Аккредитованная строительная лаборатория
+7 495 414 12 00
заказать звонок

Неразрушающий контроль сварных швов

📅 2020-07-29 🙎 Айронкон-Лаб

Впервые электросварка появилась еще в 19 веке, и с того времени технология не перестает совершенствоваться и развиваться. Но, даже при условии выполнения норм технологического процесса, никто не способен гарантировать стопроцентное качество и надежность сварного шва. Если соединение имеет дефекты, присутствует риск нестабильности конструкции. Поэтому качество сварных швов нужно контролировать. И для этого используют разные методы неразрушающего контроля.

Первый неразрушающий метод – это поверхностный осмотр. Брак определяют визуально, но только тот, который находится на поверхности. Для выявления изъянов внутри соединения применяют другие методики, которые определяют даже скрытые недостатки.

Какие дефекты выявляют методы неразрушающего контроля

Изъяны на швах образуются из-за нарушения технологии сварки. С помощью методов неразрушающего контроля сварных соединений выявляют дефекты разного характера, например:

  • Образующиеся при завышении тока или поддержании длинной дуги подрезы.
  • Непровары, которые возникают при использовании заниженных токов, высокой скорости ведения электрода или недостаточного зазора между кромками элементов.
  • Возникающие при сварке завышенным током с небольшой скоростью прожоги.
  • Поры, появляющиеся внутри шва из-за быстрого охлаждения или влаги, которая попадает с непросушенных электродов, некачественно очищенных кромок в расплавленный металл.
  • Кратеры, проявляющиеся при неправильном завершении соединения или обрыве дуги.
  • Скрытые и наружные трещины, образующиеся при неравномерном остывании расплавленного металла. Чтобы предотвратить возникновение такого дефекта, основной металл нужно предварительно подогреть.
  • Остатки частиц шлака, которые не успевают всплыть при быстром охлаждении соединения. Часто это происходит при сварке малым током с высокой скоростью.

Метод неразрушающего контроля используют для определения дефектов путем испытания образца в лабораторных или полевых условиях. При этом характеристики конструкций не портятся, изделия не разрушаются и сохраняют все свои свойства.

Сфера применения неразрушающих методик

Технологии неразрушающего контроля применяют в разных областях:

  • Машиностроение. Здесь важна способность конструкций выдерживать динамические нагрузки. На этот параметр напрямую влияет качество сварных соединений.
  • Строительство. Здесь преобладают статические нагрузки. Многолетняя эксплуатация зданий, сооружений, мостов возможна только при условии надежного соединения металлоконструкций и арматуры.
  • Массовое производство. Контроль сварных швов – гарантия увеличения спроса на продукцию и подтверждение ее качества.

Сварные швы должны быть надежны, герметичны, равномерны. Дефектоскопия позволяет определить качество соединений и исключить неприятные последствия их несоответствия установленным требованиям.

Методы неразрушающего контроля сварных швов: виды и особенности

Самый первый метод дефектоскопии – это сравнение качества шва с эталонными образцами. Сначала на образцовой детали специалист делал качественное (по его мнению) соединение, по которому сверяли остальные швы. Позднее выяснилось, что у данной методики есть один огромный минус – качество шва определяется только субъективным мнением сварщика. В итоге, ненадежность этого способа послужила стимулом к развитию других технологий. О них мы и поговорим далее.

Капиллярный метод неразрушающего контроля

Капиллярный способ применяют преимущественно на небольших производствах, так как для такого контроля не требуется дорогостоящее оборудование. Не потребуются и специфические знания. Случается, что и на больших производствах необходимость сложной проверки отсутствует, тогда тоже обращаются к капиллярным испытаниям.

Суть метода заключается в использовании веществ-пенетрантов, находящихся в жидком состоянии. Растворы наносят на шов, и они проникают даже в самые микроскопические дефекты, которые окрашиваются в яркие цвета. Поэтому выявить вмятины, трещины не представляет сложностей. Помимо места локализации изъяна, также можно определить его форму и размер. Но скрытые дефекты этот метод не выявит.

Для определения мелких недостатков и более тщательного осмотра контролер использует микроскоп или лупу. Перед нанесением раствора на шов поверхность соединений зачищают, убирают загрязнения. Пенетранты наносят баллоном-распылителем или кистью. Если деталь небольшая, ее погружают в раствор.

Вещества для выявления внешних изъянов различаются по составу, цене. Есть растворы, которые визуально увеличивают дефект, поэтому его легче обнаружить. При контроле применяют два вида растворов. Это:

  • индикатор, им обнаруживают дефект;
  • проявитель, им удаляют индикатор для определения размера изъяна.

В качестве индикатора используют флуоресцентные краски, масло, которое нагревают до высоких температур. В качестве проявителя – слабый раствор извести, бензол.

Магнитный метод неразрушающего контроля

Суть методики состоит в образовании магнитного поля в зоне, которая подвергается контролю. Если дефекты отсутствуют, силовые линии остаются ровные. Если недостатки есть, линии изгибаются там, где нарушена структура металла. Выполняют магнитную дефектоскопию двумя способами. Это:

  • графический, при котором искажения регистрирует специальный прибор;
  • использование порошка железа, который скапливается в местах наличия дефектов на диагностируемом участке.

Радиографический способ

Радиографический контроль – это облучение металла рентгеновскими аппаратами. Если дефекты, невидимые глазу, в соединении присутствуют, лучи пройдут насквозь. Если пустоты и другие изъяны отсутствуют, способность проникновения рентгеновских лучей снизится.

Проекция образца фиксируется на радиографической пленке, которая покрыта химическим составом, реагирующим на рентгеновское излучение.

На четкость снимка не влияют толщина металла, расстояние, качество пленки. Но, к сожалению, высокоточная методика не лишена недостатков. Важно придерживаться техники безопасности при использовании радиографии. Даже малейшая халатность при соблюдении мер предосторожности может привести к плачевным последствиям – облучение дозами радиации опасно для здоровья и жизни. К тому же, рентгеновские лучи электризуют воздух, поэтому из помещения, где проводится контроль, важно удалить все электроприборы.

Визуально-измерительная методика

Это наиболее доступный и дешевый способ проверки сварного соединения. Основан он на визуальном осмотре внешней поверхности шва с применением измерительной линейки, лупы и других инструментов. Специальное оборудование или особые знания для такого контроля не нужны. Но и назвать метод высокоточным вряд ли можно. Инструкция по проведению визуально-измерительной диагностики и инструменты для ее выполнения есть в наборах начинающих сварщиков. Учтите, что из-за отсутствия опыта и специального оборудования можно упустить из вида довольно серьезные, но скрытые дефекты.

Ультразвуковой контроль (УЗК)

Метод ультразвуковой дефектоскопии схож с радиографическим, но он безопасен для здоровья человека, т.к. вместо рентгеновского излучения через металл пропускают ультразвуковые волны.

Ультразвук проходит через сварочный шов и, сталкиваясь с дефектом, видоизменяется – отражается от его поверхности. Изменения регистрирует ультразвуковой дефектоскоп. При работе с аппаратом контролер учитывает скорость прохождения ультразвука и показатели угасания в обратном направлении движения излучения.

С помощью ультразвуковой методики получают условную точность и целостную визуальную информацию. Способ выявляет все типы дефектов, определяет их локализацию, размеры. Но для применения УЗ-контроля потребуется дорогостоящее оборудование и специфические навыки, поэтому без помощи аккредитованной строительной лаборатории здесь не обойтись.

Заключение

Каждый метод неразрушающего контроля сварных швов, описанный в статье, имеет свои преимущества и недостатки. Применяют дефектоскопию в частных мастерских, на больших предприятиях, строительных объектах. С помощью методик можно провести тестирование соединений любой сложности.

Чтобы получить достоверные результаты, доверить испытания следует специалистам. Аккредитованная строительная лаборатория IRONCON выполнит исследования любого характера в лабораторных и полевых условиях. Сотрудники организации подберут подходящие методы для конкретного заказа. Полученные результаты фиксируются в заключении, где дается точная оценка выявленным дефектам.

По вопросам сотрудничества обратитесь к операторам. Контакты – на сайте.