Предварительный и заводской контроль сварных соединений
Контроль качества сварки имеет ответственное значение. Обеспечить постоянное высокий уровень качества сварных изделий вероятно только при надлежащей организации контроля качества во всех стадиях производства.
Контроль исходных материалов производится при помощи химического анализа, металлографических изучений, механических опробований, пробы на свариваемость, сварки пробных образцов и т. д. Контролю подлежат главной металл, присадочный металл, проволока, прутки, электроды, обмазки, флюсы. Контролируются кроме этого газы, кислород и ацетилен для газовой сварки.
Главный металл обязан удовлетворять требованиям соответствующих технических условий и стандартов. Для сварки стали значительное зцачепие имеет состав главного металла, в особенности содержание углерода, после этого фосфора и серы. Довольно часто хватает изменения содержания углерода на пара сотых долей процента, дабы заметно изменились сварочные особенности металла, показалась склонность к образованию трещин, закалке и т. д.
В отношении серы принципиально важно не только среднее содержание, но и равномерность ее распределения по количеству металла. Сера, равномерно распределенная по сечению металла, менее страшна, чем местные ее скопления, образующиеся благодаря ликвации. Часто отмечается, что при неспециализированном допустимом содержании серы порядка 0,04—0,05% имеются скопления ее в отдельных прослойках с увеличением содержания в них до 0,12—0,15%.
Такие местные скопления серы страшны и могут служить причиной образования трещин при сварке. Исходя из этого не всегда достаточно знать неспециализированное содержание серы в металле, довольно часто нужно узнать и равномерность ее распределения; оптимальнееоб этом возможно делать выводы, взяв отпечаток шлифа металла по методу Баумана, на котором места с повышенным содержанием серы покупают чёрную окраску. Таковой металл может оказаться мало пригодным для сварки кроме того при неспециализированном содержании серы в нем, не превышающем допустимых норм.
Значительное значение для сварки может иметь процесс изготовления металла. К примеру, мартеновская сталь для сварки лучше бессемеровской. Спокойная мартеновская сталь лучше кипящей, поскольку последняя владеет повышенной склон ностью к образованию трещин и пор. В сталях, чувствительных к термообработке, довольно часто значительное значение имеет структура и предшествующая термическая обработка металла, часто результаты сварки смогут быть улучшены надлежащей термической обработкой главного металла, нормализацией, высоким отпуском, отжигом и т. д.
Рис. 1. Отпечаток по Бауману
Пригодность особых сталей к сварке довольно часто требует проверки их при помощи одной из проб на свариваемость. присадочная проволока и Электроды должны иметь соответствующие сертификаты. В вызывающих большие сомнения случаях должна быть совершена сварка с наблюдением за процессом и последующим всесторонним опробованием образцов. Контроль подготовки под сварку содержится в проверке правильности сборки, подготовки под сварку, правильности постановки прихваток, состояния поверхности кромок.
Проверяются чистота поверхности и размеры заготовок кромок под сварку.
Контроль в ходе производства сварочных работ содержится в проверке квалификации сварщиков, исправности оборудования, наличия исправных контрольно-измерительных устройств, строгого соблюдения установленного технологического процесса. Особенно серьёзна проверка квалификации сварщиков для газовой и дуговой сварки, делаемых вручную. Квалификация проверяется иногда, на сварке соответствующих проб.
К важным работам, к примеру подлежащим приемке инспек-цией Госгортехнадзора, допускаются только сварщики, имеющие особенное удостоверение (паспорт) на право исполнения важных сварочных работ.
Очень серьёзными являются приёмка и контроль готовых сварных изделий. приёмка и Контроль готовых сварных изделий довольно часто производятся в отдельном помещении либо на отдельных рабочих местах особым персоналом; требования к сварным изделиям определяются техническими условиями.
обмер изделий и Внешний осмотр и сварных швов. Достаточно умелый контролер может распознать последовательность недостатков внешним осмотром сварных швов изделия. Этим методом на поверхности сварных швов выявляются трещины, подрезы, раковины, порй, кратеры, неравномерное распределение наплавленного металла, через чур неровная, гру-бочешуйчатая его поверхность и т. д. Осмотр производится невооруженным глазом; места, вызывающие большие сомнения по трещинам, просматриваются в лупу.
Осмотр вша производится по возможности сразу после сварки и по крайней мере до окраски изделия. В один момент с осмотром в большинстве случаев производится и обмер сечений швов калибрами и шаблонами (рис. 227).
Так же производится обмер сваренного изделия для проверки установленных размеров с учетом деформаций и допусков.
Опробование сварных швов на плотность. Неплотность сварных швов может вызываться непроварами, трещинами, газовыми и шлаковыми включениями и т. д. Проверка на плотность в большинстве случаев производится по окончании установления и внешнего осмотра увиденных недостатков.
Опробования на плотность смогут производиться разными методами, обусловленными техническими условиями на приемку данного изделия.
Обширно распространена керосиновая проба на плотность: сварной шов окрашивают с одной стороны мелом, разведенным в воде, а обратную сторону шва по окончании подсыхания мела обильно смачивают керосином. При наличии неплотности в шве на окрашенной^ мелом поверхности керосин выступает в виде чёрных пятен.
Замечать появление пятен и отмечать дефектные места необходимо срочно по окончании смачивания керосином, в противном случае керосин, просочившийся через сварной шов, скоро растечется по меловой окраске и затруднит установление правильного расположения недостатка. В зависимости от формы шва и толщины металла выдержка под керосином длится от 15 мин до 2 ч. Распознанные недостатки вырубают и подваривают.
