Sofi-spb.ru

Стройка и ремон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Качество сварного шва по внешнему виду

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Внешний вид — сварные шв

Внешний вид сварных швов должен удовлетворять следующим требованиям. [2]

Внешний вид сварных швов , выполненных контактной сваркой, должен удовлетворять следующим требованиям: для труб с толщиной стенки до 10 мм по окружности стыка должно быть равномерное усиление высотой от 3 до 5 мм, для труб с толщиной стенки выше 10 мм усиление должно быть от 4 до 6 мм. [3]

Внешний вид сварных швов должен удовлетворять следующим требованиям: форма и размеры шва должны соответствовать ГОСТ 16037 — 80; поверхность шва должна быть мелкочешуйчатой; ноздреватость, пористость, грубая чешуйчатость не допускаются; переход от наплавленного металла к основному должен быть плавным; на швах не должно оставаться кратеров. [4]

Внешний вид сварных швов , выполненных дуговой сваркой, должен удовлетворять следующим требованиям, Поверхность швов должна быть слегка выпуклой и гладкой ( при ручной сварке — мелкочешуйчатой); ноздреватость, пористость, грубая чешуйчатость не допускаются. Переход от наплавленного металла к основному должен быть плавным. Швы не должны иметь трещин, прожогов, кратеров и подрезов глубиной более 0 5 мм. [5]

Следует обращать внимание на внешний вид сварных швов соединений из низколегированной стали: швы должны быть мелкочешуйчатыми, без резких переходов к основному металлу; кратеры тщательно заварены; не должно быть поверхностных включений и нежелательно наличие подрезов даже в пределах допустимых норм. [6]

После сварки контролируют геометрические размеры изделия, размеры и внешний вид сварных швов . В соответствии с требованиями технических условий на изделие сварные швы контролируют проникающим излучением или ультразвуком ( см. гл. Все сосуды, работающие под давлением, проверяют на прочность гидравлическими испытаниями при давлении, превышающем рабочее. [7]

В заключение следует отметить, что от формирующей способности флюса зависит не только внешний вид сварных швов , но и количество дефектов в них. Действительно, изменение формы шва в поперечном сечении означает соответствующее изменение направления роста столбчатых кристаллитов и их расположение относительно сил, воздействующих на кристаллизующийся шов. [9]

Необходимо соблюдать величины зазоров в стыках сварных соединений, следить за правильной стыковкой соседних лепестков, проверять внешний вид сварных швов и наличие подрезов, непроваров, трещин и других наружных дефектов, проводить механические испытания сварных соединений и их просвечивание радиоактивными препаратами. Строгое соблюдение принятой технологии сварки, высокое качество присадочных материалов и флюсов вместе с пооперационными методами контроля позволяют получить гарантированное высокое качество сварных швов. [11]

Особенно эффективно использование этого процесса сварки, когда к внешнему виду сварных швов предъявляются повышенные требования. Проволока рутил-флюоритного типа ( ПП-АН4, ПП-АН9, ПП-АН20, ПП-АН22, ПП-АН54) рекомендуется для сварки конструкций, работающих в сложных климатических условиях, при отрицательных температурах, динамических и знакопеременных нагрузках. Сварочные работы желательно выполнять в закрытых помещениях; сварка на открытых площадках возможна при соблюдении мер, предотвращающих сдувание защитного газа. При сварке плавящимся электродом вылетом электрода называют расстояние от конца электродной проволоки до среза токоподводящего мундштука. [12]

Современная техника позволяет получать с помощью электродуговой сварки сварные швы, не уступающие по своей прочности основному металлу. При сварке под флюсом или качественными электродами можно получать сварные швы, не имеющие никаких дефектов. Однако по целому ряду причин в сварных швах встречаются дефекты, снижающие прочность и портящие внешний вид сварных швов и соединений. [13]

Признаком правильного нагрева свариваемых частей и присадочного прутка служит появление влажного блеска на их поверхности. При этом происходит размягчение тонкого поверхностного слоя до вяькотекучего состояния. При надавливании прутка разогретые слои слипаются и частично выдавливаются по сторонам, а пруток образует своего рода валик. Последовательно, укладывая валики-прутки, заполняют шов до требуемого сечения. На рис. 147 приведены виды заполнения швов, а на рис. 148 — внешний вид сварных швов . [15]

Дефекты сварных соединений: виды, способы контроля и устранения

Сварные металлоконструкции активно используются в разных сферах жизнедеятельности. Но в процессе сваривания отдельных элементов в цельные конструкции могут возникать дефекты сварных швов и соединений, которые негативно сказываются на прочности и безопасности эксплуатации готовых металлоизделий.

Что такое дефекты сварных соединений

Размерные параметры сварного соединения четко определены государственными стандартами, при этом свой ГОСТ есть у каждого вида сварки. Любые отклонения от установленных нормативно-техническими документами показателей считаются дефектами. Возникают они как при проведении сварочных работ, так и при нарушении требований в процессе подготовки соединяемых элементов и сборке конструкций в единое целое.

Виды дефектов сварочных швов

В силу разных обстоятельств сварочные стыки могут иметь повреждения, влияющие на их прочностные характеристики. Все виды дефектов сварных соединений разделяются на три основные группы:

  • наружные дефекты. К данной группе относят неравномерность формы стыкового соединения, наплывы, трещины, прожоги металла, подрезы шва, кратеры и другие изъяны, возникающие на поверхности. Обнаружить их можно при визуальном осмотре;
  • внутренние дефекты. Это может быть некачественное сплавление металла, пористость и трещины, сторонние включения (оксидные, шлаковые и неметаллические) и другие, находящиеся внутри шовного соединения;
  • сквозные дефекты. Сюда относят трещины, подрезы, прожоги и другие повреждения, которые изнутри проходят на внешнюю поверхность сквозь шовное соединение.

Дефекты любого вида не допускаются в сварных соединениях и подлежат устранению, особенно касается это случаев, когда металлоконструкции выступают составляющими элементами несущих конструкций и должны выдерживать интенсивные нагрузки.

Характеристики и причины основных дефектов сварки

Не в каждом случае качество сварки соответствует установленным требованиям. Классификация дефектов сварных соединений в полном составе изложена в ГОСТ 30242-97. Но среди всех обозначенных в документе изъянов выделяют основные, которые чаще обычного выявляются при контроле и обследовании соединительных стыков.

Трещины

Для сварочных швов наибольшую опасность представляют трещины. Они способны спровоцировать мгновенное разрушение металлических конструкций и привести к трагическим последствиям.

Причинами появления трещин могут быть:

  • неправильное расположение стыков;
  • резкое охлаждение места сварки;
  • неправильный выбор материалов;
  • кристаллизация металла вследствие чрезмерно высоких температур.

По размеру различают микро- и макротрещины, по типу образования – поперечные, продольные и радиальные.

Вне зависимости от видов и причин возникновения трещины – это недопустимые дефекты сварных соединений металла.

Подрезы

Это образующиеся на наружной поверхности шовного валика продольные углубления. Если на шве есть подрез, то в месте его появления уменьшается сечение шва, а также образуется очаг концентрации напряжения.

Превышенная величина сварочного тока – основная причина появления таких дефектов. Довольно часто наблюдаются подрезы в горизонтальных швах.

Наплывы

Это натекший на поверхность избыток металла, который не имеет должного сплавления с соединяемой поверхностью. Часто наплыв возникает при сварке стыковых или угловых швов в горизонтальном положении. Образуется при недостаточном прогреве основного металла, избытка присадочного материала, наличия окалин на соединяемых кромках.

Прожоги

Такие дефекты являют собой сквозное отверстие, возникшее вследствие вытекания из сварочной ванны расплавленного металла. В данном случае с другой стороны отверстия как правило образуется натек.

Прожог может быть вызван слишком медленным передвижением электрода по линии сваривания, повышенным сварочным током, неплотным прилеганием к основному металлу прокладки или же недостаточной ее толщиной, большим зазором между соединяемыми кромками.

Непровары

Если на сварочном шве обнаружены локальные несплавления между основным и наплавленным металлом, то дефект такого типа называют непровар. Он существенно понижает прочностные свойства шва и соответственно всей конструкции.

Причины непроваров состоят в следующем: чрезмерно высокая скорость сваривания, некачественная подготовка кромок к сварному процессу, наличие ржавчины, окалин и других загрязнений на соединяемых поверхностях.

Кратеры

Образующиеся вследствие обрыва сварочной дуги углубления в соединительном валике называют кратерами. Такие изъяны существенно уменьшают сечение стыка, что негативно сказывается на прочности. Кратер опасен тем, что внутри него могут находиться усадочные рыхлости, приводящие к появлению трещин.

Свищи

Поверхностные дефекты в виде полости. Понижают прочность соединительного стыка и провоцируют образование трещин. Свищи имеют произвольную форму, могут возникать как на внешней поверхности, так и внутри шва.

Пористость

Поры – это заполненные газами полости, образующиеся при повышенном газообразовании внутри металла. Возникают при наличии разнообразных загрязнений на свариваемых поверхностях, при повышенной скорости сварки, а также повышенной вместительности углерода в используемом присадочном материале.

Посторонние включения

Качество шва существенно ухудшают сторонние включения – оксидные, шлаковые, вольфрамовые, флюсовые и другие включения. Главная ошибка, приводящая к их наличию – неправильный режим сварки. Любое из присутствующих включений понижает прочность и надежность соединения и подлежит устранению.

Причины появления дефектов

Каждый из всех встречающихся дефектов возникает вследствие конкретных факторов. При этом выделяют причины образования дефектов сварных соединений общего характера:

  • использование некачественных расходных материалов для сваривания элементов;
  • несоблюдение сварочных технологий;
  • низкое качество металла, из которого создаются конструкции;
  • некачественное или неисправное оборудование;
  • неправильный режим сварки;
  • технологические ошибки, вызванные низкой квалификацией сварщика.

