, улучшить характеристики и уменьшить воздействие на окружающую среду по-прежнему создают проблемы при расчетах на усталость сварных конструкций.Конструкции, в которых используется сварка высокопрочных материалов, также требуют фундаментального понимания возможных режимов и механизмов разрушения. Чтобы сделать возможным производство более легких конструкций, использование высокопрочных материалов быстро увеличивается. Однако при проектировании сварной конструкции из высокопрочной стали проектировщику необходимо учитывать несколько важных факторов, чтобы учесть потенциал облегчения, т. Е. Уменьшить разброс качества при производстве и в то же время повысить качество сварного шва.

Усталостные разрушения сварных конструкций часто начинаются в сварном шве, где усталостная прочность обычно ниже, чем у основного материала и компонентов с надрезом, см. Рис. 1а. Усталостная долговечность основного материала и компонентов с надрезами определяется фазой зарождения трещины; однако в сварных конструкциях большая часть фазы распространения расходуется из-за дефектов и дефектов, возникающих в процессе сварки. Существует большой разброс значений усталостной долговечности сварных соединений, который в основном связан с изменением локальной геометрии сварного шва, его размеров и расположения дефектов и остаточных напряжений, возникающих в процессе сварки.Это подтверждено многочисленными исследованиями и включено в стандарты качества сварных швов и рекомендации по расчету на усталость сварных соединений [1, 2]. Поскольку дефекты, дефекты и другие виды неровностей являются обычным явлением в сварных швах, становится важным иметь правила и критерии приемки для них. Эти дефекты сварного шва определяют усталостную долговечность, что подтверждается диаграммой Китагавы, рис. 1b, на которой показана зависимость усталостной прочности от размера дефекта в различных местах сварного соединения [6].Система классов сварных швов описывает многие виды дефектов и устанавливает допустимые пределы для различных уровней качества, например, ISO 5817 [3], имеющий классы D, C и B, где B имеет наивысшее качество сварки, а D — самое низкое. Однако действующие правила, приведенные в этой системе, показывают недельную связь с утомлением, что было доказано в нескольких исследованиях [4, 5]. Следовательно, если конструкторы используют эту систему для уменьшения веса несущей конструкции и оптимизации толщины листа наряду с геометрией сварного шва с учетом усталости, они сталкиваются с проблемой выбора подходящего качества, выраженного как уровень качества сварки.

Фиг.1

a Схематическое изображение усталостной прочности основного материала, а также деталей с надрезом и сваркой. b Диаграмма Китагавы, зависимость усталостной прочности от размера дефекта, с указанными положениями сварных швов [6]

Проектирование и изготовление сварных конструкций — важные задачи, требующие точности, особенно при роботизированной сварке в серийном производстве. Однако для легких сварных конструкций, где используются более тонкие и высокопрочные стали, повышенные уровни номинальных напряжений требуют учета других аспектов проектирования, таких как изгиб, пластическое смятие и усталостная прочность. Высокопрочные стали страдают повышенной чувствительностью к зазубринам и дефектам по сравнению с мягкими сталями. Для сварных компонентов усталостная прочность будет одинаковой для высокопрочной и низкоуглеродистой стали, если не будет достигнуто улучшение качества сварки [6]. Таким образом, улучшение конструкции сварной конструкции за счет использования высокопрочной стали требует улучшенного качества сварки, что, в свою очередь, требует улучшенного обеспечения качества. Сегодня большая часть контроля качества сварных компонентов осуществляется в процессе аудита отдельно от производственной линии с использованием стандартных портативных измерительных приборов.Хаммерсберг и Олссон [7] пришли к выводу, что основные стандартные калибры и методы обеспечения качества сварных швов устарели, если не будут приняты меры для исследования и улучшения используемых систем измерения относительно реальных изменений, происходящих в процессе производства. Таким образом, для полного достижения облегчения конструкции сварных конструкций компании-производители, использующие серийное производство, столкнутся с проблемами в обеспечении качества при использовании высокопрочной стали в своей продукции. Другими методами и инструментами, которые могут использоваться для оценки геометрии поверхности сварного шва, являются лазерные профильные датчики или системы технического зрения, в которых сканирующее устройство используется для определения поверхности, а затем алгоритм вычисляет определенные характеристики поверхности измеряемого сварного соединения [8, 9,10].

В данном исследовании дается краткое описание того, как определять качество сварного шва, различные системы качества сварки для контроля качества сварных швов и гарантии для сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам. Кроме того, он проливает свет на аспекты, которые важны для обеспечения качества сварных конструкций, а также на то, как сварные швы могут быть спроектированы и изготовлены для определенной цели. Наконец, представлен новый онлайн-метод объективного контроля качества геометрических сварных швов, который успешно подтверждается испытаниями.Основное внимание в этом исследовании уделяется аспектам внешней формы геометрии сварного шва; следовательно, внутренние аспекты, такие как проникновение и отсутствие плавления, не рассматриваются.

Проектирование и изготовление сварных конструкций — важные задачи, требующие точности, особенно при роботизированной сварке в серийном производстве. Однако для легких сварных конструкций, где используются более тонкие и высокопрочные стали, повышенные уровни номинальных напряжений требуют учета других аспектов проектирования, таких как изгиб, пластическое смятие и усталостная прочность.Высокопрочные стали страдают повышенной чувствительностью к зазубринам и дефектам по сравнению с мягкими сталями. Для сварных компонентов усталостная прочность будет одинаковой для высокопрочной и низкоуглеродистой стали, если не будет достигнуто улучшение качества сварки [6]. Таким образом, улучшение конструкции сварной конструкции за счет использования высокопрочной стали требует улучшения качества сварки, что, в свою очередь, требует улучшенного обеспечения качества. Сегодня большая часть контроля качества сварных компонентов осуществляется путем аудита отдельно от производственной линии с использованием стандартных калибров. Хаммерсберг и Олссон [7] пришли к выводу, что основные стандартные приборы и методы для обеспечения качества сварных швов устарели, если не будут приняты меры для исследования и улучшения используемых систем измерения относительно реальных изменений, происходящих в процессе производства. Таким образом, для полного достижения облегчения конструкции сварных конструкций компании-производители, использующие серийное производство, столкнутся с проблемами в обеспечении качества при использовании высокопрочной стали в своей продукции.

В данном исследовании дается краткое описание различных систем качества сварных швов для контроля и обеспечения качества сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам.Кроме того, он проливает свет на аспекты, которые важны для обеспечения качества сварных конструкций, а также на то, как сварные швы могут быть спроектированы и изготовлены для определенной цели. Наконец, представлен новый онлайн-метод объективного контроля качества геометрических сварных швов, который успешно подтверждается испытаниями и внедрением в среду производства сварных швов.

Контроль качества сварки: визуальный, физический и неразрушающий

Для обеспечения удовлетворительных характеристик сварной конструкции качество сварных швов должно определяться соответствующими процедурами испытаний.Поэтому они проходят контрольные испытания в таких же или более суровых условиях, чем те, с которыми сталкиваются сварные конструкции в полевых условиях.

Эта страница содержит советы по визуальному осмотру. На следующих страницах описаны методы контроля GMAW и физических испытаний сварных швов.

Эти тесты выявляют слабые или дефектные участки, которые можно исправить до того, как оборудование будет выпущено для использования в полевых условиях. Испытания также определяют правильность конструкции сварки для боеприпасов и предотвращают травмы и неудобства для персонала.