Рис. 2. Шаблоны для обмера швов
Довольно часто используется опробование на плотность воздухом. Для проверки плотности швов сварное изделие заполняют воздухом под давлением, установленным техническими условиями на данное изделие. Неплотность шва определяют по пузырькам, образующимся на поверхности шва при смачивании ее мыльной водой.
Небольшие изделия возможно погружать в бак с водой так, дабы сварные швы, подлежащие контролю, пребывали на глубине 2—5 см от поверхности воды; неплотности выявляют по появлению воздушных пузырьков. Чтобы не было страшного взрыва опробование воздухом должно производиться при давлениях, совсем надёжных для прочности изделий.
Рис. 3. Проверка плотности сварных швов: а — воздухом; б — керосином
При подходящей форме сварных соединений, к примеру нахлес-правильных, опробование воздухом возможно произведено при малом повышенных давлениях и расходе воздуха без опасности повреждения изделия повышенным давлением по методу, продемонстрированному рис. 228, а и б. Кромку изделия засверливают, и в полость зазора нахлестки по шлангу 1 подают воздушное пространство под давлением. Места неплотности выявляют осмотром швов 2, намоченных мыльной водой. По окончании опробования просверленное контрольное отверстие заваривают.
В этом случае возможно создавать опробование не воздухом, а накачивая по шлангу керосин 3 под давлением, замечая наряду с этим за возникновением керосиновых пятен на закрашенной поверхности швов.
Плотность швов возможно контролировать кроме этого, продувая их струей сжатого воздуха под давлением не меньше 4 am. Насадку шланга передвигают по поверхности шва, противоположная сторона которого намочена мыльной водой; неплотности выявляют по появлению пузырьков. При опробовании изделий воздухом под давлением нужно выполнять следующие правила техники безопасности.
1. Опробования создавать в обязательном порядке в изолированном помещении либо на огражденном участке.
2. Использовать проверенные и достаточно правильные манометры.
3. На магистрали, подающей воздушное пространство к изделию, в обязательном порядке устанавливать промежуточный бачок с предохранительными клапанами, отрегулированными на испытательное давление.
С. Т. Назаров внес предложение уникальный химический метод проверки плотности сварных швов. Газообразный аммиак NH3 подают числом около 1% количества изделия; после этого нагнетают воздушное пространство под давлением, предписанным условиями приемки. На сварные швы предварительно накладывают бумажную ленту, пропитанную раствором азотнокислой ртути либо фенолфталеина. Дефектные места определяют по пятнам на ленте.
Лента-химо-грамма является документом, характеризующим плотность сварного шва.
Гидравлическое опробование. Плотность сварных швов возможно контролировать кроме этого и гидравлическим опробованием, создаваемым для опробования на прочность. Гидравлически испытывают, легко наливая в емкость жидкость (воду, керосин и т. п.) либо же создавая дополнительно гидростатическое давление.
Последнее создается заполнением изделия нагнетанием и водой ее до давления, предписанного правилами приемки данного изделия и контролируемого по контрольному манометру.
Вода обязана заполнять целый количество изделия, без воздушных мешков, страшных при вероятном разрушении изделия в ходе опробования. Время выдержки изделий под давлением кроме этого определяется правилами приемки. Осмотр швов для проверки плотности создают при испытательном давлении с обстукиванием сварных швов молотком, длина и вес ручки которого устанавливаются правилами приемки.
Засверливание сварных швов. Эта операция разрешает осуществлять контроль сварные швы на изделии и является ценным подспорьем при других методах и внешнем осмотре опробований. Засверливание производится электрическими, пневматическими либо ручными сверлильными машинками со спиральными сверлами либо особыми коническими фрезами диаметром 6—25 мм с углом заточки 90°. Засверливание направляться вести с расчетом вскрытия всего захвата и сечения шва главного металла по 1—2 мм на сторону (рис.
4).
Засверловка должна иметь вероятно ровную поверхность. Для оценки шва поверхность засверловки шлифуют и травят реактивом для обнаружения макроструктуры, по окончании чего осматривают в лупу.
Рис. 4. Засверливание сварного шва
Это позволяет найти непровары, трещины, включения и т. д.
По окончании контроля отверстия заваривают; количество за-сверловок определяется условиями приемки.
Технические условия довольно часто предусматривают вырезку образцов из сварных изделий и их лабораторные опробования.
Металлографические изучения образцов. Наряду с этим изучают макро- и микроструктуру металла, а время от времени и структуру излома примера. Образцы для металлографического изучения вырезают из изделия так, дабы поверхность шлифа включала полное сечение сварного шва, территорию влияния и не подверженный трансформациям главной металл.
Обработка вырезанных образцов, их шлифование, травление и полирование создают простыми приемами, используемыми при металлографическом изучении металла. Кроме металлографического изучения в нужных случаях выполняют химический анализ металла сварного соединения.
Физические способы контроля сварных соединений. Под физическими способами контроля подразумеваются методы определения качества металла либо сварного соединения по трансформации каких-либо физических особенностей, к примеру проницаемости для коротковолновых электромагнитных излучений, звуковых колебаний, магнитной проницаемости, электропроводности и т. д. Физические способы контроля смогут использоваться не только для образцов сварки, но и для целых сварных изделий.
Физические способы разрешают проверить уровень качества сварного шва на всем его протяжении без повреждения изделия. Физические способы находятся на данный момент в стадии промышленного освоения и разработки.
