О чем речь? Качество сварных соединений оказывает влияние на весь узел и объект, ведь цена ошибки очень высока. Для его оценки проверяют не только сам шов, но и состояние окружающего материала, иные показатели.
На что обратить внимание? Контроль качества сварного соединения бывает двух видов: с разрушением стыка и без него. Соответственно, выбираются наиболее подходящие методы оценки.
Из этого материала вы узнаете:
- Суть качества сварных соединений
- Классификация качества сварных соединений
- Методы разрушающего контроля качества сварного соединения
- Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений
Суть качества сварных соединений
Качеством продукции в соответствии с ГОСТ 15467-79 принято называть свойства, благодаря которым она отвечает запросам потребителя.
Качество сварных соединений определяется на основании оценки их надежности, степени работоспособности, прочности, структуры металла в швах и околошовной зоне, коррозионной стойкости, отсутствия дефектов, числа и характера исправлений.
Контроль качества сварных соединений (готовых конструкций и изделий) осуществляется путем проверки качественных показателей на соответствие требованиям, определяемым принятыми нормативами. Также необходимо контролировать две большие группы технологических и конструктивных факторов, влияющих на качество готовой продукции.
В числе конструктивных факторов оценка:
- характеристик основных конструкционных материалов;
- конструкции сварных изделий;
- методов и системы контроля;
- норм качества сварных соединений;
- условий эксплуатации готовых конструкций и изделий.
Также необходим контроль технологических факторов:
- сварочного оборудования;
- сварочной оснастки и приспособлений;
- сварочных материалов;
- подготовки и сборки элементов;
- режима и процесса сварки;
- сварщика (оператора), наладчика сварочного оборудования.
Чтобы добиться высокого качества соединений, в первую очередь важен уровень и состояние технологических процессов (ТП) производства.
При обнаружении тех или иных изъянов не только отбраковывается продукция, но и оперативно корректируется технологический процесс.
Главная задача контроля состоит именно в коррекции технологии производства и предупреждении дефектов и брака путем оперативного обеспечения обратной связи.
Классификация качества сварных соединений
Качество сварных соединений классифицируется в соответствии с СТО 02494680-0046-2005 и делится на три категории:
- I категория (соединения высшего качества) включает в себя типовые швы – простые стыковочные, наварные внахлест, угловые и тавровые, которые считаются качественными, если выдерживают максимальную нагрузку, обладают высокими показателями напряжения на растяжение и применяются при монтаже металлических ферм, балок, ригелей или иных конструкций 1-й и 2-й группы.
- II категория (соединения среднего качества). К ней относятся угловые и стыковые сварные швы, соединяющие основные элементы металлических конструкций, относящихся ко 2-й и 3-й группам, а также сжатые и растянутые детали.
- III категория (соединения с низкими требованиями к качеству). Сюда принято включать сварные соединения вспомогательных элементов металлических конструкций, не относящихся к ответственным (не выполняющих роль опор и не испытывающих при эксплуатации интенсивных нагрузок).
Методы разрушающего контроля качества сварного соединения
Разрушающие методы контроля качества сварных соединений включают в себя ряд специальных и механических испытаний и металлографических исследований.
Испытания проводятся на образцах, которые вырезаются из опытных изделий, или специально сваренных контрольных швах – технологических пробах, выполняемых в соответствии с требованиями и технологией сварки изделий.
Качество сварных соединений контролируют в соответствии с ГОСТ 6996-66, проводя механические испытания, которые позволяют определить качество металла в швах и сварных соединениях. С этой целью весь шов и его отдельные участки (основной металл, зоны нагрева, наплавленный материал) проходят проверку на стойкость к статическому растяжению, старению, ударному и статическому изгибанию. Кроме того, обязательно замеряется твердость.
Необходимо осуществлять подбор контрольных образцов для механических испытаний в соответствии с требуемыми размерами и формой.
Для определения прочности сварных швов образцы подвергают статическому растяжению, а на пластичность их проверяют испытаниями на статический изгиб с замером величины угла, при котором растягивающийся металл начинает растрескиваться.
Читайте также: Сварка вертикальных швов: правила и особенности
Испытания на статический изгиб проводятся над образцами, на которые наложены поперечные и продольные швы и снято усиление до уровня поверхности металла заготовок. Ударную вязкость определяют, проверяя шов на ударный изгиб и разрыв. Для определения твердости проводится оценка изменений в структуре и степени подкалки металла, к которым приводит резкое охлаждение соединений.
Металлографические испытания, которые подразделяются на макро- и микроструктурны, проводятся для оценки качества сварных соединений и структуры материала. Кроме того, они выявляют дефекты швов и их характер:
- Макроструктурные исследования для определения характера и расположения видимых дефектов в швах и околошовной зоне проводятся путем визуального обследования металла на изломе или макрошлифе с применением лупы.
- Микроструктурные исследования с помощью оптических микроскопов, которые позволяют обнаружить поры, микроскопические трещины, засоренность шва включениями неметаллических частичек, пережоги, окислы и прочие изъяны, определить величину зерна, качество металла и изменения в его составе, проводятся для изучения структуры металла при увеличении от 50 до 2000 крат.
Кроме того, при проведении металлографических исследований измеряется твердость и при необходимости выполняется химический анализ структуры металла в сварочных швах. Специальные испытания позволяют определить ряд характеристик сварных соединений:
- усталостную прочность при циклических нагрузках;
- коррозионную стойкость конструкции при воздействии агрессивной среды;
- коэффициент ползучести при эксплуатации в условиях, связанных с воздействием высокой температуры и т. д.