Чтобы металлоконструкции получались качественными и выносливыми, следует строго соблюдать нормы сваривания и доверять работы профессиональным сварщикам.

Методы выявления дефектов

Выявление дефектов сварных соединений осуществляется следующими способами:

  • визуальный осмотр и обмер стыковочных швов;
  • испытания стыков на непроницаемость;
  • определение дефекта сварного соединения специальными приборами;
  • испытания образцов на прочность в лабораторных условиях.

Осмотр сварочного шва осуществляется только после очистки его от шлака, устранения застывших брызг металла и других типов загрязнений. Проверке подлежат размеры и правильность формы соединений, наличие или отсутствие прожогов, кратеров, трещин, свищей и других погрешностей.

Испытание непроницаемости позволяет выявить дефекты сварных соединений трубопроводов, например, поры, трещины, сквозные непровары. Проверяются конструкции несколькими способами:

  • обдуванием или заполнением швов воздухом;
  • поливом струей воды или наполнение отсеков водой под давлением;
  • смазыванием швов керосином.

Если в ходе проверки обнаружен дефект, то деталь возвращается на дополнительную обработку.

Способы устранения дефектов

Любой сварочный процесс сопровождается образованием дефектов, вне зависимости выполняется он инвертором, полуавтоматом, трансформатором или другим оборудованием. При этом выделяют недопустимые и допустимые дефекты сварных соединений, по сложности которых определяется пригодность или непригодность конструкции к дальнейшей эксплуатации.

Способы устранения дефектов сварных соединений выбираются с учетом типа обнаруженного повреждения:

  • прожоги исправляют тщательной зачисткой стыка с последующей его заваркой;
  • для устранения подрезов выполняется наплавка тонкого соединения по всей линии дефекта;
  • исправление трещины осуществляется методом ее полного рассверливания, вырубкой шва на проблемном участке, очисткой поверхностей и повторным завариванием с соблюдением сварочной технологии и действующих нормативов;
  • непровары удаляются путем их вырезания и повторного сваривания;
  • свищи и кратеры вырезаются до достижения основного металла, после чего по-новому завариваются;
  • наплывы аккуратно срезаются, но при этом обязательно следует проверить срез на предмет наличия непровара;
  • деформация при сварке устраняется термическим или термомеханическим способом;
  • все типы дефектов с посторонними включениями устраняют вырезкой и завариванием.

Если в ходе обследования обнаружены технологические дефекты сварных соединений труб, то устранять их следует строго в соответствии нормативных требований одним из методов:

  • механическим без последующей заварки;
  • механическим с завариванием места выборки;
  • вырезкой участка трубы, на котором присутствует дефект;
  • полным удалением шовного соединения и выполнением нового.

При проверке на прочность и герметичность газораспределительных сетей разрешается исправлять дефекты сварных соединений газопроводов в случае, когда сварочный процесс выполнялся дуговой сваркой и не допускается при сваривании газовой сваркой.

Методы контроля сварных соединений

Тот факт, что влияние дефектов на качество сварной металлоконструкции максимизирует риски разрушения изделий доказывать не нужно. Чтобы в процессе сваривания получать действительно надежные, прочные и выносливые конструкции, после завершения работ должен проводиться контроль качества сварных соединений.

Осуществляется контроль сварочных швов поэтапно:

  • предварительный. Включает проверку марки металла, качества заготовок, кислорода, присадочной проволоки и других расходных материалов;
  • контроль в ходе сварочных работ. Подразумевает постоянные проверки режима сварки, исправности оборудования, осмотр швов и измерение их специальными шаблонами. При выявлении отклонений от установленных стандартов сразу же можно провести удаление дефектов сварных соединений;
  • контроль готовой конструкции. Внешние дефекты можно увидеть при обычном осмотре. При необходимости стыки проверяются на плотность, а также подвергаются другим испытаниям.

Все методы контроля сварных соединений разделяются на две группы – разрушающие и неразрушающие. Как правило для выявления дефектов применяются неразрушающие методы, к которым принадлежат:

  • внешний осмотр:
  • ультразвуковая дефектоскопия;
  • магнитный контроль;
  • цветная дефектоскопия;
  • радиационная дефектоскопия;
  • капиллярная дефектоскопия;
  • контроль стыков на проницаемость и другие методы обнаружения дефектов сварных соединений.

Методы разрушающего контроля подразумевают испытания отобранных образцов и применяются в основном при необходимости получить параметры сварного шва и зоны термического влияния. Контроль осуществляется химическим анализом, механическими и металлографическими испытаниями.

Заключение

Чтобы сварочный шов по всем параметрам соответствовал стандартам качества и заданным требованиям, то начиная с подготовки подлежащих соединению элементов и до окончания сварочного процесса необходимо осуществлять контроль. Это позволит предотвратить основные дефекты сварных соединений или же оперативно их устранить.

Методы контроля качества сварочных швов

Содержание

  1. Визуальный контроль сварочных швов
  2. Капиллярный контроль сварочных швов
  3. Контроль на герметичность сварных швов
  4. Метод пневматической проверки
  5. Гидравлический метод проверки
  6. Магнитная дефектоскопия
  7. Ультразвуковой контроль сварных швов
  8. Радиационный (Радиографический) контроль сварных соединений
  9. Химический метод контроля

После завершения сварочных работ проводится обязательная проверка качества сварных швов. Контрольная процедура позволяет выявить дефекты, которые влияют на прочность соединения и эксплуатационные характеристики готового изделия. Своевременное обнаружение дефектов позволяет избежать аварийных ситуаций. Визуального осмотра сварного шва недостаточно, так как дефекты могут быть скрытыми. Поэтому на практике применяют различные способы контроля качества сварочных швов.

Процедура проверки качества сварных соединений проводится в соответствии с ГОСТ и другими нормативными документами. В них указаны допустимые погрешности. По завершению измерений составляется акт и протокол испытаний, в котором указываются результаты.

На крупных производственных предприятиях контроль сварочных швов проводит отдельный специалист-контролер. Но на небольших производствах в штате часто такая единица отсутствует и проверку проводит сам сварщик.

Методы контроля сварных соединений отличаются между собой показателями эффективности, сложностью, стоимостью, у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Они могут применяться комплексно или отдельно, в зависимости от технической оснащенности предприятия, уровня подготовки сотрудников, требований к качеству готового изделия и других факторов.

Визуальный контроль сварочных швов

Самый простой, быстрый и недорогой способ неразрушающего контроля – визуальный осмотр. Для его проведения не нужны специальные приборы, материалы, оборудование. Контроль качества сварочных швов проводят на наличие видимых трещин, сколов или других дефектов. Также внимательно изучают шов. Он по всей длине должен иметь одинаковую ширину и высоту. Недопустимо наличие непроваренных участков, наплывов или складок. Перед осмотром с поверхности шва удаляют окалины, шлак и другие загрязнения.

Чтобы повысить эффективность визуального осмотра рекомендуется использовать лупу, хорошую лампу и измерительные приборы. При обнаружении дефекта проводится работа по его изучению, делаются замеры, которые позволяют определить качество сварного соединения. Если это возможно, дефекты устраняются, а изделие отправляется на дополнительную проверку с использованием других методов контроля. Для более глубокой проверки используются другие виды контроля сварочного шва.

Капиллярный контроль сварочных швов

Качество сварки может проверяться при помощи капиллярного метода. Он основан на свойстве жидкости проникать в мельчайшие раковины, трещины, каналы. Особенностью данного метода является того, что он позволяет проводить испытания изделий из любого материала. Он позволяет выявить скрытые дефекты, которые невозможно определить с помощью визуального осмотра. Капиллярный метод относительно простой и недорогой, для проведения таких испытаний не нужно сложное, дорогостоящее оборудование.

При использовании данного метода используются специальные вещества, которые имеют небольшое поверхностное натяжение (пенетранты). Они способны легко проникать даже в небольшие щели (капилляры), при этом визуально они видны. Проникая в небольшие трещинки, они соответственно окрашивают и их, делая видимыми для человеческого глаза. Самые чувствительные пенетранты позволяют обнаружить дефекты диаметром от 0.1 микрон.

Существует множество рецептов пенетрант. В основном они изготавливаются на основе воды, керосина или другой жидкости с небольшим поверхностным натяжением. Этот метод проверки сварных соединений по праву считается одним из самых практичных и эффективных.

Контроль на герметичность сварных швов

При проверке качества сварных изделий проверяют их герметичность. Для этого может использоваться жидкость или сжатый воздух, которые нагнетаются внутрь изделия. Такая экспертиза проводится при изготовлении резервуаров, трубопроводов. Суть данного метода основывается на разнице давления внутри и снаружи сосуда. Если изделие имеет сквозные дефекты, жидкость или газ будет через них проходить из области большего давления в область с меньшим давлением. Чувствительность метода зависит от вещества и способа нагнетания давления. Проницаемость контролируется с помощью гидравлических или пневматических приборов, манометров.

Метод пневматической проверки

Пневматический контроль герметичности осуществляется с помощью сжатого воздуха или других газов. Он применяется для контроля сварных швов сосудов или трубопроводов, которые работают под высоким давлением. Для этого изделие погружают в ванную с водой, после чего внутрь его подают сжатый воздух до тех пор, пока давление внутри изделия не будет превышать рабочее на 30-50%.

Если речь идет о крупногабаритном изделии, которое невозможно поместить в ванную с водой, то его покрывают специальным пенным раствором (мыльным раствором), после чего внутрь подается газ. Появление на внешней поверхности изделия пузырьков свидетельствует о наличии дефектов.

