Методология контроля качества сварных швов
08.02.2019
Проведение в металлических конструкциях контроля качества сварных швов должно осуществляться с соблюдением правил и нормативов, предусмотренных для строительных организаций. Методы контроля, используемые в процессе сварки, бывают нескольких видов, включая:
•обмер и осмотр (визуальный);
•физический метод (не предполагающий разрушения конструкций);
•механический метод (испытания сварных швов);
•проведение анализа (химического, металлографического).
Все методы сварки, а также виды швов подвергаются внешнему осмотру, по итогам которого устанавливают разного рода дефекты сварных швов, в том числе:
•неперпендикулярность, а также излом осей конструкции, подвергшихся соединению;
•нестандартные размеры и форма швов, несоблюдение техусловий;
•смещение соединения кромок;
•разного рода трещины, образующиеся на поверхности элементов;
•образование пор, прожогов, наплывов, подрезов, непроваров, свищей, кратеров, раковин усадки, а также включений (неметаллических и шлаковых), которые выходят на поверхность.
Швы следует осматривать в условиях хорошего освещения с двух сторон по всей длине, причем невооруженным глазом. Хотя иногда используют 10-кратную лупу. Перед тем, как проводить осмотр, швы, а также металл, который прилегает к ним, следует очистить от брызг и шлака. Чтобы проконтролировать величину и выяснить размер дефектов сварных швов, применяют особые шаблоны и инструмент для проведения измерений. Внешний вид сварных швов должен в полной мере соответствовать требованиям, перечисленным ниже:
•их поверхность должна быть мелкочешуйчатой либо гладкой (лишена перерывов, наплывов, сужений, а также прожогов), а переход к главному металлу отличаться плавностью;
•металл по всей длине шовного соединения не должен иметь пор (возможно допустить отдельно располагающиеся поры) и отличаться плотностью;
•если проект не содержит каких-то особых требований, возможны подрезы основного металла (их глубина не должна быть более 0,5 миллиметра, толщина варьироваться в пределах 4-10 миллиметров, однако не больше 1 миллиметра при толщине больше 10 миллиметров);
•имеющиеся кратеры необходимо заварить.
Основным способом осуществления металлографических исследований швов является засверливание и дальнейшее травление данных мест для того, чтобы определить наличие внешних дефектов сварных швов, а также качество проведения провара. Марку стали, а также типы электродов, которые были применены для того, чтобы изготовить конструкцию, проверяют, проводя химический анализ элементов сварных соединений.
По итогам осуществления механических испытаний швов выясняют показатели прочности при растяжении, ударную вязкость шовного материала, а также его соответствие техусловиям и требованиям проекта. Для соединений на стыках берут технологическую пробу (производят испытания на статический изгиб).
По результатам проведённых исследований рассчитывается квазистатическая вязкость соединений, которая характеризуется углом изгиба до того момента, когда на растянутом участке образца появляется первая трещина. Угол загиба α у швов хорошего качества достигает примерно 180 градусов. Швы, которые не имеют каких-либо внешних дефектов и были приняты исходя из внешнего вида, подвергают физическому контролю. Чаще всего применяются такие методы, как радиационный контроль с гамма- и рентгеновскими лучами, магнитный способ и УЗ-дефектоскопия.
Физический контроль качества сварных швов необходим, чтобы выявить в шве, а также в зоне, расположенной около шва, дефекты (как внешние, так и внутренние), которые невозможно увидеть при внешнем осмотре.
•Способ УЗ-дефектоскопии состоит в следующем: в металле происходит прямолинейное распространение УЗ-колебаний и их последующее отражение от границ раздела сред, имеющих разную акустику.
•Радиационный контроль с гамма- и рентгеновскими лучами состоит в следующем: для разных материалов проницаемость вышеназванных лучей неодинакова. По этой причине дефектные места швов способны пропускать данные лучи с поглощением, которое намного меньше, нежели у основного металла. Именно по этой причине на рентгене подобные участки более яркие.
•В основе метода магнитной дефектоскопии лежит разная магнитная проницаемость α-железа и иных фаз. На участке не имеющего дефектов соединения магнитные потоки распределяются равномерно, в то время как дефектный шов магнитный поток будет огибать, формируя потоки рассеивания.