NDT относится к неразрушающему контролю. Это подход к испытаниям, который включает оценку сварного шва без повреждения. Это экономит время и деньги, включая использование дистанционного визуального осмотра (RVI), рентгеновских лучей, ультразвуковых испытаний и испытаний на проникновение жидкости.

Качество большинства сварных швов проверяется в зависимости от функции, для которой оно предназначено. Если вы фиксируете деталь на станке, если машина работает правильно, сварной шов часто считается правильным. Есть несколько способов определить правильность сварного шва:

Распределение : сварочный материал равномерно распределяется между двумя соединенными материалами.
Отходы : Сварной шов не содержит отходов, таких как шлак. Шлак после остывания должен отслаиваться от проекта. Он должен легко сниматься. При сварке MIG любые остатки защитного газа также должны удаляться 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).Отверстия способствуют слабости. Если вы видите дыры, это обычно означает, 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 сварных швов алюминия — ключевой показатель недостаточного использования газа.
Герметичность : Если соединение не плотное, это указывает на проблему со сваркой. При кислородно-ацетиленовой сварке, если используется автогенная сварка без присадочного материала, сварной шов должен быть плотным.То же самое для автогенной сварки TIG. Зазор не так важен для других типов сварных швов, поскольку любой зазор заполняется присадочным материалом. Тем не менее, пробелы, как правило, указывают на потенциальную проблему качества.
Герметичность : Если вы ремонтируете предмет, содержащий жидкость, утечка — это верный (и очевидный) способ обнаружить проблему. То же самое для чего-то, что будет содержать газ. Один из методов тестирования — использовать мыльные пузыри для проверки наличия проблем (можно легко применить с помощью шприца.
Прочность : Большинство сварных швов должны демонстрировать требуемую прочность. Один из способов обеспечить надлежащую прочность — начать с присадочного металла и электродов, превышающих требования к прочности.

Другие проверки с использованием визуальных методов включают проверки до (поверхность корня, зазор, угол скоса, подгонка стыка), во время (скорость расхода электрода, поток металла, звук дуги и свет) и после сварки (поднутрение, проблема проплавления корня, точечные отверстия, чрезмерное разбрызгивание, размеры сварного шва), как описано ниже.

Общие ошибки сварки

Неполное проникновение

Этот термин используется для описания неспособности присадочного металла и основного металла сплавиться вместе в основании соединения. Перемычка возникает в сварных швах с разделкой кромок, когда наплавленный металл и основной металл не сплавлены в основании соединения. Частая причина неполного проплавления — это конструкция стыка, не подходящая для процесса сварки или условий строительства. Когда канавка приваривается только с одной стороны, неполное проплавление может возникнуть при следующих условиях.

Размер поверхности корня слишком велик, хотя отверстие в корне достаточное.
Корневое отверстие слишком маленькое.
Угол наклона V-образной канавки слишком мал.
Электрод слишком большой.
Скорость движения слишком высока.
Слишком низкий сварочный ток.

Отсутствие Fusion

Недостаток плавления — это неспособность сварочного процесса сплавлять вместе слои металла шва или металла шва и основного металла.Металл шва просто катится по поверхности пластины. Обычно это называют перекрытием. Отсутствие сварки вызвано следующими причинами:

Невозможность повысить до точки плавления температуру основного металла или ранее наплавленного металла шва.
Неправильное флюсование, при котором оксид и другие инородные материалы не растворяются с поверхностей, с которыми должен плавиться наплавленный металл.
Грязные поверхности тарелок.
Неправильный размер или тип электрода.
Неправильная регулировка тока.

Подрезка

Поднутрение — это выгорание основного металла на носке сварного шва. Подрезание может быть вызвано следующими причинами:

Регулировка тока слишком велика.
Слишком большой дуговый зазор.
Неполное заполнение кратера металлом сварного шва.

Включения шлака

Шлаковые включения представляют собой продолговатые или шаровидные карманы оксидов металлов и других твердых соединений.Они вызывают пористость металла шва. При дуговой сварке включения шлака обычно состоят из материалов покрытия электродов или флюсов. В операциях многослойной сварки отсутствие шлака между слоями приводит к появлению шлаковых включений. Большую часть шлаков можно предотвратить с помощью:

Подготовка канавки и сварка перед нанесением каждого валика.
Удаление всего шлака.
Убедиться, что шлак поднимается на поверхность сварочной ванны.
Позаботьтесь о том, чтобы не оставлять контуров, которые будет трудно полностью пропустить дугой.

Пористость

Пористость — это наличие карманов, не содержащих твердого материала. Они отличаются от шлаковых включений тем, что в карманах содержится не твердое вещество, а газ.

Газы, образующие пустоты, имеют вид:

Газ, выделяемый при охлаждении сварного шва из-за пониженных перепадов температуры его растворимости.
Газы, образующиеся в результате химических реакций в сварном шве.

Пористость лучше всего предотвратить, избегая:

Перегрев и подрез металла шва.
Слишком большое значение тока.
Слишком длинная дуга.

Визуальный осмотр (VT)

Визуальный контроль — это процесс контроля качества сварных швов неразрушающим контролем (NDT), при котором сварной шов проверяется на глаз для определения неоднородностей поверхности. Это наиболее распространенный метод проверки качества сварных швов.

Преимущества неразрушающего контроля качества сварных швов:

Недорого (обычно только трудозатраты)
Недорогое оборудование
Электропитание отсутствует
Быстрое выявление дефектов и затрат на последующий ремонт из-за проблем, которые не были обнаружены в начале

Недостатки:

Требуется подготовка инспекторов
Требуется хорошее зрение или зрение исправлено до 20/40
Может пропустить внутренние дефекты
Отчет должен быть оформлен инспектором
Возможна человеческая ошибка

Этапы визуального контроля качества сварки

Практика и разработка процедур последовательного применения подхода
Проверить материалы перед сваркой
Контроль качества сварки при сварке
Контроль после завершения сварки
Отметить проблемы и отремонтировать сварной шов

Оборудование для визуальной сварки

Калибр углового шва

Калибр углового шва — важный инструмент для проверки качества сварного шва.

Он используется для проверки размера фланца, проверки размера горловины

. Показано: Набор для угловой сварки Estone из 7 частей Калибр Калибр Проверка сварки Ульнар MM и дюйм MG11

Для визуального контроля качества сварного шва требуется несколько единиц оборудования:

Переносной калибр углового калибра при сварке:
- Плоскостность сварного шва
- Выпуклость (внешний вид сварного шва)
- Вогнутость (как сварной шов закругляется внутрь)
Защитные линзы с карманом для просмотра и затемненными линзами для использования при наблюдении за процессом сварки
Увеличительное стекло по коду в вашем районе
Фонарик
Зубило и / или сварочный молоток для удаления брызг и шлака перед проверкой сварного шва
Температурный прибор (Tempelstick, Pyrometer) для определения температуры предварительного, промежуточного и последующего нагрева.
Магнит для обозначения типа свариваемого материала
Рулетка
Суппорт

Визуальный осмотр перед сваркой

Контрольные чертежи
Посмотрите на положение сварного шва и на то, насколько оно соответствует спецификации. Следите за вертикальным направлением движения
Контрольные символы угловой сварки
Соответствует ли процедура местным нормам и правилам сварки.

