Закінчення зварювальних робіт – це початок контролю якості зварних з'єднань. Адже зрозуміло, що від якості проведених робіт залежить довготермінова експлуатація збірної конструкції. Дефектоскопія зварних швів – це методи контролю зварних з'єднань. Їх кілька, тому варто розібратися в темі досконально.
Види контролю зварних з'єднань Існує видимі дефекти зварювального шва і невидимі (приховані). Перші легко можна побачити очима, деякі з них не дуже великі, але за допомогою лупи виявити їх не проблема. Друга група більш велика, і розташовуються такі дефекти всередині тіла зварного шва.
Виявити приховані дефекти можна двома способами. Спосіб перший – неруйнівний. Другий – руйнує. Перший варіант, за зрозумілих причин, використовується найчастіше. Неруйнівний спосіб контролю якості зварних швів У цій категорії кілька способів, що використовуються для перевірки якості зварних швів. • Візуальний огляд (зовнішній). • Магнітний контроль. • Дефектоскопія радіаційна.
• Ультразвукова. • Капілярна. • Контроль зварних з'єднань на проникність. Є й інші способи, але використовуються вони нечасто.
Візуальний огляд З допомогою зовнішнього огляду можна виявити не тільки видимі дефекти швів, але й невидимі. Приміром, нерівномірність шва по висоті і ширині говорить про те, що в процесі зварювання були переривання дуги. А це гарантія, що шов всередині має непровари.
Як правильно проводиться огляд. • Шов очищається від окалини, шлаку та крапель металу. • Потім його обробляють технічним спиртом. • Після ще одна обробка десятивідсотковим розчином азотної кислоти. Вона називається травлення. • Поверхня шва виходить чистою і матовою. На ній добре видно найдрібніші тріщини і пори.
Увага! Азотна кислота – матеріал, що роз'їдає метал. Тому після огляду металевий зварний шов треба обробити спиртом. Про лупі вже згадувалося. За допомогою цього інструменту можна виявити мізерні вади у вигляді тонких тріщин товщиною менше волосся, пережоги, дрібні підрізи та інші. До того ж за допомогою лупи можна проконтролювати – чи зростає тріщина чи ні. При огляді можна також користуватися штангенциркулем, шаблонами, лінійкою. Ними заміряють висоту і ширину шва, його рівне поздовжнє розташування.
Магнітний контроль зварних швів Магнітні методи дефектоскопії засновані на створенні магнітного поля, яке пронизує тіло зварного шва. Для цього використовується спеціальний апарат, принцип роботи якого вкладено явища електромагнетизму. Є два способи, як визначити дефект всередині з'єднання. 1. З використанням феромагнітного порошку, зазвичай це залізо. Його можна використовувати як в сухому вигляді, так і у вологому. У другому випадку залізний порошок змішують з маслом або керосином. Його посипають на шов, а з іншого боку встановлюють магніт. У місцях, де є дефекти, порошок буде збиратися.
2. З допомогою феромагнітної стрічки. Її укладають на шов, а з іншого боку встановлюють прилад. Усі дефекти, які виявляються у стику двох металевих заготовок, будуть відображатися на цій плівці. Цей варіант дефектоскопії зварних з'єднань можна використовувати для контролю тільки феромагнітних стиків. Кольорові метали, сталі з хромникелевим покриттям і інші таким способом не контролюються. Радіаційний контроль Це, по суті, рентгеноскопія. Тут використовуються дорогі прилади, так і гамма-випромінювання шкідливо для людини. Хоча це самий вірний варіант виявлення дефектів у зварювальному шві. Вони чітко видно на плівці.
Ультразвукова дефектоскопія Це ще один точний варіант виявлення вад у зварювальному шві. В його основі лежить властивість ультразвукових хвиль відбиватися від поверхні матеріалів або середовищ з різними густинами. Якщо зварний шов не має всередині себе дефектів, тобто, його щільність однорідна, то звукові хвилі пройдуть крізь нього без перешкод. Якщо всередині дефекти є, а це порожнини, наповнені газом, то всередині виходять дві різні середовища: метал і газ.
Тому ультразвук буде відбиватися від металевій площині пори або тріщини, і повернеться назад, відображаючись на датчику. Необхідно відзначити, що різні вади відображають хвилі по-різному. Тому можна підсумок дефектоскопії класифікувати. Це самий зручний і швидкий спосіб контролю зварних з'єднань трубопроводів, посудин та інших конструкцій. Єдиний у нього мінус – складність розшифрування отриманих сигналів, тому з такими приладами працюють тільки висококваліфіковані фахівці.
Капілярний контроль Методи контролю зварних швів капілярним способом засновані на властивостях деяких рідин проникати в тіло матеріалів з самим дрібних тріщинок і порах, структурним каналах (капілярах). Найголовніше, що цим способом можна контролювати будь-які матеріали, різної щільності, розмірів і форми. Неважливо, це метал (чорний або кольоровий), пластик, скло, кераміка і так далі. Проникаючі рідини просочуються в будь-які вади поверхні, а деякі з них, наприклад, гас, можуть проходити крізь досить товсті вироби наскрізь. І найголовніше, чим менше розмір дефекту і вище вбирання рідини, тим швидше протікає процес виявлення вади, тим глибше рідина проникає.
Сьогодні фахівці користуються декількома видами проникаючих рідин. Пенетранти З англійської це слово перекладається, як всмоктуючий. В даний час існує більше десятка складів пенетрантів (водні або на основі органічних рідин: гас, масла і так далі). Всі вони володіють малим поверхневим натягом і сильної кольоровою контрастністю, що дозволяє їх легко побачити. Тобто, суть методу така: наноситься пенетрант на поверхню зварювального шва, він проникає всередину, якщо є дефект, забарвлюється з цієї ж сторони після очищення нанесеного шару.
Сьогодні виробники пропонують різні проникаючі рідини з різним ефектом виявлення вадою. • Люмінесцентні. З назви зрозуміло, що до їх складу входять люмінесцентні добавки. Після нанесення такої рідини на шов потрібно посвітити на стик ультрафіолетовою лампою. Якщо дефект є, то люмінесцентні речовини будуть відсвічувати, і це буде видно. • Кольорові. До складу рідин входять спеціальні світяться барвники. Найчастіше це барвники яскраво-червоні. Вони добре видно навіть при денному світлі. Наносити таку рідину на шов, та якщо з іншого боку з'явилися червоні цятки, то дефект виявлений.
Є поділ пенетрантів по чутливості. Перший клас – це рідини, з допомогою яких можна визначити дефекти з поперечним розміром від 0,1 до 1,0 мікрона. Другий клас – до 0,5 мікрон. При цьому враховується, що глибина вади повинна перевершувати його ширину в десять разів. Наносити пенетранти можна будь-яким способом, сьогодні пропонуються балончики з цією рідиною. У комплект до них додаються очищувачі для зачищення дефектуемой поверхні і проявник, за допомогою якого виявляється проникнення пенетранта і показується малюнок.
Як це треба робити правильно. • Шов і околошовные ділянки необхідно добре очистити. Не можна використовувати механічні методи, вони можуть стати причиною занесення бруду в самі тріщини і пори. Використовують теплу воду або мильний розчин, останній етап – очищення очисником. • Іноді з'являється необхідність протравити поверхню шва. Головне після цього кислоту прибрати. • Вся поверхня висушується.
• Якщо контроль якості зварних з'єднань металоконструкцій або трубопроводів проводиться при мінусовій температурі, то сам шов перед нанесенням пенетрантів треба обробити етиловим спиртом. • Наноситься вбирає рідину, яку через 5-20 хвилин треба видалити. • Після чого наноситься проявник (індикатор), який дефектів зварного шва витягає пенетрант. Якщо дефект невеликий, то доведеться озброїтися лупою. Якщо ніяких змін на поверхні шва немає, то і дефектів немає.
Гас Цей спосіб можна позначити, як найпростіший і дешевий, але від цього ефективність його не знижується. Його проводять за цією технологією. • Очищають стик двох металевих заготовок від бруду та іржі з двох сторін шва. • З одного боку на шов наноситься крейдяний розчин (400 г на 1 л води). Необхідно дочекатися, щоб нанесений шар просох. • Із зворотного боку наноситься гас. Змочувати треба рясно в кілька підходів протягом 15 хвилин.
• Тепер потрібно спостерігати за стороною, де було завдано крейдяний розчин. Якщо з'явилися темні малюнки (плями, лінії), то значить, у зварювальному шві присутній дефект. Ці малюнки з часом будуть тільки розширюватися. Тут важливо точно визначити місця виходу гасу, тому після першого нанесення його на шов, потрібно відразу проводити спостереження. До речі, точки і дрібні цятки будуть говорити про наявність свищів, лінії – про наявність тріщин. Дуже ефективний цей метод при стикувальних варіантах з'єднання, наприклад, труба до труби. При зварюванні металів, покладених внапуск, він менш ефективний.
Методи контролю якості зварних з'єднань на проникність Здебільшого цей спосіб використовується для контролю ємностей і резервуарів, які виготовлені методом зварювання. Для цього можна використовувати гази або рідини, якими заповнюється посудину. Після чого всередині створюється надлишковий тиск, що виштовхує матеріали назовні. І якщо в місцях зварювання ємностей є дефекти, то рідина або газ тут же почнуть проходити через них. В залежності від того, який контрольний компонент використовується в перевірочному процесі, розрізняють чотири варіанти: гідравлічний, пневматичний, пневмогідравлічний і вакуумний. У першому випадку використовується рідина, у другому газ (навіть повітря), третій – комбінований. І четвертий – це створення всередині ємності вакууму, який через дефектні шви буде втягувати всередину резервуара забарвлюючі речовини, що наносяться на зовнішню сторону шва.
При пневматичному способі всередину посудини закачується газ, тиск якого перевищує номінальний в 1,5 рази. З зовнішньої сторони на шов наноситься мильний розчин. Бульбашки покажуть наявність дефектів. При гідравлічної дефектоскопії в посудину заливається рідина під тиском в 1,5 рази перевищує робочий, проводиться обстукування околошовного ділянки. Поява рідини говорить про наявність вади. Ось такі варіанти дефектоскопії трубопроводів, резервуарів і металоконструкцій сьогодні використовують для визначення якості зварного шва. Деякі з них досить складні і дорогі. Але основні прості, тому і часто використовуються.
