6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы контроля для газовой сварки

Сварка стальных газопроводов: контроль качества сварных соединений

Операционный контроль – это проверка качества во время реализации технологической операции и по её окончанию. В процессе подготовки к работе и сварке стальных газопроводов на соответствие стандартам ревизуют подготовку труб, правку концов, очистку, форму и размеры швов, число и расположение прихваток, порядок нанесения слоёв.

После дуговой или газовой сварки труб стыки подвергаются внешнему осмотру. Проверяется выполнение следующих условий:

  • Сварной шов и участки труб (≥ 20 мм) по обе стороны от шва требует отсутствия металлических брызг, окалины, шлака и прочих загрязнений.
  • Отсутствие прожогов, трещин, поверхностных пор, кратеров и глубоких подрезов.
  • Лёгкая выпуклость наплавленного металла по всей длине шва, плавный переход к металлу труб;
  • Соблюдение СНиП-овских норм на смешение кромок, ширину швов и размеры зазоров.

Сваренные стыки выборочно проверяются механическими испытаниями и физическими методами.
Для механических испытаний допустима сварка стыков из трубных отрезков. Механическими испытаниями контролируют допускные стыки, стыки внутренних и наземных газопроводов, стыки подземных газопроводов (соединённые газовой сваркой).

Для стыков, соединённых дуговой или газовой сваркой, устраивают испытания на статическое сплющивание, изгиб или растяжение. Неудовлетворительными следует считать следующие результаты:

  • Величина предела прочности (среднее арифметическое значение из испытаний одного вида стыков) на растяжение меньше нижнего предела прочности главного трубного металла.
  • Угол изгиба (среднее арифметическое значение): для дуговой сварки – меньше 120º; для газовой сварки – меньше 100º
  • Предел прочности или угол изгиба как минимум одного из трёх отобранных образцов на 10% меньше требуемого показателя.

Трубы с диаметром ≤ 50 мм проходят механические испытания на сплющивание (50% контрольной выборки) и растяжение (оставшиеся 50 %).

Сварной стык не проходит проверку на растяжение, если величина предела прочности на растяжение меньше нижнего предела прочности основного трубного металла. При испытании на сплющивание труба сжимается до возникновения первой трещины на шве. После измеряется величина просвета между рабочими поверхностями пресса. Она не должна превышать величину стенки трубы, умноженную на пять (5S).

К физическим методам относятся: радиографический и ультразвуковой. Первым методом проверяются допускные стыки. Обоими – стыки внутренних и наружных газопроводов.

Ультразвуковой метод обязательно дублируется радиографическим методом: ≥ 10% отобранных для проверки стыков проходят страхующий контроль. Если хоть один стык, проверенный радиографическим методом, дал неудовлетворительный результат – объём радиографического контроля повышают до 50%. При обнаружении дефектов, проверке радиографическим методом подлежат абсолютно все стыки, выполненные газосварщиком за календарный месяц и подвергнутые ультразвуковому контролю.

Выборку стыков на проверку формируют из сварных стоков наиболее худшего внешнего вида.
Отбраковке по результатам радиографической проверки подлежат стыки с:

  • Трещинами, кратерами, прожогами
  • Шлаковыми включениями и газовыми порами
  • Непроваром по разделке шва
  • Непроваром между валиками и в корне шва

Ультразвуковой метод призван не допустить к эксплуатации сварные соединения труб со стыками, имеющими дефекты длиной > 25 мм на 300 мм протяжённости шва (если длина соединения

Пороки сварных соединений и методы контроля сварки

Пороками сварных соединений называют такие недостатки их, которые снижают прочность соединения и, следовательно, надежность всей конструкции. Главными видами пороков сварных соединений являются непровар, неполномерный шов, пережог, проплавление и прожог, подрезы, наплывы, пористость, трещины.

Непровар. Непроварами называют отсутствие соединения между основным и наплавленным металлом или недостаточное проникновение наплавленного металла в основной.

Пример непровара показан на фиг. 395, а, б.

Причиной непровара при всех видах сварки может быть загрязнение поверхности свариваемых деталей, при дуговой и контактной сварке—недостаточная сила сварочного тока, при газовой — применение несоответствующего наконечника горелки, при газовой и дуговой — преждевременное введение в сварочную ванну присадочного материала или слишком большая скорость сварки. Непровар является наиболее серьезным дефектом сварных швов.

