Чем определяются свойства сварного соединения
Чем определяются свойства сварного соединения
Экзаменационные тесты для сварщиков с ответами
Правильный вариант ответа отмечен знаком +
1. Чем определяются свойства сварного соединения?
+ Свойствами металла шва, линии сплавления с основным металлом и зоны термического влияния
— Техническими характеристиками использованных электродов
— Свойствами металла линии сплавления и зоны термического влияния
2. С какой целью выполняют разрезку кромок?
— Для экономии металла
— Для более удобного проведения сварочных работ
+ Для обеспечения провара на всю глубину
3. Исправление сквозных дефектов сварных соединений трубопроводной арматуры проводят путем разрезки кромок. Укажите допустимые углы раскрытия кромок.
4. Расшифруйте смысл маркировки электродов: буква «Э» и следующее за ней цифровое значение.
— Тип электрода и допустимое количество часов использования
+ Тип электрода и гарантируемый предел прочности наплавленного металла в расчете на кгс/мм 2
— Марку электрода и серийный номер, присвоенный заводом-производителем
5. Какой должна быть характеристика источников питания для ручной дуговой сварки или наплавки покрытыми электродами?
+ Крутопадающей или жесткой (в комбинации с балластными реостатами)
6. В каком порядке проводится аттестация сварщиков?
— По решению аттестационной комиссии
— Сначала теоретическая часть экзамена, а затем практическая
+ Сначала практическая часть экзамена, затем теоретическая
7. Укажите верную маркировку, которая бы указывала на толщину покрытия в обозначении электрода.
8. На каком из чертежей изображен видимый сварной шов?
9. При выполнении ручной дуговой сварки непровары возникают из-за:
+ Высокой скорости выполнения работ, недостаточной силы сварочного тока
— Малой скорости выполнения работ, чрезмерно большой силы сварочного тока
— Неправильного подбора электродов, чрезмерно большой силы сварочного тока
тест 10. Дайте определение понятию «электрошлаковая сварка».
— Сварка электротоком, при которой побочным продуктов плавления металла является слой флюса, подлежащий вторичному использованию при электродуговой сварке
+ Сварка плавлением, при которой для нагрева используют тепло, выделяемое при прохождении электротока через массы расплавленного шлака
— Сварка плавлением, при которой используются ленточные электроды и слой шлака в качестве охлаждающей среды
11. Ультразвуковой метод контроля позволяет выявить следующие дефекты сварного шва:
— Качество оплавления металла
+ Непровары, трещины, поры, включения металлической и неметаллической природы, несплавления
— Внутренние напряжения металла
12. Максимальная длина гибкого кабеля, используемого для подключения передвижной электросварочной установки к коммутационному аппарату, составляет:
13. Конструктивными характеристиками разделки кромок являются:
+ Притупление, угол скоса кромки
— Температура плавления металла, глубина проварки
— Угловатость, угол скоса кромки
14. Остаточные сварочные деформации – это:
— Деформации, которые связаны с дефектами электродов
+ Деформации, которые остаются после завершения сварки и полного остывания изделия
— Деформации, образовавшиеся после воздействия краткосрочной механической нагрузки на сварное соединение
15. Какой дефект сварного шва изображен на рисунке?
— Неправильная разделка кромок
16. Прожоги образуются по причине:
+ Несоответствия силы сварочного тока и толщины свариваемых элементов
— Неправильно подобранных электродов
— Неправильно подобранного размера сварочной ванны
17. Укажите оптимальный метод предупреждения образования горячих трещин при сварке.
— V-образная разделка кромок
+ Выбор правильной формы разделки кромок, снижение погонной энергии
— Проведение термической обработки металла до сварки
18. Контроль качества сварных соединений проверяют по:
+ Свойствам металла шва, линии сплавления с основным металлом и зоне термического влияния
— Внешнему виду катета сварного шва
— Цвету сварного шва
19. Внешний вид излома сварного соединения позволяет определить:
— Прочность, устойчивость против коррозии, деформационную стойкость
+ Строение и структуру металла, что является ценной информацией для оценки его пластических свойств
— Наличие вредных примесей в металле
тест-20. Перечислите типы сварных соединений.
+ Стыковые, тавровые, угловые, внахлест
— Плоские, угловые, стыковые, объемные
— С нахлестом, без нахлеста
21. Опишите принцип заземления сварочного оборудования.
