Контроль сварных соединений: определяем качество работы

Контроль сварных соединений

Из этого материала вы узнаете:

  • Этапы контроля сварных соединений
  • Разрушающие методы контроля сварных соединений
  • Неразрушающие методы контроля сварных соединений
  • Оформление документации по результатам контроля

Контроль сварных соединений – это обязательная операция в любом производственном процессе, будь то сварка труб или возведение зданий. Без него невозможно оценить готовое изделие согласно определенным нормам.

Существуют различные методы проведения данной процедуры. В нашей статье мы расскажем, как организуется контроль сварных соединений, какие задачи перед ним ставятся и как происходит оформление необходимой документации.

Этапы контроля сварных соединений

Основные дефекты в сварочных соединениях могут возникнуть в результате неточной сборки или неправильной подготовки сварочных стыков, несоблюдения технологического процесса, низкого качества сварочных материалов, недостаточной квалификации сварщика и ряда других причин. Первостепенная задача контроля качества сварных соединений заключается в выявлении возможных причин появления брака и в его предупреждении.

Контроль качества сварных соединений состоит из трех основных этапов:

  • предварительный визуальный контроль сварных соединений, выполняемый непосредственно перед сварочными работами;
  • пооперационный контроль в процессе проведения сварочных и сборочных работ;
  • проверка на качество готовых сварных конструкций.

Предварительный контроль сварных соединений состоит из:

  • проверки уровня квалификации сварщиков и специалистов дефектоскопической лаборатории, а также работников ИТР, имеющих непосредственное отношение к работам по контролю, сварке и сборке;
  • контроля состояния сварочной аппаратуры, проверки качества поступающих на сборку заготовок, свариваемого металла и используемых для сварки материалов (газов, флюса, сварочной проволоки, электродов и др.).

Пооперационный контроль, выполняемый непосредственно в процессе изготовления, подразумевает проверку:

  • качества подготовленных для сварки кромочных поверхностей перед их соединением;
  • параметров режима сварки;
  • технологической последовательности нанесения швов;
  • температуры свариваемого металла и воздуха в условиях проведения работ;
  • внешнего вида сварного шва, его геометрической формы и размера.

Кроме того, сюда включают и постоянное наблюдение за исправностью сварочной аппаратуры.

На последнем этапе контроля проводят проверку на прочность готового изделия. Для этой цели используют разрушающий и неразрушающий контроль сварных соединений.

При выборе этих методов необходимо руководствоваться требованиями соответствующих ГОСТов и техническими условиями, предъявляемыми к изделию.

 

Разрушающие методы контроля сварных соединений

При разрушающем методе контроля сварных соединений производятся испытания на контрольных образцах, что позволяет получить всю необходимую информацию о сварочном шве. Испытание можно проводить не только на контрольном образце, но и на фрагменте металла, вырезанном из самого соединения. Результаты разрушающего метода контроля могут показать правильность выбранных материалов, технологии и режимов, а также позволят определить квалификацию сварщика.

Механические испытания относятся к наиболее распространенным методам разрушающего контроля. Полученные с их помощью данные позволят сделать вывод о правильности выбора основного материала и соответствии сварного шва техническим нормам и условиям, применяемым в определенной сфере производства.

Сегодня существуют следующие способы механических испытаний:

  • проверка на прочность различных участков всего сварного соединения (зон термического воздействия, основного металла, наплавленного металла) методом кратковременного статического растяжения;
  • методика статического изгиба;
  • технология ударного изгиба, используемая на образцах с надрезанными участками;
  • проверка на стойкость от механического старения;
  • замеры твердости металла участков сварного шва.

Металл контрольных образцов для механических испытаний сварщик самостоятельно и тем же методом выбирает такой, который имеет основное изделие. В особых случаях контрольные образцы вырезают непосредственно из проверяемого изделия.

Метод статического растяжения используется для контроля прочности сварных соединений, определения их относительного сужения и удлинения, а также предела текучести. При статическом изгибе определяют пластичность сварного соединения по значению максимального угла изгиба при появлении первого разрыва в растянутой области образца. Для проведения испытаний на статический изгиб используют образцы с предварительно выполненными поперечными и продольными швами при снятых усилениях шва заподлицо с поверхностью основного металла.

Методика контроля сварных соединений на ударный изгиб является испытанием для определения ударной вязкости сварочного шва. По результатам замера твердости можно получить информацию о структурных изменениях металла, прочности сварных соединений и об их устойчивости против хрупкого разрушения. При особых технических требованиях может применяться и метод ударного разрыва. Для контроля параметра пластичности сварных соединений труб с небольшим диаметром, имеющих продольные и поперечные швы, применяют испытания на сплющивание. При этом за определяющий показатель берется величина просвета между сжимаемыми поверхностями до момента появления первой трещины.

Еще одним способом контроля сварных соединений, используемым для установления структуры металла, качества сварного соединения, выявления наличия и характера дефектов является метод металлографического анализа. По виду излома определяется характер разрушения образцов, микро- и макроструктура зоны термического влияния и сварного шва, предоставляется информация о пластичности металла и его строении.

С помощью макроструктурного способа контроля сварных соединений распознается характер видимых дефектов и их месторасположение, а также изломы и макрошлифы металла. Такой анализ проводится визуально или при помощи лупы 20-кратного увеличения.

При проведении микроструктурного анализа используются специальные микроскопы с увеличением от 50 до 2 000 раз. Такой метод позволяет увидеть мельчайшие неметаллические включения, пережоги металла, определить величину зерен металла, обнаружить окислы на границах зерен и некоторые изменения в его структуре, образовавшиеся после термической обработки. В случае необходимости проводят спектральный и химический контроль качества сварных соединений.

Специальные испытания используются только для ответственных изделий. Они должны проводиться по методикам, разработанным для данного вида продукции с учетом условий ее эксплуатации.

Неразрушающие методы контроля сварных соединений

Визуальный осмотр.

Первым этапом любого способа контроля качества сварных соединений является визуальный осмотр. Такая операция помогает увидеть не только внешние, но и некоторые внутренние дефекты. К примеру, неравномерность сварочного шва (его разная ширина и высота) может появиться из-за частых обрывов дуги, что приведет к непроварам.

Перед началом осмотра следует провести тщательную зачистку швов от металлических брызг, окалин и шлака. Для более тщательной очистки швы промывают спиртом и травят 10%-ным раствором азотной кислоты, что придает матовость поверхности шва и позволяет обнаружить даже мельчайшие поры и трещины. Чтобы исключить разъедание металла после обработки кислотой, поверхность следует обработать спиртом.

В первую очередь визуальный контроль сварных соединений применяется для выявления таких наружных дефектов, как наплывы, непровары, подрезы, трещины и поры, геометрические отклонения шва (его катет, высота и ширина).

Повысить эффективность контроля сварных соединений можно благодаря использованию дополнительного местного освещения и лупы с 5–10-кратным увеличением. Для таких техник контроля лупа является очень полезным инструментом, с ее помощью обнаруживаются многие дефекты, которые не может увидеть невооруженный глаз – малозаметные подрезы, пережоги металла, трещины размером с волосинку, выходящие на поверхность. Кроме того, такой тип инструмента поможет отследить поведение конкретной трещины при эксплуатации – выявить, происходит ли ее разрастание.

Также при внешнем контрольном осмотре для замера геометрических параметров сварного соединения и дефектов используют такие измерительные инструменты, как линейка, штангенциркуль и различные шаблоны.

Капиллярный контроль сварных соединений.

При капиллярном контроле используют свойство капиллярной активности жидкостей – их способность проникать, втягиваться в мельчайшие капилляры (каналы), которые имеются на поверхности материалов, в том числе трещины и поры сварных швов. Чем большей степенью смачиваемости обладает жидкость и чем меньше диаметр капилляра, тем с большей скоростью и тем глубже может проникнуть жидкость в различные микропустоты металла.

Капиллярный метод проверки качества позволяет контролировать любые по свойствам и форме материалы – стекло, пластмассы, керамику, ферромагнитные и неферромагнитные, черные и цветные металлы и сплавы на их основе. Чаще всего капиллярным методом пользуются с целью обнаружения плохо видимых невооруженным глазом или совсем невидимых с открытой полостью поверхностных дефектов. Но применение некоторых материалов (к примеру, керосина) позволяет легко обнаруживать и дефекты сквозного типа.

Капиллярный метод контроля качества сварных соединений должен проводиться согласно ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования».

Одним из самых распространенных способов контроля качества сварных соединений, основанных на свойстве капиллярности, является метод с использованием пенетрантов (от англ. penetrant – проникающий) – веществ, обладающих высокой цветовой и световой контрастностью, позволяющей их легко увидеть, и малым поверхностным натяжением. Принцип метода заключается в окрашивании поверхностных дефектов при заполнении их пенетрантами.

Существует несколько похожих методов контроля сварных соединений с использованием различных типов пенетрантов, но все они состоят из трех основных операций – очистки поверхности, нанесения на нее пенетранта и выявления дефектов при помощи проявителя.

Метод контроля качества сварных соединений с применением керосина является простым, недорогим и достаточно эффективным. Неслучайно он до сих пор остался широко востребованным в различных сферах промышленности.

Нарушение герметичности швов обнаруживается при появлении точек или темных полос на каолиновом или меловом покрытии, которые постепенно превращаются в более широкие пятна. По этой причине, чтобы обнаружить первые проявления керосина после его нанесения на поверхность, следует сразу же смотреть на ее обратную сторону, в таком случае будут точно указаны место и форма дефекта. Проявление точек свидетельствует о существовании пор и свищей, а полосок – о наличии трещин сквозного характера.

Контроль сварных соединений на проницаемость.

К большинству применяемым в быту и промышленности различным пневматическим и гидравлическим системам, емкостям, изготовленным сварным способом, предъявляются повышенные требования на герметичность. Чтобы ее определить, необходимо испытать на непроницаемость сварные швы с помощью таких способов, как пузырьковый, течеискание, пневмо- и гидроиспытание. Задача таких методов заключается в обнаружении дефектов сквозного характера, сквозь которые газ или жидкость могут просочиться наружу из системы или сосуда или, наоборот, проникнуть внутрь.

На практике пользуются многими методами контроля качества сварных швов на проницаемость с применением различных материалов – жидкостей (масла или воды), газов (преимущественно азота или воздуха). Суть таких испытаний заключается в создании избыточного давления или разрежения и обнаружения мест, сквозь которые под их воздействием рабочий компонент (жидкость или газ) может просачиваться через шов после сварки.

По виду применяемого рабочего компонента и способу создания разности давлений контроль сварных соединений подразделяется на вакуумный, гидравлический, пневматический, пневмогидравлический.

Метод магнитной дефектоскопии.

Контроль качества сварных соединений с применением магнитных дефектоскопов основан на использовании явления электромагнетизма. С помощью прибора вокруг исследуемой области создается магнитное поле, поток линий которого при прохождении сквозь металл искажается в местах дефектов. Для фиксации таких искривлений в сварочном производстве пользуются двумя определенными методами – магнитопорошковым и магнитографическим.

Первый способ заключается в нанесении на поверхность сварочного шва сухого или влажного (смешанного с керосином, мыльным раствором или маслом) ферромагнитного порошка (к примеру, железного), который, скапливаясь в местах дефектов, свидетельствует о наличии некоторой несплошности.

Методика ультразвуковой дефектоскопии.

При ультразвуковом способе контроля сварных соединений используется способность отражения ультразвуковых волн от границ разделения двух упругих сред, имеющих разные акустические свойства. Датчиком фиксируется все движение посланной прибором ультразвуковой волны: прохождение через металл, отражение от нижней границы металла и ее обратное возвращение. Датчиком будет отображаться искажение такой волны, на пути которой встретится внутренний изъян металла. Различным видам дефектов характерны особенные отображения, благодаря чему их таким образом можно классифицировать.

Удобство проведения контроля качества сварных соединений при помощи ультразвуковых дефектоскопов позволило ему стать популярнее таких методов, как радиационная и магнитная дефектоскопия. К минусам можно отнести ограниченность применения к металлам с крупным зерном (стали, чугуны, аустенитные металлы) и сложность расшифровки сигнала (выполнить качественный контроль сварного шва может только специально подготовленный работник).

Способ радиационной дефектоскопии.

В основе метода радиационной дефектоскопии при контроле качества сварных соединений – способность сквозного прохождения сквозь металлы рентгеновских и гамма-излучений и фиксация на фотопленке дефектов, появляющихся на их пути. Минус такой технологии заключается в больших ценах на приборы и вредности радиационного излучения для людей при проведении испытаний.

Оформление документации по результатам контроля

Результаты проведенных испытаний заносятся в акт дефектов сварных соединений. Проверяющими работниками фиксируется любое отклонение с кратким описанием. Для таких записей на каждом объекте имеется свой журнал сварки, в который бригада заносит полученные данные. Заполнение результатов испытаний каждого узла конструкции в спецжурнал, который является первичным документом, необходимо выполнять в соответствии со СНиП.

По завершении работ журнал необходимо передать заказчику и подшить к остальной технической документации по объекту.

Кроме ведения спецжурнала контроля сварных соединений при работах такого типа, необходимо оформить схему стыков с подробным описанием технологии, а также приложить сертификаты на применяемые расходные материалы (присадочную проволоку или флюс, электроды). Акты испытаний сварных швов (контроль соединения с противоположной стороны детали) должны составляться индивидуально для каждого сварщика. В случае проведения приборной диагностики, необходимо приложить ее результаты и заключения контролеров.

Все перечисленные документы потребуются в случае аварии, судебных разбирательств и для отчета. Объект не примут и не подпишут документы на выполнение работ без предоставления акта испытания сварочных соединений. Для ответственных конструкций предъявляются повышенные требования.

При появлении дефектов, даже если они возникли не по вине сварщика, а из-за приобретения некачественных расходников, шов переваривается. Только после приемки соединения контролером производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

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. Категорически воспрещается использовать методы контроля сварных соединений и их комбинации, приводящие к снижению качества сварных соединений.

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.

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.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
phoneПозвонить бесплатно
Акция

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.