Методы контроля качества сварных соединений - разновидности и эффективность способов

В сварочных работах очень большое значение имеет контроль качества сварного шва.

При качественно проведенной проверке можно найти дефекты, способные снизить качество и долговечность данного шва и привести к аварийным ситуациям, в частности, к утечкам в трубопроводах. Самый простой способ проверки – визуальный.

Осмотр соединения поможет найти явные недостатки, однако при простом осмотре не обнаружатся скрытые дефекты, при сваривании часто образуются внутренние трещины и поры.

На больших предприятиях существует отдельная должность контролера качества, однако, чаще всего, сварщик осуществляет такую проверку самостоятельно. Используется несколько методов контроля, мы вам о них расскажем.

Варианты контроля качества

Используется несколько различных методов контроля, некоторые из них требуют применения специального оборудования. Все они применяются для проверки прочности и надежности сварных соединений.

Качество шва зачастую предсказуемо, потому что зависит оно от мастерства сварщика и используемых им оборудования и материалов, однако самый опытный сварщик может допустить ошибку, а цена такой ошибки может быть слишком высока.

Самый распространенный способ контроля – визуальный, он используется в 100% случаев. Кроме него существуют и более сложные методы, такие как магнитный, ультразвуковой, радиографический и капиллярный.

Кроме этого, часто сварной шов проверяется на протекание. Для достижения максимального результата необходимо применять последовательно несколько способов.

Визуальный контроль качества

Самый простой и быстрый способ обнаружить недостатки соединения, не требующий дополнительного оборудования либо материалов.

Осмотр должен производиться тщательно, шов должен быть осмотрен полностью. Не должно быть видимых дефектов, трещин, шов должен быть ровным и равномерным, с одинаковой толщиной и высотой по всей длине.

Не должно быть непроваренных участков, наплывов, складок. При наличии какого-либо из перечисленных дефектов шов считается некачественным. Для более детального осмотра шва можно использовать мощный осветительный прибор и лупу.

Если дефекты все же обнаружены, вам могут пригодиться измерительные инструменты для их замеров.

Визуальный метод не позволит вам выполнить полноценную проверку соединения, однако с него рекомендуется начинать. После него применяются другие варианты.

Капиллярный способ

Также несложный и недорогой метод. Для него необходимы специальные жидкие средства, способные заполнять мельчайшие поры и трещины. С помощью этого метода можно проверить деталь любой формы из любого материала.

Такие жидкости называются пенетрантами, (penetrant (англ.) – проникающая жидкость).

Они отличаются малой величиной поверхностного натяжения, за счет этого проникают в самые маленькие трещины и поры. При этом они хорошо видимы и качественно маркируют все имеющиеся дефекты.

Такие жидкости можно приобрести в готовом виде, а можно приготовить самим, в сети можно найти множество рецептов. Каждый из них позволяет приготовить жидкость со своими свойствами.

Распространены пенетранты на основе скипидара, бензола. Часто применяется керосин. Капиллярный метод является одним из самых удачных.

Герметичность соединения

Качество сварного шва зависит не только от наличия явного или скрытого брака, например трещин или пор. Важной характеристикой сварного соединения является его герметичность.

Проверка сварного соединения на герметичность имеет много названий – гидроиспытание, пузырьковый способ и др.

Разница в названии не меняет сути проверки – поиск пробоев, нарушающих герметичность шва. Проводится такая проверка с использованием газов либо жидкостей.

Способ схож с капиллярным, но здесь средство подается под давлением и проникает в имеющиеся отверстия.

Метод этот может быть гидравлическим либо пневматическим., зависит это от используемого для проверки вещества. При пневматическом способе можно проверить шов как обдувая его воздухом, так и используя вакуум.

Пневматический способ

Здесь используется газ или воздух, подающийся в область соединения под давлением. Шов предварительно покрывается раствором мыла.

В местах, где герметичность соединения нарушена, образуются мыльные пузыри. Так же деталь можно проверить, не обдувая ее, а помещая в вакуум. Мыльный раствор готовится из расчета 1 кусок мыла на 1 литр воды.

Рецепт зависит от состояния окружающей среды, при температуре ниже нуля рекомендуется заменить 50% воды спиртом. На наличие дефектов может указывать падение давления, поэтому желательно использовать манометр.

По технике безопасности при таком методе должен быть установлен защитный клапан. Самым простым методом пневматического контроля с давних пор является погружение детали в воду. В местах сквозных дефектов мы увидим пузырьки воздуха.

К способам пневматического контроля относится также проверка соединения аммиаком. Шов предварительно покрывается особой лентой, а в область соединения под давлением направляется аммиак. В местах пробоев лента окрашивается в красный цвет.

Гидравлический способ

Смысл тот же, что и при пневматическом методе, однако веществом для проверки шва является вода либо масло. Деталь после сваривания помещается в жидкость на 5-15 мин.

Продолжительность зависит от материала, из которого деталь сделана. Зона соединения несильно простукивается молотком. При наличии пробоев, через них будет вытекать средство контроля.

Магнитнопорошковый способ

Проверка заключается в создании в области соединения магнитного поля. На поверхность шва наносится ферромагнитный порошок.

Под действием магнитного поля порошок располагается в направлении его линий, искажения формы этих линий указывают на наличие дефектов.

Этот метод эффективен, однако сложен и дорог, поэтому применяется он только для проверки особо ответственных деталей.

Ультразвуковой способ

Один из самых необычных способов контроля, основан на свойствах ультразвука. Ультразвук подается в область соединения. Если дефект присутствует, отраженные волны искажаются, по этому искажению можно определить наличие дефекта и его тип.

Единственный недостаток этого метода – применяться он может только подготовленным специалистом. В остальном этот метод достаточно удобен и эффективен, может применяться для любых металлов.

Радиографический метод

Метод, называемый еще радиационным или гаммаграфическим, является уменьшенной версией стандартного рентгена. Метод современный, эффективный, однако довольно дорогостоящий и ограниченный по времени работ, так как является вредным для здоровья.

Гамма-лучи, проходя через деталь, отмечаются на на специальной пленке. Так можно увидеть любой скрытый дефект.

Метод постоянно совершенствуется. Появилась его новая разновидность – цифровая радиография, использующая компьютеры. Изображение сохраняется, выводится на монитор, далее его можно редактировать для облегчения обнаружения дефектов.

Планируется сделать этот процесс полностью автоматизированным, без участия человека.

Заключение

Должность контролера качества очень ответственна и требует серьезных навыков. Хороший специалист подберет оптимальный набор методов контроля, в зависимости от формы детали, металла, из которого она состоит, условий проведения работ.

Не стоит забывать также, что при проверке качества следует выполнять все правила техники безопасности, как и при сварочных работах.