Проверка сварочного материала

Соответствуют ли приобретенные материалы спецификациям для размера и типа основного металла? Проверьте размер электрода, выбор газа и марку.
Проверить материалы на предмет дефектов. Ищите загрязнения, такие как ржавчина, окалина, мельница, ламинация и т. Д.
Подготовлены ли материалы для правильных углов

Осмотр сборки

Для проверки сборки выполните следующие действия по проверке качества сварки:

Проверить на соответствие
Центровка приспособлений и приспособлений. Проверить чистоту (поищите брызги от предыдущих работ)
Проверить качество, если используются прихваточные швы. Прихваточный шов должен выполняться тем же электродом, что и основной шов.
Проверьте использование предварительного нагрева, чтобы снизить скорость охлаждения и минимизировать искажения

Осмотр оборудования

Проверить на наличие повреждений (кабели, зажимы заземления, электрододержатель).
Проверить напряжение дуги
Проверить амперметр на соответствие спецификации

Визуальный контроль во время сварки

Проверить электроды на размер, тип и хранение (электроды с низким содержанием водорода хранятся в стабилизирующей печи)
Проверить корневой проход на склонность к растрескиванию
Проверьте каждый сварочный проход.Ищите поднутрение и требуемый контур. Убедитесь, что сварной шов должным образом очищен между каждым проходом.
Проверить наличие кратеров, которые необходимо заполнить
Проверить последовательность и размер сварных швов. Калибры используются для проверки размера.

Контроль после сварки

Проверить сварной шов на соответствие нормам и стандартам
Размер чека с калибрами и оттисками
Проверить отделку и контур
Проверить на наличие трещин по стандартам
Ищите перекрытие
Проверить поднутрение
Определить, находится ли разбрызгивание на приемлемом уровне

Испытания газовой сварки

Критерии контроля качества контрольных сварных швов для газовых швов:

Сварной шов должен иметь одинаковую ширину по всей длине. Два края должны образовывать прямые параллельные линии.
Лицевая сторона сварного шва должна быть слегка выпуклой с усилением не более чем на 1,6 мм (1/16 дюйма) над поверхностью пластины. Выпуклость должна быть равномерной по всей длине сварного шва. Он не должен быть высоким в одном месте и низким в другом.
Поверхность сварного шва должна иметь мелкую равномерно распределенную рябь. На нем не должно быть чрезмерных брызг, окалины и точечной коррозии.
Края сварного шва не должны иметь подрезов или перекрытий.
Пуски и остановки должны сливаться воедино, чтобы было трудно там, где они произошли.
Кратер в конце сварного шва должен быть заполнен и не иметь отверстий или трещин.

Для стыковых соединений:

Если соединение является стыковым, проверьте обратную сторону на предмет полного проникновения через основание соединения. С обратной стороны должна образоваться небольшая бусинка.

Для испытаний на сплавление внахлестку и тройниковое соединение:

Проникновение корня и соединение внахлестку и тройника можно проверить, надавив на верхнюю пластину, пока она не согнется вдвое. Если сварной шов не прошел через корень, пластина расколется в месте стыка при изгибе. Если он сломается, понаблюдайте за степенью проникновения и расплавления у корня. Вероятно, ему не хватит слияния и проникновения.

Качество сварного шва — обзор

6.06.3.1.2 Механические свойства сварного шва

Харрис и Смит исследовали применение факторного метода для прогнозирования качества сварки для процесса наплавки плазменной дугой (PTA) на низкоуглеродистой стали. ( 36 ).В качестве переменных процесса учитывались ток, скорость подачи порошка, скорость перемещения резака, ширина колебаний и расстояние от резака. Были измерены четыре характеристики качества наплавки, а именно: высота, ширина, твердость и разбавление наплавки. Было подтверждено, что все параметры процесса действовали как основные параметры процесса при контроле качества отложений. Также сообщалось, что процесс PTA является отличным выбором для нанесения высококачественных твердых покрытий при низком контролируемом разбавлении.

Оптимизация сварки трением разнородных материалов с использованием факторного расчета 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 заключалась в определении металлургических и механических характеристик сварных соединений трением, полученных при оптимальных режимах сварки. Были разработаны три математические модели для связи прочности на разрыв с надрезом (NTS) и энергии сдвига с параметрами процесса, а именно: давление трения, время трения и давление ковки с разными уровнями в зависимости от двух материалов, из которых образовано соединение.Сообщалось, что статистический экспериментальный план был полезен для сокращения количества испытаний, необходимых для оптимизации условий сварки трением. Кроме того, прочность соединения, созданного с использованием оптимизированных условий, вполне соответствовала прогнозируемым результатам. Более того, во всех случаях прочность соединения была по крайней мере такой же высокой, как у более мягкого из двух материалов, из которых образовывалось соединение.

Контроль искажений в роботизированной системе FCAW, экранированной CO ₂, был исследован Арья и Пармар ( 38 ).Метод трехуровневого дробного факторного анализа был использован для разработки математических моделей для прогнозирования угловой деформации в низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм. Влияние напряжения дуги, скорости подачи проволоки, скорости сварки и угла канавки на угловую деформацию в одинарных V-образных стыковых сварных швах было исследовано с запечатыванием и без него. Был сделан вывод, что разработанные модели были достаточно точными и могут быть с успехом использованы для контроля угловой деформации в автоматических сварочных линиях с использованием процесса FCAW.

Zhou et al. ( 39 ) использовали факторные эксперименты для исследования влияния параметров соединения (скорости вращения, времени трения и давления) на NTS фрикционных соединений из разнородных композиционных материалов на основе алюминия и нержавеющей стали MMC / AISI304. Было замечено, что давление трения и скорость вращения имеют статистически значимое влияние на значения NTS. Более того, они сообщили, что самый высокий НТС наблюдается в соединениях, изготовленных при высоком давлении трения 120 МПа.

Усталостная износостойкость крестообразных соединений FCAW, содержащих непровар, с использованием схемы эксперимента была изучена Баласубраманианом и Гуха ( 40 ). Целью было оптимизировать некоторые размерные факторы, влияющие на усталостную долговечность крестообразных соединений, изготовленных из закаленной и отпущенной стали (класс ASTM 517 F). Было упомянуто, что методы, описанные в этой работе, были довольно 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 валидность процедуры ограничена областью факторов, рассматриваемой для исследования.Было отмечено, что метод дисперсионного анализа (ANOVA) является наиболее удобным для определения значимости основных эффектов и эффектов взаимодействия совместных размеров. Те же авторы ( 41 ) продолжили свои исследования, разработав математические модели с использованием плана эксперимента для прогнозирования усталостной долговечности дуговой сварки экранированным металлом (SMAW) и крестообразных соединений FCAW, выходящих из строя в области корня и пальца ноги. Используя разработанные модели, усталостную долговечность крестообразного соединения SMAW и FCAW можно спрогнозировать с уровнем достоверности 95%, однако достоверность моделей ограничена областью факторов.Было обнаружено, что метод факторного экспериментирования при планировании эксперимента более экономичен для прогнозирования влияния различных факторов на усталостную долговечность посредством проведения минимального количества экспериментов.

Коганти и др. ( 42 ) использовали полный факторный расчет для определения оптимальных параметров процесса сварки MIG для необработанных алюминиевых сплавов 5754. Исследовано влияние параметров процесса сварки на разрушающую нагрузку соединения внахлест (прочность на сдвиг) и проплавление шва. Параметры процесса: потребляемая мощность, скорость горелки, напряжение, ток, скорость подачи проволоки, частота импульсов и расход газа. Прочность соединений и проплавление шва были измерены для различных рабочих диапазонов коэффициентов сварки. Было указано, что потребляемая мощность и скорость потока газа были двумя важными факторами, основанными на данных от сдвиговой нагрузки до разрушения и проплавления сварного шва. Также сообщалось, что чем ниже потребляемая мощность, тем ниже нагрузка сдвига до разрушения и глубина проникновения, и наоборот.Оптимальными настройками коэффициента для более высокой прочности соединения были высокая потребляемая мощность и высокий расход газа.

