Способи контролю якості зварювальних швів

Якість зварювальних робіт і зварних з'єднань сильно впливає на міцність конструкцій або герметичність резервуарів. Невідповідність зварних швів заданими характеристиками приводить до руйнувань конструкцій з катастрофічними наслідками, то ж відноситься і до систем, що працюють з судинами і трубопроводами під тиском. Тому після зварювальних робіт в обов'язковому порядку готовий виріб піддають випробуванням і контролю на предмет виявлення дефектів в зварних з'єднаннях. Всі процедури з контролю над якістю зварювання визначені ГОСТом або керівними документами. У них також вказані допустимі норми похибок. Після випробувань складається акт і протоколи з результатами вимірів.

 

 

методи перевірки
Контроль якості зварювальних робіт, виконуваних на виробництві, може бути руйнівним і неруйнуючим. Перші методи використовуються вибірково. Перевіряється одне або кілька виробів з великої партії, або частина металовироби в будівельній конструкції. Воно перевіряється за різними параметрами певним протоколом випробувань. Але головним чином використовують спеціальні прилади або матеріали дозволяють перевірити якість зварних з'єднань без руйнування конструкції.

 

Основними способами неруйнівного контролю якості зварювання є:
• візуальний;
• капілярний;
• перевірка на проникність;
• радіаційний;
• магнітний;
• ультразвуковий.

 

Є й інші способи і види контролю якості зварювання, але в силу своєї специфіки вони не набули поширення.
Перевірка стану зварних швів не є одноразовим актом, це результуючий етап, який показує, як працює система контролю якості на підприємстві. Для мінімізації дефектів зварних з'єднань проводять операційний контроль робіт. Регулярно проводиться атестація, на якій комісія спочатку дає дозвіл на зварювання контрольного з'єднання. При проходженні зварниками цього випробування перевіряються теоретичні знання.

 

Перед початком робіт перевіряється кваліфікація зварника, у нього має бути посвідчення на право зварювання певних марок сталі і наряд-допуск.
Інженер зі зварювання і контролер зі служби техконтролю перевіряють якість збірки, стан кромок, працездатність зварювального апарату, контролює температуру прогріву, якщо це передбачено нормативно-технічною документацією. Контроль якості зварювальних матеріалів здійснюється з моменту надходження їх на підприємство і до використання на зварювальному посту. Перевірку електродів проводять на кожному етапі зберігання і використання, при необхідності їх прожарюють.

 

При безпосередньому проведенні робіт перевіряють, який режим зварювання використовується, дугова зварка, аргонодуговая чи інший вид зварювання. Перевіряють порядок накладення швів, розміри шарів і всього з'єднання. Якщо передбачені спеціальні вимоги в проектно-технічної документації, то і їх реалізацію. По завершенні зварювання перевіряє наявність клейма зварника.

 

Зовнішній огляд
Будь-яка перевірка якості зварних швів починається з візуального контролю. Оглядають всі 100% зварних з'єднань. Спочатку перевіряють геометрію і форму шва. Візуальний контроль допомагає виявити, поряд із зовнішніми, частина внутрішніх вад. Так, змінні за габаритами валики швів і нерівномірні складки говорять про непровар, що виникають через часті обриви електричної дуги.
Перед початком робіт зі зварних з'єднань видаляють шлак, окалини інші забруднення. Щоб краще можна було розгледіти дефекти, шви обробляють азотною кислотою (10%). Це додає матовість шву, що полегшує пошук вад. Після обробки кислотою необхідно провести ретельну протирання спиртом, щоб попередити її шкідливий вплив на сплав.
Для підвищення якості перевірки можна використовувати ліхтар і оптичну лупу. Для контролю геометричних розмірів застосовують штангенциркуль і шаблони.

 

капілярний метод
Даний спосіб контролю використовує властивість рідини затягуватися в дуже дрібні капіляри. Швидкість і ступінь проникнення всередину матеріалу пов'язана з його смачиваемостью і діаметром капілярів. Більше змочується сплав і тонше капіляри - глибше проникає рідина.
Капілярний спосіб контролю якості шва дозволяє мати справу не тільки з будь-якими металами, але і з керамікою, пластмасою, склом. Головне його застосування пов'язане з проявом зовнішніх вад, які неможливо або важко визначити неозброєним оком. Іноді, використовуючи, наприклад, гас, можна виявити наскрізні дефекти.

 

Спосіб дуже простий, працює з часів виникнення потреби перевірки зварювальних швів. Для нього навіть розроблений спеціальний ГОСТ 18442-80.
У капілярному методі контролю якості зварювання використовують пенетранти - речовини, що мають мале поверхневий натяг і сильний кольоровий контраст. Проникаючи в дефектні зони, і підсвічуючи їх, пенетранти візуалізують вади зварювання. Їх роблять на основі води, гасу, масла для трансформаторів і інших рідин. 

 

Найбільш чутливі пенетранти можуть проявити дефекти діаметром від 0,1 мікрона. Капілярний метод контролю якості зварювання ефективний для дефектів до 0,5 мм шириною. При великих діаметрах пір або тріщин він не працює.
Спосіб із застосуванням пенетрантов полягає в очищенні поверхні, нанесенні контрольної рідини і прояві вад. Дуже ефективний спосіб контролю зварних з'єднань за допомогою гасу. Незважаючи на різноманітні прилади контролю якості зварювання, перевірку цим способом використовують до сих пір. З одного боку наносять розчин крейди, дають час для сушіння, потім з іншого боку шов змащується гасом. Браковані місця проявляються через кілька годин у вигляді темних плям.