Неполномерный шов. Сварочный шов может оказаться ниже поверхности свариваемых листов. Недостаточное заполнение шва металлом называют иногда недоваром (фиг. 395, в). Причиной недовара при дуговой и газовой сварке является неравномерность скорости сварки или нарушение равномерности подачи присадочного материала. Неполномерный шов может быть легко исправлен дополнительной наплавкой.

Пережогом в сварочном деле называют сильное окисление наплавленного и прилегающего к нему основного металла; в результате пережога прочность шва понижается. Причиной пережога при газовой сварке является избыток кислорода, при дуговой — излишне длинная дуга. Пережог является результатом совершенно неправильного режима сварки и представляет собой такой же серьезный дефект, как и непровар.

Проплавление и прожог. Проплавлением называют сквозное расплавление основного металла при хорошем соединении свариваемых деталей. Причиной проплавления при всех видах сварки является избыток тепла, подводимого к месту сварки.

Читать еще:  Стяжка пола большой площади своими руками

Местное расплавление дугой основного металла, сопровождающееся образованием пустой полости или без образования таковой, называется прожогом. Прожоги наблюдаются при сварке деталей небольшой толщины.

Подрезы. Выплавление или выгорание металла по границам сварочного шва называют подрезом (фиг. 395, г). Подрез ослабляет прочность сварного соединения, особенно при динамической нагрузке. Причиной подрезов являются задержки дуги или пламени горелки на одном месте или неравномерность в подаче присадочного материала.

Наплывами называют отсутствие соединения между краем шва и основным металлом при наличии хорошего соединения во всей остальной части шва. Причиной наплывов может быть густоплавкость присадочного материала.

Пористостью сварного шва называют наличие в нем газовых пузырей, свищей, включения шлаков. Причиной пористости является загрязнение основного и присадочного материала.

Трещины вызываются большими внутренними напряжениями, возникающими в основном и наплавленном металле. Причиной больших внутренних напряжений может быть неправильное ведение сварки: отсутствие зазора между свариваемыми деталями, большое количество сварочных швов на небольшом участке металла, отсутствие подогрева и термической обработки для смягчения внутренних напряжений. В ряде случаев трещины можно исправить заваркой или перекрытием накладками, привариваемыми к изделию.

Кратерами называются углубления в сварочном шве при дуговой сварке. Причиной кратеров являются обрывы дуги. Незаваренные кратеры в середине швов, выполненных ручной или автоматической сваркой (вследствие обрыва дуги), являются так же серьезными дефектами, так как они могут служить очагами образования трещин в процессе работы сварной конструкции.

Методы контроля сварки

Технический контроль производства сварочных работ нельзя ограничивать оценкой степени доброкачественности уже выполненных работ, а следует распространять на самый процесс работы и даже на подготовку к ней. Поэтому при правильной постановке дела технический контроль должен быть предварительным, пооперационным — во время самого процесса сварки и приемочным— после окончания сварочных работ.

Предварительный контроль заключается в проверке качества основного и присадочного металла, обмазок и флюсов, проверке правильности разделки швов, точности совпадения кромок и соблюдения необходимых зазоров. К предварительному контролю относят также проверку квалификации сварщика.

Контроль во время процесса сварки (пооперационный). В процессе сварки необходимо следить за силой сварочного тока или применением соответствующих горелок, толщиной наплавленного слоя, за очисткой поверхности шва от окалины и шлака в случае наложения следующего слоя, за правильностью ведения процесса в целом.

Контроль по окончании работ. Для выявления дефектов сварки пользуются внешним осмотром, просвечиванием рентгеновскими лучами, магнитным методом, механическими испытаниями, металлографическими исследованиями.

Внешний осмотр. После прихватки и сварки изделия подвергают осмотру. Осмотром проверяют правильность размеров шва, а также его качество. В случае обнаружения мест, подозрительных в отношении трещин, такие места промывают спиртом и подвергают травлению 10%-ным водным раствором азотной кислоты, после чего поверхность шва принимает матовый вид. Подготовленная таким образом поверхность шва просматривается в лупу.

Просвечивание рентгеновскими лучами. Этот метод контроля основан на свойстве рентгеновских лучей неодинаково проникать через различную среду. В сварном шве рентгеновские лучи поглощаются металлом в большей мере, чем шлаковыми включениями, газовыми пузырями, трещинами; также чем толще слой металла, тем большее количество лучей поглощается им.