Отдельные методы, с помощью которых контролируют качество сварных швов, предполагают разрушение конструкций. Такие испытания проводятся для определения способности конструкций выдерживать заданные расчетные нагрузки. Также оценивается интенсивность воздействия, необходимого для разрушения шва, что позволяет судить о фактическом запасе прочности.
Проведение разрушающих исследований предполагает использование нагрузок, аналогичных тем, которые конструкция должна выдерживать в ходе эксплуатации. Число подвергаемых испытаниям образцов регламентируют технические условия, оно может различаться в зависимости от того, как организован производственный процесс и насколько ответственной будет конструкция (изделие).
Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений
Визуально измерительный контроль качества
Этот метод обязательно применяется до начала сварочных работ и после их окончания. По ходу формирования сварных соединений также осуществляется зрительный контроль, позволяющий отслеживать и минимизировать образование дефектов – пор, трещин, прожогов, свищей, наплывов и подрезов.
В ходе визуально-измерительного контроля качества сварных соединений сварщики пользуются шаблонами, щупами и различными измерительными приборами (линейкой, штангенциркулем).
Ультразвуковой контроль
Используя ультразвуковые волны частотой до 500 мегагерц, можно обнаружить включения, уплотнения, пустоты и т. п. в толще сварных швов. Качество сварных соединений контролируют с помощью эхо-метода, подавая в металл ультразвуковые импульсы. Отраженные от дефектов колебания регистрируются прибором (щупом).
Ультразвуковая дефектоскопия дает возможность контролировать качество сварных соединений металлических заготовок, толщина которых составляет от 3 мм до 3 м.
Метод ультразвукового контроля применим для оценки качества швов при сварке заготовок из черных и цветных металлов, а в отдельных случаях и из пластмасс и прочих неметаллических материалов.
Рентгенографический контроль качества сварных соединений
Данный метод используется для обнаружения внутренних дефектов. В ходе исследования материал сварных швов просвечивается рентгеновскими или гамма-лучами, которые проходят сквозь толщу металла и достигают регистрирующего элемента, расположенного позади изделия. В результате исследователь получает картинку, на которой изъяны видны как пятна или полосы.
Для регистрации результатов рентгенографического исследования применяются различные методы. На современных производствах для этого пользуются:
- фотопленкой;
- флюоресцирующими экранами;
- электростатическими металлическими пластинами;
- методом ионизации.
Наиболее широко применяется первый из перечисленных методов, позволяющий обнаружить даже микроскопические изъяны в металле сварных швов. На обратную сторону исследуемого образца, на который направляется поток рентгеновского излучения, размещается фотопленка. После проявки последней можно наблюдать дефектные участки в виде затемнений.
Проверка герметичности сварных соединений
Герметичность швов можно проверить с помощью:
- керосина;
- сжатого воздуха;
- гидравлических испытаний;
- вакуумирования;
- газоэлектрического течеискателя.
При проверке герметичности сварного соединения посредством керосина обратную сторону шва покрывают разведенным в воде мелом и дают ему просохнуть. Нанесенная на лицевую сторону эта горючая жидкость, просачиваясь через дефекты шва, образует на поверхности мелового слоя темные пятна.
Сосуды и трубопроводы проверяют на герметичность с помощью сжатого воздуха. Существует несколько способов:
- погружение изделий в воду;
- обмыливание;
- регистрация изменений давления или температуры.
Первый из перечисленных методов подразумевает полное погружение изделий в емкость с водой. В сосуд подается сжатый воздух, пузырьки которого обозначают места дефектов.
Если нет возможности погрузить изделие в ванну с водой, применяют метод обмыливания. Для этого мыльный раствор наносится на сварные швы. После этого в систему подается сжатый воздух. Появившиеся мыльные пузыри обозначают место дефекта.
Контроль швов магнитным методом
Данный способ использует свойство металла сварных швов менять магнитную проницаемость в дефектных местах. Регистрация изменения магнитного силового поля позволяет обнаруживать внутренние пустоты, инородные включения, трещины и т. п.
Читайте также: Импульсная сварка: технология и виды
Существуют различные виды магнитного контроля:
- с помощью магнитного порошка;
- индукционный;
- магнитографический.
Первый способ основан на перемещении ферромагнитного порошка (оксида железа), на который оказывается воздействие магнитным полем. Расположение частиц позволяет обнаруживать в сварных соединениях различные включения и пустоты.
При применении индукционного метода дефекты обнаруживают по звуковому сигналу прибора, который регистрирует рассеивание магнитного потока.
Суть магнитографического метода заключается в фиксации рассеяния силовых линий магнитного поля по отпечаткам на специальной ленте с ферромагнитным напылением, накладываемой на исследуемый участок шва, поверхность которого предварительно очищают и обезжиривают. Прижатая резиновым уплотнителем пленка дефектоскопа фиксирует рассеяние поля при намагничивании металла шва.
Строгие требования к контролю качества сварных соединений требуют от специалистов, которые его осуществляют, ответственного подхода. Их профессиональные навыки и внимательное отношение к исследованиям могут продлить срок службы готовых изделий и конструкций, а также улучшить их эксплуатационные характеристики. Максимально информативен контроль с применением комбинированных методик.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