 

 

Перевірка зварних з'єднань на проникність
У разі застосування зварювання при виготовленні резервуарів потрібно перевірити щільність. Для цього проводять випробування на непроникність з'єднань. Контроль якості проходить із застосуванням газів або рідин.
Суть методу полягає в створенні великої різниці тисків між зовнішньою і внутрішньою областю ємності. При наскрізних вади в звареному шві рідина або газ будуть переходити з області з високим тиском в область з низьким тиском. Залежно від використовуваного речовини і способу отримання надлишкового тиску контроль проникності здійснюють пневматикою, гідравлікою або вакуумом.

 

пневматичний спосіб
Застосування пневматичного методу контролю якості зварювання вимагає накачування резервуара будь-яким газом до тиску величиною 150% від номінального. Потім все зварні шви змочують мильним розчином. У місцях протікання утворюються бульбашки, що дуже легко фіксується. Для кращої візуалізації використовують добавку аміаку, а шов покривають бинтом просоченим фенолфталеїном. У місцях протікання з'являються червоні плями.

 

Якщо немає можливості накачати ємність, то застосовують спосіб обдування. З одного боку шов обдувається під тиском не менше 2,5 атмосфери, а з іншого обмазується мильним розчином. Якщо є шлюб, то він виявиться у вигляді бульбашок.
гідравлічний спосіб
При гідравлічному способі контролю якості зварювання перевіряється ємність заповнюється водою або маслом. У посудині створюється надлишковий тиск, який більше номінального в півтора рази. Потім протягом певного часу, зазвичай 10 хвилин, область навколо шва обстукують молотком з округленим бойком. При наявності наскрізного дефекту зварювання з'явиться текти. Якщо надлишковий тиск невелика, то час витримки резервуара збільшують до декількох годин.

 

магнітна дефектоскопія
Явище електромагнетизму використовується в магнітних дефектоскопах. Кожен метал має свою ступінь магнітної проникності. При проходженні через неоднорідні матеріали магнітне поле спотворюється, що говорить про присутність сторонніх елементів всередині структури. Це використовується в приладі для контролю якості зварювання. Він виробляє магнітне поле, яке проникає в досліджуваний метал. Неоднорідності фіксуються магнітопорошкова або магнітографічним способом.
У першому випадку на зварений шов наносять феромагнітний порошок. Там де відбувається скупчення порошку найімовірніше непровар, немає суцільного з'єднання. Порошок може бути сухим або вологим, з домішкою масла або гасу.

 

У другому випадку на шов накладають феромагнітну стрічку. Потім її пропускають через прилад, де аналізують всі аномалії, зафіксовані на стрічці, і визначають дефекти зварювання.
Магнітний спосіб контролю якості має обмеження, пов'язані з самим принципом дії приладу. Він може перевіряти якість зварних з'єднань тільки ферромагнетиков, до яких деякі стали і кольорові метали не належать. Відповідно, такий спосіб контролю має обмежене застосування.

 

ультразвукова дефектоскопія
Для контролю якості зварювання застосовують ультразвук. Принцип дії апарату заснований на відображенні ультразвукових хвиль від кордону з'єднання двох середовищ з різними акустичними властивостями. Датчик і випромінювач щільно прикладають до досліджуваного матеріалу, після чого пристроєм виробляється ультразвук. Він проходить через весь метал і відбивається від задньої стінки, повертаючись, потрапляє на приймальний сенсор, який в свою чергу перетворює ультразвук в електричні коливання. Прилад являє отриманий сигнал у вигляді зображення відбитих хвиль. Якщо всередині металу присутні якісь вади, датчик зафіксує спотворення відбитої хвилі. Дослідним шляхом встановлено, що різні дефекти зварювання по-різному себе проявляють на ультразвуковому дефектоскопі. Це дозволило провести їх класифікацію. При відповідному навчанні фахівець може точно визначити вид шлюбу в шві. 

 

Спосіб контролю якості зварних з'єднань ультразвуком широко поширився завдяки простоті і зручності застосування, щодо недорогому обладнанню, безпеки використання в порівнянні з радіаційним методом. Мінусом способу є складність розшифровки графічного зображення. Контроль якості з'єднання може зробити тільки сертифікований фахівець. Його проблематично використовувати для контролю крупнозернистих металів типу чавуну.

 

радіаційний метод
Для контролю якості зварювання використовують радіаційні методи і пристрої. По суті це той же рентгенівський апарат, який використовується в лікарнях, або прилад з джерелом гамма-випромінювання, пристосований для опромінення зварних з'єднань. Він заснований на здатності цих променів, проникати через будь-які матеріали. Інтенсивність проникнення залежить від виду досліджуваних речовин. Завдяки цьому на фотоплівці, що стоїть за досліджуваним виробом, залишається зображення, що характеризує стан даного матеріалу. Всі дефекти зварювання у вигляді неоднорідностей виявляються на плівці. Метод контролю дуже точний, але дорогий і шкідливий для людей, вимагає підготовчих робіт по установці захисних екранів і проведення організаційних заходів.

 

Оформлення документації
Для проведення зварювання передбачається спеціальний журнал. Він є первинним документом, оформляється за вимогами СНиП. Проектна організація складає перелік вузлів в металоконструкції, які необхідно здати замовнику з оформленням зварювальних документів.
Крім журналу, зварювальні роботи супроводжує схема стиків, додаються сертифікати на витратні матеріали (електроди, флюс або присадний дріт) і акти з контролю якості зовні вироби. Якщо проводилися ультразвукові або інші специфічні дослідження, то результати і висновки щодо них також додаються.

 

 

Все це дозволяє говорити про якість зварювання і надійності конструкції. Тільки після здачі в повному обсязі зварювальної документації виробляються подальші процедури по прийняттю металоконструкцій об'єкта.

 

Автор статті Сенченко Ігор Олександрович

Початок Школа ремонту
Главная Страница Контактная Информация Поиск по сайту Контактная Информация Поиск по сайту