Sampath ( 43 ) представил инновационный подход, основанный на ограничениях, который оказался весьма эффективным при разработке спецификации расходуемых сплошных проволочных электродов 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, которые связывали химический состав стали с определенными металлургическими характеристиками. Впоследствии факторный план 2 ³ был использован для разработки партии сварочных электродов с целью оценки их характеристик. Было показано, что среди восьми использованных электродов два электрода соответствовали требованиям ER-100 или превосходили их, а один электрод соответствовал требованиям ER-120 или превосходил их. Был сделан вывод, что использование этого подхода значительно снижает риск, связанный с разработкой технических характеристик электродов.

Pine et al. ( 44 ) представили экспериментальное и численное исследование для определения жесткости на кручение, предела упругости и предела прочности сваренных точечной сваркой, клеевых и сварных коробчатых секций.Они исследовали множество факторов, а именно: технику соединения, толщину листа, прочность стали, площадь сечения, конструкцию сечения и торцевой шов, используя методы факторного проектирования, чтобы определить их влияние на крутильные свойства коробчатых сечений. Авторы пришли к выводу, что технология соединения, площадь сечения и толщина сечения были основными факторами, которые имеют наибольшее влияние на жесткость коробчатых сечений на кручение. Было обнаружено, что жесткость на кручение может быть улучшена без существенного увеличения веса путем изменения техники 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 при определении предела упругости и предела прочности.

Хан и др. ( 45 ) использовали полное факторное проектирование для оптимизации процесса лазерной сварки, чтобы получить наиболее желаемое качество сварки с точки зрения геометрии сварного шва 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 сварного шва, а также на силу сдвига сварного шва.Максимально достижимая длина сопротивления сварного шва и, следовательно, усилие сдвига сварного шва были ограничены по энергии в зависимости от условий сварки, конфигурации соединения и используемых материалов. Оптимальные результаты были представлены в числовом и графическом виде, что позволяет быстрее находить оптимальные настройки для лазерной сварки.

(PDF) Контроль и обеспечение качества изготовления сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам

конструкции, однако при использовании более тонких и высокопрочных сталей

повышенные уровни номинальных напряжений требуют учета других аспектов проектирования. такие как изгиб, пластмассовый цоколь

, разрыв и усталостная прочность.Высокопрочные стали

страдают повышенной чувствительностью к зазубринам и дефектам по сравнению с мягкими сталями

. Для сварных компонентов усталостная прочность

будет одинаковой для высокопрочной и низкоуглеродистой стали, если не будет достигнуто доказанное качество сварки

[6]. Таким образом, улучшение знака de-

сварной конструкции за счет использования высокопрочной стали re-

требует улучшенного качества сварного шва, что, в свою очередь, требует подтвержденного контроля качества. Сегодня большая часть контроля качества

сварных компонентов осуществляется в процессе аудита,

отдельно от производственной линии, с использованием стандартных калибров.

Хаммерсберг и Олссон [7] пришли к выводу, что базовый стандартный калибр

и методы обеспечения качества сварных швов устарели, если

не будут приняты меры для исследования и улучшения используемых систем измерения —

измерительных систем относительно реальных изменений, происходящих в

производства. Таким образом, для полного достижения облегченной конструкции сварных конструкций

компании-производители, использующие продукцию SE-

rial, столкнутся с проблемами в обеспечении качества, когда

будет внедрять в свою продукцию высокопрочную сталь.

В данном исследовании дается краткое описание различных систем качества

для контроля и обеспечения качества сварных швов

для сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам.

Кроме того, он проливает свет на аспекты, важные

для обеспечения качества сварных конструкций, а также на то, как сварные швы

могут быть спроектированы и изготовлены для определенной цели. Наконец, представлен новый онлайн-метод

для обеспечения объективного геометрического сварного шва

, который успешно подтвержден испытаниями

и внедрением в производственной среде.

2 Стандарты качества сварки

Качество сварного шва количественно определяет способность сварных соединений соответствовать функциональным требованиям сварного шва в течение срока службы конструкции в течение срока службы конструкции. Это может быть либо долговечность при статической и / или динамической нагрузке

, устойчивость к коррозии, внешний вид, либо любая другая механическая функция. Недостаточное качество

следует избегать из-за серьезных последствий для безопасности и стоимости

, т.е.е., выход из строя происходит на ранней стадии. Чрезмерное качество

, с другой стороны, может привести к увеличению стоимости изготовления, которая

не увеличивает потребительскую ценность продукта. Также как инженеру-проектировщику необходимо указать

достаточного качества

в соответствующих местах конструкции, поскольку различные места

в конструкции могут испытывать повышенную нагрузку из-за местных концентраторов напряжений

, таких как ребра жесткости, отверстия, и насечки [6].Геометрия сварного шва

зависит от нескольких факторов, таких как присадочный материал

сварного шва, ориентация заготовки во время сварки,

и параметры процесса [11–13]. Кроме того, различная жесткость сварного шва

и геометрические дефекты по-разному влияют на усталостную долговечность

сварного соединения. Эффективное изготовление сварных конструкций

требует наличия системы качества.

Это должно поддерживать передовой опыт и давать прогнозируемые характеристики усталости

долговечности конструкций. Требования к сварке — это

наиболее важных факторов в системе качества, которые определяют

как стоимость изготовления, так и усталостную долговечность.

При сравнении шести международных и национальных стандартов

для критериев качества сварки, требования в основном основаны на качестве изготовления

, а не на усталостных свойствах. Один стандарт ap-

соответствует назначению, но этот стандарт используется для ядерных энергетических установок

ar и не получил широкого распространения [14].

2.1 Международный стандарт SS-EN ISO 5817

SS-EN ISO 5817 — это европейский стандарт для сварных соединений плавлением

из стали, никеля, титана и их сплавов с уровнями качества и дефектами

[3]. Качество сварного шва определяется уровнями качества

(B, C или D), где B — самое высокое, а D — самое низкое качество сварного шва

, соответственно. Буквы обозначают различные уровни качества

с допустимыми пределами, определенными для каждого дефекта сварного шва и дефекта

. Многие требования не содержат

связи с усталостью и являются ненужными, например

, перекрытие и избыток металла сварного шва. Другие требования слишком общие, например, неполное заполнение канавки или линейное несоосность

, и их наличие может привести к снижению усталостной долговечности. В идеальном стандарте сварки

должно быть четкое и последовательное соединение; обеспечение того, чтобы определенный уровень качества сварки всегда приводил

к определенной усталостной долговечности сварного соединения.

Карлссон и Ленандер [5] провели всестороннее исследование

связи между допустимыми пределами в пределах

ISO 5817 и полученной усталостной долговечностью с использованием механики разрушения. Было показано, что для некоторых дефектов существует прямая зависимость

между допустимым пределом и результирующим усталостным ресурсом

, то есть более высокий уровень качества должен приводить к увеличению усталостной долговечности

по сравнению с более низким уровнем качества.

Однако это не было единообразным для всех несплошностей, где

несколько показывает небольшую связь между уровнем качества

и усталостной долговечностью или не имеет никакой связи. На рис. 3 приведены примеры неоднородностей

, которые имеют плохую корреляцию между качеством сварного шва

и усталостной долговечностью (чрезмерная выпуклость 1,10 и неравномерная длина ветви

1,16) и хорошей корреляцией (корневая вогнутость 1,17 и угловое смещение 3,2

) соответственно. Одной из наиболее важных характеристик локальной геометрии сварного шва

является радиус захождения шва [13,15,16]

, который нечетко регулируется допустимыми пределами с простым требованием

плавного перехода.Одна из причин заключается в том, что

до настоящего времени было трудно точно и надежно количественно определить радиус сварного шва

. Вместо этого ISO 5817 дает уровень допустимости

для угла захождения сварного шва.

