Контроль качества сварочных швов

Испытание сварных швов керосином

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

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

Основными способами неразрушающего контроля качества сварки являются:

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

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

Проверка качества

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

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

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

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

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

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

14 Марта 2018

Ультразвуковое обследование сварных соединений металлоконструкций.

Контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ 14782-86.

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

СХЕМА ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

ФОТО ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

П.П.

Сварного соединения

Типо размер

соединения, мм

Контроле доступность Оценка,

балл

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

Проверка сварного шва — сопровождение и завершение сварочных работ

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

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

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

Контроль качества сварочных швов

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

Качество сварного соединения

Соединения металлических деталей сваркой играют различную роль в общей работе конструкции. Ответственные соединения при деформации или разрушении делают невозможной эксплуатацию всего узла, изделия или конструкции. Очень часто угроза потери сварным соединением работоспособности неизбежно ведёт к крупной аварии и большой опасности для многих людей.

Измерение геометрии сварного шва

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

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

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

Порядок проверки сварных соединений

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

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

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

Магнитный метод проверки образца сварного шва

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

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

Особенности контроля сварочных работ

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

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

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

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

Осмотр и замеры сварочных швов

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

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

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

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

Сварщик выполняет первые этапы визуального контроля в процессе сварки шва

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

Ультразвуковой контроль сварки

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

1. Классификация видов технического контроля

К качеству сварных соединений предъявляются определенные требования, от выполнения которых зависят их пригодность к эксплуатации и гарантированный срок службы. Качество сварных соединений является комплексной характеристикой, включающей в себя совокупность показателей, с помощью которых оценивают их прочность, пластичность, коррозионную стойкость, износостойкость и другие свойства.

Нормативные значения этих показателей определяют требования к сварным соединениям, выполнение которых обеспечивается определенными конструктивными и технологическими характеристиками сварных швов. К конструктивным характеристикам относятся форма и геометрические параметры сварного шва, а к технологическим — уровень остаточных напряжений, размеры деформаций, размеры и число дефектов и т. п.

Контроль качества представляет собой проверку соответствия показателей качества установленным требованиям. В зависимости от требований, предъявляемых к сварным соединениям, и категории их ответственности устанавливается определенная система контроля качества продукции на предприятии. Основывается эта система на классификации видов технического контроля по отдельным признакам.

Контроль качества сварочных швов

По стадиям технологического процесса различают контроль:

  • входной (предупредительный);
  • операционный (текущий);
  • приемосдаточный.

Входной контроль включает в себя проверку основного и сварочных материалов (присадочной проволоки, флюсов, газов, электродов), полуфабрикатов и комплектующих изделий, а также работоспособности сварочного оборудования и квалификации сварщиков. Операционный контроль выполняют в соответствии с технологической документацией изготовителя и нормативной технической документацией. Текущий контроль должен быть достаточным для оценки качества выполняемых операций.

Приемосдаточный контроль осуществляется в целях отделения годной продукции от бракованной.

Контроль сварных конструкций выполняют после их обработки в целом или после механической обработки сварных швов (если эти виды обработки производятся).

Влияние дефектов зависит не только от их размеров, но и от формы. К наиболее опасным дефектам относятся трещины, непровары и подрезы. Менее опасными дефектами являются поры. Промежуточное положение занимают включения. Все перечисленные виды дефектов характеризуются определенными значениями коэффициента концентрации напряжений. Опасность дефектов возрастает в следующем порядке: продолговатые поры, свищи, цепочки или скопления пор, линейные шлаковые или флюсовые включения.

В первую очередь контролю подвергают сварные швы в месте их взаимного пересечения и на участках с признаками дефектов. Методы и объемы контроля сварных соединений в узлах повышенной жесткости, где увеличивается вероятность образования трещин, должны дополнительно указываться в проектной документации.

Контроль качества сварных соединений, характеризующихся повышенной склонностью к образованию холодных трещин, следует производить не ранее чем через двое суток после окончания сварочных работ.

2. Задачи предупредительного контроля

Одним из важнейших условий повышения качества сварных соединений является постоянное улучшение системы контроля качества. В существующей системе контроля качества основное внимание уделяется выявлению дефектов в готовых сварных швах. Этим объясняется все еще значительный процент брака в сварных изделиях.