Гидравлический метод проверки

Гидравлический метод оценки сварных швов применяют для контроля прочности изделия. Он используется для проверки котлов, трубопроводов и других конструкций, которые работают под избыточным давлением. Перед началом испытания проводят герметизацию изделия с помощью заглушек, а наружные швы обдувают сжатым воздухом. После этого изделие заполняется жидкостью до тех пор, пока давление внутри не будет превышать 1.5-2 раза рабочее. Конструкция под избыточным давлением выдерживается определенное время. О наличии дефектов свидетельствуют увлажнения, которые появляются на поверхности швов.

Оставьте заявку и наши специалисты свяжутся с вами

Магнитная дефектоскопия

В основе метода магнитной дефектоскопии лежит свойство электромагнетизма. Каждый металл имеет определенную степень магнитной проницаемости. Если он неоднородный, при прохождении сквозь металл магнитного поля оно искажается. Это свидетельствует о неоднородности структуры. Для контроля используется специальный прибор, генерирующий магнитное поле. Поверхность шва посыпают специальным ферримагнитным порошком, который позволяет визуализировать магнитные линии. Если они ровные, значит сварное соединение признается качественным. При наличии дефектов линии будут иметь видимые искажения.

Если магнитное поле искажается, порошок скапливается в месте, в котором имеется дефект. Данный метод эффективен, но он может применяться только для работы с ферримагнитными материалами. Это является его главным недостатком. С его помощью нельзя проверить качество сварки алюминия, меди и некоторых других металлов. Еще один недостаток – данный метод достаточно дорогой. Поэтому используется только в случае, если необходима точная проверка важных элементов.

Ультразвуковой контроль сварных швов

Проверку качества сварных швов можно проводить с помощью ультразвука. В основе этого метода лежит свойство звуковой волны отражаться по-разному от ровной и деформированной поверхности. Раковины, сколы и другие дефекты имеют свои акустические особенности, которые фиксируются с помощью специального оборудования.

Для экспертизы качества шва на него воздействуют ультразвуком. Если имеют место пустоты, раковины, трещины, звуковая волна от поверхности отражается под другим углом, что фиксирует чувствительная аппаратура. С помощью данного метода можно определить и виды дефектов, так как при каждом из них звуковая волна отражается по-своему.

Ультразвуковой метод востребован, так как он достаточно простой, эффективный и недорогой. Для его применения не нужно сложное, дорогостоящее оборудование, не нужно учитывать физико-химические свойства материалов. К недостаткам ультразвукового метода относят то, что проверку может проводить специалист, имеющий специальную подготовку. Сварщик самостоятельно контрольную операцию выполнить не может, так как для этого нужны специальные знания и навыки.

Радиационный (Радиографический) контроль сварных соединений

Радиографический, или как его еще называют – радиационный метод, основывается на свойствах гамма-излучения. Принцип данного метода такой же, как и принцип медицинского рентгена. Проверяемая поверхность подвергается воздействию гамма лучей, которые проходят сквозь металл. Если имеют место пустоты, неоднородности или другие дефекты, они отражаются на пленке. Этот метод считается одним из наиболее эффективных. Он позволяет выявить даже небольшой, скрытый для глаза дефект и составить максимально точную картину качества сварного соединения.

Радиографический метод используется не достаточно широко, так как имеет существенные недостатки. Для его проведения необходимо сложное, дорогостоящее оборудование. Сканирование должен проводить специально обученный специалист, при этом предъявляются высокие требования к соблюдению техники безопасности. С оборудованием нельзя работать длительное время, так как рентгеновское излучение негативно воздействует на организм человека.

Химический метод контроля

Химический метод применяется для контроля герметичности сварных швов трубопроводов, элементов гидравлических систем, емкостей, которые работают под давлением, а также открытых систем. Он базируется на свойствах индикаторного вещества изменять свой цвет за счет химического воздействия с контрольным веществом.

Читать еще:  Как выбрать правильный паяльник и научиться паять провода

Поверхность шва зачищается, на нее наносится фенолфталеиновый раствор. Обработанное место накрывается тканью, пропитанной азотнокислым серебром. Таким образом можно определить наличие локальных течей, так как в этих местах фенолфталеин приобретает красный цвет, а серебро – серебристо-черный.

Перед испытанием химическим методом изделие подвергают пневматическому или гидравлическому испытанию. После этого внутрь его подается контрольный газ, он нагнетается до испытательного давления и выдерживается определенное время. Если есть течи, их местонахождение можно определить по изменению цвета контрольного вещества.

Такой метод проверки качества сварных швов достаточно прост. Для контроля не задействуется дорогостоящее оборудование, не требуются специальные знания и навыки персонала. Но у него небольшая чувствительность и надежность из-за неустойчивости химических реакций и неустойчивости индикаторных пятен.

Контроль качества сварочных швов позволяет обнаружить дефекты до того, как изделие поступит в эксплуатацию. Проверка может выполняться разными методами, в зависимости от технических возможностей предприятия. Для повышения эффективности экспертизы рекомендуется комбинировать способы контроля качества .

Дефекты сварных швов: виды, причины возникновения, как устранить

Все виды дефектов сварных швов регламентированы ГОСТ 30242-97. В этом же документе описаны их характеристики, причины возникновения и классификация. Возникает дефект сварки из-за нарушений нормативов сборки и сваривания деталей. Любое отклонение от нормы является дефектом.

Виды дефектов

Все виды некачественных соединений делят на три основные группы:

  1. Наружные – это те виды, которые можно увидеть при осмотре сварного соединения. В этот вид входят: трещины, подрезы, наплывы, кратеры.
  2. Внутренние – выявляются только после дефектоскопии, в которую обязательно включается механическая обработка соединения и рентген.
  3. Сквозные – подразумевают наличие свищей, прожогов и сквозных трещин. То есть визуализируются и снаружи, и внутри.

Основные способы выявления

Чтобы выявить наличие дефекта сварки, применяются следующие виды обследования:

Способы устранения

Что делать с деталью, в которой обнаружены нарушения сварки, решает сотрудник отдела качества. Чаще всего изделие отправляется на доработку, в результате которой проблема устраняется.

Виды дефектов и способы их устранения:

  1. Подрез – представляет собой углубление в той части соединения, где идет переход от основного металла непосредственно на шов. Подрез уменьшает сечение шва и увеличивает напряжение металла, таким образом соединение становится ненадежным. Причиной появления подреза служит превышение значения величины сварочного тока. Устраняется такой дефект путем наплавления тонкого шва по всей линии подреза.
  2. Свищ – это дефект соединения в виде полости. Он значительно снижает прочность шва. Также место образования свища может впоследствии привести к появлению трещины сварного шва. Для того чтобы исправить этот недостаток, поврежденное место вырезается и заваривается.
  3. Непровар – несплавление металла, который наплавляется на основной, или несплавление слоев шва друг с другом. Сюда же можно отнести нарушение, когда сечение заполнено неполностью. Непровар приводит к ухудшению прочности шва и может стать причиной разрушения соединения. Причинами могут послужить слишком низкий сварочный ток, нарушения в подготовке кромок деталей к свариванию, слишком большая скорость сварки, загрязнение кромок. Для исправления ситуации непроваренный участок вырезается и заваривается.
  4. Наплыв – участок соединения, в котором расплавленный металл натекает на основной, но при этом гомогенного соединения с ним не образуется. Причины возникновения различны: недостаточный прогрев основного металла, малый ток, окалина на кромках, слишком много присадочного материала. Устранить нарушение можно, срезав излишки, после чего соединение проверяется на наличие непровара.
  5. Перегрев металла – чрезмерно большое значение сварочного тока или слишком медленная сварка могут привести к перегреву основного металла, что снижает прочность соединения. Такой недостаток можно устранить только термической обработкой всей детали.
  6. Пережог возникает по тем же причинам, что и перегрев, но таит в себе большую опасность. Металл, который был пережжен, становится хрупким и подвержен коррозии. Соединение будет очень ненадежным. Чтобы устранить подобный дефект, первоначально вырезают весь поврежденный участок соединения, после чего сварку проводят заново.
  7. Трещина – самый опасный из всех дефектов. Трещины имеют между собой различия по размерам от микро до макро, по времени образования: от появления в процессе до возникновения после окончания сварных работ. К появлению трещин приводит нарушение технологии сварки, ошибка в выборе материалов, слишком резкое охлаждение после окончания сваривания. Наличие большого количества примесей так же может привести к возникновению трещины. Чтобы полностью решить проблему, трещину высверливают полностью, чтобы избежать распространения, сварное соединение удаляют. После этого работы проводят заново с соблюдением всех нормативов и технологии.
  8. Прожог – металл прожигается насквозь и вытекает в образовавшееся отверстие, образуя натек. Причинами образования прожога являются слишком высокий сварочный ток и чрезмерно медленная сварка. Увеличенный зазор между кромками деталей также может привести к прожогу, как и малая толщина подкладки или её неплотное прилегание к основному материалу. Чтобы устранить прожог, поврежденное место тщательно зачищают и заваривают.

Виды дефектов сварных швов и причины их образования

Начинающие сварщики, самостоятельно ремонтирующие металлоконструкции и детали, нередко допускают дефекты сварки, снижающие прочность швов. Они растрескиваются, пропускают воду, разрушаются под нагрузкой. Существуют способы выявления и устранения дефектов сварных швов и соединений, снижающих прочность смонтированных конструкций, заваренных деталей.

В обзоре представлены все виды последствий нарушения технологии, способы восстановления поврежденных участков.

Причины образования дефектов

Изъяны при сварке возникают по объективным и субъективным причинам. Каждый вид металлопроката характеризуется свариваемостью. Этот показатель зависит от компонентного состава сплава, способа производства проката. Для плохо свариваемых деталей в технологические карты сразу закладывается большой процент брака.

Основные виды дефектов сварных соединений:

  • нарушение целостности металла;
  • деформация конструкций или деталей из-за возникновения внутренних напряжений;
  • нарушение формы сварного шовного валика;
  • несоблюдение геометрических параметров наплавочного валика;
  • структурные изменения металла (размера зерна в области фазового перехода сварного соединения).

