Методы контроля сварочных работ

 Каркасно-панельные деревянные  здания обладают большим энергосбережением,  чем кирпичные, газобетонные, рубленные  и, как кирпичные или газобетонные, они не требуют круглогодичного  отопления.

 Стоимость строительства  каркасного дома "под ключ" в нашей компании составляет 350-450 у.е. за 1 м2. Срок возведения каркасного дома на вашем участке – 3 месяца. Цена связана с вариантами комплектации дома, такими как внешняя или внутренняя отделка, инженерные коммуникации, энергосберегающие стеклопакеты, различные виды кровли, пристройки и т.д.

 Намного дешевле обойдется  и баня, выполненная по каркасно-панельной  технологии. На нее и древесины  пойдет не так много, и с  фундаментом забот будет меньше, поскольку при использовании  эффективного утеплителя (обычно  применяется минеральная вата) стены  такой бани будут легкими.

 Возводятся стены бани  на основе жесткого деревянного  каркаса. Их устанавливают на фундамент и обшивают половой доской (снаружи – сосновыми или еловыми), заполнив пространство между обшивками утеплителем. При работе используются оцинкованные гвозди. Дополнительно снаружи стены покрывают олифой и окрашивают.

 Безусловное достоинство  каркасных стен бани - отсутствие  осадки.

 

3. Методы контроля сварочных работ.

Современные технологические  процессы изготовления продукции машиностроения в большинстве случаев сопровождаются использованием различных способов сварки. Совершенствование их или  применение новых способов соединений только частично решает проблему повышения  качества изготовляемых конструкций, так как даже при хорошо отработанной технологии сварки возможны различного рода дефекты, приводящие к снижению надежности и долговечности изделий. В связи с этим важное значение для повышения качества изготовляемых конструкций приобретают методы неразрушающего контроля.

В ряде отраслей промышленности неразрушающий контроль сварных  соединений выделен в самостоятельный  технологический процесс, так как  в большинстве случаев трудоемкость контроля соизмерима с трудоемкостью  процесса сварки. Затраты на контроль при изготовлении ряда конструкций  превосходят затраты на их сварку, а стоимость контрольных операций может достигать 25 — 35% общей стоимости конструкции. Это объясняется, прежде всего, тем, что уровень механизации и автоматизации сварочных работ достаточно высок (~ 35-40%), в то время как доля автоматизированного неразрушающего контроля незначительна (1-2%). Поэтому в настоящее время особое внимание обращают на ускоренное внедрение автоматизированных методов контроля качества сварных соединений.

Разработана и осуществляется специальная программа по внедрению  в сварочное производство современных  средств и методов неразрушающего контроля (акустической эмиссии, голографии, томографии и др.). Дальнейшее развитие получат и традиционные методы неразрушающего контроля. К таким методам относят  радиационную, ультразвуковую, магнитную  и капиллярную дефектоскопию, а  также испытания изделий на герметичность.

Следует отметить, что среди  перечисленных методов контроля нет такого, который гарантировал бы выявление всех дефектов сварки. Каждый из этих методов обладает своими преимуществами и недостатками. Например, при использовании радиационных методов контроля достаточно уверенно обнаруживают объемные дефекты небольшого размера (0,1 мм и более) и значительно  хуже - несплавления, трещины и стянутые непровары (~ 35-40%). Ультразвуковой метод, наоборот, более чувствителен к плоскостным дефектам и малоэффективен при контроле конструкций с дефектами в виде пор размером 1 мм и менее. Для выявления поверхностных дефектов применяют или капиллярный, или магнитные методы контроля.

Практика показывает, что  правильная организация процессов  контроля, а также умелое применение того или иного метода или сочетания  методов при контроле позволяют  с большой надежностью оценить  качество сварных соединений.

В своей работе я раскрываю  вопрос о методах контроля. В зависимости  от вида сварных соединений и условий  дальнейшей эксплуатации, изделия после  сварки подвергают соответствующему контролю. Сварные соединения подвергают проверке для определения возможных отклонений от технических условий, предъявляемых  данному виду изделий. Изделие считается  качественным, если отклонения не превышают  допустимые нормы.

 

Контроль сварных соединений может быть предварительным, когда  проверяют качество исходных материалов, подготовку свариваемых поверхностей, состояние оснастки и оборудования. К предварительному контролю относят  также сварку опытных образцов, которые  подвергают соответствующим испытаниям. При этом в зависимости от условий  эксплуатации опытные образы подвергают металлографическим исследованиям  и неразрушающим или разрушающим  методам контроля.

 

Под текущим контролем  понимают проверку соблюдения технологических  режимов, стабильность режимов сварки. При текущем контроле проверяют  качество наложения послойных швов и их зачистку. Окончательный контроль осуществляют в соответствии с техническими условиями. Дефекты, обнаруженные в  результате контроля, подлежат исправлению.

 

Механические испытания  обычно проводят для выяснения поведения  материала в определенном напряженном  состоянии. Такие испытания дают важную информацию о прочности и  пластичности металла. В дополнение к стандартным видам испытаний  может применяться специально разработанное  оборудование, воспроизводящее те или  иные специфические условия эксплуатации изделия. Механические испытания классифицируются по разным принципам. Наиболее распространена классификация по характеру изменения  нагрузки во времени. По этому принципу разделяют испытания на: статические, динамические и циклические (повторно-переменные.

 

1.Дефекты и контроль  качества сварных соединений. Общие  сведения и организация контроля

 

По ГОСТ 15467-79 качество продукции  есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных изделий зависит от соответствия материала техническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правильности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатационные свойства изделий можно только при условии точного выполнения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как производственных процессов, так и готовых изделий.

 

Наиболее ответственным  моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться  в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия.

 

Контроль процессов позволяет  предотвратить появление систематических  дефектов и особенно эффективен при  автоматизированной сварке (автоматическая и механизированная дуговая, электрошлаковая и др.). Существуют следующие способы контроля сварочных процессов.

 

Контроль по образцам технологических  проб. В этом случае периодически изготовляют  образцы соединений из материала  той же марки и толщины, что  и свариваемое изделие, и подвергают их всесторонней проверке: внешнему осмотру, испытаниям на прочность соединений, просвечиванию рентгеновскими лучами, металлографическому исследованию и т.д. с момента изготовления одного образца до момента изготовления следующего.

 

Контроль с использованием обобщающих параметров, имеющих прямую связь с качеством сварки, например использование дилатометрического эффекта в условиях точечной контактной сварки.

 

Контроль параметров режима сварки. Так как в большинстве  случаев определенных обобщающих параметров для процессов сварки плавлением нет, то на практике контролируют параметры, непосредственно определяющие режим  сварки. При дуговой сварке такими параметрами в первую очередь  являются сила тока, дуговое напряжение, скорость сварки, скорость подачи проволоки  и др.

 

Контроль изделий производят пооперационно или после окончания изготовления. Последним способом обычно контролируют несложные изделия. Качество выполнения сварки на изделии оценивают по наличию наружных или внутренних дефектов.

 

В зависимости от того, нарушается или не нарушается целостность сварного соединения при контроле, различают  неразрушающие и разрушающие  методы контроля.

 

В процессе образования сварных  соединений в металле шва и  зоне термического влияния могут  возникать различные отклонения от установленных норм и технических  требований, приводящие к ухудшению  работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида изделия. Такие  отклонения называют дефектами. Дефекты  сварных соединений различают по причинам возникновения и месту  их расположения (наружные и внутренние). В зависимости от причин возникновения  их можно разделить на две группы.

 

К первой группе относятся  дефекты, связанные с металлургическими  и тепловыми явлениями, происходящими  в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны  и остывания сварного соединения (горячие и холодные трещины в  металле шва и околошовной зоне, поры, шлаковые включения, неблагоприятные изменения 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, недостаточной квалификацией  сварщика и другими нарушениями  технологического процесса. К дефектам этой группы относятся несоответствия швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры и др. Виды дефектов приведены на рис. 1. Дефектами формы и размеров сварных швов являются их неполномерность, неравномерные ширина и высота, бугристость, седловины, перетяжки и т.п.

 

Рис. 1. Виды дефектов сварных  швов:

 

а - ослабление шва. б - неравномерность ширины, в - наплыв, г - подрез, с - непровар, с - трещины и поры, ж - внутренние трещины и поры, з - внутренний непровар, и - шлаковые включения

 

Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность  образования внутренних дефектов в  шве.

 

Подрезы представляют собой  продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле  вдоль края шва. Они возникают  в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых  швов является смещение электрода в  сторону вертикальной стенки. Это  вызывает значительный разогрев металла  вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения  сварного соединения и концентрации в нем напряжений, что может  явиться причиной разрушения.

 

Прожоги - это сквозные отверстия  в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образования могут  быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление  кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная  скорость сварки.

 

Непроваром называют местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Причины образования непроваров - плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке.

 

 

Трещины, также как и  непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов.

 

Шлаковые включения , представляющие собой вкрапления шлака в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений.

 

Газовые поры появляются в  сварных швах при недостаточной  полноте удаления газов при кристаллизации металла шва.

 

Контроль керосином основан  на физическом явлении капиллярности, которое заключается в способности  керосина подниматься по капиллярным  ходам - сквозным порам и трещинам.

 

Благодаря высокой проникающей  способности керосина обнаруживаются дефекты с поперечным размером 0,1 мм и менее.

 

Контроль аммиаком основан  на изменении окраски некоторых  индикаторов (раствор фенолфталеина, азотнокислой ртути) под воздействием щелочей. В качестве контролирующего  реагента применяется газ аммиак. При испытании на одну сторону  шва укладывают бумажную ленту, смоченную 5%-ным раствором индикатора, а  с другой стороны шов обрабатывают смесью аммиака с воздухом. Аммиак, проникая через неплотности сварного шва, окрашивает индикатор в местах залегания дефектов.

 

Контроль воздушным давлением (сжатым воздухом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, а также  резервуары, цистерны и т.п.

 

Контроль гидравлическим давлением применяют при проверке прочности и плотности различных  сосудов, котлов, паро-, водо- и газопроводов и других сварных конструкций, работающих под избыточным давлением.

 

Вакуумному контролю подвергают сварные швы, которые невозможно испытать керосином, воздухом или водой  и доступ к которым возможен только с одной стороны.

 

Его широко применяют при  проверке сварных швов днищ резервуаров, газгольдеров и других листовых конструкций. Сущность метода заключается в создании вакуума на одной стороне контролируемого  участка сварного шва и регистрации  на этой же стороне шва проникновения  воздуха через имеющиеся неплотности. Контроль ведется с помощью переносной вакуум-камеры, которую устанавливают на наиболее доступную сторону сварного соединения , предварительно смоченную мыльным раствором (рис. 2).

 

Рис. 2. Вакуумный контроль шва:

 

1 - вакуумметр, 2 - резиновое  уплотнение, 3 - мыльный раствор, 4 - камера.