Положение усугубляется еще и тем, что контроль качества физическими методами производится часто спустя продолжительное время после выполнения сварочных работ, что не позволяет своевременно принимать меры по устранению причин брака. Бывают случаи, когда дефекты в сварных швах обнаруживаются при сдаче готового изделия, а иногда и в процессе его эксплуатации.

Контроль не обеспечит ожидаемых результатов, если он направлен на выявление дефектов только в уже выполненных швах или проводится спустя продолжительное время после выполнения сварочных работ. В этом случае невозможно принять меры для устранения причин появления брака.

Следовательно, основное внимание необходимо уделять предупредительному контролю, позволяющему на различных стадиях сварочного производства проверять основные и сварочные материалы, квалификацию сварщиков, сварочное оборудование, подготовку изделий под сварку, технологию сварки.

Назначение процедуры и метод визуального осмотра

Перед проверкой металлоконструкции на соответствие требованиям ГОСТ, сначала обязательно требуется проверить, насколько качественно сделаны швы – на этом этапе выявляются все внешние и внутренние недостатки швов, а также исправляются, если это возможно.

Тщательному контролю подвергается каждое готовое изделие перед тем, как его допустят к эксплуатации.

Первый и самый простой уровень контроля качества: визуальный осмотр.

Визуальный осмотр металлоконстуркции позволяет выявить внешние и самые явные деформации швов, такие, как трещины, непровары и прочие недостатки.

Большинство подобных деформаций позволяет определить обычный визуальный осмотр металлоконструкции без использования дополнительного оборудования, однако, в некоторых случаях практикуется применение специальных устройств.

Первый вид контроля подразумевает только визуальный осмотр, все остальные, более сложные техники проверки относятся ко второму типу.

Контроль качества сварочных швов

Второй вид контроля может быть капиллярным, ультразвуковым, радиационным, магнитным и проверкой на проницаемость.

При любом неразрушающем способе проверки внешний вид металлоконструкции не деформируется, что делает его более удобным и востребованным, чем разрушающий способ.

Разрушающий – визуальный – способ контроля используется только в том случае, если сварная деталь сварена постоянным типом сварки без изменения условий.

Методы контроля сварных швов также бывают разные. При проведении контроля по ГОСТ поочередно проводятся разные виды процедур, выявляющих качество сварного шва.

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

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

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

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

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

Основные данные

Высокое качество сварных изделий возможно только при условии обеспечения качества исходных основных и сварочных материалов.

Основным материалом для сварных соединений является металл. Перед сваркой проверяется наличие сертификатов на материал и его заводская маркировка, а для специальных сталей, кроме того, наличие и количество легирующих элементов.

В сертификате указываются марка и химический состав, номер плавки, масса и номер партии, результаты всех испытаний, выполненных в соответствии с действующим стандартом, номер стандарта на отправляемый металл, профиль и размер материала. Показатели механических свойств материала — пределы прочности, текучести, относительное удлинение и поперечное сужение, угол загиба, ударная вязкость, химический состав — должны соответствовать принятым стандартам и техническим условиям.

При отсутствии сертификата металл до определения его механических свойств, химического состава и испытания на свариваемость нельзя запускать в производство. Проведение такого контроля позволяет избежать получения некачественных сварных изделий, сэкономить трудозатраты на монтажные и сварочные работы, а иногда даже сэкономить металл, так как в противном случае не исключена возможность применения его не по назначению.

Контроль соединения

Свариваемость металла можно определить несколькими методами. Прежде всего, свариваемость характеризуется механическими свойствами (испытание на разрыв, изгиб, ударную вязкость) и способностью металла без образования трещин и значительного изменения свойств выдержать быстрое охлаждение и усадку при этом, а также значительное тепловое расширение и быстрый нагрев до температуры плавления.

Сэкв = С Mn/20 Ni/15 (Cr Mo V)/10

где Сэкв — эвивалент углерода, %; Mn, Ni, Mo, V, C — содержание химических элементов в стали.

Для ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической сварки эквивалент углерода не должен превышать 0,45 %.

Иногда для определения свариваемости применяют методы, имитирующие процесс сварки. Например, пластины основного металла подвергают термической обработке, воспроизводя изменения, которые металл претерпевает в процессе сварки.

vneshnij-osmotr-svarnogo-shva

Большое влияние на качество сварки оказывает качество сварочных материалов. Основным видом сварочных материалов при монтаже являются электроды для ручной сварки. На строительномонтажные площадки электроды поступают от их изготовителей. Каждая партия электродов должна иметь сертификат, в котором указываются их завод-изготовитель, дата изготовления, номер и масса партии, стандарт, диаметр, тип и марка электродов, механические свойства наплавленного металла и допустимое в нем содержание серы и фосфора, рекомендуемые режимы сварки и режим просушки электродов.