Различают два способа рентгеновского контроля — визуальный и фотографический. Первый заключается в наблюдении картины просвечивания на экране, второй — в фотографировании этой картины. Фотографический метод дает более надежный результат.

Доброкачественный шов дает ровное потемнение пленки, а различные дефекты создают отклонения от такого характера рентгенограммы; так, непровар обнаруживается резкостью границы между наплавленным и основным металлом; шлаковые включения и базовые пузыри выходят на негативе темнее основного металла и т. д.

На фиг. 396 показан рисунок рентгенограммы V-образного шва с непроваром в нижней части.

Рентгеновский контроль применяют в целях установления правильных режимов сварки деталей, дающих большой процент брака, а также в тех случаях, когда о качестве сварки трудно судить по наружному осмотру; целесообразно также применение этого метода контроля при опытной сварке сложных и особо ответственных деталей.

Длина просвечиваемого участка шва обычно не превышает 300 мм. В некоторых случаях требуется просвечивание рентгеном 10, 20% и более сварных швов данного изделия.

Магнитный контроль. При магнитном испытании сварочный шов покрывают бумагой, на которую насыпают порошок магнитного железа. При пропускании через исследуемое сварное соединение магнитного потока частицы порошка расположатся по направлению магнитных линий. В случае наличия в сварочном шве шлаковых включений, непровара, трещин сопротивление шва магнитному потоку в местах таких дефектов сварки будет больше, чем в сплошном металле, и распределение магнитных линий окажется неравномерным. Неравномерность распределения силовых линий в исследуемом материале отражается на распределении частиц порошка, находящегося на бумаге, и позволяет установить наличие в исследуемом шве дефектов.

Магнитный контроль производят также приборами, действие которых заключается в намагничивании исследуемого соединения электромагнитом. Наличие дефектов (непровар, шлаковые включения, газовые пузыри, трещины) отражается на степени намагничивания и улавливается по силе звука в телефонной трубке или по показанию стрелки прибора.

Читать еще:  Б у заборы из металла как купить

Магнитный контроль дает хороший результат в случае стыковых соединений листов толщиной до 25 мм; для швов внахлестку и тавровых его не применяют.

Механические испытания. Наплавленный металл и сварные швы подвергают испытаниям на растяжение, удар и изгиб, для чего готовят образцы, форма и размер которых должны соответствовать действующим ГОСТ. Механические испытания готовых изделий должны производиться под нагрузками, обеспечивающими необходимый запас прочности сварной детали при ее работе, но без излишних перегрузок. В результате нагрузок, значительно превышающих нагрузку детали в работе, могут возникать мелкие трещины, не различимые при испытании, но могущие повести к разрушению изделия в процессе его службы.

Сварные сосуды, котлы, трубопроводы испытывают на прочность гидравлическим давлением. Обнаруженные такими испытаниями неплотности не следует устранять подчеканкой, так как подчеканенные участки впоследствии быстро корродируют; участки шва с обнаруженными неплотностями необходимо вырубать, заваривать и подвергать новому испытанию.

Металлографический контроль. Рассмотрение макро- и микрошлифов металла сварного соединения позволяет судить о качестве сварного металла и выявить структуру переходных зон. Этим методом обнаруживают и все виды пороков сварки.

Систематически проводимый металлографический контроль является надежным средством для установления рационального режима сварки в определенных условиях производства сварочных работ.

Техника безопасности при сварочных работах

Техника безопасности при сварочных работах подробно регламентируется соответствующими инструкциями и правилами; мы остановимся лишь на главнейших и общих требованиях.

При газовой сварке необходимо правильное обращение с кислородными баллонами. Нельзя допускать баллоны к эксплуатации, если срок периодического испытания их уже наступил; этот срок должен быть указан клеймом, накладываемым технической инспекцией. Наполненные газом баллоны не должны подвергаться ударам и нагреву, так как возникающие при ударе искры могут вызвать взрыв баллона. Редуктор, навинчиваемый на кислородный баллон не должен иметь следов масла и жира. Нельзя допускать переноску баллонов на руках во избежание удара, если баллон уронят. Редуктор должен содержаться в чистоте, так как от трения частиц пыли, ржавчины также может возникнуть искра, которая приводит в атмосфере кислорода к возгоранию металла редуктора. Отогрев вентиля и редуктора можно производить только горячей водой или паром, не допуская применения пламени горелок.