В настоящее время у конструкторов нет другого выбора, кроме

, чтобы принять среднюю усталостную прочность из-за отсутствия руководящих указаний

Wel d World

Управление качеством в автомобильной промышленности путем ультразвукового контроля сварных соединений

Управление качеством в автомобилестроении промышленность путем ультразвукового контроля сварных соединений

Реферат

Автомобиль изготавливается из множества металлических деталей, которые очень часто соединяются между собой сваркой.Чтобы проверить качество этих соединений, ультразвуковые методы могут заменить традиционные тесты на разрыв и могут дать больше и немедленную информацию для контроля производственного процесса. Показаны специальные ультразвуковые методы для различных соединений при производстве автомобилей, а также их внедрение в систему управления качеством.

Ключевые слова: Производство автомобилей, точечная сварка, лазерно-лучевая сварка, сварка в среде защитного газа, менеджмент качества.

Сварные стыки в автомобиле

Помимо кузова автомобиля, в автомобиле есть много других сварных компонентов, стыки которых можно проверять ультразвуком, см. Таблицу 1.

Но в этом отчете рассматриваются только сварные швы в кузове автомобиля, например точечная сварка сопротивлением, сварка лазерным лучом, сварка в среде защитного газа и сварка болтов.

Компонент автомобиля	Техника сварки
Корпус (пластины, болты)	Точечная сварка, сварка лазерным лучом, сварка в среде защитного газа, электродуговая сварка
Мотор (клапаны)	Швы трением, плакированные швы
Шестерня (вал, колеса)	Электронно-лучевая сварка, лазерная сварка
Тяга (вал, оси)	Сварка трением, сварка сопротивлением
Колеса (стальной обод)	Сварные швы сопротивлением
Таблица 1: Сварные соединения компонентов автомобиля.

Управление качеством при производстве кузовов автомобилей

Кузов автомобиля может содержать более 3000 сварных швов от пола до крыши, моторного отсека, направляющих сидений и дверей. Все эти сварные швы пронумерованы в строительных планах, и результаты ультразвуковых исследований должны быть связаны с этими отдельными позициями и номерами. Это создает основу для обеспечения качества всех соединений компонентов кузова автомобиля. На рисунке 1 показаны некоторые элементы кузова автомобиля, а в качестве примера нумерация точечных сварных швов специальной входной двери.

Конструкторско-конструкторский отдел предоставляет подробную информацию о расположении сварных швов и методах сварки в производственных планах.

Это сочетается со спецификациями испытаний и программами оценки на основе знаний для специальных станций ультразвукового контроля, расположенных рядом со станциями сварки (роботами).

Результаты проверки передаются в систему управления качеством, где они хранятся и оцениваются, а оттуда команды управления поступают на производственную площадку.

Это показывает, что ультразвуковой контроль является лишь звеном в технологической цепочке контроля качества.

Рис. 1. Управление качеством при производстве кузовов автомобилей.

Рис 2: Обмен данными между производственной линией, станцией неразрушающего контроля и управлением качеством.

Испытание точечной сварки

В процессе производства точечная сварка специальных компонентов автомобилей, например левая передняя дверь, проверяются вручную в соответствии с планом проверки этого компонента, показанным на компьютере.

Специальный зонд для точечной сварки соединен с точкой с помощью гибкой мембраны, см. Рис. 3. Оценивается серия множественных эхо-сигналов от точки. Прибор автоматически идентифицирует подключенный зонд, поэтому есть проверка, чтобы убедиться, что правильный зонд используется для фактических точек сварки.

Специальный инструмент оценки, AEA — Automated Evaluation Assistance, дает оператору предложения, чтобы помочь ему принять решение о качестве точечной сварки, в результате чего загорается зеленый свет, что означает <правильно>, или красный сигнал, что означает <не правильно>.Эта программа AEA является частью программы UltraLog для управления результатами контроля точечной сварки при производстве автомобилей. Он использует информацию, представленную в виде амплитуды и времени пролета в различных частях серии множественных эхосигналов относительно известных параметров соединяемых пластин, см. Рис. 4.

Рис. 3. Контроль точечных сварных швов с помощью диалогового датчика и автоматической оценки.

Рис. 4: Сортировка результатов контроля точечной сварки с помощью программы AEA.

Рис.

5: Типичный экран с контролем точечной сварки.

Плохие соединения можно разделить на 5 классов, чтобы получить информацию для контроля параметров процесса сварки. На рис. 5 более подробно показаны эхосигналы для правильного пятна и изображения на экране для <плохой сквозной сварки> и <маленький самородок>. В обоих плохих случаях расплавленного металла недостаточно для получения прочного соединения, но причины таких дефектных сварных швов различны.

Болтовые швы

Некоторые компоненты автомобиля соединяются гайкой и болтом. Сами болты приварены к стальному листу электродуговой сваркой, см. Рисунок 6.

Рис. 6: Болты, приваренные к стальной пластине.

Рис. 7. Метод сквозной передачи болтовых швов.

Для исследования болтовых сварных швов была разработана специальная методика сквозного пропускания с использованием зондов со сфокусированным угловым лучом с фокусом на сварном шве. Это показано на рисунке 7. Хорошие самородки ослабляются и дают слабый сквозной сигнал. При плохих сварных швах звуковые волны распространяются через пластину, и сквозной сигнал высокий.

Сварка лазерным лучом

На рис. 8 показана часть сварного шва, выполненного лазерным лучом в области крыши кузова автомобиля. Из-за профилированной формы пластин нет прямого доступа к участку, близкому к сварному шву.

Рис. 8: Сварка лазерным лучом кузова автомобиля.

Рис. 9: Метод сквозного пропускания для лазерных сварных швов.

Следовательно, используется метод сквозной передачи согласно рисунку 9, когда направленные волны должны проходить через область сварного шва. Сильный сигнал указывает на хороший сварной шов, отсутствующий сигнал указывает на дефектную зону сварного шва.

Поскольку гидравлическая муфта недопустима, был разработан специальный роликовый зонд для сухого контакта, который направляется профилированными пластинами, см. Рисунок 10.

Рис. 10: Роликовые зонды для лазерной сварки.

Сварные швы в среде защитного газа

Для присоединения некоторых подвижных компонентов к кузову автомобиля, например двери, сиденья, крепежные пластины (петли) должны быть приварены к стальному листу. На рис. 11 показаны такие сварные швы в области передней стойки / передней двери / передней панели.


Рис. 11. Сварные швы в газовой среде на кузове автомобиля.	Рис. 12. Специальная технология сквозного прохода для сварных швов в среде защитного газа.

Поддержка управления качеством сварки

Как было продемонстрировано, управление качеством сварных швов с помощью ультразвукового неразрушающего контроля означает гораздо больше, чем управление базой данных результатов:

Производственные планы должны быть объединены с планами проверок.
Специальные программы помогают оператору быстро и правильно принять решение о качестве сварки. Для типичных дефектов сварных швов имеется файл с обученными A-сканами.
Производственные данные с производственных линий должны быть автоматически связаны с результатами контроля, и все эти данные должны быть оценены почти в режиме онлайн, чтобы обеспечить активный контроль производственного процесса.

Рис.