Каждая пачка электродов имеет, кроме того, этикетку, которая в зависимости от способа упаковки наклеивается на нее снаружи или вкладывается внутрь. На этикетке указываются назначение электродов, их диаметр, марка и тип, рекомендуемые режимы сварки и сушки перед сваркой, заводизготовитель, дата изготовления и номер партии.

Необходимо проверить соответствие поступивших электродов сертификату, выборочно проконтролировать их внешний вид. Покрытие электродов должно быть прочным (проверяется при изгибе и падении его на стальную плиту) и плотным, и при этом оно не должно иметь пор, трещин, вздутий и комков неразмешанных компонентов.

Допустимы следующие дефекты поверхности покрытия:

  • поры — не более трех на длине 100 мм, диаметром до 2 мм, глубиной до 0,5 толщины покрытия;
  • шероховатость поверхности, продольные риски и отдельные задиры глубиной не более 1/4 от толщины покрытия;
  • не более двух волосных трещин длиной до 12 мм каждая;
  • не более трех местных вмятин глубиной до 0,5 от толщины покрытия и длиной до 12 мм каждая.

Для определения степени влажности покрытия электродами проверяемой партии заваривается несколько образцов.

При наличии недопустимых в электродах дефектов применять их запрещается. О поставке некачественных электродов необходимо сообщить заводу-изготовителю с просьбой выслать представителя для составления акта и головному по подчиненности в министерстве (ведомстве, главном управлении) институту по сварке.

На некачественные электроды специально созданной для их проверки комиссией, в состав которой должен входить представитель завода-изготовителя, составляется акт. В случае отказа завода от посылки своего представителя акт составляется без него.

В случае если применяемые электроды не обеспечивают стабильного горения сварочной дуги и равномерного плавления, а также если в сварных швах возникают трещины и поры, следует дополнительно проверить механические свойства наплавленного металла, технологические свойства электродов, а при необходимости выполнить металлографический анализ.

instrumenty-dlya-vizualnogo-kontrolya.

При отсутствии сертификата применять электроды разрешается только после их проверки. Проверке подлежат сварочные свойства электродов, механические свойства и химический состав наплавленного металла, механические свойства сварного соединения, а также прочность покрытия. Для электродов, обеспечивающих получение в шве аустенитной структуры наплавленного металла, кроме того, следует проверить наличие в нем ферритной фазы.

Однако проверка поступивших электродов (как и других сварочных материалов) не исчерпывает всех мероприятий предупредительного контроля.

Качество электродов во многом зависит от условий их хранения. После проверки вновь поступивших электродов сотрудник лаборатории, на которого возложен контроль за их хранением, устанавливает режимы хранения на складе и просушивания (если это требование установлено в паспорте на электроды), а затем периодически контролирует выполнение этих режимов работниками склада.

Одной из важнейших задач предупредительного контроля электродов является создание на центральных складах организаций и складах монтажных участков необходимых условий для складирования. Склады должны быть оборудованы стеллажами для хранения электродов по маркам и диаметрам, а также печами для сушки и прокаливания электродов, в которых должна поддерживаться необходимая температура.

Причем эта температура должна быть постоянной не только в разные времена года, но и в течение суток, с учетом явления конденсации. В противном случае при ночном остывании нагревшегося за день помещения содержащаяся в нем влага сконденсируется в виде росы на пачках электродов и перейдет при негерметичной упаковке в покрытие.

Режимы сушки и прокаливания электродов устанавливаются в зависимости от типа покрытия и приводятся в их паспортах, а также в каталогах. Следует тщательно выдерживать эти рекомендуемые режимы, так как качество недосушенных и пересушенных электродов резко ухудшается. При этом и в первом, и во втором случае возникает опасность порообразования в швах, причинами которой являются влага и ухудшение защиты зоны сварочной дуги вследствие выгорания органических составляющих покрытия.

Контроль качества сварочных швов

В зависимости от конкретных форм организации сварочных работ ответственность за создание необходимых условий для хранения и подготовки к применению электродов (а также других сварочных материалов) должна нести лаборатория по контролю, сварочная лаборатория или служба главного сварщика, а там, где нет указанных служб, — главный инженер организации.