Ацетиленовые генераторы необходимо содержать в чистоте и держать их на расстоянии не ближе 10 м от горелок. Подводящие газ шланги не должны пропускать газа. Водяной затвор должен быть всегда наполнен водой и находиться под постоянным наблюдением сварщика. Сварщик обязан следить за плотностью закрывания кранов горелки и не должен выпускать из рук или ставить куда-либо горящую горелку.

Все части электросварочных установок, находящиеся под напряжением, должны быть надежно заземлены медным проводом сечением не менее 6 мм 2 . Прикосновение голыми руками к токоведущим частям сварочной машины допускается только при выключении рубильника. При всех работах по электросварке внутри сосудов, цистерн и резервуаров рекомендуется пользоваться резиновыми ковриками или резиновыми галошами.

Для предохранения глаз от поражения действием световых лучей при газовой сварке необходимо пользоваться очками с защитными стеклами темного цвета; при дуговой сварке защитные стекла должны быть укреплены в щитке или шлеме, защищающем не только глаза, но и лицо сварщика от ожогов.

Для защиты от капель и брызг расплавленного металла сварщик должен пользоваться рукавицами и быть одетым в спецодежду, плотно прилегающую к телу.

В помещениях, предназначенных для сварочных работ, необходимо устраивать вентиляцию, гарантирующую отвод вредных газов, и нельзя допускать хранения легковоспламеняющихся материалов.

Рабочие, занятые очисткой швов от окалины и шлака, должны быть снабжены очками, предохраняющими глаза от засорения.

Нельзя допускать производства сварочных работ на изделиях, находящихся под давлением жидкости или газов.

Токоведущие сварочные провода и газовые шланги нельзя укладывать совместно.

Место производства сварочных работ необходимо ограждать перегородками или переносными щитками.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Контроль сварных соединений. Методы контроля дефектов сварки

1. Дефекты в сварных соединениях

Дефекты в сварных соединениях бывают двух типов: внешние и внутренние. К внешним дефектам относятся наплывы, подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры. К внутренним дефектам относятся скрытые трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения и др. (рис. 1).

Рис. 1. Виды дефектов в сварных соединениях: (а – г) – внешние дефекты: наплывы, подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры; (д – ж) – внутренние дефекты: скрытые трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения

На рис. 2 – 8 показаны схемы и фотографии дефектов в сварных соединениях.

Рис. 2. Продольная трещина сварного соединения

Рис. 3. Пористость в сварном шве

Рис. 4. Наплывы в сварном шве.

Читать еще:  Как устанавливать замок на межкомнатную дверь

Рис. 5. Макроструктура сварного шва (проплав)

Рис. 6. Трещины в сварном шве

Рис. 7. Кратер в сварном шве

Рис. 8. Подрезы в сварном шве

Качество сварных соединений обеспечивают предварительным контролем материалов и заготовок, текущим контролем за процессом сварки и приёмочным контролем готовых сварных изделий. В зависимости от нарушения целостности сварного соединения при контроле различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.

2. Таблица дефектов сварных швов и причины их возникновения

3. Методы контроля

При предварительном контроле основного и сварочных материалов устанавливают, удовлетворяют ли сертификатные данные в документах заводов-поставщиков требованиям, предъявляемым к материалам в соответствии с назначением и ответственностью сварных узлов и конструкций. Перед сборкой и сваркой заготовок проверяют, соответствуют ли их форма и габаритные размеры установленным, а также контролируют качество подготовки кромок и свариваемых поверхностей. При изготовлении ответственных конструкций сваривают контрольные образцы. Из них вырезают образцы для механических испытаний. По результатам испытаний оценивают качество основного и сварочных материалов, а также квалификацию сварщиков, допущенных к сварке данных конструкций.

При текущем контроле проверяют соблюдение сварщиками установленных параметров режимов сварки и исправность работы сварочного оборудования. Осматривают сварные швы для выявления внешних дефектов и замеряют их геометрические размеры. Замеченные отклонения устраняют непосредственно в процессе изготовления конструкций.