Внешние дефекты не так опасны, как внутренние, невидимые. Они выявляются неразрушающими методами контроля. Самостоятельно делать ответственные сварные швы рискованно. Лучше обратиться к профессионалам.

Основные причины нарушения целостности сварных шовных валиков и зоны термовлияния:

  • некачественная обработка стыков: плохо зачищенная окалина, ржавчина, остатки оксидной пленки, жирные пятна, загрязнения;
  • применение наплавочной проволоки или электродов, не соответствующих основному металлу;
  • неисправность сварочного аппарата;
  • неправильная установка рабочих параметров: силы тока, напряжения на регуляторах сварочника;
  • неправильная укладка деталей, не учитывается коэффициент линейного расширения;
  • несоблюдение интервала между электродом и деталью, не поддерживается определенная длина дуги.

Виды дефектов сварных швов

Полная классификация возможных нарушений наружной и внутренней структуры сварных швов представлена в ГОСТ 30242-97. Возникновение наружных дефектов сварных швов нередко сопровождается глубинными нарушениями структуры сплава. Они возможны при любом способе сварки, делятся на наружные, внутренние и сквозные. О каждом виде изъянов сварных соединений стоит рассказать подробнее.

Наружные

Выявляются при визуальном осмотре. Большинство наружных дефектов сварных швов устраняются в процессе работы.

Причина трещин – несоблюдение температурного режима. Горячие формируются при высоких температурах свыше 1100°С. Холодные при недостаточном разогреве поверхности (до 200°С). При трещинах металл становится менее пластичным, разрушается под нагрузкой.

Подрезы – наиболее встречающиеся дефектные нарушения сварных шовных валиков: между наплавкой и деталью видны углубления. Причины:

  • слишком высокое напряжение электродуги, сварные заготовки истончаются;
  • одна деталь проваривается сильнее, ванна расплава смещается от центра зазора.

При подрезе прочность соединения снижается, сварной шов приходится проходить еще раз.

Прожоги характерны для сварки тонкостенных изделий. Их удается избегать опытным сварщикам. К прожогу нередко приводит неуверенное управление электродом. Слишком высокий ток – еще одна причина.

Свищи – крупные раковины, похожие внешне на воронку. Они ухудшают внешний вид сварного шва, видны сразу. Их устраняют вторичной проходкой.

Кратер характеризуется рыхлостью металла, его усадкой. От них нередко идут трещины по поверхности. Возникают в области непровара при отключении или отрыве электродуги от поверхности заготовки.

Наплыв – вылившийся избыточный металл: наплавка расползается без образования надежного сварного шва, нет прочного диффузного слоя. Электродуга не успевает проплавить заготовку из-за недостаточного напряжения. Другая причина – плохо зачищенные кромки, остатки окалины не расплавляются.

Внутренние

Внешне невидимые, но нарушающие структуру металла изъяны самые коварные. Внутренние дефекты вне зависимости от причин возникновения недопустимы на сосудах высокого давления, трубопроводах, деталях, работающих на излом.

Отпотина или трещина бывает:

  • холодная – появляются после остывания наплавки и диффузного слоя вследствие остаточных напряжений в области разогрева;
  • горячая – продольные или поперечные растрескивания, возникающие в металле на границе формирующегося зерна.

Горячие трещины на фазе формирования кристаллической решетки в легированных сплавах:

  • из-за нарушения технологического процесса (не те электроды, рабочий ток);
  • при непредвиденном отключении сварочного аппарата во время замыкания по падающей капле.

Природу трещин установить несложно. Горячие появляются сразу, характерны для массива шва, области термовлияния, если допущен перегрев или температура ниже точки плавления. Холодные формируются постепенно, пока идут фазовые превращения жидкой массы в кристаллическую решетку. Возможные причины:

  • не успевшие выделиться молекулы водорода (недостаточный разогрев);
  • высокая влажность воздуха на рабочем месте;
  • плохая экранизация расплава защитной атмосферой.

Поры классифицируются по размеру, месту расположения. Они возникают:

  • из-за инородных тел, попадающих в сварочную ванну (окислы и шлаковые включения, чешуйчатость ржавчины, влага, вольфрамовые частички от неплавящегося электрода могут стать причиной образования газовых пузырей);
  • если расплав недостаточно хорошо защищен (с обмазки выделяется мало шлака, тонкий слой флюса, сдувает защитное облако газа);
  • когда нарушается технологический процесс (не выдержана температура предварительного нагрева заготовок, не подготовлены электроды, неправильно выставлен сварочный ток).

Шлак остается в порах, если нарушена технология. Вольфрам попадает при недостаточном экранировании ванны инертным газом. Оксидные пленки остаются при плохой зачистке свариваемых поверхностей.

Непровар – дефект, характерный для начинающих. Стык между деталями недостаточно заполнен, толщина диффузного слоя неравномерная. Чаще выявляется при многослойной проходке глубоких кромок, когда не производится промежуточная проковка и удаление окалины. Другие возможные причины:

  • плохая подготовка заготовок;
  • слишком плотная установка деталей, маленький зазор;
  • высокая скорость сварки (наплавка не успевает заполнить пустоты);
  • отклонение электрода (расплав образуется рядом со стыком, а не над ним);
  • неправильно установленный рабочий ток (электроду для расплавления не хватает ампеража).

Пережог (его еще называют перегревом) характерен при несоблюдении технологии сварки: когда ток больше, чем нужен, а скорость низкая. Нарушается структурная решетка: зерна в шве формируются слишком крупные, металл становится хрупким из-за критической ударной вязкости. Дефект не устраняется термообработкой, влияющей на микроструктуру, необходимо делать глубокую зачистку, а затем заделку области пережога.

Сквозные

Просветы определяются визуально или при проверке герметичности. Главная причина сквозных дефектов – прожоги. Характерны для тонкостенных деталей, электрод насквозь прожигает металл рядом с наплавленным шовным валиком. Причина прожога – несоблюдение технологического процесса:

  • большой зазор между свариваемыми заготовками;
  • повышенный ток;
  • низкая скорость перемещения электрода;
  • прекращение подачи защитного газа.

При образовании отверстия ванна расплава не формируется, металл утекает за ее пределы.

Контроль качества сварных соединений

Сварщик несет индивидуальную ответственность за качество работы. Недопустимые дефекты – такие, при которых изделие или конструкцию нельзя эксплуатировать. Поврежденный сварочный шов может лопнуть под воздействием окружающей среды, силовой нагрузки. Контролеру необходимо выявить тип дефекта, место его расположения, размер. В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации выбирает методы контроля.

ВИК (визуально-измерительный) – самый простой и доступный. Соединение измеряют, осматривают. Для улучшения визуализации используют лупы, реже микроскопы (смотрят зернистость застывшего металла).

Цветная дефектоскопия используется для выявления трещин, несплошностей, наплывов в области сварных швов.

Диагностические методы с использованием приборов (радиационный, ультразвуковой, магнитно-резонансный) определяет внешне невидимые дефекты образованного металлического слоя, зон фазового перехода, где возникают внутренние напряжения. Место сварки покрывают тремя типами химических средств. Сначала очистителем (ацетоном или другими растворителями) подготавливают поверхность. После этого сварной шов из пульверизатора или кисточкой покрывают индикатором-пенетрантом, подходящими к данному виду стали или цветного металла. Затем проявителем. Через несколько секунд несплошности становятся видны. Индикаторную пленку после осмотра сварного соединения снимают сухой тканью и салфеткой, следов на деталях не остается.

Способы устранения дефектов сварных швов

Допускаются только незначительные по размеру изъяны, не влияющие на прочность соединений. Большинство дефектов сварочных швов, выявленных в ходе контроля, необходимо устранить. Они ухудшают эксплуатационные свойства металлоконструкций, могут стать причиной аварии, разгерметизации трубопроводов или сосудов.

Методика исправления недостатков сварки зависит от вида дефектных нарушений:

  1. Пористость, выявленную визуально или методом неразрушающего контроля, вырубают. Швы проваривают заново с соблюдением технологии, снижающей риск образования газовых полостей на поверхности и внутри металла.
  2. Свищи по природе схожи с глубокой пористостью, отличаются образованием воронок различной глубины. Неустранимые подваркой нарушения шва вырубают. Делают обрубку и зачистку дефектного участка, если массивный валик позволяет такую корректировку.
  3. Подрезы по линии диффузного слоя обычно бывают на сверхнормативно направленных валиках. Их убирают зачисткой или дополнительной наплавкой металла.
  4. Непровары случаются, когда кромки плохо разогреваются при образовании ванны расплава. Дефект, обнаруженный во время приемки изделия, корректируют новой проходкой. Участок шва с дефектом удаляют болгаркой или механически вырубают, после этого заполняют расплавом.
  5. Наплывы или подтеки снимают шкуркой, как регламентировано в стандарте. Объемные дефекты предварительно срубают, затем проводят зачистку шкуркой допустимого размера или напильником. После подготовки кромок снова наплавляют валик.
  6. Шлаковые вкрапления, снижающие прочность на разрыв, видимые или выявленные аппаратурой, удаляют механически, образовавшийся зазор тщательно проваривают, после этого доводят валик до нужных параметров.
  7. Отклонения валика от допустимых геометрических размеров:

в сторону увеличения устраняют зачисткой, срубанием излишков металла;

в меньшую – подваркой шва.

Качество соединения зависит не только от профессионализма сварщика. Скачки напряжения в сети гасят не все сварочники, некоторые начинают хуже работать. Появлению пор способствует окисление ванны расплава, насыщение стали водородом, азотом. Какой бы ни была причина прогаров, наплывов или других дефектов, их необходимо после обнаружения обязательно устранить, переварить металл или хорошо зачистить валик. Дефекты ухудшают не только внешний вид соединения, но и снижают сопротивляемость металла к механическим разрушениям под ударной, динамической крутящей или однонаправленной статической нагрузкой.