Для сушки электродов можно использовать печь, показанную на рис. 1, в которую загружается 120 кг электродов. Кроме того, в ней прокаливаются флюс и проволока. Номинальная температура нагрева такой печи 400 °С, время достижения этой температуры — 1 ч, номинальная мощность — 20 кВт, размеры рабочего пространства — 490 × 655 × 830 мм, число термических нагревательных элементов (ТЭН) — 10.

Рис. 1. Печь для сушки и прокаливания электродов и флюса

Имеются также переносные печи для прокалки электродов. Например, разработана печь с единовременной загрузкой до 30 кг электродов. Такая печь представляет собой цилиндрическую емкость, установленную на основании, в котором размещена вся электроаппаратура. В корпус печи вмонтирован терморегулятор, обеспечивающий регулирование температуры в пределах от 100 до 400 °С.

Очень удобными являются передвижные склады, размещаемые в сборно-разборных домиках и предназначенные для хранения и подготовки к работе 1 т электродов на строительно-монтажной площадке в любых климатических условиях.

Представляет интерес передвижной универсальный склад с разовой загрузкой 3 т электродов, имеющий габаритные размеры 4 600 × 2 300 × 2 450 мм и массу 1 250 кг. Для транспортирования по строительно-монтажной площадке такой склад устанавливают на сани из труб диаметром 159 мм. Корпус склада двойной. Наружная облицовка выполнена из листового металла, внутренняя — из досок, а между ними проложен изоляционный слой из стекловаты.

Печь для сушки и прокаливания электродов изготовлена из листового проката. Между наружной и внутренней обшивкой проложена изоляция из стекловаты толщиной 60 мм. Нагревательные элементы выполнены из нихромовых спиралей диаметром 2 … 3 мм. Диа

пазон рабочих температур от 15 до 400 °С. Максимальная разовая загрузка электродов 420 кг. Печь состоит из двух камер. В каждой камере имеется вентиляционное отверстие диаметром 15 мм, которое при необходимости закрывается заслонкой. Специальная система управления позволяет обеспечивать необходимые температуры и время выдержки электродов как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Точность поддержания необходимой температуры обеспечивается встроенными в цепь управления электроконтактными регуляторами и выдерживается в пределах ±60 °С. Продолжительность работы нагревателей в автоматическом цикле устанавливается с помощью регулятора времени в пределах от 0 до 120 мин с точностью ±20 с. Время выхода на режим максимальной температуры 11 … 13 мин.

4. Контроль квалификации сварщиков

Качество сварных соединений, особенно при ручных способах сварки, во многом определяется квалификацией сварщиков. Поэтому необходимо уделять серьезное внимание контролю квалификации сварщиков, начиная со стадии их обучения.

В настоящее время обучение сварщиков осуществляется двумя основными способами: в специализированных центрах профессиональной подготовки и учебных комбинатах предприятий.

Для реализации качественной подготовки сварщиков в специализированных центрах подготовки разрабатываются программы обучения, которые включают в себя теоретическую подготовку и практическое обучение для получения основных навыков данной профессии.

Теоретическая подготовка включает в себя изучение теоретических основ сварки, ознакомление с характеристиками источников питания сварочной дуги, марками сварочных электродов, защитных газов и т.д. Подробно рассматриваются схемы сварочных горелок для газовой сварки и дуговой сварки в защитных газах, схемы баллонов для хранения газов, редукторов, смесителей и т.д.

Практическое обучение охватывает объем навыков, необходимых сварщику для выполнения работ в соответствии с присваиваемым разрядом по тарифно-квалификационному справочнику.

При поступлении сварщика на предприятие проводится контроль его навыков по сварке тех деталей и материалов, которые он будет сваривать в соответствии с технологическим процессом. По результатам проведенного контроля сварщик может быть допущен к выполнению работ или же ему требуется дополнительное обучение на рабочем месте. Дополнительное обучение осуществляется, как правило, опытными сварщиками.

Контроль квалификации сварщиков должен позволять оценить индивидуальные способности и возможности каждого сварщика. В контрольной или сварочной лаборатории, обслуживающей конкретную организацию, на каждого сварщика, допущенного к самостоятельной работе, должен заводиться формуляр, содержащий все необходимые данные, по которым можно судить о его квалификации.