— К оборудованию приваривается медный провод. Обязательно наличие надписи «Земля»
— Оборудование имеет специальный зажим, расположенный в доступном месте. Наличие надписи «Земля» опционально
+ Оборудование имеет болт с окружающей его контактной площадкой. Обязательно наличие надписи «Земля»
22. Влияние подогрева изделия в процессе сварки на величину остаточных деформаций выражается в:
— Увеличении этих деформаций
+ Уменьшении этих деформаций
23. Магнитное дутье дуги – это:
— Увеличение линейных размеров дуги из-за воздействия магнитного поля сплавляемого металла
+ Отклонение дуги от оси электрода, возникающее из-за влияния магнитных полей или ферромагнитных масс при сварке
— Увеличение проплавления изделия, возникшее из-за влияния магнитного поля дуги
24. Когда возможно исправление дефектов в сварных изделиях, подлежащих последующему отпуску (термообработке)?
— По мере обнаружения дефектов
25. Сварные проволоки Св-08, Св-08а, Св-10ГА относят к … классу сталей.
26. Методы контроля степени воздействия на материал сварного соединения бывают:
+ Разрушающими и неразрушающими
— Радиографическими и ультразвуковыми
— Статическими и динамическими
27. Укажите цель проведения сопутствующего и предварительного подогрева.
— Повышение содержания углерода в металле
+ Выравнивание неравномерности нагрева при сварке, снижение скорости охлаждения и уменьшение вероятности возникновения холодных трещин
— Повышение скорости охлаждения металла в зоне сварки
28. Наплыв в металле шва – это:
— Неровность металла, влияющая на эксплуатационные и эстетические характеристики сварного изделия
+ Дефект в виде металла, который наплыл на поверхность свариваемого металла или ранее выполненного валика и не сплавившийся с ним
— Отклонение линейных размеров шва от эталонных (назначенных в чертежах)
29. Цифры возле букв на чертеже сварного шва обозначают:
+ Порядковый номер шва в соответствии с ГОСТ
— Предпочтительную толщину электрода для проведения работ
тест_30. Требования, которые предъявляются к качеству исправленного участка шва:
— Определяются приемочной группой индивидуально
+ Аналогичны тем, которые предъявляются к качеству основного шва
— Зафиксированы в нормативных документах и зависят от вида шва
Свойства сварного соединения
Все физические характеристики, для определения свойства соединения сварочных швов, определяются как комплексные механические свойства сварного соединения. Все эти параметры зависят от расчётного соотношения механических свойств металлической поверхности шва, а также обрабатываемой зоны металла и термических характеристик структуры металлического изделия. Если мы будем исходить из принципа понятия свойства металла сварного соединения, то швы и прочие соединения должны быть максимально приближены к структуре металла. Сварное соединение может считаться доброкачественным, только в том случае, если есть обеспечение величины прочности по параметрам предельности, а также по пределам текучести не меньше тех заданных свойств, которые характерны для достаточного запаса пластичности.
Правильный сварочный шов на изделии
Факторы, влияющие на характеристики прочности сварного соединения 
Существует ряд технических особенностей, а также физических параметров, которые так или иначе завязаны на равнопрочности сварного соединения.
Именно этот регламент указывает на физические и технические параметры свойств металла, а также на их подгруппы. Этот момент необходимо учитывать для того, чтобы была возможность определить фактические свойства металла при переходе от легированного типа к нелегированному металлу, а также в обратном направлении.
что основные моменты на определение механических свойств сварных соединений зафиксированы в действующем регламентом положении ГОСТ 9467-60.»
Точно также сварные соединения методы определения механических свойств характерны для операций с использованием флюса и прочих технологий – ручная, дуговая, электродуговая автоматическая, полуавтоматическая.
Механические параметры испытаний
Единым регламентом, определяющий правила свойства сварного шва при однородном растяжении является ГОСТ 6996, в котором отмечены следующие факторы определения свойств:
В некоторых случаях методы исследования свойств сварных соединений определяются дополнительными способами, но при этом общая рекомендация заключается в использовании только проверенных методов по ГОСТ.
Обзор методов для определения свойств сварных швов
Самыми простейшими и доступными методами проверки качества, являются определение допуска чешуйчатости сварного шва по параметру временного сопротивления, данным фактической текучести изделия, относительным характеристикам удлинения, свойствам поперечного сужения. В качестве образцов используют цилиндрические формы металлов, применяемые для статического растяжения в соответствии с 4, 2 видом испытаний.
Чешуйчатость сварного шва
Самой простейшей и распространённой формой определения задачи, какие свойства определяют при испытании сварных соединений, является временное сопротивление. В качестве опытных образцов можно взять детали, частички металла, которые расположены в шовной или околошовной частях. Таким образом, можно определить однородность структуры металла. Но, для маленьких образцов лучше всего использовать другие методы, так как порою сложно понять, дальнейшие конструкционные свойства изделия. Временное сопротивление лучше всего использовать для больших и объёмных образцов.
Предел текучести может быть не определён для некоторых материалов, так явная неоднородность изделий и сварных швов, может преподнести искажённые данные. Текучесть, для того, чтобы решить вопрос, чем определяются свойства сварного соединения, используют только для однородной структуры металлического образца. Перед тем, как определение проходит фактическую стадию, рекомендуется подробно ознакомиться с положениями регламента.
В качестве экономии расхода затрат на операцию как влияют окислы в сварном шве на свойства сварного соединения, лучшей методикой признано определение твёрдости. Распределение окислов происходит корреляционным методом, который эффектов указывает зональность параметров твёрдого состояния сварного соединения.
Метод определения твёрдости также позволяет узнать дополнительные сведения о твёрдости всего состояния металла.»
Для оценки пластичности шва, используют метод статичности, точнее определение состояния на изгиб или загиб. В данном случае осуществляется изгиб, где до первого сопряжения появляется трещина, по которой можно определить технические характеристики шва и состояния металла в целом. Если трещина имеет показатели, не превышающие 20% общих фактических параметров состояния зоны, но не более 5 мм на любой площади, то такая пластичность не является критичной для металла по сварному шву. Все испытания осуществляются ровно до того состояния, который регулирует угол изгиба. То есть, изгиб или загиб осуществляются в любом случае до появления первой трещины и анализ НТД показывает общие параметры пластичности металлической конструкции.
Общие сведения по сварным соединениям
Как известно каждая группа металлов имеет свои параметры, которые отличаются по физическим, механическим и химическим данным. Для определения естественных критериев свариваемости, ориентируются на следующие показатели:
Это основные показатели, которые используют специалисты при расчётах.
Классификация стали по свариваемости
Марка стали – конструкционная
В табличной части указана «хорошая» группа стали, при этом содержание углерода должно быть меньше, чем 0,25%. Такие стали прекрасно свариваются без образования закалочной группы металла, как это принято для других подгрупп. Отсутствуют трещины, которые характерны для других подгрупп в широком диапазоне измерения.»
Описание и типы сварных соединений
Процесс соединения двух или более деталей в одну неразборную конструкцию методом расплавления металла электрической дугой, пламенем горелки, пластической деформацией или комбинацией деформации и нагревания называется сваркой. Соединение, выполненное сваркой, называется сварное соединение. Со дня проведения первой сварки разработано более сотни разновидностей, которые разделены на группы по видам, технике исполнения, расположению деталей относительно друг друга, форме поперечного сечения, протяженности, форме свариваемых поверхностей.
Что такое сварной шов
Сварной шов – это участок сварного соединения образовавшегося в результате кристаллизации расплавленного металла. Именно от качества сварочных швов зависит долговечность всей конструкции полученной сваркой.
Качество сварки зависит от следующих параметров геометрии сварного шва:
Классификация и виды сварных швов и соединений
Согласно ГОСТ 5264-80 существуют основные виды сварных соединений, их конструктивных элементов и размеров.
Все сварочные соединения подразделяется на группы по следующим параметрам:
Положение шва в пространстве
Расположение в пространстве подразумевает в каком положении шов при сварке располагается относительно электрода.
Вертикальные – сварка в положении, когда сварочные детали находятся под углом от 60 до 120 о и требуют от сварщика опыта и высокой квалификации.
По конфигурации
Сварочные швы бывают:
По протяженности
По протяженности разделяются на:
Точечные и прерывистые швы часто являются предварительными, когда сварщик первоначально «прихватывает» детали между собой, а потом проваривает это уже окончательно. 
По количеству проходов
По количеству проходов швы подразделяются однослойные или однопроходные – работа выполняется за один проход и один слой. 
Многослойные в случае, когда слой делается за несколько раз или проходов (двухсторонний шов обязательно будет иметь как минимум два прохода).
По степени выпуклости
В зависимости от используемых сварочных материалов, режимов сварки, скорости сварки и ширины разделки кромок делятся на:
По виду сварки
По виду сварки разделяются в зависимости от сварочного аппарата и среды в которой происходит работа.
Самыми основными видами являются:
Ручная дуговая сварка – работы вручную, электродом;
Автоматическая сварка – выполняется специальным сварочным автоматом. Расплавление металла производится или электрической дугой, или газовой горелкой (чаще электродуговой способ). В сварную ванну подают флюсовую смесь, которая как одеялом накрывает зону расплава и не дает образовываться окислам и присадочную проволоку, металл которой расплавляется и образует шов. Скорость и направление движения электрода задается автоматически. После кристаллизации металла и его остывании флюсовая смесь остается на поверхности в виде шлака и удаляется механическим способом. Такие соединения, из-за отсутствия нарушения технологии сварки, получаются очень прочными. Процесс обеспечивает высокую скорость и качество.
Схема автоматической сварки
Сварка в среде защитного газа – выполняется в среде инертного газа (обычно аргона) или в среде углекислого газа. Сварка может быть автоматической или полуавтоматической. Качество добивается с помощью того, что сварочная ванна защищена углекислотой или аргоном от образования окисной пленки. Кислород воздуха не попадает в зону расплава и не ухудшает качества. Сварка ведется несгораемым электродом (обычно вольфрамом). Такой вид соединения поверхностей подойдет для выполнения сварочных работ с нержавеющих сталей, титана, алюминия.
Сварка в среде защитного газа
Точечная сварка – сварочные работы ведутся обязательно внахлест. Две детали с предварительно подготовленными поверхностями сильно зажимают между электродами и подается электрический ток. В месте контакта сопротивления электрическому току всегда выше, чем в толщине металла. Соответственно именно в месте контакта происходит моментальный нагрев и расплавление металла деталей. После кристаллизации образуется надежное соединение.
Точечная сварка
Газовая сварка – нагрев происходит в результате горения смеси ацетилена и кислорода. При расплаве в сварочную ванну подается проволока и образуется качественный сварной шов. 
Пайка – процесс при котором шов происходит за счет легкоплавкого металла или смеси металлов называемого припоем. Припой – это обычно смесь олова и свинца, но могут быть и другие материалы. Сплавляемые детали могут состоять из разных материалов (например, медь и сталь). Предварительно спаиваемые материалы очищают в месте пайки от окисной пленки флюсом. Припой расплавляют паяльником или горелкой.
Чем определяются свойства сварного соединения
Методы определения механических свойств сварного соединения в целом и его участков, а также свойства наплавленного материала регламентируется положениями ГОСТ 6996-66. Испытания проводятся для определения качества и отработки технологии в крупносерийном и массовом производстве.
Согласно ГОСТ испытания производятся для определения качества следующими способами:
Для определения качества при приемке применяют неразрушающие методы:
Визуально-измерительный контроль – проверка внешним осмотром на наличие в зоне контроля сварочных дефектов.
Ультразвуковой метод – в зоне контроля производится излучение волн ультразвуковой частоты. Отражаясь от обратной стороны металла волны возвращаются и принимаются датчиком. В месте дефекта отражение волн не происходит и это видно на индикаторе.
Капиллярный метод – основан на способности некоторых жидкостей (пенетрантов) проникать в микротрещины. Жидкости содержат красящие пигменты и по появлению краски на поверхности определяют наличие дефектов.
Пневматический метод – подают воздух под давлением, а с другой стороны мыльный раствор. По образованию пузырей определяются наличие свищей и непроваров.
Гидравлический – заливают жидкость и выдерживают пока жидкость не заполнит микротрещины. Потом изделие достают и обстукивают молотком. По наличию течи определяют дефекты.
Для стальных деталей используют магнитный метод – намагничивают постоянным током изделия и поверх рассыпают металлический порошок. Порошок под действием магнитного поля выстраивается вдоль магнитных линий. При наличии дефектов порошок выявляет их искажениями рисунка.
Требования к сварным швам
Предъявляются требования, отраженные в ГОСТ 23118-99 и Сводных правилах СП105-34-96 и ведомственных инструкциях. Любые сварные конструкции осматривают на отсутствие дефектов.
Другие параметры, определяемые при приемке – это относительное удлинение металла, ударная вязкость, твердость металла, сопротивление разрыву.
Что влияет на качество сварного соединения
На качество сварки влияют такие параметры:
Опыт в сфере металлообработки более 30 лет. Закончил МГТУ им. Н. Баумана. Работал штамповщиком, станочником металлообработки, имею 5 разряд сварщика.
Теперь вы будете знать все о контроле качества сварных соединений
Если Вам необходимо разобраться с контролем сварочных соединений или вы хотите узнать виды контроля и когда они применяются, то все это вы найдёте в нашей статье.
Сварка и контроль неразрывно связаны друг с другом. После завершения сварочных работ любое соединение нужно подвергать контроль независимо от того забор это на даче или магистральный газопровод. Разница будет лишь в применяемых методах и объеме контроля. Для забора будет достаточно визуального контроля, а газопровод необходимо дополнительно проверяться ультразвуком или рентгеном, ну обо всём поподробнее.
ВИК – визуально-измерительный контроль
Вик относится к оптическому виду контроля и включает в себя как правило 2 этапа. Первый этап – визуальный контроль, на нём выявляются поверхностные дефекты. На 2 этапе – он называется измерительный, дефекты измеряют и делают заключение о годности соединения.
Визуальный контроль выполняется с помощью оптических приборов таких как: зеркало, лупа, микроскоп и т. д. или без таковых, простым осмотром.
На измерительном этапе применяются такие инструменты как: линейка, универсальные шаблоны сварщика (УШС2, УСШ3 и т. д.), штангенциркуль и прочие.
ВИК это первичный контроль его проводят до выполнения других видов неразрушающего контроля, так как этот способ очень просто. На нём выявляются поверхностные дефекты, при наличии которых нет никакого смысла проводить другие методы контроля.
С помощью визуально измерительного контроля проводит входной контроль материалов и деталей. Его проводят после выполнения сварочных и сборочных работ. С его помощью можно проконтролировать качество материалов и деталей, которые какое-то время уже находились в работе и нужно оценить их состояние, а также контроль качества сварных соединений металлоконструкций, газопроводов, оборудования, работающего под давлением и т. д.
Как уже говорилось с помощью ВИКа выявляются поверхностные (наружные) дефекты. К ним относятся:
Из перечисленного перечня дефектов видно, что визуально измерительный контроль имеет очень широкую сферу применения.
Если говори о контроле сварных соединений методом ВИК, то первичный контроль проводят сам сварщик, после выполнения и зачистки шва. Если соединение является ответственным, то контроль будет производиться как сварщиком, так и мастером (бригадиром) и дефектоскопистом.
ПВК – капиллярный способ
Этот вид используется, когда необходимо проверить качества сварных швов на наличие дефектов который не видны из-за их малых размеров. Контроль проникающими веществами выполняется с использованием специальных проникающих составов—пенетрантов. Эти вещества имеет высокую текучесть и заполняют мелкие дефекты позволяя их выявить.
Этим способом проверяют сварные швы, ответственные изделия после изготовления (к примеру – коллектор острого пара) при входном контроле, а также проверяю действующее оборудование в процессе эксплуатации.
Процесс достаточно простой потому часто применяется в отличие от аналогичного ему магнитного контроля. Рассмотрим сам процесс контроля.
Первоначально поверхность, которую необходимо проверить зачищают до металлического блеска кордщеткой или наждачной бумагой чтобы поверхность не имела большую шероховатость (не выше Ra 3,2).
Далее можно обработать поверхность очистителем, который идёт в комплекте с пенетрантами. Комплект пенетрантов состоит из трёх баллончиков похожих на баллончики с краской. Один из них очиститель, второй сам пенетрант, а третий проявитель.
После нанесения очистителя его убирают ветошью и на сухую поверхность наносят пенетрант. После этого выдерживают время необходимое для проникания пенетранта. Время может отличаться в зависимости от температуры и производителя, но в среднем это 10— 15 минут.
После чего пенетрант смываются с поверхности. На данном этапе не нужно слишком усердно тереть поверхность чтобы не смыть пенетрант из полости дефектов.
Теперь поверхности необходимо протереть ветошью, делать это необходимо деликатно всё потому же чтобы мне удалить пенетрант с дефектов.
Далее тонким слоем наносится проявитель на уже сухую поверхность. Проявитель наносят тонким слоем с расстояния 200—300 мм (дистанция для баллончика). После следует сушка, которая по времени занимает от 10 до 20 минут. Сушка проходит за счёт естественного испарения жидкости проявителя. Если необходимо ускорить процесс что можно использовать струю тёплого воздуха (подогреть с помощью монтажного фена).
После высыхания поверхность осматривают, на поверхности не должно быть красных пятен, которые обязательно появятся если в изделиях есть дефекты.
После завершения контроля проводят очистку изделие от проявителя, протирая поверхность сухой ветошью.
ПВТ – контроль герметичности
В тех случаях, когда стоит задача проверки сварных швов на герметичность используется такой вид контроля как ПВТ. В него входят много различных методик в рамках статьи рассмотрим только основные наиболее распространенные из них.
Основными способами ПВТ являются:
Подробнее остановимся именно на капиллярном и пузырьковом процессе так как они является наиболее распространёнными и применимыми в полевых условиях. Ими контролируется сквозные дефекты как открытых, так и закрытых конструкций (при сварке резервуаров, трубопроводов и многих других изделий).
Капиллярный метод включает в себя такие способы как:
Первые 2 метода применяются в тех случаях, когда проверяемые конструкции работают с такой средой как газ. Люминесцентно-гидравлический и керосино-меловая проба используется, когда конструкция будет работать с жидкостями. Исходя из названия методов можно понять для проведения контроля в первых 2 методах используются люминесцентные вещества, обладающие высокой проникающей способностью, наличие следов которых рассматривают под ультрафиолетовым светом с обратной стороны проверяемой конструкции.
Гидравлический способ
Гидравлические методы контроля сварных швов как уже говорилось ранее включает себя проверку наливом воды под напором и без него, поливом струей воды также под напором и без.
Для применения гидравлических способов в тех случаях, когда конструкции имеют большие размеры должна быть обеспечена их жёсткость. В тех случаях, когда контроль проводится за счёт поливании струёй, чувствительность контроля увеличивается при использовании люминесцентных индикаторов.
Пневматический контроль
Контроль качества пневматическими методами сварных соединений (пузырьковый метод) осуществляется за счёт наполнения воздухом замкнутой конструкции (резервуара, ёмкости и т.д.) до испытательного давления (1,1-1,5 от рабочего давления). С контролируемой стороны наносится пенообразующий состав. после чего поверхность осматривается наличие надувающихся пузырьков. Этот метод используется также на станциях СТО для поиска прокола шины.
Также существует метод обдува струей сжатого воздуха, при котором контролируется крупногабаритные конструкции.
Испытание керосином
При использовании такого метода контроля качества выполненных сварочных работ как смачивание керосином, можно быстро и безошибочно выявить места течи.
Процесс выполняется следующим образом:
Проверка гелиевым течеискателем
Проверка масс-спектрометрическим или гелиевым течеискателем достаточно сложный и дорогостоящий метод, который применяется при контроле качества сварных соединений ответственных конструкций.
Процесс контроля представляет из себя следующую последовательность:
Вакуумный метод
Самый часто используемый на практике метод контроля является – вакуумный (с использованием вакуумных камер-рамок). Это достаточно дешевый и быстрый способ проверки качество сварного шва.
Алгоритм его выполнение, следующий:
МК – магнитный контроль
Магнитный контроль используется для проверки качества сварных швов, а также оборудования, находящегося в эксплуатации для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов, который невидимый или плохо видимы.
Магнитный контроль подразделяется на такие методы как:
Все методы магнитного контроля основаны на рассеивании магнитного поля дефектами. Когда намагничивают объект контроля, то по нему протекает магнитный поток. Если на пути магнитного потока встречается дефект (несплошность) возникает(ют) поле рассеивания.
По форме которых можно определить глубину нахождение дефекта, его размеры и форму.
Магнитный контроль имеет ряд преимуществ таких как:
Магнитопорошковый
Магнитнопорошковый метод является наиболее распространённым методом магнитного контроля. Для фиксации дефектов в процессе проверки сварочных швов используется ферромагнитный порошок, магнитная суспензия или магнитогуммированная паста.
Порошки, применяемые для данного метода, могут быть люминесцентные, цветные, чёрные.
Перед проведением контроля поверхность необходимо зачистить, удалив ржавчину, следы краски, окалину и т.д.
После очистки выполняется этап намагничивании изделия и нанесение на него эмульсии или магнитного порошка.
Намагничивание может быть выполнено 2 способами:
При контроле в случае использования 1 способа, нанесение эмульсии (порошка) происходит в момент намагничивание.
В случае же применение способа с остаточным намагничиванием, намагничивание объекта контроля производится изначально. Контроль производится после отключение намагничивающего поля.
При намагничивании используются такие виды тока как:
Магнитографический
Магниты графический метод применяется чаще всего для контроля качество сварных соединений на трубопроводах. Суть метода заключается в том, что с помощью специального дефектоскопа происходит намагничивание сварного шва с одновременной записью магнитного поля на специальная ленту.
Феррозондовый метод
Данный способ не часто применяется на практике.
Проверка сварных соединений проводится посредством перемещения по поверхности, которую предварительно подготовили и намагнитили, специального преобразователя. На экране дефектоскопа в процессе контроля отображаются сигналы от дефектов, которые сравнивают с эталонными значениями, настраиваемыми на образцах. Полученные данные анализируются и делается заключение о качестве.
Данный метод включает в себя следующие этапы:
Метод эффекта Холла
Данный метод чаще всего применяется в тех случаях, когда изделия работают под высокой температурой или в агрессивной среде. Метод Холла обеспечивает бесконтактное измерение магнитного поля. Для применения этого метода не требуется особой подготовки поверхностей и средств контроля.
Контролируемые изделия намагничивается после проводится контроль дефектоскопом с датчиком Холла. Данные, как и в случае с феррозондовым методом сравниваются с эталонными значениями.
Ультразвуковой (УК)
Данный метод широко применяется для контроля качества сварных соединений. Как следует из названия при контроле используется ультразвук—звуковая волна частотой выше 20 кГц (для контроля применяется от 200 кГц до 100 мГц). Ультразвук распространяется по изделию в виде волн, которые имеют физические параметры такие как:
Существует очень большое количество методов ультразвукового (акустического) контроля.
В рамках статьи подробно останавливаться на каждом не будем, а рассмотрим самый распространенный метод, который применяется на практике при контроле сварных соединений – ЭХО-метод.
Также очень важным параметрам является типы используемый волны.
Волны бывают следующих типов:
УЗК – контроль
Принцип использование ультразвукового контроля заключается в следующем – с помощью дефектоскопа создаётся ультразвуковые колебания, водимые в изделие. Ультразвук, распространяясь в изделии и доходя до дефекта отражается от него. Если дефекты отсутствуют, то звуковая волна отражается от донной поверхности. В зависимости от времени возврата и амплитуде сигнала можно определить глубину нахождение дефекта и оценить (сравнить с допустимыми) его размеры.
Предварительно настройку дефектоскопа выполняют по эталонным образцам (так называемым СОПам – стандартным образцам предприятия), на которых искусственно сделан максимально допустимый дефект. Если в процессе контроля обнаруживается сигнал больший чем тот который был настроен на СОПе, то изделия считают браком.
Для УЗК необходимо следующее оборудование:
ПЭПы различаются по:
Наклонные ПЭПы применяют, когда нужно искать дефекты, которые находится не параллельно контролируемой поверхности.
В совмещённых ПЭПах используется один пьезоэлемент которые и генерирует, и принимает сигналы.
Для раздельно-совмещенных используется 2 различных пьезоэлемента, один из которых генерирует сигнал, а другой принимает. В этом случае увеличивается точность контроля.
УЗТ – ультразвуковая толщинометрия
Ультразвуковая толщинометрия используется чтобы определить толщину детали имея доступ с одной стороны. Её часто применяют при оценке остаточного ресурса, когда необходимо замерить толщину стенке и величину износа.
При УЗТ используются раздельно-совмещенный ПЭП Соединяемый лема кабелем со специальным прибором— толщиномером. Для проведения УЗТ необходимо установить скорость распространения звука в измеряемым материале. Настройку производит на образцах с известной толщиной из того же материала, который будет подвергаться контролю.
Сам процесс контроля схож с процессом УЗК только преобразователь данном случае не перемещают, а просто прижимают к поверхности в отдельные точки измерения и вращают на 10-15 градусов.
Радиационный контроль
Радиационный контроль (РК) его используют для наиболее ответственных объектов, где к качеству сварки предъявляют высокие требования. Количество стыков (% контроля) который необходимо проконтролировать рентгеном определяется нормативным документам для объекта контроля. Для технологических трубопроводов, к примеру таким документом является ГОСТ 32569.
Чаще всего для радиационного контроля используется такие методы как:
При радиографическом методе используются рентген аппарат, который располагается с одной стороны контролируемого объекта, а с другой устанавливается пленка (она же детектор).
При работе аппарат создают излучение (рентгеновское), которое проходит сквозь металл и формирует на пленке изображение. Снимок можно просмотреть только после обработки в химических реагентах и последующей сушки.
Рентгеновские аппараты подразделяются на 2 типа:
Импульсные – более дешёвый, имеют меньший вес и габариты. Как правило применяются для тонких изделий и небольших диаметров труб. Так как излучение у таких аппаратов (интегральная доза) низкая.
Аппараты с постоянным потенциалом более точно настраиваются и чаще всего применяются для толстостенных конструкций. В сравнение с импульсными, такие аппараты тяжелее и габаритнее, а их обслуживание значительно дороже.
Гаммаграфический метод предполагает, что вместо рентгеновского аппарата (генератора излучение) будет использоваться источник гамма-излучения, содержащий радиоактивные элементы такие как: Иридий – 192; Селен – 75; Цезий – 137 и так далее. При использовании данного способа просветить можно изделие с толщиной стенки до 300–400 мм.
Гамма-источники используются только для толщин свыше 50 мм, так как меньшие толщины не создают достаточного сопротивления и снимок получается низкой четкости. Данные аппараты представляют из себя закрытый непроницаемый контейнер, содержащий внутри герметично ампулу с радиоактивным изотопом.
Акустико-эмиссионный
Акустика эмиссионный метод контроля дает прекрасные результаты для обнаружения дефектов на ранних этапах. Данный метод совместно с другими методами неразрушающего контроля дает исчерпывающие данные.
Он основан на регистрации сигналов возникающих при структурных и конструкционных изменениях. Если говорить простыми словами, то данный способ отслеживает какие-либо изменение в структуре за счет закрепленных датчиков на конструкции или оборудования. То есть при возникновении дефектов (коррозии, трещин, расслоений и т.д) датчики фиксируют это и преобразуют в электрический сигнал. Сигнал обрабатывается посредством многоканальной системы и преобразуется в данные, которые непосредственно обрабатываются и определяют место нахождение дефекта.
Этим способом можно отслеживать изменение состояние в конструкциях и оборудовании, но нельзя точно узнать параметры выявляемого дефекта. Данный способ лучше применять совместно с ультразвуковым или радиографическим методам контроля.
Вихретоковый контроль
Вихретоковый контроль широко используется в авиационной, атомный отрасли, а также при производстве металлопроката, литья и подшипников. Данным методом хорошо выявляются поверхностные и подповерхностные дефекты. С помощью него можно измерить толщину покрытия или отдельных слоев материала. Способ прекрасно механизируется и автоматизируется. Для его выполнения не нужно контактировать с поверхностью и не требуется контактная жидкость в отличие УЗК.
Способ основан на изменении сопротивление и напряжение в катушках (вихретоковых преобразователях).
Разрушающие методы контроля сварных соединений
Разрушающий контроль как уже ясно из названия предполагает, что контролируемые изделие будет разрушаться.
Его проводят на специально сваренных образцах по той же технологии, которая в дальнейшем будет применяться уже на рабочих изделиях.
Перечислим основные наиболее часто применяемые на практике способы разрушающего контроля:
С полным списком всех методов испытаний вы сможете ознакомиться, скачав его по ссылке тут.
Механические статические испытания
Данный вид испытаний проводится для сварных соединений ответственных конструкций. Суть его заключается в том, что образец в процессе испытаний либо постепенно нагружается с небольшой нарастанием нагрузки, либо единоразово без увеличения.
К методам относят следующие испытания:
Механические динамические испытания
В отличие от статических, при динамических испытаниях образец нагружается ударно с длительностью воздействия на него не более сотых долей секунды.
К динамическим испытаниям относят:
Измерения твердости
Наиболее часто используемый на объектах это способ по методу Либу, который основывается на изменении скорости отскакиваемого шарика от поверхности детали при измерении.
Методы Бринелля, Роквелла и Шора определяется твёрдость путём вдавливания в поверхность испытываемого изделия алмазную призму, металлический шарик или стальную иглу с оценкой усилия и глубины вдавливания.