Дефекты сварных швов и соединений

Металлоконструкции, сваренные из металла, востребованы в разных сферах жизнедеятельности. Однако во время выполнения сварочных работ могут возникать разного рода дефекты сварных швов. Они сокращают возможный срок службы соединения и снижают уровень безопасности готового изделия.

  • Виды дефектов сварных швов
  • Классификация дефектов сварных соединений
    • Трещины
    • Подрезы
    • Наплывы
    • Прожоги
    • Непровары
    • Кратеры
    • Свищи
    • Поры
    • Посторонние включения
  • Причины возникновения дефектов сварных швов
  • Методы выявления дефектов
  • Способы устранения дефектов сварных соединений
  • Методы контроля сварных соединений

Виды дефектов сварных швов

Все допуски по размерам шва регламентированы требованиями ГОСТа для каждого из видов сварки. Любые отклонения показаний от утвержденных нормативов принято считать дефектами. Они могут быть последствием ошибок в процессе как подготовки, так и выполнения сварочных работ.

Большинство изъянов сварочного соединения отрицательно сказываются на его прочностных характеристиках. Все дефекты делятся на три группы:

    наружные. Основными показателями являются неправильная форма стыка, трещины, наплывы, кратеры, подрезы шва, прожоги и прочие визуальные признаки, которые можно обнаружить на поверхности. Они видны при тщательном визуальном осмотре и только некоторые можно заметить с первого взгляда;

  • внутренние. Дефекты представляют собой неполное или неравномерное сплавление металлов, трещины или пористость в структуре, наличие посторонних включений – шлак, оксид, неметаллические примеси; другие, находящиеся внутри шва, изъяны;
  • сквозные. Трещины, подрезы, прожоги и прочие повреждения, которые носят сквозной характер и видные с обеих сторон.
  • Любые дефекты являются основанием для выбраковки работы и должны быть устранены. Это правило особенно актуально для металлоконструкций несущего плана – каркасов, рам, обрешеток и т.п. Они должны быть сварены безупречно, чтобы выдерживать предполагаемые нагрузки. В противном случае конструкции могут служить источником опасности для окружающих.

    Классификация дефектов сварных соединений

    Далеко не в каждом случае получается добиться идеального качества сварного соединения. При желании можно найти отклонения от установленных требований. Полностью классификация сварных соединений изложена в пунктах ГОСТа 30242-97. Документ содержит информацию обо всех возможных изъянах. Из них можно выделить часть, которые чаще других встречаются при контрольном осмотре соединительных стыков.

    Трещины

    Наибольшее негативное влияние на качество сварного шва оказывают трещины. Потенциально они наиболее опасны, поскольку могут стать причиной быстрого разрушения всей конструкции, что в свою очередь может привести к трагедии.

    Появляются трещины по разным причинам:

    • стыки расположены неправильно;
    • место сварки было резко охлаждено;
    • неправильно подобраны расходные материалы;
    • металл кристаллизировался вследствие избыточно высокой температуры.

    По способу образования трещины могут быть продольными, поперечными или радиальными, а по размеру принято различать макро- и микротрещины. Вне зависимости от вида, причин и способа образования трещина является недопустимым дефектом.

    Подрезы

    Визуально изъян представляет собой продольное углубление с наружной части шва. Из-за подреза уменьшается сечение шва и образуется внутреннее напряжение соединения. Прочность такого шва вызывает большие сомнения. Основная причина образования дефекта – завышенный показатель сварочного тока. Чаще всего подрезы характерны для горизонтальных швов.

    Наплывы

    Избыточный расплав натекает на поверхность заготовки, остывает и образует ложный валик. Это наплыв, не имеющий прочного сплавления с рабочей поверхностью. Чаще всего дефект образуется при горизонтальной сварке стыковых или угловых швов. Причиной их образования является недостаточный прогрев основного металла, из-за избытка присадочного материала или окалин на кромках стыкуемых поверхностей.

    Прожоги

    Изъян представляет собой сквозное отверстие, которое образуется из-за вытекания металла из сварочной ванны. Как правило, из обратной стороны образуется наплыв. Провоцирует прожог слишком медленное перемещение электрода по линии стыка, слишком большой ток, недостаточная толщина прокладки или же неплотное ее прилегание, большой зазор между деталями.

    Непровары

    Если между швов и основным металлом есть участки, где видно несплавление между ними, то это непровар. То есть, основной металл не прогрелся как следует, чтобы образовать с расплавом единое целое. Такой дефект сильно понижает прочностные характеристики соединения и все конструкции в целом. Причиной непровара может быть слишком высокая скорость перемещения электрода, плохая предварительная подготовка кромок, присутствие окалины, ржавчины и прочих загрязнений на поверхности соединяемых заготовок.

    Кратеры

    Небольшие углубления в сварном валике образуются в результате разрыва сварочной дуги. Изъяны приводят к уменьшению поперечного сечения стыка, что снижает степень его прочности. вторичная опасность кратера заключается в том, что его дно может иметь дополнительные рыхлые включения, приводящие к появлению трещин.

    Свищи

    Изъяны представляют собой поверхностные дефекты в виде полостей. Они снижает прочность стыка и дополнительно опасны тем, что могут провоцировать образование трещин. Свищи характеризуются произвольной формой, могут образовываться как на внешней стороне, так и на внутренней.

    Поры в сварном шве

    В процессе сварки могут образовываться наполненные газами поры. Причиной их возникновения являются разные загрязнения на поверхности заготовки, высокая скорость перемещения электрода, слишком высокое содержание углерода в присадочном материале.

    Посторонние включения

    Качество шва значительно снижается из-за посторонних включений – шлаковых, флюсовых, оксидных, вольфрамовых и прочих. Основной причиной, которая их вызывает, является неправильно выбранный режим сварки.

    Причины возникновения дефектов сварных швов

    Любой дефект образуется вследствие определенного фактора. Существуют разные причины образования дефектов сварного шва:

    • во время работ применялись некачественные расходные материалы;
    • не соблюдалась технология выполнения сварочных работ;
    • низкого качества металл, используемый для создания сварной конструкции;
    • неисправность оборудования или некачественная его работа;
    • неправильно выбранный режим сварки;
    • допущены технологические ошибки из-за низкой квалификации специалиста.

    Чтобы получить металлоконструкцию высокого качества, требуется строгое соблюдения технологических параметров и норм сваривания, привлекать к работе специалистов с достаточным уровнем квалификации.

    Методы выявления дефектов

    Для выявления дефектов сварного шва применяются разные методы:

    • замеры стыков и визуальный осмотр;
    • проверка соединений на герметичность;
    • поиск дефекта с использованием специальных приборов;
    • лабораторные испытания образцов на прочность.

    Визуальное определение качества сварного шва выполняется только после тщательной очистки его поверхности от шлака, устранения разных загрязнений и застывших брызг металла. Проверяются размеры, форма, наличие дефектов – прожогов, свищей, трещин, кратеров и прочих изъянов.

    Благодаря испытаниям на герметичность удается определить наличие или отсутствие дефектов трубопроводов – пор, трещин, непроваров. На герметичность конструкции проверяются такими способами:

    • обдувание воздухом;
    • наполнение водой под давлением;
    • обработка керосином.

    При обнаружении дефекта требуется дополнительная обработка с целью его устранения.

    Способы устранения дефектов сварных соединений

    Вне зависимости от задействованного оборудования – инвертор, классический аппарат, трансформатор и прочее – образование дефектов не исключено. Принято различать так называемые допустимые и недопустимые дефекты сварки. В зависимости от типа и сложности изъянов определяется пригодность готового изделия к эксплуатации.

    Читать еще:  Полный обзор ламп для рассады — инструкция по использованию

    Не допущенные к использованию конструкции направляются на доработку. Каким способом будет устраняться дефект, зависит от типа изъяна:

    • прожог заваривается после тщательной зачистки сварного соединения;
    • подрезу устраняются путем наложения тонкого наплава по всей длине их образования;
    • участок с трещиной рассверливается, тело шва вырубается, поверхность зачищается и обезжиривается. После этого углубление заваривается;
    • непровары вырезаются и повторно завариваются;
    • свищи и кратеры устраняются по одной схеме. Прежде всего все вырезается до основного металла. После этого стык варится по-новому;
    • наплывы следует аккуратно срезать, проверив при этом есть ли непровары;
    • деформированные участки выравниваются прогревом или же механическим путем;
    • любой из дефектов, подразумевающий наличие посторонних включений, устраняется путем вырезания шва (участка) и наложением нового.

    В случае, когда в процессе контроля обнаруживаются дефекты технологического характера соединений труб, то исправление выполняется одним из методов:

    • механическим путем без сваривания;
    • механическим путем в сочетании с завариванием дефектного участка;
    • вырезание участка трубопровода, содержащего технологический дефект;
    • шов полностью удаляется и стык проваривается по-новому.

    Прочность и герметичность сетей газоснабжения восстанавливается дуговой сваркой. Применение газосварочных установок не допускается.

    Методы контроля сварных соединений

    Само собой разумеется, что любые дефекты сварного соединения увеличивают риск разрушения конструкции. Чтобы такую вероятность свести к минимуму, следует внимательно проверять качество сварных соединений. Весь процесс выполняется поэтапно:

    • предварительный. Проверяется качество металла и расходных материалов;
    • контроль в процессе выполнения сварочных работ. Постоянно проверяется режим сварки, работа оборудования, осматриваются и измеряются швы. В случаях, когда обнаруживаются отклонения от стандартов, дефекты сразу исправляются;

  • прием готовой конструкции. Визуальным осмотром определяется наличие внешних изъянов. При необходимости проводятся лабораторные и испытательные проверки.
  • Применяемые сегодня методы контроля делятся на две группы – неразрушающие и разрушающие. Для выявления дефектов готовых конструкций применяются, как правило, неразрушающие методы контроля:

    • визуальный осмотр;
    • проверка ультразвуком (дефектоскопия);
    • контроль при помощи магнитного поля;
    • дефектоскопия цветная;
    • дефектоскопия радиационная;
    • дефектоскопия капиллярная;
    • контроль на проницаемость;
    • другие методы.

    Разрушающий контроль используется в отношении отобранных для этого образцов. Он позволяет установить параметры прочности сварного шва и зоны термического влияния. В контроле задействованы химические, механические и металлографические методы проверки.

    Способы контроля качества сварочных швов

    Качество сварочных работ и сварных соединений сильно влияет на прочность конструкций или герметичность резервуаров. Несоответствие сварных швов заданным характеристикам приводит к разрушениям конструкций с катастрофическими последствиями, то же относится и к системам, работающим с сосудами и трубопроводами под давлением.

    Поэтому после сварочных работ в обязательном порядке готовое изделие подвергают испытаниям и контролю на предмет обнаружения дефектов в сварных соединениях.

    Все процедуры по контролю над качеством сварки определены ГОСТом или руководящими документами. В них также указаны допустимые нормы погрешностей. После испытаний составляется акт и протоколы с результатами измерений.

    Методы проверки

    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 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.

    Перед началом работ проверяется квалификация сварщика, у него должно быть удостоверение на право сваривания определенных марок стали и наряд-допуск.

    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.

    Внешний осмотр

    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.

    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.

    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.

    Проверка сварных соединений на проницаемость

    В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

    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.

    Пневматический способ

    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.

    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.

    Гидравлический способ

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

    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.

    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.

    Качество сварного шва по внешнему виду

    • Москва
    • Санкт-Петербург
    • Адыгея
    • Алтай
    • Казахстан
    • Алтайский кр.
    • Амурская обл.
    • Архангельская обл.
    • Астраханская обл.
    • Башкортостан
    • Белгородская обл.
    • Брянская обл.
    • Бурятия
    • Владимирская обл.
    • Волгоградская обл.
    • Вологодская обл.
    • Воронежская обл.
    • Дагестан
    • Еврейская АО
    • Забайкальский кр.
    • Ивановская обл.
    • Ингушетия
    • Иркутская обл.
    • Кабардино-Балкария
    • Калининградская обл.
    • Калмыкия
    • Калужская обл.
    • Камчатский кр.
    • Карачаево-Черкессия
    • Карелия
    • Кемеровская обл.
    • Кировская обл.
    • Коми
    • Костромская обл.
    • Краснодарский кр.
    • Красноярский кр.
    • Крым
    • Курганская обл.
    • Курская обл.
    • Ленинградская обл.
    • Липецкая обл.
    • Магаданская обл.
    • Марий Эл
    • Мордовия
    • Московская обл.
    • Мурманская обл.
    • Ненецкий АО
    • Нижегородская обл.
    • Новгородская обл.
    • Новосибирская обл.
    • Омская обл.
    • Оренбургская обл.
    • Орловская обл.
    • Пензенская обл.
    • Пермский кр.
    • Приморский кр.
    • Псковская обл.
    • Ростовская обл.
    • Рязанская обл.
    • Самарская обл.
    • Саратовская обл.
    • Сахалинская обл.
    • Свердловская обл.
    • Севастополь
    • Северная Осетия
    • Смоленская обл.
    • Ставропольский кр.
    • Тамбовская обл.
    • Татарстан
    • Тверская обл.
    • Томская обл.
    • Тульская обл.
    • Тыва респ.
    • Тюменская обл.
    • Удмуртская Респ.
    • Ульяновская обл.
    • Хабаровский кр.
    • Хакасия
    • Ханты-Мансийский АО
    • Челябинская обл.
    • Чеченская Респ.
    • Чувашская Респ.
    • Чукотский АО
    • Якутия
    • Ямало-Ненецкий АО
    • Ярославская обл.
    • Материалы
    • Оборудование
    • Обучение и сервис
    • Контакты
    • О нас
    • перейти на старый сайт
    • Материалы
    • Оборудование
    • Услуги
    • Контакты
    • О нас

    Трубопроводы из полимерных материалов применяются для транспортировки различных сред уже несколько десятилетий и за это время доказали свои преимущества перед трубопроводами из других материалов. Важнейшей характеристикой трубопроводов является их надежность, на которую влияют не только их конструкция и материал,но также технология выполнения соединений. Для неразъемного соединения труб и деталей трубопроводов из термопластичных полимерных материалов широко применяется сварка.

    Данное учебно-методическое пособие предназначено для подготовки к аттестации сварщиков полимерных трубопроводов различного назначения. Оно разработано в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, с использованием материалов производителей сварочного оборудования и полимеров, и опираясь на обширный опыт работы в области сварки полимерных труб.

    Контроль качества сварных швов и соединений

    Контроль сварных швов условно можно разделить на 2 этапа – до проведения сварочных работ (предупреждающий образование дефектов) и в процессе эксплуатации металлоконструкций (выявляющий уже имеющиеся дефекты).

    Попробуем рассмотреть более детально каждый из этих этапов.

    Контроль, предупреждающий образование дефектов сварки.

    В нем учитываются и контролируются следующие параметры:

    Подготовка сварки, контролируются:

    • Состояние и свойства рабочей поверхности
    • Сварочное оборудование и расходные материалы (электроды, флюсы, присадки и пр.)
    • Квалификация специалистов
    • Качество и свойства свариваемых и сварочных материалов
    • Порядок наложения швов и дальнейшая зачистка швов

    Все сварочные работы регламентируются НД. Сборку под сварку и разделку швов осуществляют по стандартам и техническим условиям.

    После проведения всех работ и начала использования металлоконструкций появляется необходимость в выявлении дефектов, возникающих в процессе эксплуатации.

    И тут мы переходим к тому, каким образом стоит контролировать и выявлять имеющиеся дефекты.

    Способы контроля качества сварных швов и соединений

    Внешний контроль

    Самый простой, наименее затратный, но при этом позволяющий обнаружить только самые значительные дефекты способ – внешний. Внешний контроль швов включает в себя не только визуальный осмотр, но также обмер сварных швов, замеры кромок и прочие процедуры.

    Читать еще:  Чем отмыть пластиковый подоконник

    Внешний осмотр и обмеры швов — наиболее простые и широко распространенные способы контроля их качества. Они являются первыми контрольными операциями по приемке готового сварного узла или изделия. Этим видам контроля подвергают все швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

    Внешним осмотром швов выявляют наружные дефекты: непровары, наплывы, подрезы, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей и т.п. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы с увеличением до 10 раз.

    Всякий контроль сварных соединений начинается с внешнего осмотра, с помощью которого можно выявить не только наружные дефекты, но и некоторые внутренние. Например, разная высота и ширина шва и неравномерность складок свидетельствуют о частых обрывах дуги, следствием которых являются непровары.

    Перед осмотром швы тщательного очищаются от шлака, окалины и брызг металла. Более тщательная очистка в виде обработки шва (промывкой спиртом и травлением 10%-ным раствором азотной кислоты) придает шву матовую поверхность, на которой легче заметить мелкие трещины и поры.

    Обмеры швов позволяют судить о качестве сварного соединения: недостаточное сечение шва уменьшает его прочность, слишком большое — увеличивает внутренние напряжения и деформации. Размеры сечения готового шва проверяют по его параметрам в зависимости от типа соединения. У стыкового шва проверяют его ширину, высоту, размер выпуклости со стороны корня шва, в угловом — измеряют катет. Замеренные параметры должны соответствовать ТУ или ГОСТам. Размеры швов контролируют обычно измерительными инструментами или специальными шаблонами.

    Внешний осмотр и обмеры сварных швов не дают возможности окончательно судить о качестве сварки. Они устанавливают только внешние дефекты шва и позволяют определить их сомнительные участки, которые могут быть проверены более достоверными способами.

    После проведения визуального контроля швы могут контролироваться металлографическими исследованиями, химическим анализом, механическими испытаниями, просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами, магнитными методами и с помощью ультразвука.

    Металлографические исследования (разрушающий контроль)

    Заключаются в следующем: высверливается отверстие, проходящее через шов и основной металл. Поверхность отверстия протравливают 10%-ным водным раствором двойной соли хлорной меди и аммония в течение 1-3 мин. Осадок меди удаляют водой. Протравленную поверхность осматривают невооруженным глазом или с помощью лупы. При этом выявляют качество провара и наличие внутренних дефектов. Для ответственных сварных конструкций производят более полные металлографические исследования макро — и микрошлифов из специально сваренных контрольных пластин или из пластин, вырезанных из сварных соединений.

    Химическим анализом определяют состав основного и наплавленного металлов и электродов, а также их соответствие установленным техническим условиям на изготовление сварного изделия. Методы отбора проб для химического и спектрального анализов описаны в ГОСТ 7122—81.

    Механические испытания проводят либо на специально сваренных контрольных образцах, либо на образцах, вырезанных из сварного соединения. С их помощью определяют предел прочности на растяжение, ударную вязкость, твердость и угол загиба.

    После того как визуальный осмотр завершен, следует его просвечивание. Эта процедура требует использования рентгена или гамма-лучей.
    При проверке рентгеном аппарат устанавливают с внутренней стороны металлоконструкции. С помощью рентгена можно увидеть места, где сварочное оборудование оказало недостаточное воздействие – на пленке они будут отмечены пятнами более темных оттенков, чем основной цвет соединений. С помощью рентгена можно увидеть места, где сварочное оборудование оказало недостаточное воздействие – на пленке они будут отмечены пятнами более темных оттенков, чем основной цвет соединений. С помощью подобного метода происходит выявление трещин в металлоконструкции, непроваров, шлаковых включений и других деформаций, незаметных при внешнем осмотре.