13: Сертификат датчика точечной сварки.

Но есть и другие виды деятельности для поддержки управления качеством с помощью ультразвукового контроля:

В управлении качеством необходимо периодически подтверждать контрольно-измерительное оборудование.Поскольку при использовании зондов для точечной сварки ширина луча сравнивается с фактическим размером сварного шва, диаметр луча необходимо периодически измерять и сертифицировать. На рис. 13 показан такой сертификат датчика для датчика точечной сварки для самородков диаметром 4 мм. Звуковой луч симметричен, а форма луча — круглая. Диаметр луча при падении на -18 дБ составляет 4,1 мм, т.е. находится в пределах допустимого отклонения.
Krautkramer поддерживает стандартизацию этой техники ультразвуковой сварки в соответствующем комитете Немецкого общества сварки (DVS).
Кроме того, существует руководящий комитет, состоящий из представителей автомобильной промышленности и производителей оборудования, с целью обмена идеями и опытом по ультразвуковому контролю сварных швов в автомобилестроении.
Krautkramer предлагает специальные учебные курсы для испытаний точечной сварки и поддерживает деятельность Немецкого общества сварки (DVS) и Американского общества неразрушающего контроля (ASNT) по сертификации персонала для испытаний сварных швов в автомобильной промышленности.

Контроль качества

Обеспечение соблюдения сварщиками определенных процедур — важный шаг в общей системе качества сварки.

Существует ряд причин для проверки сварного шва, самая важная из которых — определить, достаточно ли его качество для предполагаемого применения. Чтобы оценить качество сварного шва, необходимо иметь форму измерения для сравнения его характеристик и квалифицированного специалиста для выполнения оценки.Непрактично оценивать качество без определенной формы критерии приемки. Это также непрактично для человека, который не 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 зависит от прочности и связанных с этим характеристик. Сварные швы меньшего размера могут не выдерживать нагрузки, возникающие во время эксплуатации, а сварные швы большего размера могут создавать концентрацию напряжений или способствовать потенциальной деформации сварного шва. сварная деталь.

Выявление несплошностей сварного шва также важно, поскольку дефекты внутри сварного шва или рядом с ним, в зависимости от их размера или местоположения, могут помешать сварному шву выполнять свои функции. Когда несплошности имеют неприемлемый размер или находятся в неприемлемом месте, они называются дефектами сварки, и они могут вызвать преждевременный выход из строя сварного шва из-за снижения прочности или создания напряжения. концентрации в свариваемом элементе.

Определение качества сварного шва

Критерии приемки качества сварного шва могут быть получены из ряда источников.На чертеже или чертеже сварочного производства указаны размеры сварных швов и другие требования к размерам сварки, такие как длина и расположение. Эти требования к размерам устанавливаются путем расчетов или взяты из проверенных конструкций, которые соответствуют требованиям к характеристикам сварного соединения.

Количество допустимых и недопустимых несплошностей сварного шва для контроля сварки обычно получают из правил 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 работаете.

Обязанности инспектора по сварке

Проверка сварки требует знания чертежей сварных швов, символов, конструкции стыков, процедур, норм и стандартных требований, а также методов проверки и испытаний. По этой причине многие правила и стандарты в области сварки требуют, чтобы инспектор по сварке обладал официальной квалификацией или необходимыми знаниями и опытом для проведения проверки.

Контроль сварных швов настолько хорош, насколько хорош человек, проводящий испытания. Вот несколько вещей, которые должен знать инспектор по сварке, и задачи, которые он должен уметь выполнять:

Квалификация работы сварщика и технологии сварки. Для аттестации сварщиков и процедур сварки необходимо соблюдать особые процедуры. Процесс аттестации является неотъемлемой частью общей системы качества сварки, и от инспектора сварки часто требуется координировать и проверять эти типы квалификационных испытаний.
Эти квалификации обычно включают изготовление сварных образцов, представляющих сварные швы, которые будут использоваться при производственной сварке. Эти сварные образцы обычно требуется испытать после завершения. Рентгенография, микротравление, направляемые изгибы, поперечное растяжение и трещинообразование — вот некоторые из используемых тестов. Результаты испытаний должны соответствовать минимальным требованиям или превышать их. оговаривается в правилах сварки или стандарте до того, как процедура может быть аттестована.
Визуальный осмотр. Часто это самый простой, наименее затратный и самый эффективный метод контроля сварки для многих приложений, 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 соответствующих правил или стандартов сварки, значимость выявленных разрывов для определения того, принимать или отклонять их во время тестирования и производства.
Инспектор по сварке с хорошим зрением может быть сравнительно быстро обучен компетентным инструктором и может оказаться важным активом для системы качества сварки (хорошее зрение, очевидно, необходимо для визуального контроля).
Обнаружение поверхностных трещин. Инспектор по сварке иногда требуется для проведения испытаний сварных швов методами обнаружения поверхностных трещин. Ему также, возможно, придется оценить результаты тестирования этих методов тестирования. Инспектор должен понимать методы тестирования, такие как проникающая жидкость и магнитопорошковая проверка. Кроме того, он должен знать, как используются тесты и что они будут найти.
Радиографический и ультразвуковой контроль сварных швов. Эти два метода контроля входят в группу, известную как неразрушающий контроль (NDT). Эти методы контроля используются для проверки внутренней структуры сварного шва с целью установления целостности сварного шва без разрушения сварного компонента. От инспектора сварки может потребоваться понимание этого типа испытаний и компетентность в интерпретация результатов. Радиографический и ультразвуковой контроль сварных швов — два наиболее распространенных метода неразрушающего контроля, используемых для обнаружения неоднородностей во внутренней структуре сварных швов.Очевидным преимуществом обоих методов является их способность помочь установить внутреннюю целостность сварного шва без разрушения сварного компонента.
При радиографическом контроле используются рентгеновские лучи, производимые рентгеновской трубкой, или гамма-лучи, производимые радиоактивным изотопом. Основной принцип рентгенологического обследования такой же, как и для медицинской радиографии. Проникающее излучение проходит через твердый объект, в данном случае сварной шов, на фотопленку, в результате чего создается изображение внутренней структуры объекта.Количество энергии поглощение объекта зависит от его толщины и плотности. Энергия, не поглощаемая объектом, приведет к обнажению рентгеновской пленки. Когда пленка проявится, эти области будут темными. Области пленки, подвергшиеся воздействию меньшего количества энергии, остаются более светлыми.
Дефекты внутри сварного шва или рядом с ним могут помешать сварному шву выполнять свои функции.
Таким образом, области сварного шва, толщина которых была изменена из-за неоднородностей, таких как пористость или трещины, будут отображаться на пленке как темные контуры.Включения низкой плотности, такие как шлак, будут отображаться как темные области на пленке, а включения высокой плотности, такие как вольфрам, появятся как светлые области. Все неоднородности обнаруживаются путем просмотра формы и изменения плотности обработанная пленка.
При ультразвуковом контроле используются механические колебания, подобные звуковым волнам, но более высокой частоты. Луч ультразвуковой энергии направляется в проверяемый сварной шов. Этот луч проходит через сварной шов с незначительными потерями, за исключением случаев, когда он перехватывается и отражается неоднородностью.Используется метод отражения ультразвукового контактного импульса. В этой системе используется датчик, который превращает электрическую энергию в механическую. Преобразователь возбуждается высокочастотным напряжением, которое заставляет кристалл механически вибрировать. Кристаллический зонд становится источником ультразвуковой механической вибрации.
Эти колебания передаются на испытательный образец через связующую жидкость, обычно масляную пленку, называемую связующим веществом. Когда импульс ультразвуковых волн попадает в неоднородность образца, он отражается обратно в исходную точку.Таким образом, энергия возвращается к преобразователю. Преобразователь теперь служит приемником отраженной энергии. Первоначальный сигнал или главный удар, отраженные эхо-сигналы от неоднородностей и эхо-сигналы от задней поверхности испытательного образца отображаются в виде кривой на экране электронно-лучевого осциллографа.
Испытания разрушающих швов. Разрушающие методы проверки целостности или рабочих характеристик сварного шва включают разрезание, изгиб или разрыв сварного компонента, а также оценку различных механических или физических характеристик.Некоторые из этих испытаний — это испытание на управляемый 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 аттестационных испытаний сварщика. Инспектор по сварке часто требуется для проведения, контроля или оценки этих методов испытаний.
Интерпретация деталей сварки и обозначений сварных швов. Инспектор по сварке должен уметь читать инженерные и производственные чертежи, а также уметь интерпретировать все детали и символы, которые предоставляют информацию о требованиях к сварке.