Объёмы и методы качественного контроля сварных шовных соединений определяет проектное учреждение, указывая их в документации, которая согласовывается с монтажной организацией и изготовителем.
•обмер и осмотр (визуальный);
•физический метод (не предполагающий разрушения конструкций);
•механический метод (испытания сварных швов);
•проведение анализа (химического, металлографического).
Все методы сварки, а также виды швов подвергаются внешнему осмотру, по итогам которого устанавливают разного рода дефекты сварных швов, в том числе:
•неперпендикулярность, а также излом осей конструкции, подвергшихся соединению;
•нестандартные размеры и форма швов, несоблюдение техусловий;
•смещение соединения кромок;
•разного рода трещины, образующиеся на поверхности элементов;
•образование пор, прожогов, наплывов, подрезов, непроваров, свищей, кратеров, раковин усадки, а также включений (неметаллических и шлаковых), которые выходят на поверхность.
Швы следует осматривать в условиях хорошего освещения с двух сторон по всей длине, причем невооруженным глазом. Хотя иногда используют 10-кратную лупу. Перед тем, как проводить осмотр, швы, а также металл, который прилегает к ним, следует очистить от брызг и шлака. Чтобы проконтролировать величину и выяснить размер дефектов сварных швов, применяют особые шаблоны и инструмент для проведения измерений. Внешний вид сварных швов должен в полной мере соответствовать требованиям, перечисленным ниже:
•их поверхность должна быть мелкочешуйчатой либо гладкой (лишена перерывов, наплывов, сужений, а также прожогов), а переход к главному металлу отличаться плавностью;
•металл по всей длине шовного соединения не должен иметь пор (возможно допустить отдельно располагающиеся поры) и отличаться плотностью;
•если проект не содержит каких-то особых требований, возможны подрезы основного металла (их глубина не должна быть более 0,5 миллиметра, толщина варьироваться в пределах 4-10 миллиметров, однако не больше 1 миллиметра при толщине больше 10 миллиметров);
•имеющиеся кратеры необходимо заварить.
Основным способом осуществления металлографических исследований швов является засверливание и дальнейшее травление данных мест для того, чтобы определить наличие внешних дефектов сварных швов, а также качество проведения провара. Марку стали, а также типы электродов, которые были применены для того, чтобы изготовить конструкцию, проверяют, проводя химический анализ элементов сварных соединений.
По итогам осуществления механических испытаний швов выясняют показатели прочности при растяжении, ударную вязкость шовного материала, а также его соответствие техусловиям и требованиям проекта. Для соединений на стыках берут технологическую пробу (производят испытания на статический изгиб).
По результатам проведённых исследований рассчитывается квазистатическая вязкость соединений, которая характеризуется углом изгиба до того момента, когда на растянутом участке образца появляется первая трещина. Угол загиба α у швов хорошего качества достигает примерно 180 градусов. Швы, которые не имеют каких-либо внешних дефектов и были приняты исходя из внешнего вида, подвергают физическому контролю. Чаще всего применяются такие методы, как радиационный контроль с гамма- и рентгеновскими лучами, магнитный способ и УЗ-дефектоскопия.
Физический контроль качества сварных швов необходим, чтобы выявить в шве, а также в зоне, расположенной около шва, дефекты (как внешние, так и внутренние), которые невозможно увидеть при внешнем осмотре.
•Способ УЗ-дефектоскопии состоит в следующем: в металле происходит прямолинейное распространение УЗ-колебаний и их последующее отражение от границ раздела сред, имеющих разную акустику.
•Радиационный контроль с гамма- и рентгеновскими лучами состоит в следующем: для разных материалов проницаемость вышеназванных лучей неодинакова. По этой причине дефектные места швов способны пропускать данные лучи с поглощением, которое намного меньше, нежели у основного металла. Именно по этой причине на рентгене подобные участки более яркие.
•В основе метода магнитной дефектоскопии лежит разная магнитная проницаемость α-железа и иных фаз. На участке не имеющего дефектов соединения магнитные потоки распределяются равномерно, в то время как дефектный шов магнитный поток будет огибать, формируя потоки рассеивания.
Объёмы и методы качественного контроля сварных шовных соединений определяет проектное учреждение, указывая их в документации, которая согласовывается с монтажной организацией и изготовителем.