    Рентгенографическим способом можно контролировать металлические соединения толщиной не более 6 см.

    Контроль непроницаемости сварных швов и соединений

    Сварные швы и соединения ряда изделий и сооружений должны отвечать требованиям непроницаемости (герметичности) для различных жидкостей и газов. Учитывая это, во многих сварных конструкциях (емкости, трубопроводы, химическая аппаратура и т.д.) сварные швы подвергают контролю на непроницаемость. Этот вид контроля производится после окончания монтажа или изготовления конструкции. Дефекты, выявленные внешним осмотром, устраняются до начала испытаний. Непроницаемость сварных швов контролируют следующими методами: капиллярным (керосином), химическим (аммиаком), пузырьковым (воздушным или гидравлическим давлением), вакуумированием или газоэлектрическими течеискателями.

    Контроль керосином основан на физическом явлении капиллярности, которое заключается в способности керосина подниматься по капиллярным ходам — сквозным порам и трещинам. В процессе испытания сварные швы покрываются водным раствором мела с той стороны, которая более доступна для осмотра и выявления дефектов. После высушивания окрашенной поверхности с обратной стороны шов обильно смачивают керосином. Неплотности швов выявляют по наличию на меловом покрытии следов проникшего керосина. Появление отдельных пятен указывает на поры и свищи, полос — сквозных трещин и непроваров в шве. Благодаря высокой проникающей способности керосина обнаруживаются дефекты с поперечным размером 0,1 мм и менее.

    Контроль аммиаком основан на изменении окраски некоторых индикаторов (раствор фенолфталеина, азотнокислой ртути) под воздействием щелочей. В качестве контролирующего реагента применяется газ аммиак. При испытании на одну сторону шва укладывают бумажную ленту, смоченную 5%-ным раствором индикатора, а с другой стороны шов обрабатывают смесью аммиака с воздухом. Аммиак, проникая через неплотности сварного шва, окрашивает индикатор в местах залегания дефектов.

    Контроль воздушным давлением (сжатым воздухом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, а также резервуары, цистерны и т.п. Это испытание проводят с целью проверки общей герметичности сварного изделия. Малогабаритные изделия полностью погружают в ванну с водой, после чего в него подают сжатый воздух под давлением, на 10 — 20% превышающим рабочее. Крупногабаритные конструкции после подачи внутреннего давления по сварным швам покрывают пенным индикатором (обычно раствор мыла). О наличии неплотностей в швах судят по появлению пузырьков воздуха. При испытании сжатым воздухом (газами) следует соблюдать правила безопасности.

    Контроль гидравлическим давлением применяют при проверке прочности и плотности различных сосудов, котлов, паро-, водо- и газопроводов и других сварных конструкций, работающих под избыточным давлением. Перед испытанием сварное изделие полностью герметизируют водонепроницаемыми заглушками. Швы с наружной поверхности тщательно просушивают обдувом воздухом. Затем изделие заполняют водой под избыточным давлением, в 1,5 — 2 раза превышающим рабочее, и выдерживают в течение заданного времени. Дефектные места определяют по проявлению течи, капель или увлажнению поверхности швов.

    Магнитографический способ проверки качества необходим, чтобы обнаружить поле рассеивания, образующееся там, где есть дефекты. Способ заключается в намагничивании поверхности детали, после чего область полей появляется сверху магнитной ленты, которую прижимают на поверхность швов. Весь процесс проверки металлоконструкции фиксируется с помощью дефектоскопа, а после информация считывается и, таким образом, устанавливается, есть ли на швах дефекты. Подобный метод позволяет выявлять наличие трещин, пор, непроваров, шлаковых включений и других дефектов, возникающих в процессе сварки. Также с помощью магнитографического метода можно определить наличие на поверхности швов поперечных трещин, широких непроваров или округлых пор, однако с поиском дефектов подобного рода данный метод справляется несколько хуже. Использовать его можно только для металлических заготовок, толщина которых не превышает 1.2 см. Ультразвуковой способ проверки качества часто используется для оценки на соответствие ГОСТ стали и изделий из цветного металла.

    Ультразвуковой способ заключается в направлении звукового колебаний на поверхность металла и последующего отражения, чтобы выявить возможные дефекты. Для получения ультразвуковой волны используют несколько пьезоэлектрических кварцевых пластин, которые фиксируются в щупе. После колебания ультразвуковой волны, которые отражаются от металла, улавливаются специальным устройством – искателем, который преобразует ультразвуковой луч в заряженный электричеством импульс, переходящий к усилителю, а затем воспроизводящийся с помощью индикатора. Для того чтобы ультразвуковой способ был эффективен, перед тем, как ультразвуковой луч направляют на металл, его поверхность предварительно покрывают автолом или компрессорным маслом.

    Химический метод контроля на соответствие ГОСТ заключается в обработке поверхности швов фенолфталеиновым раствором, перед этим поверхность необходимо тщательно зачистить, удалив все шлаки и загрязнения. После нанесения раствора место обработки накрывается тканью, которая пропитывается азотнокислым серебром (раствор 5%). Этот метод позволяет выявить наличие локальных течей: на этих местах серебро приобретет серебристо-черный вид, а фенолфталеин – красный.

    Для того чтобы определить, насколько плотность сварного шва соответствует ГОСТ, применяют метод пробы керосином. Благодаря ему можно найти самые маленькие дефекты, размер которых может быть около 0.1 мм. Для выявления дефектов качества швы покрываются каолином или мелом с одной стороны, и смачивается керосином с другой. При наличии проницания в шве, на поверхности каолина или мела появятся жирные пятна желтого цвета. Появляются они не сразу, поэтому проверка на ГОСТ этим методом проводится не менее 4 часов.

    Капиллярный контроль

    Основан на капиллярной активности жидкостей — их способности втягиваться, проникать в мельчайшие каналы (капилляры), имеющиеся на поверхности материалов, в том числе поры и трещины сварных швов. Чем выше смачиваемость жидкости и чем меньше радиус капилляра, тем больше глубина и скорость проникновения жидкости. С помощью капиллярного контроля можно контролировать материалы любого вида и формы — ферромагнитные и неферромагнитные, цветные и черные металлы и их сплавы, керамику, пластмассы, стекло. В основном, капиллярный метод применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов с открытой полостью. Однако с помощью некоторых материалов (керосина, например) можно с успехом обнаруживать и сквозные дефекты.

    Дефекты сварных швов: виды, способы выявления и устранения

    Дефекты сварных швов негативно влияют на качество и долговечность изготовленной металлоконструкции, провоцируя ее деформацию и разрушение со временем.

    Поэтому сварку нужно выполнять таким образом, чтобы созданные соединения получались максимально качественными и аккуратными, лишенными недостатков.

    Если же справиться с этой задачей мастерски не вышло, стоит поинтересоваться, существуют ли надежные способы устранения дефектов при сварке и изучить их.

    1. Что такое дефекты сварочных соединений?
    2. Видовое разнообразие дефектов
    3. Наружные дефекты
    4. Внутренние дефекты
    5. Сквозные
    6. Как обнаружить сварные дефекты?
    7. Устранение недостатков сварных швов
    8. Подведем итоги

    Что такое дефекты сварочных соединений?

    Дефекты сварных швов ‒ это изъяны на поверхности или внутри созданного путем применения сварочного оборудования шва.

    Они могут иметь разную степень выраженности, форму, размер и приводят к снижению полезного срока металлоконструкции, могут влиять на ее эксплуатационные параметры, поэтому крайне нежелательны в работе.

    Внешние дефекты сварных швов.

    Появление сварочных изъянов можно объяснить разными причинами:

    1. Созданные соединения могут иметь низкое качество, если мастер не обладает большим опытом выполнения сварочных операций: нарушает технологию электродуговой, аргоновой, лучевой сварки, пренебрегает подготовительным процессом, термообработкой узлов, путает схему сборки деталей, выбирает неверный режим функционирования сварочного аппарата при лазерной сварке и т. п.
    2. Также неважные показатели швов могут являться следствием применения кустарно изготовленного или неисправного оборудования при ручной электродуговой сварке, низкокачественного металла, дешевых расходных материалов.

    Все шовные дефекты называются по-разному и условно делятся на несколько групп, каждая из которых отличается определенным видом и особенностями:

    • наружные;
    • внутренние;
    • сквозные.

    Особенности недостатка определят наиболее подходящий способ его исправления. Для предупреждения подобных проблем в дальнейшем сварщику важно провести работу над ошибками и уяснить, что в его работе повлекло столь печальные результаты.

    Важно! Не каждый проблемный участок шва считается недопустимым недостатком. Исходя из перечня требований, предъявляемых к сварным соединениям и металлоконструкции в целом, существуют допустимые дефекты.

    Это такие изъяны, которые не способны влиять на качество сварочного соединения. Но их количество в любом варианте должно быть минимальным, чтобы срок службы изделия был максимальным.

    Видовое разнообразие дефектов

    Неопытный сварщик в процессе создания сварных стыков полуавтоматом может столкнуться с разными видами дефектов сварки. Они отличаются внешними характеристиками и появляются вследствие нарушения технологии сварки: ТИГ, электродуговая ручная сварка, автомат и т.п.

    Причины дефектов сварных швов.

    Такие проблемы важно хорошенько изучить, что позволит не допускать порчу свариваемых деталей при ручной дуговой сварке и реализации иных технологий создания соединений металлоконструкций в дальнейшем.

    • наружные: трещины, подрезы, наплывы, кратеры, окалины, сварные раковины;
    • внутренние: пористая структура, недостаточная провариваемость, посторонние включения;
    • сквозные: трещины, прожоги.