Причем целесообразно иметь формуляры двух категорий: на обычных рядовых сварщиков и на сварщиков высокой квалификации. Формуляры на рядовых сварщиков должны иметься в каждом строительно-монтажном управлении, а формуляры на сварщиков высокой квалификации — в главных управлениях. Это позволит избежать ошибок при направлении сварщиков различных организаций на пусковые объекты, когда организация, ответственная за ввод объекта, не в состоянии выполнить сварочные работы собственными силами.

Формуляр сварщика высокой квалификации помимо обычных сведений о рабочем (фамилия, имя, отчество, год рождения, домашний адрес, наименование строительно-монтажной организации, квалификационный разряд, номер клейма, общий стаж работы по профессии) должен содержать следующие данные:

  • способы и пространственное положение сварки, к которым он допущен;
  • свариваемые материалы, по которым он специализируется (наименование, толщина, пространственное положение и способ сварки применительно к материалу);
  • основные свариваемые изделия (трубопроводы из легированной, углеродистой стали, цветных металлов, металлоконструкции, технологическое оборудование), на изготовлении которых специализируется сварщик, стаж работы на определенном изделии;
  • наименования объектов, на которых работал сварщик (конкретное наименование объекта), наименования свариваемых изделий (трубопроводы, металлоконструкции и т. п.) с указанием названия материала и времени выполнения работ (год, данные о качестве сварки применительно к конкретным изделиям, число просвеченных снимков, испытанных образцов, в том числе забракованных);
  • число просвеченных за год снимков на изделиях, сваренных данным сварщиком, и результаты контроля (с указанием числа годных и забракованных снимков за каждый год отдельно применительно к конкретным изделиям).

Периодически по мере необходимости формуляр дополняется. При этом указываются должности и фамилии сотрудников, сделавших дополнения.

В настоящее время в химическом и нефтехимическом производстве стали применяться установки со сверхвысокими параметрами давления и температуры, что предъявляет самые жесткие требования к качеству сварных соединений.

Указанные факты оправдывают введение в дополнение к существующим общероссийским требованиям к квалификации сварщиков дополнительных ведомственных требований, в частности к подготовке электросварщиков ручной сварки высокой квалификации для строительно-монтажных организаций.

Подготовка производится только в строительно-монтажном управлении без отрыва или с отрывом от производства из числа сварщиков 5-го и 6-го разрядов, достигших наиболее высоких показателей по качеству при выполнении ответственных сварочных работ. Подготовка состоит из теоретического и практического обучения.

Практическое обучение осуществляется под руководством инструкторов из числа сварщиков высокой квалификации. Продолжительность обучения устанавливается индивидуально в каждом случае в зависимости от степени подготовки сварщиков к выполнению ответственных сварочных работ. Для аттестации сварщиков в строительно-монтажном управлении приказом по тресту создается специальная комиссия.

Особой проверке подвергается квалификация сварщиков, занятых на объектах, подведомственных Ростехнадзору. К аттестации на право выполнения работ на указанных объектах допускаются сварщики в возрасте не моложе 18 лет, имеющие свидетельство об окончании специализированного профессионально-технического училища или курсов по сварке, проработавшие по этой специальности не менее шести месяцев, а при работе на автоматах, полуавтоматах и контактных машинах — не менее трех месяцев.

Перед аттестацией сварщики должны пройти специальную теоретическую и практическую подготовку, учитывающую специфику выполнения работ, к которым они готовятся. Подготовка должна проводиться по специальным программам, утвержденным соответствующим ведомством.

Аттестация сварщиков проводится постоянно действующими в организациях комиссиями. Повторная аттестация проводится периодически, но не реже одного раза в 12 месяцев, а также при перерыве в работе по специальности свыше шести месяцев и перед допуском к работе после временного отстранения сварщика за нарушение технологии и низкое качество сварки.

Капиллярный метод

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

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

rentgenograficheskij-kontrol

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

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

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

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

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

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

Технология применения

Подготовка изделий под сварку оказывает существенное влияние на качество выполняемого сварного соединения. Основными этапами проверки являются контроль чистоты поверхности, геометрических размеров разделки шва и качества прихваток.

Недопустимо наличие в разделке шва и на прилегающей к ней поверхности масла, грязи, ржавчины, окалины, а также наличие грязи и мусора на участках изделия, подвергаемых после сборки кантовке, поскольку при кантовке загрязнения могут попасть в разделку шва.