Готовые сварные соединения в зависимости от назначения и ответственности конструкции подвергают приёмочному контролю:

  • внешнему осмотру для выявления поверхностных дефектов;
  • обмеру сварных швов;
  • испытаниям на плотность;
  • магнитному контролю;
  • просвечиванию рентгеновским и гамма-излучениям, ультразвуком для выявлений внутренних дефектов (рис. 9)

Рис. 9. Методы контроля сварных соединений: а – рентгеновский; б – гамма-излучением; в – ультрозвуковой 1 – рентгеновская трубка; 2 – рентгеновские лучи; 3 – сварной шов; 4 – кассета с рентгеновской плёнкой; 5 – ампула с радиоактивным изотопом; 6 – свинцовый контейнер; 7 – гамма-лучи; 8 – сварное соединение; 9 – рентгеновская плёнка; 10 – кассета; 11 – сварное соединение; 12 – пьезометрический щуп; 13 – ультразвуковой дефектоскоп; 14 – осциллограф

На плотность испытывают ёмкости для хранения жидкостей, сосуды и трубопроводы, работающие при избыточном давлении, путём гидравлического и пневматического нагружения, с помощью течеискателей и керосином.

Магнитный контроль основан на намагничивании сварных соединений и обнаружения полей магнитного рассеяния на дефектных участках (рис. 10).

Рис. 10. Проверка качества сварных швов магнитной дефектоскопией

При контроле качества сварки магнитными дефектоскопами используется явление электромагнетизма. Прибор создает вокруг исследуемой области магнитное поле, поток линий которого, проходя через металл, искривляется в местах дефектов. Это искажение фиксируется определенными способами, из которых в сварочном производстве используются два – магнитопорошковый и магнитографический. При первом, на поверхность сварного соединения наносят сухой или влажный (в смеси с маслом, керосином или мыльным раствором) ферромагнитный порошок (например, железный), который скапливается в местах дефектов, свидетельствуя, таким образом, о наличие несплошностей.

Более совершенный магнитографический способ предполагает наложение на шов ферромагнитной ленты, на которой после пропускания ее через прибор проявляются имеющиеся дефекты (рис. 11).

Рис. 11. Проверка качества сварных швов магнитной дефектоскопией: 1 – магнит, 2 – сварной шов, 3 – дефект, 4 – магнитная пленка.

Магнитным способам контроля могут подвергаться только ферромагнитные металлы. Хромоникелевые стали, алюминий, медь, не являющиеся ферромагнетиками, магнитному контролю не подлежат.

Рентгеновское просвечивание основано на различном поглощении рентгеновского излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают с помощью специальных рентгеновских аппаратов. После проявления плёнки на ней фиксируют участки повышенного потемнения, которые соответствуют дефектным местам в сварном соединении. Вид и размер дефектов определяют сравнением плёнки с эталонными снимками (рис. 12).

Рис. 12. Выявление дефектов в сварных швах

Применяемые в промышленности рентгеновские аппараты позволяют просвечивать сварные соединения из стали толщиной 10 – 200 мм, алюминия до 300 мм, меди до 25 мм. При этом фиксируют дефекты, размеры которых составляют 2% толщины металла.

Просвечивание гамма-лучами (рис. 13) по сравнению с рентгеновским имеет ряд преимуществ. Благодаря портативности аппаратуры его можно применять в любых условиях (в цехах, полевых условиях, на монтаже и т.п.). Кроме того, просвечивание гамма-лучами – менее дорогостоящий способ.

Рис. 13. Просвечивания гамма-лучами сварных швов

Недостатком его является низкая чувствительность при просвечивании малых толщин (до 50 мм). На больших толщинах чувствительность такая же, как у рентгеновского метода.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. При встрече с поверхностью дефекта возникает отражённая ультразвуковая волна, дефект фиксируется на экране осциллографа.

Промышленные ультразвуковые дефектоскопы (рис. 14) позволяют обнаруживать дефекты на глубине 1 – 250мм. При этом можно выявлять дефекты с минимальной площадью (1 – 2 мм 2 ). С помощью ультразвукового метода можно выявить наличие дефекта и даже место его расположения, но нельзя установить его вид.

Рис. 14. Проверка сварных соединений трубопроводов

Источники:

http://antonio-merloni.ru/svarka-stalnyh-gazoprovodov-kontrol-kachestva-svarnyh-soedinenij
http://privetstudent.com/referaty/proizvodstvo/139-poroki-svarnyh-soedineniy-i-metody-kontrolya-svarki.html
http://extxe.com/21240/kontrol-svarnyh-soedinenij-metody-kontrolja-defektov-svarki/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector