Швы и соединения

Основные методики контроля качества сварных соединений, их плюсы и минусы

Один из важных этапов каждой сварочной работы – это проверка качества сварочных соединений. Все дефекты, которые могут отрицательно сказаться на сроке службы конструкции из металла, возможно обнаружить при помощи детального контроля.

Также один из способов посмотреть на качество сваренного шва – это увидеть дефект невооруженным взглядом.

Но невооруженным глазом нельзя увидеть маленькие разрывы изнутри. Поэтому знания специальных методов оценивания качества конструкции так важны.

На предприятиях крупного масштаба это делают контролёры сварочных работ, а на небольших предприятиях это входит в обязанности сварщика. В данной статье рассматривается, как оценить качество швов и какие способы контроля качества существуют.

Способы контроля качества сварного шва

Все виды и способы технического контроля сварных соединений, а их большое количество, имеют как достоинства, так и недостатки, свойства и принципы. Но все виды направлены на то, чтобы оценить крепость и срок службы сварного соединения.

Результат проверки может быть предсказуем, так как также зависит от умений работника и комплектующих, которые используются. Но несмотря на это, рекомендуется выполнять контроль, чтобы убедиться в долговечности конструкции.

Как уже говорилось, работу сваренных соединений можно оценить невооруженным взглядом (считается распространённый способ), также существуют множество других технологий: ультразвуковая, магнитная, капиллярная и радиационная (радиографическая) проверка.

Проницаемость также оценивается на качество сваренных швов. В данной статье рассматриваются популярные методы, но существуют и менее распространённые способы.

Контроль качества сварных соединений следует выполнять поэтапно: оценить визуально шов, после того делается капиллярная проверка и прочее. Рассмотрим всё последовательно.

Визуальная проверка

Визуальная проверка является распространённой технологией, так как проста и быстра в оценивании качества соединений. Для работы необходима лишь внимательность человека. При осмотре шва дефектов, таких как трещины и сколы, не должно быть.

Также шов имеет одинаковую ширину и высоту по всем направлениям. На сварных соединениях могут быть наплывы, неравномерные складки, не проваренные участки, всё это можно увидеть с помощью визуальной проверки. О плохом качестве шва говорят все его дефекты.

При использовании визуального контроля в помощь понадобится лампа, увеличительное стекло, рулетка и также штангенциркуль. Этими предметами можно померить размер дефекта и решить, что делать в данном случаи.

В трубопроводах, газопроводах применять данный метод нерационально, так как он не позволяет стопроцентно оценить качество швов. Визуальный контроль сварных соединений является первой стадией, далее рекомендуется использовать иные способы контроля.

Капиллярный метод

Капиллярный метод применяется для анализа соединения, как способ контроля качества. Его принцип работы заключается в применении определённых жидкостей, которые проходят по капиллярам, то есть маленькие трещины.

Благодаря капиллярной проверки проверяется качество всех металлов и с любой структурой. Капиллярный метод довольно простой в использовании, так как не требуется дорогое оборудование.

Поэтому его используют, когда отсутствует большой бюджет, но необходимо оценить соединения на присутствие маленьких дефектов.

Пенетрант (от англ. слова «penetrant» – проникающая жидкость) – раствор, с помощью которого осуществляется капиллярная проверка работы сваренных швов. Пенетранты легко проходят в небольшие капилляры за счёт поверхностного натяжения.

Иными словами, данная жидкость наполняет полость и дефекты становятся видимыми для глаз, так как окрашиваются.

Один из рецептов изготовления пенетранта, а их большое количество, в то же время жидкость будет характеризоваться определёнными свойствами, это приготовление на основании воды или можно использовать другую органическую жидкость, например, скипидар, бензол, керосин.

При этом жидкость становится эффективной к маленьким дефектам, что делает их популярными как метод контроля качества сварных соединений.

Контроль на герметичность сварных швов

После проверки качества соединений на пенетрантах, их испытывают на герметичность. Этот метод имеет ряд других названий, но принцип работы один: исследование швов сварки на выявление дефектов, проходящих сквозь, которые негативно влияют на герметичность.

Это проверяется с помощью газов, таких как кислород и азот, а также с помощью жидкостей, в частности вода, которые поступают с большим давлением, из-за чего газ или вода выходят наружу, если в наличии дефект. Классификация методов проверки на непроницаемость:

  1. Пневматическая проверка
  • с участием вакуума
  • с участием обдувания воздухом
  1. Гидравлическая проверка

Пневматическая технология основывается на применении газа или воздуха под высоким давлением, в то же время сварочный шов покрывается мыльным раствором.

Одна из подкатегорий пневматического метода подразумевает применение искусственно созданный вакуум, в который помещается изделие, а соединение обрабатывают мыльной смесью для того, чтобы в местах нахождения разрывов возникали пузыри.

Рецепт раствора прост: одно мыло растворить в литре воды. Также больше половины используемой воды можно заменять на спирт, если работа делается при небольших температурах.

При работе с такой технологией рекомендуется применять манометр, за счёт чего можно следить за уровнем давления (уменьшится при наличии дефектов) и предохранительный клапан для соблюдения техники безопасности.

Также можно изделие погрузить в воду без обработки швов мыльным раствором и без давления – это простая форма пневматической проверки качества, также считается полевым. При том, если имеются дефекты, то пузыри воздуха будут выделяться из соединения.

Помимо описанных разновидностей пневматического способа проверки, также существует проверка качества соединений при помощи аммиака.

Он заменяет газ или воздух, а соединения накрывают бумажной лентой. При наличии дефектов аммиак протекает через шов и на бумажной ленте виднеются пятна красного цвета.

Кроме пневматической технологии проверки, существует гидравлический метод контроля, при котором давление делается за счёт воды или масла.

В соответствии с особенностями металлов, используемую деталь держат в жидкости 5 – 15 минут и при этом вокруг шва обстукивают слабыми ударами молотка. Это подразумевает, что если имеются дефекты, жидкость будет выливаться из трещины.

Магнитный контроль

На основе использовании электромагнетизма базируется магнитный метод. Способ заключается в применении необходимого прибора.

Он создаёт вокруг соединения магнитное поле, которое издаёт электромагнитные линии. При наличии дефектов в соединении, линии подвергаются искажению, при этом магнитопорошковый метод фиксирует их.

Магнитопорошковый метод заключается в том, что поверх шва наносят ферримагнитный порошок, который на месте дефекта начинает накапливаться, если есть искажение электромагнитной линии.

Магнитный метод применяют для ферримагнитных металлов, а такие металлы, как алюминий, медь и сталь, не подвергаются методу, так как содержат большое количество хрома.

В заключении можно сказать, что его применяют в редких случаях, так как он является хоть и эффективным способом, но неудобным и дорогим.

 Ультразвуковой контроль

Данный контроль за качеством шва базируется на особенностях ультразвука. Так как ультразвуковые волны имеют различные акустические особенности, они начинают отражаться от края трещины.

Иными словами, ультразвук подаётся на соединение и при наличии дефектов (они бывают разных типов), ультразвук подвергается искажению, которое зависит от типа дефекта, и начинает отображаться в ином направлении.

Это один из распространённых методов контроля за качеством сварных соединений, так как является и эффективным методом, и недорогостоящим с использованием ультразвукового прибора.

В сравнении с остальными методами, при ультразвуковом контроле не учитываются свойства металлов и не используется дорогое оборудование, но обязательно контроль должен осуществлять непосредственно специалист.

Радиационный контроль

Радиационный контроль имеет ряд иных названий, таких как радиографический контроль, гаммаграфический контроль, и основывается на свойствах рентгена, а именно: при проникании через металл гамма-лучей, дефекты, которые не видны невооруженным взглядом, фиксируются на специальной плёнке.

Такой метод доступен только при использовании современного оборудования и специалист должен обладать необходимыми знаниями, поэтому это один из ведущих и дорогих способов контроля.

С развитием компьютерной технологии появилась цифровая радиография. Она использует многоразовые пластины, которые сочетаются с различными радиационными источниками.

Если цифровой способ сравнивать с классическим радиационным контролем сварных соединений, то результаты первого сразу идут на компьютер и их можно изменять, например, масштабировать.

Так как передовые технологии не стоят на месте, этот процесс планируют довести до автоматизма, чтобы минимизировать участие человека.

Заключение

Специалист сварочных работ должен обладать внимательностью при выполнении поставленных задач. Также при обнаружении дефектов, их рекомендовано записывать, учитывать все их особенности.

Для достижения необходимых результатов также рекомендовано комбинировать методы и не использовать те способы контроля качества сварных соединений, которые негативно влияют на металлы.

Как видно, осуществление контроля за качеством сварных соединений трудоёмкое дело и требует необходимых знаний для быстрого выполнения контроля, как в специальных помещениях, так и в полевых условиях.

Также необходимо додерживаться техники безопасности на всех этапах контроля качества сварных соединений.

Аватар

Master

About Author

Вас также может заинтересовать

Швы и соединения

Как сваривать вертикальные швы – особенности, техники, инструменты

Для получения прочных соединений по металлу и надёжных швов, необходимо ознакомиться со всеми нюансами и особенностями сварочных работ. Благодаря вышеупомянутым
Швы и соединения

Какие существуют виды сварочных швов и в чем их особенности

Во время сварки, как и при других процессах, имеет значение не только конечный результат, но и особенности, которые влияют на