Качество сварного шва по внешнему виду

Виды 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
  • Визуальный контроль
  • Капиллярный контроль
  • Проверка сварных швов на герметичность
  • Магнитное поле
  • Ультразвук
  • Радиография
  • Заключение

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.

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.

Капиллярный контроль

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

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

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

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

Проверка сварных швов на герметичность

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

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

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

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

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

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

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

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.

Читайте также  Какие электроды лучше для инверторного сварочного аппарата?

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.

svarnoy.info

Рубрики

  • Видео (13)
  • Дневник (3)
  • Литература (7)
    • ГОСТы (3)
    • Книги (4)
  • Отопление (3)
  • Статьи (41)
    • Газовая сварка (3)
    • Источники питания (5)
    • Материаловедение (2)
    • Ручная дуговая сварка (3)
    • Сварочные материалы (7)
    • ТСП (18)
    • Чертежи (4)
  • Свежие записи

    • Продолжение: DXF для твердотопливного котла 9 кВт.
    • Чертежи шахтного твердотопливного котла 9 кВт
    • Сварка труб через «операцию»
    • Повышение эффективности производства
    • Вариант подхода к контролю качества сварочной проволоки.
  • Свежие комментарии

    • Админ к записи Сварка труб через «операцию»
    • Minelabirm к записи Сварка труб через «операцию»
    • Holographicbhl к записи Сварка труб через «операцию»
    • Augusthsv к записи Сварка труб через «операцию»
    • Александр к записи Чертежи шахтного твердотопливного котла 9 кВт
  • Архивы

    • Март 2019
    • Февраль 2019
    • Март 2016
    • Июль 2015
    • Июнь 2015
    • Январь 2015
    • Декабрь 2014
    • Июнь 2013
    • Май 2013
    • Апрель 2013
    • Март 2013
    • Февраль 2013
    • Январь 2013
    • Декабрь 2012

      Контроль качества сварных соединений

      Под качеством продукции понимают совокупность свойств и меру полезности продукции, удовлетворяющие определенным общественным и личным потребностям в соответствии с ее назначением. Применительно к сварным соединениям показателями качества служат такие свойства, как прочность, отсутствие дефектов, число их исправлений и др.

      Основные факторы, влияющие на качество сварных соединений, можно разделить на две группы: конструктивно-эксплуатационные (конструкция соединения, качество основного металла, условия эксплуатации и др.); технологические (качество сварочных материалов, оборудование, подготовка и сборка, выбор параметров режима сварки, квалификация оператора).

      Различают три этапа контроля качества: предварительный контроль; текущий контроль; контроль в готовом изделии.

      В процессе предварительного контроля проверяют качество исходных материалов, заготовок, подлежащих сварке, сварочных материалов, сборки под сварку, сварочного оборудования и приспособлений.

      В процессе текущего контроля проверяют внешний вид шва, его геометрические размеры, проводят измерения изделия, осуществляют наблюдение за выполнением технологического процесса.

      Для контроля качества сварного соединения в готовом изделии существуют следующие методы: наружный осмотр и проверка размеров швов; механические испытания швов; гидравлические испытания сварных сосудов и трубопроводов на прочность и непроницаемость; радиационный; акустический; магнитный; электромагнитный и др.

      Внешний осмотр и проверка размеров шва (ГОСТ 3242—79) являются наиболее распространенными, дешевыми и оперативными методами неразрушающего контроля. Осмотром выявляют наличие трещин. подрезов, прожогов. непроваров кромок, а при односторонней сварке — корня шва. Перед внешним осмотром сварные швы должны быть тщательно очищены от шлака и, если необходимо, протравлены. Осмотру подвергают все без исключения сварные соединения как после прихваток, так и после наложения каждого шва. Для проверки формы и размеров швов применяют шаблоны, щупы и стандартные измерительные инструменты.

      Методы контроля герметичности соединений назначают в зависимости от условий эксплуатации изделий, типа конструкции и других факторов. Контроль, осуществляемый после внешнего осмотра, основан на способности газов и жидкостей, проникать через несплошности. Для проведения испытаний используют керосин, аммиак, воздух, воду, гелий и др.

      При испытании керосином поверхность, доступную для осмотра, покрывают водной суспензией мела или каолина н подсушивают. Противоположную сторону шва два-три раза смачивают керосином. Дефекты в шве обнаруживаются по появлению жирных желтых пятен на окрашенной поверхности. Таким методом испытывают сосуды, работающие без внутреннего давления с толщиной стенки до 16 мм и размером дефекта свыше 0,1 мм. Продолжительность испытания должна составлять не менее 12 ч при положительной температуре и не менее 26 ч — при отрицательной.

      При пневматическом испытании (ГОСТ 3242—79) сжатый газ (воздух, инертные газы и др.) подают в испытуемый сосуд под давлением, несколько превышающем рабочее. Плотность сварных соединений проверяют мыльным раствором или погружением сосуда в воду.

      При гидравлическом испытании (ГОСТ 3845—75) все отверстия в изделии плотно закрывают заглушками и через штуцер заполняют изделие водой. С помощью гидравлического насоса создают давление, в 1,25…1,5 раза превышающее рабочее. О наличии дефектов судят по появлению на противоположной стороне шва течи, капель или следов жидкости. Данный вид испытаний применяют при проверке герметичности сварных соединений паровых и водяных котлов, трубопроводов и сосудов, работающих под давлением.

      Методы контроля качества соединений, основанные на использовании специальной аппаратуры (радиационный, ультразвуковой, магнитографический, металлографический и др.), а также методы разрушающего контроля будут рассмотрены в отдельной статье.

      Сварочные швы: виды сварных соединений и классификация способов сварки

      Порой сварщику приходится собирать конструкцию по чертежам. В документах обозначаются места, где предположительно должны быть сварочные швы. Чтобы правильно все собрать, необходимо знать виды сварных швов и их классификацию, а также научиться варить в нужном пространственном положении. Рассмотрим типы соединений, отличия швов, технику наложения и возможные дефекты.

      В этой статье:

      • Что такое сварочное соединение
      • Виды сварочных швов
      • Виды пространственных положений сварных швов
      • Подготовка к свариванию
      • Классификация сварных швов
      • Дефекты швов
      • Требования к сварным швам
      • Что влияет на качество сварного соединения

      Что такое сварочное соединение

      Сварочное соединение — это неразъемное соединение двух частей, полученное путем плавления кромок. Для усиления и заполнения места стыковки применяется присадочный металл, перемешиваемый с основным. Процесс расплавления ведется:

    • покрытым плавящимся электродом (для ММА сварки);
    • вольфрамовым электродом (для метода TIG);
    • проволокой от горелки (для MIG сварки).

      При РДС сварке образуется шлаковая корочка, которую отбивают специальными молотками. Еще она появляется при электросварке с флюсом. В остальных методах швы сразу чистые и доступны для осмотра.

      Один кабель от источника тока выступает массой и подключается к изделию, а второй заканчивается держателем или горелкой и находится в руках у сварщика. За счет температуры дуги до 5000 градусов осуществляется плавка металла и выполнение стыков. Сварочные соединения считаются одними из самых быстрых и прочных, поэтому активно используются на строительстве, изготовлении автомобилей, судов и т. д.

      Виды сварочных швов

      Согласно ГОСТ 5264-80, существует несколько основных видов сварных швов:

      Кроме этого, ГОСТ 16037-80 описывает виды стыковых швов труб. Они могут соединяться стык в стык по прямой линии или с уклоном. В документе прописана технология, когда требуется выполнить соединение с изгибом, ответвлением. За счет полой конструкции внутри трубы такие соединения не схожи с другими и вынесены в отдельную категорию, чтобы сварщик не путался в видах стыковых швов при сборке.

      Если свариваемые детали очень узкие, например две арматуры требуется соединить торцами, то такие швы называются торцевые или стыковые. Они отдельно описаны в ГОСТ 14098-2014. Арматуру можно варить так же крест-накрест или внахлест.

      Виды пространственных положений сварных швов

      Все перечисленные виды сварных швов могут выполняться в следующих пространственных положениях:

      Еще бывают горизонтальные швы на вертикальной поверхности. Их сложность состоит в том, что металл больше стекает на нижнюю сторону, а вверху остаются подрезы и непровары. Для качественного выполнения требуется снижать силу тока, а иногда вести шов прерывистой дугой.

      Подготовка к свариванию

      Чтобы шов был качественным, требуется правильная подготовка сторон к свариванию. Если металл толще 5 мм, выполняется односторонняя разделка кромок с углом 45º. При толщине пластин 10 мм разделка требуется с двух сторон. Без такой подготовки металл не получится проплавить глубоко и соединение будет поверхностным. Исходя из этого виды фасок бывают:

    • V-образными;
    • Y-образными;
    • X-образными;
    • U-образными.

      Ржавый металл приводит к нестабильному горению дуги, «плевкам» шлака. Стороны в зоне сварки (минимум по 20 мм от линии соединения) требуется зачистить от ржавчины, следов краски, масла. Если предстоит варить тонкий металл 1-1.5 мм встык, используется медная подложка, предотвращающая прожоги.

      Чтобы заготовку не повело при сварке, предварительно выполняются прихватки, причем они должны быть с двух сторон. Это относится ко всем видам соединений.

      Классификация сварных швов

      Кроме вида соединения и положения шва в пространстве, стыки классифицируются по технике выполнения шва и дополнительным характеристикам.

      Положение электрода во время сварочного процесса

      Сварку можно вести покрытым электродом, удерживая его относительно плоскости изделия под разными углами:

      Движения электрода

      Внешний вид шва во многом зависит от движения электрода. На соединениях без зазора обычно никаких колебательных движений не требуется — электрод ведется ровно, обеспечивая мелкую чешую и равномерную ширину. Важно только правильно подобрать скорость, чтобы кромки успевали проплавляться и не прожигался основной металл. Для заполнения широких швов сварщики используют поперечно-колебательные движения в виде:

    • круглой или квадратной спирали;
    • восьмерок;
    • треугольников;
    • зигзагов;
    • полумесяцев.

      По конфигурации

      Линия стыковки определяет будущую конфигурацию сварного шва, которая возможна:

    • прямолинейная;
    • криволинейная;
    • кольцевая.

      По степени выпуклости

      Степень выпуклости называется катетом сварного шва. Исходя из параметров наложенного валика катет бывает:

    • Положительным — выпуклый шов, требует больше наплавленного металла и низкой скорости выполнения. Подходит для ответственных конструкций, герметичных стыков труб, резервуаров.
    • Отрицательным — вогнутый шов, выполняемый на повышенной скорости, отличается меньшей прочностью. Допустим на неответственных соединениях, емкостях, в которых нет жидкостей или пара.
    • Нулевой — валик ровный, без выпуклостей и вогнутостей. Применим на изделиях, работающих с низким давлением до 10 атм.

      Чем больше высота валика, тем прочнее шов и тем сложнее его сломать на излом.

      По протяженности

      Если требуется повышенная прочность или герметичность соединения, то выполняются сплошные сварочные швы. Это требует больше времени и увеличенного расхода присадочного металла. Когда нагрузки на конструкцию невысокие, допустимы прерывистые швы по 2-3 см длиной. Это обеспечивает целостность изделия, сокращает время на сварку и экономит электроды/проволоку полуавтомата.

      По количеству проходов

      Для листов металла 2-4 мм достаточно одного прохода, чтобы проварить соединение. Более толстые стороны нуждаются в разделке кромок и нескольких проходах. Такие швы называются двухпроходными, трехпроходными, многопроходными.

      По виду сварки

      Сварочные соединения возможны при помощи:

    • покрытого электрода и источника тока;
    • неплавящегося вольфрамового электрода в среде аргона;
    • плавящейся проволоки в среде углекислоты, аргона или их смеси;
    • проволоки в среде защитного газа с дополнительной засыпкой места соединения флюсом;
    • пламени газовой горелки, работающей от смеси пропана/ацетилена и кислорода, с подачей присадочной проволоки свободной рукой сварщика.

      Дефекты швов

      Основными видами дефектов сварных соединений являются:

      Требования к сварным швам

      Качество сварных швов оценивается методами неразрушающего и разрушающего контроля. К первым относится ультразвук и просветка швов рентгеном. Такие проверки выполняются на особо ответственных стыках, подвергающихся высоким нагрузкам.

      При разрушающем контроле образцы швы проверяют на растяжение, излом, исходя из чего оценивают:

    • ударную вязкость металла шва;
    • временное сопротивление разрыву;
    • твердость металла шва.

      Необходимый уровень каждой характеристики прописывается в чертежах по сварке.

      Что влияет на качество сварного соединения

      Качество шва зависит от:

    • правильности выбора силы тока;
    • качества электродов (обмазка, металл стержня);
    • техники выполнения и опытности сварщика;
    • дополнительных функций сварочного аппарата, облегчающих сварку;
    • доступности зоны соединения.

      Источник видео: FUBAG

      Заточенным стержнем электрода выковыряйте шлак из кратеров и непроваренных мест. Добавьте на 10-20 А силу тока и не спеша пройдитесь по дефектным местам сварочной дугой. Затем перекройте все сплошным швом, накладываемым с одинаковой скоростью, чтобы выровнять поверхность.

      Если исправить дефекты не получилось, сточите шов шлифовальным кругом болгарки, и наложите его заново.

      Внешний осмотр и обмеры сварных швов и соединений

      Внешний осмотр

      Внешний осмотр и обмеры сварных швов и соединений являются первыми контрольными операциями по приемке готового сырья узла или изделия. Им подвергают все сварные швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

      Внешним осмотром выявляют такие наружные дефекты, как непровары, наплывы, прожоги, незаваренные кратеры, подрезы, трещины, поверхностные поры, смещение свариваемых деталей.

      Перед осмотром сварной шов и прилегающую к нему поверхность основного металла на ширине не менее 20 мм по обе стороны шва очищают от шлака, застывших брызг металла, окалины и других загрязнений. Швы осматривают невооруженным глазом или применяя лупу с увеличением до 10 раз по всей их протяженности и (в случае доступности) обязательно с двух сторон. При недостаточном освещении используют карманные фонари или переносные электрические лампочки. Хорошо выполненный сварной шов имеет плавный переход к основному металлу, без наплывов и подрезов, а также равномерную ширину и высоту на всей длине.

      По внешнему виду шва можно установить причину появления тех или иных дефектов. Так, при малом токе шов получается слишком высокий, с закругленными краями и неглубоким проваром; завышенный ток ведет к неровностям краев шва и появлению подрезов. При сварке длинной дугой происходит интенсивное разбрызгивание металла и шов неодинаков по ширине. Неравномерные чешуичатость, ширина и высота шва указывают на нарушения режима сварки и частые обрывы дуги. В этих случаях возможны непровары и поры.

      Особенно тщательно осматривают незаваренные кратеры, так как в них наиболее часто образуются трещины и поры. При обнаружении трещин их границы выявляют шлифовкой дефектного места наждачной бумагой и травлением 20%-ным раствором азотной кислоты, а в отдельных случаях засверливанием или подрубкой зубилом. Мелкие трещины обнаруживают при нагревании сварного соединения до вишнево-красного цвета, когда они ярко выделяются на светлом фоне нагретого металла.

      Осматривая швы на сталях, склонных к закалке, необходимо обращать внимание на характер распределения нагара по поверхности деталей. Металлическая пыль и частицы окалины под действием магнитных полей, возникающих при прохождении сварочного тока, скапливаются над трещиной в виде продолговатого бугорка. Эти места следует осматривать особенно тщательно. Трещина в шлаке часто указывает на наличие трещины в шве.

      Внешний осмотр сварных швов на легированных сталях с целью выявления трещин выполняют дважды: сразу же после сварки и спустя 15—30 дней. Это объясняется тем, что структурные изменения в легированных сталях происходят медленно, и трещины могут появиться после того, как изделие уже осмотрено.

      Обнаруженные трещины разделывают до основного металла, после чего их заваривают и проводят повторный контроль шва.

      Результаты внешнего осмотра позволяют предположительно судить о местах расположения внутренних дефектов и их характере. Так, например, подрез на одной из сторон шва и наплыв на другой указывают на возможный непровар по его кромке; грубая чешуйчатость с закатами шва и ноздреватость свидетельствуют о повышенной пористости шва и загрязненности его неметаллическими включениями; непостоянная ширина шва часто является следствием неравномерной ширины зазора между свариваемыми кромками. В местах же с малым или очень большим зазором могут быть непровары, о наличии которых судят по перекосам, смещению кромок, большой высоте шва и мелким кратерам.

      В некоторых случаях при внешнем осмотре применяют эталоны, по которым оценивают качество сварных швов изделия.

      Обмеры сварных швов

      Качество сварного соединения в значительной мере характеризуется размерами сварных швов. Недостаточное сечение шва уменьшает его прочность, завышенное — увеличивает внутренние напряжения и деформации в нем.

      Для проверки размеров сечения у стыковых швов замеряют их ширину, высоту усиления и размер обратной подварки; в угловых швах, соединениях внахлестку и втавр,— катет шва. Значения этих величин, а также допускаемые отклонения устанавливаются техническими условиями или ГОСТами.

      Размеры сварного шва контролируют измерительным инструментом с точностью измерения ± 0,1 мм или специальными шаблонами, имеющими вырезы под определенный шов, размер которого указан (выбит) на шаблоне.

      Кроме того, есть предельные шаблоны с наибольшими (проходными) и наименьшими (непроходными) контрольными вырезами. Количество таких шаблонов должно соответствовать номенклатуре сварных швов и типов сварных соединений.

      Удобно применять универсальные шаблоны, пригодные как для обмера швов, так и для проверки правильности подготовки кромок под сварку.

      Ширину стыкового шва контролируют штангенциркулем, а шаг прерывистого шва — обычной металлической линейкой или складным метром.

      Степень коробления изделия в процессе сварки и после нее определяют с помощью линеек, индикаторов, прогибомеров и тензометров.

      Обязательному контролю подлежит уровень поверхности сваренных деталей. Для этой цели используют прибор, состоящий из штанги, рамки, стопорного винта, ножки и основания. При совпадении нулевых штрихов линейки и нониуса базовая поверхность основания и поверхность ножки находятся в одной плоскости. Прибор устанавливают основанием на одну из свариваемых деталей и ножкой — на вторую. Смещение поверхностей деталей по высоте отсчитывают на линейке от места совпадения штрихов ее шкалы и нониуса. Прибор прост в изготовлении и эксплуатации. Его использование сокращает длительность замеров и повышает точность измерения.

      Вопрос о том, в какой степени допустимы те или иные дефекты выявляемые внешним осмотром и обмерами сварных швов, оговаривается в технических условиях на изготовление изделий.

      Контроль качества сварных соединений. Государственный стандарт, методы контроля, их характеристика

      Требования к проверке соответствия показателей качества сварных соединений регламентированы ГОСТом 3242-79 «Соединения сварные. Методы контроля качества».

      Документ включает перечень неразрушающих методов контроля качества сварных соединений:

      • технический осмотр;
      • капиллярный;
      • радиационный;
      • акустический;
      • магнитный;
      • течеискание.

      Приведены характеристики каждого метода, область применения, обозначения стандартов.

      Характеристика некоторых методов контроля качества сварных соединений

      Контроль готовых сварных соединений производится после проведения сварочных работ или после термической обработки готовой детали.

      Методы контроля качества подразделяют на группы:

      • неразрушающий (не нарушается целостность соединения);
      • разрушающий (выполняется разрушение контрольного образца).

      Проверка качества сварки готового изделия обеих групп может включать:

      • внешний осмотр;
      • обмер соединений;
      • испытание на плотность;
      • просвечивание излучающими лучами;
      • магнитный контроль;
      • ультразвуковую дефектоскопию;
      • люминесцентный контроль;
      • металлографические исследования;
      • механические испытания.

      Визуальный осмотр

      Является обязательным, самым простым видом контроля. Внешний осмотр выполняется невооруженным глазом или с применением лупы 5-10 кратного увеличения.

      Подготовка к осмотру заключается в очистке сварного шва и прилегающих к нему поверхностей от окалины, металлических брызг, шлака. При потребности выполняется травление.

      Цель визуального осмотра заключается в выявлении:

      • наружных дефектов (непроваров, наплывов, подрезов, наружных трещин, прожогов);
      • смещений деталей;
      • несоответствия размеров требованиям технических условий и чертежам.

      Для сравнения внешнего вида сварных швов практикуют использование специальных эталонов. Для проверки геометрических параметров применяют измерительные инструменты и шаблоны.

      После визуального осмотра приступают к выявлению внутренних дефектов с использованием физических методов.

      Капиллярный

      Относится к методам неразрушающего контроля и основан на капиллярном проникновении индикаторной жидкости в капилляры поверхностного слоя материала контрольного объекта с целью ее выявления.

      • обнаружение поверхностных и сквозных дефектов;
      • определение протяженности трещин, расположения дефектов, ориентации по поверхности образца.

      Капиллярный способ позволяет контролировать изделия любой формы и размера из металлов и их сплавов, пластмасс, керамики, стекла. Различают:

      • основные способы контроля, основанные на использовании капиллярных явлений;
      • комбинированные, включающие сочетание нескольких методов неразрушающего контроля, различных по их физической сущности, один из которых – капиллярный.
      • дефектоскоп капиллярный;
      • прибор контроля;
      • вспомогательные средства;
      • дефектоскопический ультрафиолетовый облучатель;
      • дефектоскопические материалы.

      Перед проведением исследования проводится предварительная очистка поверхностей и полостей контрольного образца.

      Проверка швов на герметичность

      Метод применяется для сварных изделий, предназначенных для хранения и транспортировки жидкостей и газов. Способы проверки:

      • аммиаком;
      • керосином;
      • пневматические и гидравлические испытания;
      • вакуумирование.

      Суть испытания аммиаком основана на изменении окраски индикаторов (некоторых химических соединений) в результате воздействия сжиженного аммиака. При наличии в швах трещин и пор лента индикатора окрасится в серебристо-черный цвет.

      Явление капиллярности (поднятие жидкости при определенных условиях по капиллярным трубкам) лежит в основе испытания керосином. Под капиллярными трубками в сварных швах подразумеваются поры и трещины. Наличие дефектов определяется по желтым пятнам, проявляющимся на меловом или каолиновом покрытии сварного шва.

      Пневматические испытания

      Этим способом проверяются трубопроводы и емкости, работающие под давлением.

      Для герметизации малогабаритных сосудов используют заглушки. В сосуд под давлением, на 10-20% превышающим рабочее, подается инертный газ или азот. Сосуд погружается в емкость с водой. Дефектные места обнаруживаются по выходящим пузырькам воздуха.

      Крупногабаритные сосуды герметизируют и наполняют газом повышенного давления. На сварные швы наносят мыльный раствор. Появление на поверхности шва пузырьков указывает на наличие дефектов.

      Гидравлические исследования

      Применяется для проверки на прочность и плотность сварных швов в водопроводах, газопроводах, котлах и сварных изделиях, работающих под давлением.

      Перед испытанием контрольную емкость герметизируют заглушкой и заполняют с помощью насоса водой под избыточным контрольным давлением, превышающим рабочие цифры в полтора-два раза. В течение периода, заданного техническими условиями, делается выдержка, затем давление снижается до рабочего. Околошовная зона (15-20 мм от шва) простукивается специальным молотком.

      Участки с обнаруженной течью помечаются и завариваются после слива воды. Проводится повторный контроль.

      Вакуумирование используется при невозможности пневматического или гидравлического контроля. Суть метода – создание вакуума и обнаружение проникания воздуха через дефекты. Для контроля применяется вакуумная камера. Проверяемый участок образца смазывается мыльным раствором. В неплотностях сварного соединения образуются мыльные пузырьки.

      Ультразвуковой

      Суть метода – отражение ультразвуковых волн от границы раздела двух слоев с различными акустическими свойствами. Ультразвуковые колебания получают способом, основа которого – пьезоэлектрический эффект некоторых искусственных материалов или кристаллов. При подаче разноименных зарядов на противоположные грани кристаллической пластинки ее размеры будут изменяться при изменении знаков зарядов, соответственно передаваемой частоте.

      Ультразвуковые колебания в сварной шов вводятся с помощью прибора – пьезоэлектрического преобразователя. Этим же прибором принимаются колебания, отраженные от дефекта, фиксируемые с помощью сигнала на экране дефектоскопа.

      Ультразвуковой метод позволяет обнаружить в сварных швах:

      • поры;
      • шлаковые включения;
      • непровары;
      • трещины;
      • расслоения.

      Недостаток – сложность расшифровки и оценки дефектов.

      Радиационный

      Метод радиационной дефектоскопии основан на свойстве проникновения излучения через непрозрачные тела и его воздействия на различные индикаторы. Применяют рентгеновское и гамма-излучение – коротковолновые электромагнитные колебания.

      Цель – выявление дефектов (внешних и внутренних) и их расположение без нарушения целостности проверяемых элементов.

      Виды радиационного контроля:

      • радиографический;
      • радиоскопический;
      • радиометрический.

      Магнитный

      Суть метода состоит в использовании эффекта магнитного рассеяния, проявляющегося над дефектом намагниченного контрольного образца.

      Если дефект сварного шва отсутствует, силовые магнитные линии распространяются равномерно по его сечению. При наличии дефекта силовой магнитный поток огибает проблемную зону, создавая поток магнитного рассеяния.

      В зависимости от метода фиксации потоков рассеяния различают способы:

      • магнитного порошка;
      • индукционный;
      • магнитографический.