При проверке разделки шва под сварку основными контролируемыми размерами являются:

  • зазор между кромками, притупление и угол раскрытия разделки (для стыковых швов);
  • ширина нахлестки и зазор между листами (для нахлесточных соединений);
  • угол и зазор между свариваемыми деталями, притупление и угол скоса кромок (для тавровых соединений);
  • зазор между свариваемыми деталями и угол между ними (для угловых соединений).

От качества подготовки и геометрических размеров разделки шва в значительной степени зависят качество сварного соединения и производительность сварочных работ.

В результате завышения угла скоса кромок происходит перерасход электродного материала, а также возрастают деформации и коробления свариваемых элементов, поскольку увеличиваются зона интенсивного разогрева и влияние усадки наплавленного металла вследствие увеличения его объема.

Уменьшенный угол скоса затрудняет надежное проплавление вершины угла разделки и приводит к непровару в корне шва.

Увеличение размера притупления кромок приводит к непровару, а его уменьшение — к прожогам.

Отклонение размера зазора от нормального происходит вследствие неточной сборки, смещения и коробления деталей под действием термических и усадочных напряжений наплавленного металла ранее заваренных швов и неточной разделки кромок. Уменьшение зазора обычно приводит к непровару, а чрезмерное его увеличение — к прожогам.

Учитывая влияние геометрических размеров разделки шва на качество сварного соединения, их следует проверять с помощью специального инструмента — шаблона ШС-2 для проверки размеров разделки и сварного шва, выполненного электродуговой сваркой при толщине металла 4 … 26 мм. Набор таких шаблонов обеспечивает возможность контроля наиболее распространенных типов сварных соединений.

Набор шаблонов представляет собой 22 стальные пластины, расположенные на осях между двумя щеками. На каждой из осей закреплено по 11 пластин, которые с двух сторон поджимаются плоскими пружинами. У торцов кромки каждой пластины указан порядковый номер расположения ее в наборе. Пластины 1 и 2 (рис. 3) предназначены для проверки углов разделки кромок, а пластина 3 — для измерения притупления кромки.

Шаблоны применяются следующим образом. Для проверки угла разделки кромок (рис. 3, а) пластины 1 и 2 плотно приставляют к обеим плоскостям замеряемого элемента, образующим проверяемый угол. Притупление кромки (рис. 3, б) проверяют по рискам, нанесенным с интервалом 1 мм на пластине 3. Для проверки зазора f между кромками (рис.

Контроль качества сварочных швов

При проверке качества прихваток следует обращать внимание на их чистоту и высоту. Загрязненные с неудаленным шлаком прихватки могут привести к образованию шлаковых включений в металле шва, а прихватки большой высоты — к непровару.

Качество сборки соединения под сварку во многом зависит от метода обработки кромок. Наилучшие результаты дает механическая обработка (строжка, фрезеровка, токарная обработка), следовательно, внедрение переносных приспособлений и станков для механической обработки кромок позволит значительно повысить качество подготовки разделки швов.

Рис. 3. Применение шаблонов марки ШС-2: а — проверка угла разделки кромок; б — проверка притупления; в — проверка зазора; 1 … 3 — номера пластин; f — зазор между кромками

Необходимо шире развернуть внедрение на монтаже плазменной резки вместо широко применяемой в настоящее время ручной кислородной резки, обеспечивающей низкое качество кромок. Предпосылки для этого имеются. Созданы передвижные установки плазменной резки специально для монтажных условий, а также разработан способ плазменной резки с использованием воздуха, что значительно расширяет возможности этого высококачественного и высокопроизводительного способа подготовки кромок.

Замена ручных металлических щеток пневмоили электрошлифовальными машинами с абразивными кругами позволяет получить чистые кромки без ржавчины, окалины и грязи. Подготовку кромок, сборку изделий под сварку, наложение прихваток, зачистку подготовленного сварного соединения в соответствии с существующими техническими условиями легче выполнять в условиях цеха, чем на монтажной площадке, поэтому перенесение заготовительных операций с монтажной площадки в цеха, мастерские или на базы позволяет значительно улучшить качество подготовки изделий под сварку.

Проверка качества подготовки изделий под сварку является массовой операцией предупредительного контроля, поэтому проводить ее должны, в первую очередь, линейные специалисты, сварщики и бригадиры-сборщики. Наиболее эффективен этот метод предупредительного контроля при наличии сварочных участков и специальных служб предупредительного контроля.

