Способы контроля качества сварных швов

Контроль качества сварных соединений включает три этапа:

• Предварительный контроль — проверка основного металла, электродов, флюсов, присадочной проволоки, защитных газов и т. п., а также качества сборки, подготовки под сварку, состояния сварочной аппаратуры, квалификации сварщика.
• Контроль в процессе сварки — проверка правильности выбранного режима, соблюдения технологии и т. д.
• Окончательный контроль качества сварного соединения осуществляют способами, которые приведены ниже.
• Внешний осмотр, которым определяют видимые дефекты.

Механические испытания сварных соединений. Испытания производят в соответствии с ГОСТ 6996-66. Методика определения размеров образцов, требования, предъявляемые к оборудованию для испытаний, условия проведения испытаний и подсчет результатов должны соответствовать:

• при испытании на статическое растяжение при нормальной температуре — ГОСТ 1497-73, при пониженной температуре — ГОСТ 11150-65, при повышенной температуре — ГОСТ 9651-73;
• при испытании на ударный изгиб (ударную вязкость) при нормальной температуре — ГОСТ 9454-60, при пониженной — ГОСТ 9455-60, при повышенной — ГОСТ 9456-60;
• при измерении твердости — ГОСТ 2999-59, ГОСТ 9013-59 и ГОСТ 9012-59.

Гидравлическое испытание при давлении, на 25-50% превышающем рабочее.

Пневматическое испытание наполнением контролируемой емкости сжатым воздухом.

Вакуумным способом с применением вакуумной камеры из прозрачного оргстекла.

Испытание керосином, способным проникать через неплотности шва.

Испытание аммиаком. Испытуемые швы покрывают бумажной или марлевой лентой, пропитанной 5%-ным водным раствором азотнокислой ртути или фенолфталеином. В изделие нагнетают воздух в смеси с аммиаком до определенного давления. Проходя через неплотности шва, аммиак оставляет на бумаге черные (раствор азотнокислой ртути) или красные (фенолфталеин) пятна.

Испытание с помощью течеискателей. Применяют гелиевые или галоидные течеискатели.

При контроле гелиевым течеискателем внутри испытуемого сосуда создают глубокий вакуум, а снаружи сварные швы обдувают смесью воздуха с гелием. Через неплотности гелий проникает внутрь сосуда, а затем в течеискатель, оборудованный аппаратурой для его обнаружения.

Металлографические исследования. С помощью металлографического анализа проверяют качество структуры металла сварного соединения.

В зависимости от степени увеличения рассматривают макро- и микроструктуру с увеличением соответственно в 2-10 и 100-500 раз.

Просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами. Рентгеновские лучи обладают значительной проникающей способностью и действуют на фотопленку подобно световым.

Выпускаются переносные рентгеновские установки РУП-60-20-1, РУП-120-5-1, РУП-150-10-1, РУП-200-5-1, РУП-400-5-1, РУП-1000-2-1 для просвечивания стальных изделий толщиной до 200 мм и алюминиевых — до 550 мм.

Просвечивание гамма-лучами. Для выявления внутренних дефектов применяют гамма-лучи, возникающие при самопроизвольном распаде некоторых элементов (радий, уран). Для контроля сварных швов используют искусственные радиоактивные вещества (изотопы), например кобальт-60, цезий-137 и др. Гамма-излучатели хранятся в специальных защитных контейнерах; работа с ними регламентируется инструкциями и правилами санитарной инспекции.

Изотопы действуют в течение более или менее длительного времени, например: кобальт — 60-5,24 года, цезий — 137-33 года, европий — 152-12,7 года, тулий — 170-129 дней и т. д.

Выпускаются передвижные установки с гамма-излучателями: ГУП-Со-0,5-1, ГУП-Со-5-1, ГУП-Сs-2-1 н др.

Ультразвуковой метод контроля. Этот метод контроля основан на способности ультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух сред, обладающих разными акустическими свойствами.

Отразившись от нижней поверхности изделия, ультразвук возвратится, будет принят датчиком, преобразован в электрические колебания и подан на экран электронно-лучевой трубки.

При наличии дефектов ультразвуковые колебания исказятся: это будет видно на экране электронно-лучевой трубки, где появится всплеск искажение. По характеру и размерам искажений определяют виды и размеры дефектов.

Магнитографический способ контроля. Сущность способа основана на использовании магнитного рассеяния, возникающего над дефектом при намагничивании проверяемого изделия. При наличии в шве дефекта магнитный поток будет огибать его, создавая магнитный поток рассеяния.

Эти потоки преобразуются в электрические сигналы на экране осциллографа; по характеру сигнала определяют дефект.

Люминесцентный способ контроля. Основан на свойстве некоторых веществ (люминофоров) светиться при действии ультрафиолетовых лучей. Этот способ применяют для обнаружения поверхностных дефектов, например мельчайших трещин.

Перед контролем участок шва очищают от загрязнений и наносят на него жидкий раствор люминофора. После выдержки в течение 10-15 мин раствор смывают, изделие сушат и облучают ультрафиолетовыми лучами в затемненном помещении. По свечению оставшегося в шве раствора обнаруживают дефектные места.