Если взглянуть только на некоторые функции инспектора сварки, легко понять, что у инспектора сварки 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 создание, внедрение и контроль правильной программы контроля качества сварки.Программа может быть создана только после завершения оценки требований к качеству сварного шва или критериев приемки, приобретения знаний о методах контроля и испытаний и использования должным образом квалифицированных и опытных сварщиков. инспекторы.

Сварка труб: передовые методы контроля качества

В конечном итоге качество сварного шва трубы определяется тем, насколько хорошо он соответствует стандартам. Существует поразительное разнообразие международных, национальных и отраслевых стандартов для сварки труб.Несмотря на огромное количество этих руководящих принципов, вполне возможно, что в рамках проекта будет требоваться качество сварки, превышающее любые установленные стандарты.

Например, полупроводниковая промышленность требует более чистых и точных сварных швов на трубах, используемых в производстве микропроцессоров. Этот спрос привел к повышению качества сварки труб, несмотря на то, что не существует признанных отраслевых стандартов для сварки труб в производстве полупроводников.

Невозможно — и непрактично — исчерпывающе определить методы контроля качества сварки труб для всех стран, отраслей и проектов.Однако, сосредоточив внимание на основных принципах, можно предоставить руководящие принципы, которые менеджеры проектов могут использовать для разработки передовых практик, специфичных для нужд своего проекта. Эти передовые методы могут повысить скорость сварки, улучшить качество сварного шва, уменьшить количество брака и гарантировать, что завершенные проекты соответствуют ожиданиям или превосходят их.

Разработка технических условий для проектов по сварке труб

Качество сварного шва трубы начинается на этапе проектирования. Именно здесь решаются давления, нагрузки, напряжения и другие внешние силы, которым сварной шов трубы должен выдерживать.Эти спецификации будут определять размеры трубы, какие сплавы используются для трубы, и, соответственно, способ сварки трубы. Дизайнерам также необходимо согласовать инженерные потребности проекта с правовыми и отраслевыми стандартами, которые регулируют работу.

Для этого проектировщикам и инженерам-механикам, устанавливающим сварочные характеристики труб, необходимо учитывать такие факторы, как:

Материалы: Материалы, используемые при сварке труб, должны соответствовать их предполагаемому использованию как механически, так и химически.Конечная труба должна выдерживать давление жидкостей или газов, содержащихся внутри, а также противостоять любым коррозионным воздействиям.
Соединительный элемент: Сварной шов должен выдерживать внутреннее давление внутри трубы, нагрузку от веса самой трубы и любые внешние нагрузки, создаваемые конструкцией или окружающей средой.
Подготовка стыка: Чтобы соответствовать спецификациям для каждого отдельного стыковочного фитинга, трубы и другие материалы должны быть подготовлены путем механической обработки или шлифовки на месте.Необходимо будет предусмотреть закупку подготовленных материалов или оборудования для подготовки на месте.
Наполнитель: Состав металла или сплавов, которые будут использоваться в сварном шве, должен соответствовать механическим и химическим требованиям соединения. Присадочный материал может нуждаться в нагреве или охлаждении для поддержания температуры, необходимой для образования механических или химических структур, требуемых спецификациями сварного шва.
Процесс сварки: При сварке труб можно применять множество различных процессов дуговой сварки.Качество сварных швов, полученных с помощью этих различных процессов, различается по коррозионной стойкости, сплавлению с основным материалом, механической прочности и чистоте сварного шва на внутренней поверхности трубы.
Защитные газы: Различные сварочные и смешанные газы приводят к разным результатам сварки. Используемый защитный газ может повлиять на теплоту сварочной дуги, ее контур и результат сварки. Сварочный газ и поток газа, необходимые для получения желаемого качества сварного шва, должны быть включены в спецификацию сварного шва.

Все эти факторы обычно принимаются во внимание при любом проекте сварки труб и должны быть известны инженерам-механикам. Однако часто упускаются из виду этапы, размещение и использование рабочей силы и оборудования, необходимых для сварки каждого стыка в соответствии со спецификациями. Это часто вызывает задержки, и могут возникнуть дополнительные задержки, если персоналу на месте не удастся выполнить первую попытку сварки. Обобщенные, базовые передовые методы контроля качества сварки труб на этапе проектирования могут предотвратить этот сценарий.

Раннее внедрение — ключ к стандартам контроля качества

Контроль качества сварки труб зависит от инженерных требований каждого проекта. Не существует единого набора передовых практик, который мог бы охватить каждый проект, но есть основные принципы, которые следует учитывать на ранних этапах процесса. Они будут использоваться для разработки стандартов контроля качества.

Следует учитывать следующие основные принципы:

Размеры: Многие проблемы на проекте трубопровода можно предотвратить, если учитывать, сколько места будет окружать каждое соединение.Дизайн должен оставлять достаточно места для работы. Если проект требует, чтобы трубы располагались слишком близко друг к другу, чтобы сварщик мог легко работать, или в труднодоступных местах, то следует рассмотреть такой процесс, как автоматизированная орбитальная сварка , , который может выполнять качественные работы в соответствии со спецификациями в ограниченном пространстве.
Выравнивание трубы: План того, как секции трубы будут собраны на месте и приведены в правильное выравнивание, должен быть разработан заранее, а инструменты, необходимые для их выравнивания и поддержки во время сварки, должны быть частью материалов. график.Если существующие инструменты и опоры недостаточны, следует сделать припуски на изготовление необходимых устройств.
Сообщение: Графики сварки являются обычным элементом любого проекта по сварке труб. В графиках сварки, которые разрабатываются для данного проекта, следует четко указывать любые уникальные элементы в конкретных соединениях или этапах процесса.
Органы управления процессом: Помимо обеспечения ясности и доступности всей информации, следует разработать процедуру, обеспечивающую передачу важной информации сварщикам и их руководителям.Перед началом сварки должен быть установлен многоступенчатый процесс согласования, который гарантирует, что все стороны прочитали и поняли спецификации и требования к сварке. Контроль процесса необходимо внедрять, начиная с закупки материалов и расходных материалов до процессов после сварки.

Приведенные выше передовые методы контроля качества сварки труб могут применяться в различных отраслях. Сосредоточение внимания на этих основах позволяет разрабатывать средства контроля качества сварки труб для конкретных проектов, которые не только обеспечивают надежные сварные швы, но и позволяют выполнять проект в соответствии с графиком.Однако эти соображения — только часть уравнения; Также важно выполнить тестирование каждого критического соединения.

Требуется проверка качества сварки труб

Самый распространенный способ проверки сварных швов — визуальный осмотр. На поверхности сварного шва можно увидеть неровности сварного шва, такие как трещины, пористость и включения шлака. Неравномерность температуры, которая может указывать на то, что сварной шов слишком горячий или что сама труба была чрезмерно нагрета, может проявляться в виде синего или фиолетового цвета металла.

При проведении визуального осмотра необходимо учитывать следующее:

Правильное освещение очень важно при каждой проверке. Мультиспектральные лампы, такие как ксеноновые, с цветовой температурой 4000-6000 кельвинов (K) рекомендуется использовать вместо светодиодного освещения. Светодиодные фонари монохроматические и смещены в синий спектр, который может скрывать тепловое изменение цвета и текстуры, указывающие на неоднородности.
Освещенность должна быть не менее 350 люкс. Более яркое освещение не менее 500 люкс рекомендуется для осмотра заготовки и является европейским стандартом.
Угол обзора сварного шва должен быть больше 30 градусов. , если для проверки используется оптика. Слишком узкий угол помешает детальному разрешению сварного шва.
Используйте эталонный объект для проверки разрешающей способности методов прямого и косвенного контроля. Тестовая таблица разрешения ВВС США 1951 года — это недорогое устройство, позволяющее проверять и калибровать оптику.

Поскольку в сварных швах труб часто используются трубы, внутреннее давление которых значительно превышает окружающее атмосферное давление, визуального осмотра сварных швов труб обычно недостаточно. Чтобы гарантировать надежность сварных швов, обычно используются следующие типы неразрушающих испытаний:

Гидростатические испытания: Для гидростатических испытаний всегда следует использовать несжимаемые жидкости или масла. Газы могут сжиматься и вызывать взрыв сварного шва или шва с опасной силой.Жидкости и масла следует прокачивать по трубе при давлении, которое обычно превышает конечный поток через трубу. Затем труба проверяется на герметичность. Если проект требует испытания сжатым газом перед утверждением и окончательной доработкой сварных швов, они должны быть сначала подвергнуты окрашиванию и рентгеновскому излучению, а затем герметизированы в вакуумированном помещении.
Испытание на проникновение красителя: Краситель распыляется на готовый сварной шов, а затем вытирается через некоторое время. Любые дефекты поверхности задерживают краситель и становятся видимыми при нанесении проявителя.Недостатком этого метода является обнаружение дефектов только на поверхности сварного шва. Температуру заготовки следует сравнивать с температурным рейтингом пенетранта красителя, поскольку краситель не будет работать должным образом на трубе или трубке, температура которой превышает ее номинальную температуру.
Испытание магнитными частицами: Магнитное поле проходит через сварной шов, и на него наносятся небольшие магнитные частицы, чтобы показать дефекты вблизи поверхности. С помощью этого метода можно обнаружить только поверхностные или приповерхностные дефекты.
Ультразвуковой контроль: Вибрации проникают в сварной шов и отражаются обратно в детектор. Разрывы в материале и дефекты проявляются в изменении отраженных волн. Этот метод позволяет обнаруживать дефекты в большинстве случаев сварки труб.
Радиографический контроль: Функционально подобен медицинскому рентгеновскому излучению, этот метод использует рентгеновские лучи или гамма-лучи для проникновения под поверхность сварного шва. Это очень эффективный метод, позволяющий четко выявлять дефекты по всему сварному шву.

Эти стандартные методики являются базовыми для контроля качества сварки труб. Однако передовой опыт можно улучшить, уделяя больше внимания ответственности за сварочные работы, методологии, применяемой к испытаниям, и способам устранения неприемлемых сварных швов.

Важно убедиться, что те, кто работает над сварочным проектом, понимают, что является приемлемым, а что нет — исправлением сварного шва, не прошедшего испытания. Во многих отраслях и проектах стандартная шлифовка и замена дистанционно не приемлемы.Крайне важно установить сроки проектирования, чтобы сварные швы труб могли быть скорректированы в соответствии со спецификациями с первого раза без промедления, и чтобы критерии приемки сварного шва и надлежащего устранения брака были известны всем сторонам до проведения испытаний.

Передовые методы контроля качества сварки труб являются процедурными

При сварке труб контроль качества — это в основном вопрос разработки пошагового процесса для каждого соединения, которое должно быть сварено, испытано, принято или отклонено. Это также требует разработки процессов, обеспечивающих соблюдение пошагового плана.

Автоматизация упростила обеспечение соблюдения процедур и спецификаций в процессе сварки труб. Орбитальная сварка автоматизирует скорость перемещения, контроль напряжения дуги, силу тока, колебания электрода и добавление присадочного материала для выполнения всех технических требований процесса сварки со скоростью и постоянством, с которыми ручная сварка не может сравниться. Головки для автоматической орбитальной сварки труб доступны в моделях малого диаметра, которые подходят для участков, недоступных для человеческого тела.Когда для проекта разрабатываются методы контроля качества сварки труб, орбитальную GTAW-сварку следует рассматривать как один из преимуществ, которые она предлагает на протяжении всего процесса строительства.

Arc Machines Inc. специализируется на высококачественном оборудовании для орбитальной сварки GTAW. Чтобы обеспечить качественные сварные швы в вашем следующем проекте по сварке труб, обратите внимание на головки для орбитальной сварки и контроллеры сварки Arc Machines.

Методы контроля качества сварных соединений

Методы контроля качества сварных швов

Визуальный контроль

Капиллярный контроль

Проверка сварных швов на герметичность

Магнитное поле

Ультразвук

Радиография

Заключение

Методы контроля качества сварных соединений

Методы контроля качества сварных швов

Визуальный контроль

Капиллярный контроль

Проверка сварных швов на герметичность

Магнитное поле

Ультразвук

Радиография

Заключение

Методы контроля качества сварных соединений

Методы контроля качества сварных швов

Визуальный контроль

Капиллярный контроль

Проверка сварных швов на герметичность

Магнитное поле

Ультразвук

Радиография

Заключение

Контроль сварных соединений и проверка качества сварных соединений

Внешний осмотр сварных соединений

Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений

Выбор метода проверки сварных соединений

Профессиональная проверка сварных соединений

Контроль качества сварных соединений

Методы контроля сварных соединений металлоконструкций

Как проводят контроль качества при изготовлении металлоконструкций, трубной продукции, емкостного и прочего оборудования?

О компании SGS

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Что это такое?

Для чего это нужно?

Какие бывают методы?

Как это происходит?

Как у нас?

Контроль и обеспечение качества при изготовлении сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам

Контроль качества сварки: визуальный, физический и неразрушающий

Общие ошибки сварки

Неполное проникновение

Отсутствие Fusion

Подрезка

Включения шлака

Пористость

Визуальный осмотр (VT)

Этапы визуального контроля качества сварки

Оборудование для визуальной сварки

Калибр углового шва

Визуальный осмотр перед сваркой

Проверка сварочного материала

Осмотр сборки

Осмотр оборудования

Визуальный контроль во время сварки

Контроль после сварки

Испытания газовой сварки

Качество сварного шва — обзор

6.06.3.1.2 Механические свойства сварного шва

(PDF) Контроль и обеспечение качества изготовления сварных конструкций, подверженных усталостным нагрузкам

Управление качеством в автомобильной промышленности путем ультразвукового контроля сварных соединений

Контроль качества

Определение качества сварного шва

Обязанности инспектора по сварке

Сварка труб: передовые методы контроля качества

Похожие записи

Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка

Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн

Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение

Автор alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