5.6 Контроль качества сварных соединений

Качество продукции - это совокупность свойств продукции, которые обуславливают ее пригодность удовлетворять определенные нужды соответственно ее назначению. Показатели качества сварных соединений определяются той или другой совокупностью следующих свойств: прочностью, надежностью, отсутствием дефектов, структурой металла шва и около шовной зоны, коррозийной стойкостью и. т. г.

Управление качеством должно предусматривать контроль всех факторов, от которых зависит качество продукции. Основное влияние контроль должен делать именно на технологию производства, обеспечивая предупреждение дефектов и недостатков продукции. Контроль должен производиться по всем ниже перечисленным стадиям.

Контроль качества основного металла.

Проверка металла перед сваркой начинается с проверки наличия сертификата, где должны быть указаны механические свойства, пластические свойства, химический состав металла. При отсутствии сертификата проводится полная проверка металла и лишь после этого он запускается в производство. Металл перед сваркой должен быть проверен на свариваемость, перед сваркой все заготовки должны быть очищены от ржавчины, окалины, загрязнений, и проверены на отсутствие механических повреждений.

Контроль качества сварочных материалов.

Качество сварного соединения во многом зависит от качества сварочных материалов, поэтому каждую партию электродов, проволоки, баллоны с защитным газом перед началом сварки необходимо тщательно проверять. Сварочные материалы должны иметь сертификат, в котором должны быть указаны данные в соответствии с ГОСТ и паспорта [5].

Контроль качества сварочной проволоки.

Проволока поставляется в бухтах с металлической биркой, на которой должны быть указаны: завод-изготовитель, № плавки, марка проволоки. Также должен присутствовать сертификат на проволоку, в котором должны быть указаны: марка и диаметр проволоки, завод-изготовитель, № плавки, масса проволоки и ее химический состав. При поступлении партии проволоки проводится ее проверка на отсутствие окислов, следов смазки, грязи и если проволока не надлежащего качества ее подвергают механической или химической очистке.

Контроль качества газа.

Если газ поставляется в баллонах, то он должен иметь сертификат завода-поставщика с указанием ДСТУ, названия газа, % примесей, % влаги, даты выпуска. Использование баллонов, которые не имеют сертификатов, запрещено. Если сертификат имеется, то проверку делают только в тех случаях, когда при сварке возникают поры. Для предотвращения пор при сварке в защитных газах рекомендуются использовать осушители.

Контроль качества оборудования.

Данный вид контроля осуществляется в несколько этапов.

1.Контроль самим оператором производится каждый день , перед началом смены.

2.Один раз в неделю оборудование должно осматриваться мастером участка и должны делаться записи в журнале осмотра. Если в процессе осмотра выявлены серьезные недостатки, то дается заявка в группу механиков или электриков на их устранение. Работа на неисправном оборудовании запрещена.

3. Один раз в месяц производится профилактический контроль и ремонт оборудования группой механиков и электриков. Этот контроль производится по графику, утвержденному начальником цеха.

Контроль качества технологии.

Этот вид контроля предусматривает контроль за подготовкой заготовок, исправностью оснащения, необходимой, для сборки изделия, как по узловой, так и общей. Контроль заготовок производится выборочно и если выявленные важные отклонения, то проверяется вся партия. У сборочных и сварочных приспособлений проверяется исправность зажимных устройств, пригодность установочных поверхностей, исправность и пригодность медных. Проверяются режимы выполнения сварочных операций, т.е.: сварочный ток, напряжение на дуге, скорость сварки. Контроль проводится путем визуального наблюдения за приборами и внешним обзором свареного шва. При изготовлении особенно ответственных конструкций, а также при серийном и многосерийном производстве контроль ведется путем беспрерывной записи параметров режима с помощью самопишущих приборов.

Контроль квалификации сварщика или оператора.

Этот контроль производится на всех этапах производства свареной конструкции: заготовки, сборки, сваривание и контроля готовой продукции. С этой целью выполняется периодическая аттестация операторов, паспортизация сварщиков, сборщиков, дефектоскопистов. Порядок и сроки аттестации указаны в соответствующих документах, отраслевых нормативах или в соответствующих распоряжениях по цеху или предприятию. В процессе аттестации производится проверка теоретических знаний и практических навыков выполнения работы. Аттестация производится комиссией, которая создается приказом по предприятию или распоряжением по цеху и включает ведущих специалистов области.

Контроль готовой продукции.

В сварочном производстве для контроля готовой продукции используют 2 группы методов контроля: разрушающие и не разрушающие.

К неразрушающим методам контроля, относятся: контроль внешним осмотром, радиационный, акустический, магнитный, электромагнитный, ультразвуковой контроль, капиллярные методы контроля, а также контроль течешукачем и другие.

Для контроля качества проектируемого изделия используются контроль внешним осмотром и ультразвуковой контроль.

Контроль внешним обзором.

При внешнем обзоре проверяется качество подготовки и сборки заготовок под сваривание, качество выполнения швов в процессе сварки, качество готовых сварных конструкций.

Контроль качества заготовок и сборки изделий под сваривание предусматривает: контроль материалов, которые могут быть забракованы при наличии вмятин, заусениць, расслоений, окалины, ржавчины окислов и других дефектов. Особое внимание обращают на качество подготовки кромок под сборку и сваривание, чистоту подготовки кромок, соответствие зазоров, правильность обработки кромок, при этом используют шаблоны и универсальный инструмент. При многослойном сварке контроллер с помощью лупы, которая увеличивает в 10 раз проверяет каждый шов на правильность наложения валиков, на отсутствие дефектов, особенно если металл склонен к образованию трещин. Окончательный контроль внешним обзором производится на готовом изделии, при этом проверяются все сварочные швы для того, чтобы обеспечить отсутствие дефектов формы свареного шва.

Ультразвуковой контроль готовой продукции.

Методы ультразвукового контроля основаны на исследовании процесса распространения упругих колебаний с частотой 0,5-25 Мгц в контролируемых изделиях.

Соответственно общей схеме ультразвукового контроля сварки акустическое поле источника (излучателя) распространяется в объеме материала контролируемого изделия. При наличии дефекта акустическое поле изменяет свою структуру. За дефектом мается "тень" и поверхность дефекта отбивает ультразвуковые колебания. Регестрируя с помощью приемника ослабления акустической волны можно судить о наличии дефект в свареном шве. Для контроля качества сварных соединений используют три методи: теневой, зеркально-теневой и ехо-метод.

При теневом методе признаком выявления дефекта служит уменьшение интенсивности (амплитуды) ультразвуковой волны которая прошла через изделие от искателя, который излучает, к приемному. Искатели располагают на противоположных поверхностях изделия, которое позволяет применять этот метод только при наличии двух-постороннего доступа к изделию.

При зеркально теневом методе дефект обнаруживают по уменьшению интенсивности (амплитуды) отраженной от противоположной поверхности изделия ультразвуковой волны. Противоположную поверхность, которая зеркально отбивает ультразвук, называют донной поверхностью, а отраженный от нее импульс - донным он-пульсом.

При ехо-методе признаком выявления дефекта есть прием искателем ехо-импульса, отраженного от самого дефекта.

При любом методе контроля возможное использование двух искателей, один из которых выполняет функции излучения, а другой - приема. Такая схема включения искателей называется раздельной. В то же время при импульсном излучении для зеркально-теневого и эхо-методов возможное применение одного искателя, включенного по соединенной схеме, при которому тот самый искатель выполняет функции излучения зондирующих импульсов и приема эхо-сигналов.

Для контроля качества проектированного изделия используется ультразвуковой дефектоскоп. Он представляет собой прибор, предназначенный для излучения ультразвуковых колебаний, приема и регистрации отраженных сигналов, а также определение координат выявленных дефектов. Эхо-сигнали регистрируют, как правило по экрану электронно-лучевой трубки, на котором в определенном масштабе воспроизводится ход ультразвукового луча в контролируемом объекте. Если дефект расположен в зоне под поверхностью так, что эхо-сигнал от него возвращают раньше, чем закончилось излучение зондирующего импульса, то дефект не будет выявлен. Такую зону называют мертвой зоной. Прибор для контроля сварных соединений должен обеспечивать возможность непосредственного отсчета координат выявленных дефектов для разных типов искателей. Для контроля балки используют ультразвуковой дефектоскоп USIP 12 технические характеристики которого приведенные в таблицы 5.9.

Таблица 5.9 - Технические характеристики ультразвукового

дефектоскопа USIP 12 [5]

Параметры	Значение
Диапазон рабочих частот, Мгц: узкая полоса широкая полоса	0,15-1,5 1,0-25
Частота повторения зондируя импульсов, КГц	20
Питание	От сети
Масса, кг	16
Габариты (длина, ширина, высота)	360*195*450

Швы тавровых соединений контролируют эхо-методом по соединенной схеме. Наиболее целесообразное введение ультразвукового луча в шов через основной металл письма, которое приваривается, так как он позволяет проявить все виды внутренних дефектов в угловых тавровых швах и наиболее простой в реализации на практике. В ответственных тавровых соединениях как правило предусматривают полный провар в корне шва. Качество швов таких соединений может быть проконтролированная путем прозвучивания наплавленного металла однократно отраженным лучом. При этом непровар в корне шва более всего стойко оказывается искателем с углом призмы β=50°, а трещины, поры, шлаковые включения и непровары по кромке искателем с углом призмы β=40°.