Методы контроля качества сварных швов и соединений

Основные этапы контроля качества сварочных работ

Контроль качества сварных швов необходим для подтверждения пригодности продукта к использованию. Именно эта процедура устанавливает соответствие выполненной работы требованиям клиента.

Факторы, влияющие на качество сварных швов.

Поскольку этот процесс — ответственный момент, стоит остановиться подробнее на особенностях его реализации.

Различают следующие этапы контроля:

• проверка квалификации сварщика;
• оценка качества соединяемых деталей;
• контроль последовательности технологии сварки;
• контроль качества швов;
• механические испытания.

Первый этап включает проверку навыков рабочих. При ее выполнении каждый сварщик предъявляет специальный паспорт с разрешением на сварку и производит пробное соединение.

Тестовые соединения выполняются с использованием того же оборудования и материалов, что и при основной работе. Полученные продукты оцениваются путем визуального осмотра и механических испытаний. В случае получения качественной детали сварщику разрешается работать.

Материалы и детали для работы должны быть сертифицированы и соответствовать требованиям технических условий, ГОСТ и СНиП.

Дефекты сварных швов.

Во время проверки соблюдения последовательности выполняемых действий контролируется:

• соответствие сборки соединений;
• параметры сварки: ток, напряжение;
• способ изготовления стыков;
• очистка от шлаков и отложений перед нанесением последующих сварочных слоев.

Швы проверяют визуальным осмотром или с помощью специализированного оборудования.

Актуальность тестирования сварки

Сварочное испытание проводится для выявления различных дефектов, которые образуются во время сварки или после ее завершения. Своевременно обнаруживающий повреждения контроль позволяет быстро принять меры по их устранению и предотвратить разрушение отдельной конструкции или всего объекта.

Экспертиза особенно актуальна для мелкосерийного производства, строительства и других объектов. Такие организации обычно не имеют собственных исследовательских служб. В этой ситуации наши профессионалы всегда готовы помочь.

Конечно, на крупных современных заводах-производителях есть свои службы контроля качества, но часто требуется независимая экспертиза. Его следует доверить опытным специалистам, которые несут ответственность за все выполняемые работы и руководствуются установленными нормами и стандартами.

Недостатки

• невозможно точно определить, какими характеристиками будет обладать изделие, не прикладывая экстремальных нагрузок;
• Некоторые методы оказываются вредными для здоровья человека.

Дефекты, образование и анализ

Дефекты стыков при сварке встречаются довольно часто, так как на их образование влияет множество факторов. Неразрушающий контроль сварных швов помогает выявить их все и определить, насколько они опасны в эксплуатации. Может произойти неслияние определенной области, из-за чего две части станут менее надежными. Это может произойти из-за неправильного выбора режима или прерывистого затухания дуги во время процесса.

Основные особенности теста сварных швов

Сварочное испытание включает:

• Проверка аттестации персонала.
• Оценка качества основы и сварочных материалов.
• Монтажно-сварочное, контрольно-тепловое оборудование, приборы, инструменты и приспособления.
• Эксплуатационная оценка сварочной техники.
• Оценка исправления дефектов.

Все виды экзаменов определяются в соответствии с требованиями действующего регламента.

После их завершения заказчик получает специальный документ. Указывает на обнаруженные повреждения (с их точными координатами). Благодаря этому появляется возможность быстро принять решение об утилизации изделия с отсутствием плавки и других дефектов или устранить недостатки.

Классификация дефектов сварных соединений

Лом от сварки металла подробно описан в ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012. Этот документ является основанием для общепринятой в России маркировки обозначения дефектов, и предоставляются официальные варианты перевода терминов на английский язык. Согласно этому ГОСТу, отчеты составляются под общепринятыми названиями, которые используются национальными инспекторами по неразрушающему контролю, инженерами и сварщиками. Дефекты сгруппированы по объединяющим параметрам, распределены в 6 групп:

1. Трещины и микротрещины. На сварных швах:
   1. 1.1 продольный,
   2. 1,2 поперечный,
   3. 1,3 радиальный,
   4. 1.4 кратер,
   5. 1,5 разветвленный
   6. 1.6 разрозненные трещины.
2. Полости, поры, усадка. Определены различия внутренней, внешней и сквозной пористости металла шва. Указываются признаки свищей и раковин различного происхождения, возникающих во время родов.
3. Твердые включения. Разделен на:
   1. 3.1 шлак,
   2. 3.2 расход,
   3. 3,3 оксид,
   4. 3.4 включения и скопления посторонних металлов;
   5. 3.5 отдельно учитываются оксидные пленки в металле шва, актуальные для алюминиевых сплавов.
4. Несварение и непроникновение.
5. Отклонение формы и размера. Большой раздел с описанием поднутрений, пробивок. Включает классификацию потерь, ожогов, перемещений.
6. Прочие дефекты сварных соединений.

Характеристика некоторых методов контроля качества сварных соединений

Проверка готовых сварных соединений проводится после сварки или после термообработки готовой детали.

Методы контроля качества делятся на группы:

• неразрушающий (не нарушена целостность соединения);
• деструктивная (производится разрушение контрольного образца).

Контроль качества сварки готового изделия обеих групп может включать:

• визуальный осмотр;
• измерение подключения;
• тест на плотность;
• просвечивание излучением лучей;
• магнитный контроль;
• ультразвуковая дефектоскопия;
• люминесцентный контроль;
• металлографические исследования;
• механические испытания.

Разрушающие методы контроля качества сварных соединений

Разрушающие испытания проводятся на образцах-свидетелях, моделях и, реже, на самих изделиях для получения информации, которая напрямую характеризует прочность, качество или надежность соединений. К ним относятся: механические испытания, металлографические исследования, химический анализ и специальные испытания. Эти методы в основном используются при разработке технологий изготовления металлических конструкций или для отбора образцов готовой продукции.

Механические испытания включают статические испытания различных участков сварного соединения на растяжение, изгиб, твердость и динамический удар, а также испытания на усталость.

Металлографические исследования проводятся для установления металлической структуры сварного шва и наличия дефектов.

При использовании метода макроструктуры характер и расположение видимых дефектов в различных областях сварных соединений определяется путем исследования макрошлифов и изломов металла невооруженным глазом или с помощью увеличительного стекла.

При микроструктурном анализе исследуют структуру металла на шлифах, отполированных и протравленных реагентами с увеличением в 50… 2000 раз. Эти исследования позволяют обнаружить выгорание металла, наличие оксидов по краям зерен, включения сульфидов и оксидов, размеры зерен, микроскопические трещины и другие структурные дефекты.

Химический анализ позволяет установить состав основного и наплавленного металла, электродов и их соответствие ТУ на изготовление сварного соединения.

Для получения характеристик сварных соединений проводятся специальные испытания с учетом условий эксплуатации (коррозионная стойкость, ползучесть металла при воздействии высоких температур и т.д.).

Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений

При неразрушающем контроле оцениваются некоторые физические свойства, которые косвенно характеризуют прочность или надежность сварного соединения. Неразрушающие методы (они контролируют более 80% сварных соединений) используются, как правило, после изготовления изделия для выявления в нем дефектов. К неразрушающим методам контроля качества сварных соединений относятся: внешний контроль, радиационный, ультразвуковой и магнитный контроль, контроль гидроизоляции и ряд других методов, имеющих ограниченное применение.

100% сварных соединений подлежат внешнему контролю. Осмотр проводится невооруженным глазом или с помощью лупы с использованием шаблонов и измерительного инструмента. При этом проверяются геометрические размеры швов, наличие подрезов, трещин, непроваров, кратеров и других внешних дефектов.

Трубы и емкости, предназначенные для транспортировки и хранения газов и жидкостей и, как правило, работающие при избыточном давлении, подлежат контролю на герметичность.

Пневматические испытания основаны на создании избыточного давления воздуха (10… 20 кПа) на одной стороне шва и растекания другой стороны шва мыльной пеной, которая образует пузыри под действием сжатого воздуха, проникающего через утечки. Потери также можно оценить по падению давления воздуха в контейнере, оборудованном манометром.

Тип гидравлического испытания зависит от конструкции изделия. Заполнение водой применяется для проверки прочности и плотности вертикальных резервуаров, газовых баллонов и других сосудов с толщиной стенок не более 10 мм. Воду наливают на всю высоту сосуда и выдерживают не менее 2 ч. Паяные соединения открытых сосудов орошают из шланга с помощью пушки под давлением не менее 0,1 МПа. При испытании дополнительным гидростатическим давлением последнее создается в сосуде, наполненном водой и закрываемом с помощью гидронасоса. Величина давления определяется исходя из технических условий и правил Котлонадзора. Дефектные пятна идентифицируются по наличию капель, струй воды и пота.

Внутренние дефекты сварных соединений выявляются с помощью рентгеновского излучения (толщина металла до 60 мм (рис. 1)) или гамма-излучения (толщина металла до 300 мм (рис. 2)). Обнаружение дефектов основано на различном поглощении рентгеновского или гамма-излучения металлическими участками с дефектами и без них. Результаты записываются на пленку или отображаются на специальном экране. Размер обнаруженных дефектов: с рентгеновскими лучами — 1… 3% от толщины металла, с рентгеновскими лучами — 2… 4 %.

При оценке качества сварных швов рекомендуется иметь эталонные изображения характерных дефектов для различной толщины металла. Эталонные фотоальбомы утверждаются инспекцией Ростехнадзора и являются составной частью ТУ на приемку продукции.

Магнитографический контроль основан на обнаружении полей рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании исследуемых сварных соединений (рис. 3). Поля рассеяния закреплены на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверхности стыка. Регистрация производится на дефектоскопе. Магнитографические испытания можно использовать только для проверки сварных соединений металлов малой толщины и сплавов с ферромагнитными свойствами. Выявляет поверхностные и подповерхностные макротрещины, непровара, поры и шлаковые включения глубиной 2… 7% на металле толщиной 4… 12 мм. Менее четко выявляются поры округлой формы, большая непровара (2,5… 3 мм), поперечные трещины, направление которых совпадает с направлением магнитного потока.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых колебаний (механических колебаний с частотой 16… 25 МГц) отражаться от поверхности, разделяющей среды с различными акустическими свойствами. Для получения ультразвуковых колебаний используются свойства титаната бария, кристаллов кварца и некоторых других веществ для преобразования электрических колебаний в механические и наоборот (прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты).

Ультразвуковой контроль имеет ряд преимуществ перед радиационными методами: высокая чувствительность (площадь обнаруживаемого дефекта 0,2… 2,5 мм² при толщине металла до 10 мм и 2… 15 мм² при большой толщине), возможность контроля одним -сторонний доступ к шву, высокая производительность, возможность определения точных координат места дефекта, мобильность оборудования.

Основным методом ультразвукового исследования является эхо-метод. Этот метод используется для проверки примерно 90% всех сварных соединений толщиной более 4 мм.

На рис. 4 представлена ​​принципиальная схема ультразвукового контроля методом экоимпульса с комбинированной схемой включения искателя и приемника. Генератор импульсов 1 генерирует короткие электрические импульсы с длинными паузами. Seeker 5 преобразует эти импульсы в ультразвуковые колебания. При обнаружении дефекта волны отражаются от него, снова падают на искатель и преобразуются в электрические колебания, которые передаются на усилитель 2, а затем на экран устройства 3. Импульс зонда генератора 6 находится в начале сканирования, импульс от нижней поверхности 8 — в конце сканирования, а импульс от дефекта 7 — между ними. В процессе испытания сварного соединения искатель перемещается зигзагами по основному металлу вдоль соединения 4. Для обеспечения акустического контакта поверхность продукта на участке испытания обильно смазывается маслом (например, компрессорным маслом).

К недостаткам метода можно отнести, прежде всего, низкую устойчивость к помехам от внешних отражателей, сильную зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта.

Обнаружение люминесцентных и цветовых дефектов — это методы обнаружения капиллярных дефектов. Поверхность управления покрыта слоем флуоресцентного раствора или ярко-красного пенетранта. Затем раствор или жидкость удаляют и поверхность облучают ультрафиолетом (флуоресцентный метод) или покрывают проявляющей белой краской (обнаружение дефектов цвета). В первом случае изъяны начинают светиться, а во втором проявляются на фоне белой краски. С помощью этих методов выявляются поверхностные дефекты, в основном трещины, в том числе в сварных соединениях немагнитных сталей, цветных металлов и сплавов.

В каждом конкретном случае метод и объем контроля качества сварного соединения выбираются исходя из назначения и степени ответственности конструкции в соответствии с отраслевыми правилами, специальными техническими условиями или проектом.

Визуальный осмотр

это обязательный, самый простой вид контроля. Внешний осмотр проводится невооруженным глазом или с помощью лупы с 5-10-кратным увеличением.

Подготовка к контролю заключается в очистке сварного шва и прилегающих поверхностей от налетов, брызг металла, шлака. При необходимости делается разрез.

Цель визуального осмотра — выявить:

• внешние дефекты (непровара, провисания, подрезы, внешние трещины, ожоги);
• смещение деталей;
• несоответствие размеров требованиям технических условий и чертежей.

Для сравнения внешнего вида сварных швов практикуется использование специальных стандартов. Измерительные инструменты и модели используются для проверки геометрических параметров.

После визуального осмотра начинают выявлять внутренние дефекты физическими методами.

Капиллярный

Он относится к методам неразрушающего контроля и основан на капиллярном проникновении индикаторной жидкости в капилляры поверхностного слоя материала объекта контроля для его обнаружения.

Задача:

• обнаружение поверхностных и попутных дефектов;
• определение длины трещин, положения дефектов, ориентации по поверхности образца.

Капиллярный метод позволяет проверять изделия любой формы и размера из металлов и их сплавов, пластмасс, керамики, стекла. Различать:

• основные методы контроля, основанные на использовании капиллярных явлений;
• комбинированный, включающий комбинацию нескольких различных по своей физической природе неразрушающих методов контроля, один из которых — капиллярный.

Используемое оборудование:

• детектор капиллярных дефектов;
• устройство управления;
• вспомогательные средства;
• ультрафиолетовый излучатель для обнаружения дефектов;
• материалы для обнаружения дефектов.

Перед проведением исследования проводится предварительная очистка поверхностей и полостей контрольного образца.

Магнитопорошковый

Контроль сварки осуществляется с помощью магнитного порошка, который представляет собой совокупность мельчайших частиц намагниченного металла. В результате воздействия рассеяния магнитного поля эти частицы меняют свое положение в пространстве.

Этот метод можно использовать для проверки качества сварных соединений трубопроводов.

Обычно ферромагнитная пыль — это железо. Его можно использовать в следующих формах:

• сухой;
• водная эмульсия;
• маслянистая суспензия.

Процесс проверки заключается в том, что частицы пыли под воздействием электромагнитных полей равномерно перемещаются по поверхности. Встречая на своем пути дефект, частицы пыли начинают скапливаться, образуя в таких местах своеобразные ролики. Их форма и размер позволяют судить о соответствующих параметрах обнаруженного дефекта.

Технологические операции по проведению метода магнитных частиц:

1. Подготовка поверхности. Очистите его от грязи, шлаков, налетов, следов брызг, потеков.
2. Нанесение порошка, эмульсии или суспензии на поверхность тестируемого соединения.
3. Обследование и выявление участков с дефектами.
4. Размагничивание поверхности.

Наиболее надежные результаты можно получить при использовании сухого порошка. Контрольные образцы используются для правильной оценки чувствительности порошка. Допускается использование дефектоскопов различных типов: стационарных, мобильных, переносных, мобильных.

Индукционный контроль

Отличие этого метода от предыдущих заключается в наличии индукционных катушек, с помощью которых создается электродвижущая сила. Для фиксации сигнала к регистрирующему устройству необходимо подключить индукционную катушку. Это может быть гальванометр или сигнальная лампа.

Проверка осуществляется перемещением сварного шва по индукционной катушке. Движение также можно производить, перемещая дефектометр по стыку. Когда наступает момент пересечения индукционной катушки с местом дефекта, то из-за изменения в этом месте магнитного потока появляется электродвижущая сила. На записывающее устройство подается индукционный ток.

Электрический метод неразрушающего контроля

Электрический метод неразрушающего контроля основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом (сам электрический метод) или поля, которое возникает в контролируемом объекте вследствие внешнего воздействия (термоэлектрический метод). Он используется для проверки диэлектрических и проводящих материалов. Методы электрического контроля (электростатический, термоэлектрический, искровой, электрический потенциал, емкостная пыль) позволяют:

• выявлять дефекты в различных материалах;
• измерить толщину стен, покрытий и слоев;
• отсортируйте металлы по маркам, проверьте диэлектрические или полупроводниковые материалы.

Недостатками перечисленных методов неразрушающих электрических испытаний являются необходимость контакта с объектом контроля, жесткие требования к очистке поверхности изделия, сложность автоматизации процесса измерения и зависимость результатов измерений от состояния объекта среда.

Первичные информационные параметры — электрическая емкость или потенциал. Если ток проходит через проверяемую деталь или участок детали, то на силу и плотность тока между парой электродов, контактирующих с поверхностью, влияют неоднородность и неоднородность (рис. 135). Это составляет физическую основу неразрушающего метода электрического контроля.

Рисунок 135 — Схема влияния дефекта на электрический потенциал: а) в материале без дефекта; б) в образце с дефектом

Метод теплового неразрушающего контроля

Метод терморегулирования основан на дистанционном измерении и регистрации температурных полей внешних поверхностей электрических элементов, оборудования и устройств, работающих при рабочем напряжении. Метод позволяет:

• пересчитав измеренные перепады температур, оценить состояние исследуемого объекта, выявить возникшие в нем дефекты и определить степень их развития;
• выявить термически неровные участки конструкций защитной оболочки и, сравнив их с данными проекта, выявить причину их возникновения;
• осматривать объекты в инфракрасном диапазоне спектра («тепловое изображение»), измерять температуру в любой точке, наблюдать динамику тепловых процессов и создавать базу данных теплового состояния для каждого из наблюдаемых объектов;
• обследовать котлы и ТЭЦ — выявить тепловые потери, дефекты и температуру в любой точке изображения, получить термограммы оборудования и трубопроводов;
• выявлять дефекты кладки и футеровки котлов, контролировать, испытывать и регулировать режимы горения котлов, топок;
• следить за качеством утеплителя и герметичностью изделий, выявлять участки влаги в конструкции;
• для испытания ограждающих конструкций здания в различных температурно-влажностных условиях.

Метод применим к предметам из любого материала. По характеру взаимодействия поля с объектом управления различают методы: пассивные или самоизлучающие (на объект не воздействует внешний источник энергии) и активные (объект нагревается или охлаждается внешним источником) . Измеряемым информационным параметром является температура или тепловой поток.

Оптический метод неразрушающего контроля

Визуальный осмотр основан на наблюдении или регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующих с контролируемым объектом. Визуальные методы широко используются в связи с разнообразием способов получения первичной информации. Возможность использования их для внешнего управления не зависит от материала объекта. Органолептический визуальный контроль позволяет выявить видимые дефекты, отклонения от заданной формы, цвета и т.д.

Качество проверяется визуальным осмотром: подготовка и сборка деталей, швы в процессе сварки, готовые сварные соединения. Определите видимые невооруженным глазом дефекты деталей и конструкций. Визуальный осмотр достаточно информативен и является наиболее эффективным методом неразрушающего контроля.

Визуальный осмотр — это органолептический метод, который служит высокоэффективным средством предотвращения и обнаружения дефектов. Например, только после визуального осмотра и исправления недопустимых дефектов сварные соединения подвергаются контролю другими физическими методами (рентгеновские лучи, ультразвук, капилляры и другие виды контроля) для выявления внутренних и поверхностных дефектов.

Визуальный осмотр с использованием оптических устройств (линз, луп, микроскопов, эндоскопов) называется визуально-оптическим. Визуально-оптическим методом выявляются все видимые повреждения, риски, трещины, царапины.

Визуально-оптический контроль, а также визуальный контроль — наиболее доступный и простой метод обнаружения поверхностных дефектов деталей. Устройства оптического контроля используются на различных этапах изготовления деталей и в процессе текущего ремонта.

К зрительно-оптическим устройствам относятся устройства:

• для наблюдения за небольшими объектами в непосредственной близости (лупы, микроскопы);
• для наблюдения за удаленными объектами (телескопы, лупы, бинокли);
• для наблюдения за скрытыми объектами (эндоскопы, перископические дефектоскопы, зеркала, краулеры и др.). При работе с приборами визуально-оптического контроля необходимо правильно использовать свойства зрения дефектоскописта.

Задача измерительного контроля — установить соответствие требованиям нормативных документов числового значения контролируемых параметров. Элементы управления измерениями могут присутствовать в любом неразрушающем или разрушающем методе контроля.

Измерения производятся с помощью приборов и инструментов: лупы; датчики; измерительные линейки из металла; зонды; транспортиры; глубиномеры; квадраты; модели и др.

При выборе средств измерений руководствуются нормативными документами, в которых указаны требуемые метрологические показатели:

• цена деления шкалы;
• диапазон и допустимая погрешность средств измерений;
• пределы измерений;
• нормативные условия использования.

Требования к методам контроля оптического внешнего вида установлены ГОСТ 23479-79 «Контроль неразрушающий. Методы оптической визуализации».

Ультразвук

Уникальные свойства ультразвука также используются для контроля качества сварного шва. Звуковые волны по-разному отражаются от монолитной и деформированной поверхности. Сколы и трещины имеют свои акустические характеристики, которые регистрируются специальным оборудованием. Проще говоря, при сварке применяется ультразвук. Если он обнаруживает пустоту, скол или другой дефект, он рассматривается металлом под другим углом. Кроме того, разные типы дефектов по-разному отражают УЗИ, что делает возможной их диагностику.

В связи с тем, что метод ультразвуковой диагностики относительно недорог и неизменно эффективен, он используется повсеместно. Простота использования также способствует распространению. Например, совсем не обязательно учитывать физико-химические характеристики металлических сплавов, как в случае магнитного или радиационного контроля. И покупка дорогостоящего оборудования тоже не требуется. Обратной стороной является необходимость специальных знаний и навыков. То есть к контролю привлекается внешний специалист. Сварщик не сможет самостоятельно провести процедуру.

Проверка швов на герметичность

Метод применяется для сварных изделий, предназначенных для хранения и транспортировки жидкостей и газов. Методы проверки:

• аммиак;
• керосин;
• пневматические и гидравлические испытания;
• эвакуация.

Суть аммиачной пробы основана на изменении цвета индикаторов (некоторых химических соединений) в результате воздействия сжиженного аммиака. Если в швах появятся трещины и поры, индикаторная лента станет черно-серебристой.

Явление капиллярности (подъем жидкости при определенных условиях через капиллярные трубки) лежит в основе керосиновой пробы. Капиллярные трубки в сварных швах определяются как поры и трещины. Наличие дефектов определяется по желтым пятнам, которые появляются на гипсовом или каолиновом покрытии сварного шва.

Пневматические испытания

Таким образом проверяются трубы и сосуды под давлением.

Крышки используются для закрытия небольших сосудов. В емкость подается инертный газ или азот под давлением на 10-20% выше рабочего давления. Корабль погружен в емкость с водой. Дефектные пятна обнаруживаются по выходу пузырьков воздуха.

Большие сосуды запечатаны и заполнены газом под высоким давлением. На сварные швы наносится мыльный раствор. Появление пузырей на поверхности шва свидетельствует о наличии дефектов.

Гидравлические исследования

Применяется для проверки прочности и герметичности сварных соединений водопроводных труб, газопроводов, котлов и сварных изделий, работающих под давлением.

Контрольный контейнер перед испытанием укупоривают крышкой и заполняют насосом водой под избыточным контрольным давлением, превышающим рабочие значения в полтора-два раза. В период, указанный техническими условиями, производится выдержка, затем давление снижается до рабочего. Участок возле шва (15-20 мм от шва) простукивается специальным молотком.

Участки с обнаруженной утечкой маркируются и привариваются после слива воды. Выполняется повторная проверка.

Всасывание используется, когда пневматическое или гидравлическое управление невозможно. Суть метода заключается в создании вакуума и обнаружении проникновения воздуха через дефекты. Для контроля используется вакуумная камера. Испытуемый образец смазывают мыльной водой. В местах течи сварного шва образуются мыльные пузыри.

Радиационный

Метод обнаружения радиационных дефектов основан на свойстве проникновения излучения через непрозрачные тела и его влиянии на различные показатели. Применяют рентгеновское и гамма-излучение — коротковолновые электромагнитные колебания.

Цель — выявить дефекты (внешние и внутренние) и их расположение без нарушения целостности тестируемых элементов.

Виды радиационного контроля:

• рентгенографический;
• радиоскопический;
• радиометрический.

Радиографический контроль сварных швов (РК)

Другое название — рентгеновское излучение — это точный метод неразрушающего контроля. Инспектор использует сложное радиографическое оборудование для изучения структуры металла в сварном шве и обнаружения скрытых полостей, непроваров или включений. Исследование основано на пропускании соединения в рентгеновских или гамма-лучах. Их применяют, когда техническая документация и регламент не допускают даже небольшого процента отходов. Недостатком метода является необходимость соблюдения дополнительных мер безопасности из-за наличия радиации.

Другие способы неразрушающего контроля

Методы неразрушающего контроля сварных соединений не ограничиваются описанными выше вариантами. Промышленные предприятия часто используют более сложные методики, создавая для этого отдельные цеха-лаборатории, для которых заказывается специальное диагностическое оборудование. Это особенно актуально для крупных промышленных предприятий с автономными операционными зонами. Среди методов НК, принятых в ГОСТах, обычно также используются следующие:

• вихревые токи, в которых анализируется взаимодействие электромагнитных полей;
• тепловая, основанная на принципе преобразования инфракрасного излучения в видимый спектр;
• с помощью специальных устройств — микродерометров;
• методы управления, выраженные как TOFD (времяпролетная дифракция).

Как это работает на практике

На заводах обычно не выгодно использовать сложные виды испытаний для проверки сварки металла простых конструкций. Достаточно первичных неразрушающих методов контроля: визуального и капиллярного измерения. Их выполняет бригадир или бригадир двора, а когда работу выполняет опытный сварщик, они умело полагаются на его знания. Эти варианты не требуют покупки или аренды дефектоскопа и серьезного знания материалов со стороны персонала.

Повышенные требования к прочности сварных соединений предъявляются в случаях, когда это зафиксировано в технической документации на объект, где указано, что указывается контроль качества швов с заключением эксперта дефектоскописта. Без этого невозможно подписать акт приема-передачи детали, сборки или конструкции. Для заказа выполнения данных работ руководители объекта обращаются в сертифицированные лаборатории. В зависимости от потребностей, типа объекта, качества и толщины свариваемых сталей выбирается соответствующий метод исследования. Стороны составляют план работы и подписывают договор.

Проверка сварных швов керосином

Особого внимания заслуживает контроль качества керосиновых сварных соединений. Этот метод проверки примечателен тем, что его можно проводить без специального оборудования и в домашних условиях. Проверка керосиновых сварных швов основана на свойствах жидкостей, в данном случае на их хорошей текучести.

Чтобы проверить сварной шов керосином, нужно выполнить следующие действия:

• Обильно нанесите разбавленный раствор гипса (гипс, разбавленный водой) на одну сторону сварного шва);
• После высыхания мелового раствора припой станет полностью белым;
• Затем с другой стороны сварного шва кистью наносится керосин, после чего нужно немного подождать.

Время ожидания до появления керосина через шов полностью зависит от его толщины и температуры окружающей среды. Как правило, различные дефекты сварки этим методом определяются довольно быстро, поэтому долго ждать не придется, а выявить некачественный сварной шов вовремя получится.

Преимущества рентгеновского метода.

• высокая чувствительность;
• позволяет точно определить размер дефекта;
• точное местонахождение дефекта.

Недостатки рентгенологического метода:

• рентгеновское излучение вредно для человека;
• довольно большие габариты устройства;
• трудоемкость труда;
• сложность управления оборудованием.

Также учитывайте значение магнитного поля при контроле качества сварных швов и сварных соединений.

Магнитный порошок — это порошок, полученный при измельчении металла. Порошок наносится в сухом или маслянистом виде на паяное соединение, после чего изделие намагничивается. В местах дефекта накапливается магнитная пыль из-за искажения магнитного поля (рис. 3).

Все вышеперечисленные методы контроля очень эффективны и позволяют выявить даже микроскопические дефекты сварных соединений.

Итог

Методы контроля необходимы для проверки сварных швов, выполненных с помощью сварочного оборудования. Параметры проверки могут отличаться в зависимости от требований к продукту.

Для деталей, не требующих высокой устойчивости к механическим и пластическим нагрузкам, может быть достаточно только визуального осмотра. В то время как на крупных предприятиях часто требуются дополнительные проверки с использованием механических испытаний и использования радиационных методов.