Качество сварочного оборудования является одним из элементов, влияющих на качество сварного соединения. Этот вид контроля целесообразно разбить на два этапа. На первом этапе контролируется выбор необходимого оборудования, а на втором — состояние уже выбранного сварочного и вспомогательного оборудования.

При выборе оборудования следует руководствоваться, прежде всего, требованиями получения качественного сварного соединения. Для источников питания сварочной дуги следует рассмотреть технические данные (род тока, пределы его регулирования, напряжение и т. п.) с позиции получения качественных сварных соединений, а для автоматов и полуавтоматов — возможность их применения вообще, а в частности — возможность получения надежной защиты сварочной дуги в условиях строительно-монтажной площадки. Для выполнения термической обработки предпочтительна аппаратура, обеспечивающая автоматический контроль ее режимов.

magnitnaya-defektoskopiya

Выбранное сварочное оборудование должно обеспечивать высокое качество работы. Например, работники строительно-монтажных организаций все больше убеждаются в преимуществах передвижных установок для сварки, термообработки и резки. Такие установки не только мобильны, но и имеют более длительный срок службы, что особенно важно в данном случае, а также смонтированную на них аппаратуру лучшего качества по сравнению с оборудованием, устанавливаемым стационарно на рабочих местах.

Немаловажное значение для обеспечения хорошего качества сварочных работ имеет возможность дистанционного управления сварочным током с рабочего места сварщика. На монтажной площадке рабочее место сварщика иногда находится за несколько десятков метров от источника питания и на значительной высоте над нулевой отметкой.

Важным этапом предупредительного контроля является поддержание в заданных пределах состояния, технического уровня и надежности сварочного оборудования. Необходимо соблюдать график технического обслуживания оборудования и выполнять соответствующие инструкции по его эксплуатации.

Проверка технологии сварки также является важным звеном в системе предупредительного контроля. Производиться она должна шире, чем это подразумевает понятие «технология сварки», так как на данном этапе контролируются собственно технология сварки, сварочные материалы, оборудование, инструмент сварщика и его квалификация.

При проверке технологии сварки в зависимости от выбранного метода сварки контролируется целый ряд показателей:

  • марка и диаметр электрода, приемы работы (при ручной сварке);
  • скорость сварки, марка и диаметр присадочной проволоки (при механизированной сварке);
  • марка флюса и вид защитных газов, род сварочного тока, его значение, напряжение и полярность (при сварке на постоянном токе);
  • вылет электрода, число валиков в сварном шве и порядок их наложения, режимы термической обработки.

Проверка технологии сварки начинается со сварки контрольных образцов (катушек для трубопроводов и пластин для металлоконструкций и оборудования). При этом проверяются правильность рекомендованных режимов и механические свойства сварного соединения. В случае необходимости проверяются показатели наплавленного металла, а также проводятся коррозионные и металлографические исследования металла сварного соединения. Непосредственно в процессе сварки проверяются элементы ее технологии.

Контроль сварочных материалов заключается в проверке правильности их хранения на рабочих местах. Для хранения электродов рекомендуются специальные термоизоляционные пеналы, защищающие их от насыщения влагой. В пенал загружается 5 кг электродов. Рукоятка и крюк позволяют крепить пенал к монтажному поясу сварщика или подвешивать его на рабочем месте.

magnitnyj-poroshok

Важное значение имеет проверка состояния инструмента сварщика и сварочного оборудования. Прежде всего, источники питания сварочной дуги должны быть оборудованы приборами для контроля сварочного тока и напряжения на дуге и обеспечивать параметры режима сварки, предусмотренные технологией. Длина сварочного провода не должна превышать максимально допустимое значение, а также он не должен иметь скруток (отрезки проводов должны соединяться специальными муфтами или соединителями).

К наиболее технологически простым и наименее затратным можно отнести или выделить визуально-измерительные методы неразрушающего контроля сварных соединений, а именно:

  • тепловой томографии;
  • капиллярную методику;
  • методом истечения или испытания давлением;

Проверка сварных соединений на проницаемость

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

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

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

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

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

 magnitnyiy-defektoskop

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

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

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

6. Статистический метод контроля

Существующая в настоящее время форма организации контроля сварочных работ позволяет получить заключение о качестве сварного соединения по принципу «годен» или «не годен». Оформляемый при этом документ не содержит подробных данных о дефектности шва и оценке его качества. Следовательно, по нему нельзя обоснованно и качественно провести анализ результатов контроля в целях выявления причин брака и предупреждения появления его в дальнейшей работе, т. е.

Переход к активному контролю обеспечивает статистический метод, позволяющий усовершенствовать систему контроля и его организацию, а также значительно повысить эффективность, достоверность и экономичность применяемых методов контроля.

При статистическом методе все свариваемые стыки классифицируются в статистические однородные группы, называемые базовыми партиями. Базовая партия включает в себя стыки, имеющие сходные конструктивные, технологические и эксплуатационные признаки (диаметр трубопровода, типоразмер металлоконструкций, способ и условия сварки, присадочный материал, квалификация сборщиков и сварщиков, степень ответственности соединений, характер производства или тип организации — монтажное управление, передвижная механизированная колонна, завод, способ контроля, квалификация контролеров, время выполнения работ).

Затем вводятся единые показатели качества сварки для базовых партий, устанавливаются единые формы и системы сбора, учета и анализа информации, приводится расчет базовых показателей, производятся статистический анализ качества и корректировка технологических процессов.

Сбор, учет и обработка информации производятся по единой схеме предупредительного контроля качества сварки (рис. 4). Для базовых партий введены показатели качества — средний и максимально допустимый уровни брака.

Перед внедрением статистического контроля производятся анализ качества сварочных работ на объектах, дефектограмм, доминирующих причин брака и накопление информации по каждой производственной серии, называемое историей качества. На основании истории качества рассчитываются средний и максимально допустимый уровни брака, которые принимаются за базовые для очередного производственного цикла на данных объектах, и при прогнозе качества рассматриваются в качестве расчетного планового уровеня для будущего периода деятельности организации.

По базовым показателям строится карта-диаграмма предупредительного контроля (рис. 5), на которой параллельно оси абсцисс проводятся линии среднего и максимально допустимого уровней брака. Нанося значения выборки в виде точек на карту, определяют уровень качества, а следовательно, состояние технологического процесса для данной базовой партии. Точки, находящиеся внутри указанных границ, определяют удовлетворительные уровень качества и состояние технологического процесса.

Рис. 4. Типовая структурная схема предупредительного контроля качества сварки: 1 — контроль готовности объекта к сварке; 2 — контроль подготовительносборочных операций; 3 — контроль технологических операций при сварке; 4 — контроль детали неразрушающими методами; 5 — статистический анализ процесса и качества сварки;

6 — расчет среднего уровня брака; 7 — расчет допустимого отклонения качества сварки от нормы; 8 — корректировка процесса сварки; 9 — еженедельные и месячные сводки по качеству выпускаемой конструкции; 10 — разработка мероприятий по улучшению качества; 11 — выпуск информационных писем по анализу качества

Рис. 5. Карта-диаграмма предупредительного контроля качества сварки: Б — средний уровень брака; Бmax — максимально допустимый уровень брака

Точки, вышедшие за верхнюю границу, характеризуют неудовлетворительное качество сварки, т. е. здесь требуется определение причин брака и корректировка технологического процесса.

Система статистического предупредительного контроля, обеспечившая переход от пассивного контроля к активному управлению качеством сварочных работ, позволяет планировать и прогнозировать их качество, а также использовать базовые показатели для экономического и морального стимулирования высокого качества выполнения этих работ как отдельными исполнителями, так и организациями.

Магнитная дефектоскопия

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

ultrazvukovaya-defektoskopiya

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

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

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

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

Как проводить очистку

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

ultrazvukovoiy-defektoskop

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

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

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

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

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

kapillyarnaya-defektoskopiya

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

Ультразвуковая дефектоскопия

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Контроль качества сварочных швов

На схеме а) показано, что падающая под углом β волна Сl1 разделяется на преломлённую Сl2 и сдвиговую Сt2, которые распространяются в металле. Отражённая волна на рисунке не показана. При определённом критическом значении угла падения β= βкр1, преломлённая продольная волна перестанет проникать вглубь металла и будет распространяться только по её поверхности (схема б) на рисунке выше).

Дальнейшее увеличение угла падения до βкр2. приведёт к тому, что сдвиговая волна будет распространяться только на поверхности металла (схема в) на рисунке). Такое явление широко используется на практике при ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений для генерирования в контролируемых сварных швах акустических волн определённого типа.

Как наносить проявляющее вещество

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Радиационный метод

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

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

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

Оформление документации

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

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

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