    Наружные недостатки имеют такое название, так как находятся на лицевой стороне соединения и видимы глазу. Для их обнаружения достаточно провести визуальный осмотр детали. Внутренние дефекты располагаются внутри сварочного соединения, поэтому сразу не заметны.

    Определить наличие данной проблемы можно с помощью дефектоскопии сварных швов, включая ультразвуковую, механическую и рентген обработку. Наиболее катастрофичны сквозные изъяны, поскольку их устранение не всегда осуществляется на 100%.

    Наружные дефекты

    При нарушении технологии сварки и применении расходного материала неважного качества можно получить следующие дефекты сварки: наплывы, подрезы, незаваренные кратеры, поверхностные поры, прожоги, трещины и т.п.

    Наплывы являются результатом стекания расплавленного металла сварной проволоки на нерасплавленный основной металл конструкции или предварительно осуществленный валик.

    Такие недостатки могут иметь местный характер и проявляться отдельными зонами, а могут приобретать вытянутую форму и занимать приличную площадь на металлоизделии.

    Основная причина появления наплывов заключаются в следующем:

    • сварщик неверно выставил силу тока при длинной дуге и ошибся с подбором скорости работы оборудования;
    • был выбран чрезмерно большой наклон плоскости, на которую накладывался сварной шов;
    • электрод неправильно вели, или он изменил свое первоначальное положении при выполнении кольцевых швов под флюсом;
    • сварщик имел недостаточный опыт или работал в неудобном пространственном положении: вертикальном или горизонтальном.

    Подрезы являются углублениями на поверхности основного металла, идущими по краям сварного шва. Глубина подреза может колебаться в пределах 0,1-1 мм.

    Причинами, по которым образуются такие дефекты сварных соединений, являются:

    • ток чрезмерно высокой силы;
    • напряжение дуги свыше нормы;
    • неудобная поза сварщика в пространственном плане;
    • небрежно выполненная сварка.

    Наличие такой погрешностей опасно, поскольку подрезы способны уменьшить рабочую толщину металла в местах соединения металлических деталей, спровоцировать появление местной концентрации напряжений от рабочих нагрузок и стать причиной деформации сварных швов со временем.

    Наименования дефектов сварного шва.

    Также отметим, что подрезы стыковых и угловых швов, располагающиеся поперек действующих на них сил, могут вызвать резкое снижение вибрационной прочности соединений.

    Кратер ‒ вмятина, появляющаяся в случае резкого обрыва дуги в конце сварки. Очень часто такая проблема возникает при создании коротких швов.

    Размер кратера определяется величиной сварного тока:

    • при ручном методе сварки его диаметр составляет 3-20 мм;
    • при автоматической сварке кратер приобретает форму удлиненной канавки.

    Важно! Если такой недостаток не заварить, прочность сварочного соединения и сечение шва снизится, а это повлечет за собой появление очагов образования трещин.

    Прожоги представляют собой проплавление основного или наплавленного металла, на котором иногда образуются сквозные отверстия.

    Причиной возникновения данных дефектов являются:

    • недостаточное притупление кромок, большой зазор между ними;
    • завышенный сварочный ток или мощность горелки на фоне невысоких скоростей сварки;
    • недостаточного поджатия флюсовой подушки, медной подкладки при автоматической сварке;
    • при чрезмерно длительной сварке, недостаточном усилии сжатия, при наличии загрязнений на поверхностях сварных деталей, проволоки при точечной и шовной контактной сварке.

    Особенно часто можно наблюдать прожоги при сварке тонкого металла, при организации первого прохода многослойного сварного шва. Такие дефекты можно устранить, но даже после этого соединение не приобретает удовлетворительные характеристики и эстетический вид.

    Поэтому стоит изначально прилагать все усилия, чтобы не допустить появления подобных дефектов на поверхности сварного шва.

    На заметку! Отдельно стоит отметить такой дефект, как трещина сварного соединения. Ответим, что называют трещиной: нарушение плоскости металла, спровоцированное охлаждением, воздействием нагрузок. Она может относиться и к наружным, и к внутренним дефектам сварки.

    Обнаружить наружные дефекты на сварных швах можно с помощью визуально-измерительного контроля, капиллярной дефектоскопии, а также иными способами неразрушающего контроля: рентген, ультразвук.

    Внутренние дефекты

    К внутренним дефектам сварки причисляют:

    1. Холодные трещины.
      Появляются исключительно после остывания и затвердевания сварного соединения вследствие его несоответствия действующим нагрузкам.
    2. Горячие трещины.
      Проявляются в момент нахождения металла сварного соединения в состоянии между температурой плавления и отвердевания ввиду применения низкокачественной присадки, неверной технологии заварки кратера, из-за резкой остановки сварочного процесса, вследствие прожогов при сварке. Такие дефекты могут иметь несколько типов расположения: вдоль и поперек соединения металлических деталей.
    3. Поры.
      Могут возникнуть при любой технологии сварки из-за наличия загрязнений на поверхности соединяемых деталей, неважной защиты сварной ванны потоком газа, маслом, краской, сварки несовместимых сплавов, ржавчины и окисления металла. Поры различаются по размерам и, зачастую, имеют хаотичное распределение по сварному шву: располагаются как внутри соединения, так и на его поверхности.

    Устранение выявленных дефектов сварочных швов, незаметных глазу, необходимо осуществлять после определения основных причин, спровоцировавших появление дефекта, вне зависимости от того факта, осуществлялась технология лазерной сварки или применялся иной вид выполнения сварочных операций.

    Это позволит подобрать наиболее эффективный метод борьбы с проблемой и не допустить таких ошибок в будущем.

    Сквозные

    Сквозные дефекты представляют собой отверстия в металлической детали, которое образуется вследствие неправильной сварки. Мастер выбирает неверный режим работы сварочного аппарата и прожигает металл насквозь.

    Также такие проблемы возникают при резкой остановке сварки, выполнении операций на сквозняках, работе с тонким металлом.

    Дефекты контактной сварки сквозного типа – это:

    • подрез при выполнении сварки;
    • трещина;
    • прожог.

    Как обнаружить сварные дефекты?

    Обнаружить дефект сварного соединения можно следующими способами:

    • визуальный осмотр осуществляется при помощи увеличительного прибора и позволяет обнаружить даже крохотные дефекты точечной сварки;
    • дефектоскопия сварных швов – метод диагностирования качества сварного шва, основанный на склонности специального материала менять свой цвет в момент, когда он соприкасается с текучим материалом, к примеру, с керосином;
    • магнитный метод – выполнение измерений искажения магнитных волн;
    • УЗК – проверка ультразвуком предполагает использование специальных ультразвуковых дефектоскопов, способных измерить степень отражения звуковых волн;
    • радиационный метод осуществляется путем просвечивания сварного шва рентгеном, получением снимка, описывающего все детали проблемного участка.

    Наплывы на внутренней и внешней стороне сварного шва.

    Цветная дефектоскопия и ультразвуковой контроль сварных соединений считаются наиболее эффективными методами выявления дефектных сварных соединений, но осуществить их в бытовых условиях практически невозможно.

    Устранение недостатков сварных швов

    Практически все дефекты сварных соединений, за исключением наиболее незначительных по размеру, требуют устранения.

    Если этого не сделать, эксплуатационные параметры швов и самой металлоконструкции значительным образом ухудшатся: наличие дефектов сварки может привести к деформации металла, его скорого разрушения при механическом давлении.

    Разновидности недостатков сварных швов определят методы борьбы с ними.

    Виды дефектов сварных соединений.

    Поэтому охарактеризуем самые распространенные дефекты сварки и способы их устранения:

    1. Отклонения параметров швов от норм по ширине, высоте, катету, перетяжки соединений.
      Выявляются путем осуществления внешнего осмотра швов, анализ их размеров при помощи шаблонов. Устранить дефект можно путем срубания излишков металла, зачистки швов, подварки узких мест соединения.
    2. Подрезы представляют собой углубление по линии сплавления рабочего и основного металла.
      Найти проблему поможет внешний осмотр швов, а устранить ее получится, если выполнить качественную зачистку места подреза и подварку самого шва.
    3. Пора сварного шва представляет собой полость округлой формы с газом.
      Иногда несколько пор соединяются в цепочку. Способ выявления и методы устранения дефектов такого рода: визуальный осмотр, осмотр излома шва.
    4. Свищи в форме воронкообразного углубления выявляются при внешнем осмотре, удаляются рубкой, строжкой с дальнейшей зачисткой и подваркой.
    5. Непровар появляется из-за недостаточного расплавления кромок сварного соединения.
      Устранить дефект можно после визуального выявления, выяснения причины образования непроваров. Не допустить использование бракованной детали позволит метод контроля при лазерной сварке, а устраняется непровар вырубкой и выстрагиванием, зачищением и подваркой.
    6. Наплывы на сварных швах имеют вид натекания металла сварного шва на поверхность рабочего металла.
      Эффективно выявляются и устраняются путем проведения внешнего осмотра, подрубки и удаления наплыва, а непроваренные участки потребуется подварить.
    7. Шлаковые включения ‒ дефекты в виде вкрапления шлака.
      Выявить такую проблему и устранить ее можно при помощи визуального анализа детали, рентгено- и гаммаконтроля, контроля ультразвуковым агрегатом, магнитографическим оборудованием. Шлак из дефектного участка потребуется удалить, зачистить, подварить.

    Подведем итоги

    Дефекты сварочных швов возникают при нарушении технологии сварки и ставят под угрозу стабильность сварочного шва и функциональность всей металлоконструкции.

    По этой причине уважающему себя мастеру важно выучить основные дефекты швов ‒ появления пор, наплывов, прогаров и т.п ‒ и причины их образования при сварочном процессе.

    Это позволит подобрать максимально эффективное решение для устранения недостатков соединений при точечной сварке, использовании лазера, электрической дуги, аргона и т.п.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector