Технический контроль качества и исправление брака

В про­цес­се об­ра­зо­ва­ния свар­но­го со­еди­не­ния в ме­тал­ле шва и зоне тер­-ми­чес­ко­го вли­яния мо­гут воз­ни­кать де­фек­ты, т.е. от­к­ло­не­ния от ус­та­нов­ленных норм итре­бо­ва­ний, при­во­дя­щие к сни­же­нию проч­нос­ти, эк­с­п­лу­ата­ци­он­ной на­деж­нос­ти, точ­нос­ти, а так­же ухуд­ше­нию внеш­не­го вида из­де­ли­я.

Де­фек­ты свар­ных со­еди­не­ний раз­ли­ча­ют по при­чи­нам воз­ник­но­вения и мес­ту их рас­по­ло­же­ни­я. В за­ви­си­мос­ти от при­чин воз­ник­но­ве­нияих мож­но раз­де­лить на две груп­пы. К пер­вой груп­пе от­но­сят­ся де­фек­ты, свя­зан­ные с ме­тал­лур­ги­чес­ки­ми и теп­ло­вы­ми яв­ле­ни­ями, про­ис­хо­дя­щи­ми в про­цес­се об­ра­зо­ва-ни­я, фор­ми­ро­ва­ния и крис­тал­ли­за­циисва­роч­ной ван­ны и ос­ты­ва­ния свар­но­го со­еди­не­ни­я: го­ря­чие и хо­лод­ные тре­щи­ны в ме­тал­ле шва и око­ло­шов­ной зо­не, по­ры, шла­ко­вые вк­лю­че­ни­я, неб­ла­гоп­ри­ят­ныеиз­ме­не­ния свой­с­тв ме­талла шва и зоны тер­ми­чес­ко­го вли­яни­я.

Ко вто­рой груп­пе де­фек­тов, ко­то­рые на­зы­ва­ют де­фек­та­ми фор­ми­ро­ва­ния швов, от­но­сят де­фек­ты, про­ис­хож­де­ние ко­то­рых свя­за­но в ос­нов­ном с на­ру­ше­ни­ем ре­жи­ма свар­ки, неп­ра­виль­ной под­го­тов­кой и сбор­кой эле­мен­тов кон­с­т­рук­ции под свар­ку, не­ис­п­рав­нос­тью обо­ру­до­ва­ни­я неб­реж­нос­тью и низ­кой ква­ли­фи­ка­ци­ей свар­щи­ка и дру­ги­ми на­ру­ше­ни­ями тех­но­ло­ги­чес­ко­го про­цес­са. К де­фек­там этой груп­пы от­но­сят­ся не­со­от­вет­с­т­вие швов рас­чет­ным раз­ме­рам, неп­ро­ва­ры, под­ре­зы, про­жо­ги, нап­лы­вы, не­за­ва­рен­ные кра­те­ры и др.

Де­фек­ты свар­ных швов яв­ля­ют­ся след­с­т­ви­ем неп­ра­виль­но­го вы­бора или на­ру­ше­ния тех­но­ло­ги­чес­ко­го про­цес­са, при­ме­не­ния не­ка­чес­т­вен­ных сва­роч­ных ма­те­ри­алов и низ­кой ква­ли­фи­ка­ции свар­щи­ка.

Де­фек­ты раз­де­ля­ют­ся на внеш­ние и внут­рен­ни­е.

К внеш­ним от­но­сят­ся: на­ру­ше­ние ус­та­нов­лен­ных раз­ме­ров и фор­мы шва, неп­ро­вар, под­рез зоны сп­лав­ле­ни­я, по­вер­х­нос­т­ное окис­ле­ни­е, про­жог, нап­лыв, по­вер­х­нос­т­ные по­ры, не­за­ва­рен­ные кра­те­ры и тре­щи­ны на по­вер­х­нос­ти шва. К внут­рен­ним де­фек­там от­но­сят­ся: внут­рен­ние по­ры, не­ме­тал­ли­чес­кие вк­лю­че­ни­я, неп­ро­вар и внут­рен­ние тре­щи­ны.

На­ру­ше­ние ус­та­нов­лен­ных раз­ме­ров и фор­мы шва вы­ра­жа­ет­ся в не­пол­но­мер­нос­ти ши­ри­ны и вы­со­ты шва, в чрез­мер­ном уси­ле­нии и рез­ких пе­ре­хо­дах от ос­нов­но­го ме­тал­ла к нап­лав­лен­но­му. Эти де­фек­ты при руч­ной свар­ке яв­ля­ют­ся ре­зуль­та­том низ­кой ква­ли­фи­ка­ции свар­щи­ка, пло­хой под­го­тов­ки сва­ри­ва­емых кро­мок, неп­ра­виль­но­го вы­бо­ра сва­роч­но­го то­ка, низ­ко­го ка­чес­т­ва сбор­ки под свар­ку. Де­фек­ты фор­мы шва мо­гут быть и след­с­т­ви­ем ко­ле­ба­ния нап­ря­же­ния в се­ти.

Свар­ные со­еди­не­ния счи­та­ют ка­чес­т­вен­ны­ми, если они не име­ют не­до­пус­ти­мых де­фек­тов и их свой­с­т­ва удов­лет­во­ря­ют тре­бо­ва­ни­ям, предъяв­ля­емым к ним в со­от­вет­с­т­вии с ус­ло­ви­ями эк­с­п­лу­ата­ции свар­но­го узла или кон­с­т­рук­ци­и. Ка­чес­т­во свар­ных со­еди­не­ний кон­т­ро­ли­ру­ют сле­ду­ющи­ми ви­да­ми кон­т­ро­ля:

– предварительным, в про­цес­се ко­то­ро­го вы­пол­ня­ют про­вер­ку ка­чес­т­ва ис­ход­ныхма­те­ри­алов (свариваемого ме­тал­ла и сва­роч­ных ма­те­ри­алов), кон­т­роль под­го­тов­киде­та­лей под свар­ку и сбор­ку уз­лов, а так­же сос­то­яния ос­нас­т­ки, сва­роч­но­го обо­ру­до­ва­ния и при­бо­ров, ква­ли­фи­ка­ции сбор­щи­ков и свар­щи­ков; на ста­дии пред­ва­ри­тель­но­го кон­т­ро­ля вы­пол­ня­ют ис­пы­та­нияна сва­ри­ва­емос­ть, вк­лю­ча­ющие в себя ме­ха­ни­чес­кие ис­пы­та­ни­я, ме­тал­лог­ра­фи­чес­кие ис­с­ле­до­ва­ния свар­ных со­еди­не­ний и ис­пы­та­ния на соп­ро­тив­ля­емос­ть об­ра­зо­ва­нию го­ря­чих и хо­лод­ных тре­щин;

– текущим (в про­цес­се вы­пол­не­ния сва­роч­ных ра­бот), пре­дус­мат­ри­ва­ющим про­вер­ку соб­лю­де­ния тех­но­ло­гии свар­ки, за­чис­т­ки про­ме­жу­точ­ных швов, за­вар­ку кра­те­ров и т. д.;

– окончательным кон­т­ро­лем го­то­вых свар­ных кон­с­т­рук­ций, ко­то­рый про­во­дит­ся в со­от­вет­с­т­вии с тре­бо­ва­ни­ями, предъяв­ля­емы­ми к из­де­ли­ю.

Тру­до­ем­кос­ть кон­т­роль­ных опе­ра­ций мо­жет до­хо­дить до 30% об­щей тру­до­ем­кос­ти из­го­тов­ле­ния свар­ной кон­с­т­рук­ци­и.

После сварки сварные соединения, как правило, подвергают визуально-измерительному контролю. Осмотру подвергают сварной шов и околошовную зону. Обычно контроль проводят невооружённым глазом. При выявлении поверхностных дефектов размером меньше 0, 1 мм используют оптические устройства, например, лупу 4-7 кратного увеличения. Необходимость применения для визуального осмотра оптических приборов с указанием кратности их увеличения должна быть оговорена в технической документации на контроль.

При контроле недоступных для внешнего осмотра сварных соединений используют оптические приборы, например, эндоскоп на основе гибких светопроводящих трубок.

Если технологический процесс предусматривает механическую обработку сварных швов, то контроль выполняют и после её проведения.

При осмотре выявляют, как правило, поверхностные поры, трещины всех видов и направлений, наплывы, прожоги, свищи, подрезы, незаваренные кратеры, непровары и другие дефекты несплошности. Качество считается неудовлетворительным, если будут выявлены недопустимые дефекты.
Нормы допустимых дефектов указываются в НТД и приводятся на чертежах изделий. При отсутствии количественных показателей дефектов, контроль производят по эталонам или контрольным образцам. Такое сравнение целесообразно при анализе неравномерности и величины чешуек, зоны цветов побежалости, формы катета угловых швов и т.д.

При выявлении и исправлении недопустимых дефектов сварные соединения повторно подвергают контролю.

Не­пол­но­мер­нос­ть швов ус­т­ра­ня­ет­сянап­лав­кой до­пол­ни­тель­но­го слоя ме­тал­ла. При этом нап­лав­ля­емую по­вер­х­нос­тьне­об­хо­ди­мо тща­тель­но очис­тить до ме­тал­ли­чес­ко­го блес­ка аб­ра­зив­ным ин­с­т­ру­мен­том или ме­тал­ли­чес­кой щет­кой. Чрез­мер­ное уси­ле­ние шва ус­т­ра­ня­ют с по­мощью аб­ра­зив­но­го ин­с­т­ру­мен­та или пнев­ма­ти­чес­ко­го зу­би­ла.

Неп­ро­вар, кра­те­ры, по­рис­тос­ть и не­ме­тал­ли­чес­кие вк­лю­че­ния ус­т­ра­ня­ют пу­тем вы­руб­ки пнев­ма­ти­чес­ким зу­би­лом или рас­чис­т­ки аб­ра­зив­ным ин­с­т­ру­мен­том все­го де­фек­т­но­го учас­т­ка с пос­ле­ду­ющей за­вар­кой. Час­то при­ме­ня­ют вып­лав­ку де­фек­т­но­го учас­т­ка ре­за­ком по­вер­х­нос­т­ной кис­ло­род­ной или воз­душ­но-дуговой рез­ки.

Под­ре­зы за­ва­ри­ва­ют тон­ки­ми ва­ли­ко­вы­ми шва­ми. Нап­лы­вы ус­т­ра­ня­ют­ся об­ра­бот­кой аб­ра­зив­ным ин­с­т­ру­мен­том илис по­мощью пнев­ма­ти­чес­ко­го зу­би­ла.

На­руж­ные тре­щи­ны ус­т­ра­ня­ют­ся раз­дел­кой и пос­ле­ду­ющей за­вар­кой.

Для пре­дуп­реж­де­ния рас­п­рос­т­ра­не­ния тре­щи­ныпо кон­цам ее свер­лят от­вер­с­ти­я. Раз­дел­ку тре­щи­ны вы­пол­ня­ют зу­би­лом или ре­за­ком. Кром­ки раз­дел­ки за­чи­ща­ют от шла­ка, брызг ме­тал­ла, ока­ли­ны и за­ва­ри­ва­ют.Швы с внут­рен­ни­ми тре­щи­на­ми вы­ру­ба­юти за­ва­ри­ва­ют за­но­во. При на­ли­чии сет­ки тре­щин де­фек­т­ный учас­ток вы­ре­за­ют ивза­мен свар­кой нак­ла­ды­ва­ют зап­ла­ту.

Ультразвуковой контроль сварных соединений (УЗК) это неразрушающий контроль качества сварных соединений, проводимый в рамках строительной экспертизы металлоконструкций зданий и сооружений. Ультразвуковой контроль сварных соединений является эффективным способом выявления дефектов сварных швов и металлических изделий, залегающих на глубинах от 1-2 миллиметров до 6-10 метров. В сочетании с вихретоковым контролем качества сварных соединений данный метод позволяет выполнять весь комплекс работ по ультразвуковой диагностике сварных соединений и сокращает затраты на проведение строительной экспертизы металлоконструкций.

Вихретоковый контроль сварных соединений позволяет обнаруживать микротрещины на поверхности металлоконструкций и сварных соединений, выявлять степень износа и усталости металла в местах изгибов. Вихретоковый контроль сварных соединений дает более точные результаты по сравнению с капиллярным контролем сварных швов.

Ультразвуковой контроль сварных соединений проводится по ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые». Способ ультразвукового контроля сварного соединения устанавливается в технической документации.

Рисунок 10 - Контроль качества сварных соединений

Приемочный контроль включает проверку внешнего вида изделия и определение его размеров (визуальный контроль). Для ответственных сварных изделий проводят испытания. Испытания подразделяют на разрушающие и неразрушающие.

Неразрушающие испытания, часто называют физическими методами контроля. К ним относят: рентгенографический, ультразвуковой, контроль герметичности и др.

Неразрушающие испытания позволяют определить в сварных швах внутренние или сквозные дефекты, недоступные внешнему осмотру. Эти испытания косвенным образом характеризуют показатели работоспособности сварных изделий.

Разрушающие испытания позволяют оценить прямым путём показатели качества сварных изделий.

К разрушающим испытаниям относят: механические испытания; металлографический анализ и др.По результатам испытаний оформляется протокол, где указываются их результаты.