4.5 Исследование влияния квалификации сварщика на образование дефектности сварных соединений

Квалификация сварщика является одним из важнейших факторов, определяющих уровень качества сварных соединений. Среди некоторых специалистов существует точка зрения, что от квалификации сварщика полностью зависит уровень качества сварных соединений. Однако выполненные нами исследования показывают, что это далеко не так, хотя удельный вес его влияния на уровень качества сварных соединений, безусловно, значителен.

Количественная оценка влияния сварщика на уровень качества сварных соединений имеет очень важное, определяющее значение для представления всего процесса формирования и управления качеством сварки. Брак из-за низкой квалификации сварщика также приводит к специфическим дефектам. Эти дефекты генерируются основными причинами (отрицательными параметрами) по данному фактору – это низкий разряд, недостаточный опыт изготовления конкретных сварных соединений (тренированность и стаж работы), возраст, состояние здоровья, работоспособность и некоторые другие, менее значимые, см. табл. 4.19.

Таблица 4.19 – Основные параметры состояния фактора

«Квалификация сварщика»

Наименование фактора	№ параметра	Факторные параметры
Квалификация сварщика	1.1.	Разряд
	1.2.	Тренированность
	1.3.	Стаж
	1.4.	Возраст
	1.5	Состояние здоровья

Перед началом работ на объектах сварщики, как правило, должны проводить предобъектные тренировки. Положения контрольных сварных соединений при этом должны соответствовать тем, в которых сварщику предстоит выполнять производственные сварные соединения.

При сварке контрольных сварных соединений используются присадочные материалы (электроды, сварочная проволока, лента, флюс, газы и др.), регламентированные нормативными документами для сварки конкретным способом соединений из конкретной группы основного материала или конкретного сочетания основных материалов различных групп. Сварщик должен выполнить контрольные сварные соединения, по диаметру и толщине однотипные производственным.

При сварке контрольных сварных соединений сварщик должен выполнить все требования карты технологического процесса. Карты технологического процесса могут разрабатываться на группу однотипных сварных соединений или на конкретные сварные соединения. Карта технологического процесса на сварку контрольного соединения должна учитывать следующее:

- вид (способ) сварки должен соответствовать применяемому на производстве;

- присадочные или наплавочные материалы должны соответствовать рекомендуемым нормативными документами по сварке для вида (способа) сварки;

- комбинации основного и присадочного материалов должны соответствовать используемым в производстве;

- тип сварочного оборудования должен соответствовать применяемому на производстве;

- разделка кромок, режим сварки, порядок сварки, температура предварительного и сопутствующего подогрева и режим термической обработки при сварке контрольных сварных соединений должны соответствовать требованиям нормативных документов;

- время изготовления сварного шва контрольного сварного соединения не должно превышать времени его выполнения в производственных условиях.

Контролю неразрушающими методами подлежит каждое контрольное сварное соединение по всей его длине (периметру).

Визуальному и измерительному контролю подлежат все контрольные сварные соединения, выполненные сварщиком.

Контроль выполняют с целью выявления следующих дефектов:

- отступлений по размерам и форме швов от требований стандартов, чертежей, технических условий и инструкций по сварке изделий;

- смещения кромок свариваемых деталей;

- поверхностных трещин всех видов и направлений;

- наплывов, подрезов, прожогов, кратеров, непроваров, свищей, западаний между валиками, чешуйчатости, поверхностных включений и пор.

В таблице 4.20 представлены данные результатов исследований дефектности, генерируемой по причинам низкой квалификации сварщиков.

Вероятностных связей причин с количеством дефектов не выявлено. Однако и в этом случае легко просматривается важная статистическая связь структуры образуемой дефектности с ее причиной, см. рис. 4.6. Так, согласно формулы дефектности базовой совокупности (2.9) и формулы (4.3) структура дефектности по причинам фактора «Квалификация сварщика» выглядит следующим образом:

ПК₁ = П(0,9) + Ш(0,9) + Н(0,8) + Фш(1,5) + Пр(0,2);

ПК₂ = П(1,0) + Ш(1,0) + Н(0,8) + Фш(1,6) + Пр(0,3);

ПК₃ = П(0,9) + Ш(0,8) + Н(0,7) + Фш(1,5) + Пр(0,2);

ПК₄ = П(1,1) + Ш(1,0) + Н(0,8) + Фш(1,4) + Пр(0,3);

ПК₅ = П(1,2) + Ш(1,1) + Н(0,9) + Фш(1,6) + Пр(0,2);

Ф_КВ = П(1,0) + Ш(1,0) + Н(0,8) + Фш(1,5) + Пр(0,2),

где ПК₁ – разряд;

ПК₂ – тренированность;

ПК₃ – стаж;

ПК₄ – возраст;

ПК₅ – состояние здоровья;

Ф_КВ – структура дефектности по фактору.

Таблица 4.20 – Дефектность, выявленная по причинам фактора

«Квалификация сварщика»

Способ сварки	Сварено стыков, шт.	Проконтролировано участков L=300мм, шт.	Выявлено дефектов, шт.
			Поры и их скопления	Шлаковые включения	Непровары	Дефекты формы шва	Прочие
РДС	2100	5880	5240	5370	4790	7860	2250
РДС+СО2	2300	6210	5870	6120	5230	8340	2610
РДС+СО2+Аr	1850	5360	4820	4190	3750	7580	2170
РАДС	1550	4650	4230	3980	2780	6710	1940
Итого		22100	20160	19660	16550	30490	8970

Из диаграммы, представленной на рисунке 4.6, видно, что в структуре дефектности по причинам фактора «Квалификация сварщика» преобладают дефекты формы шва – по 1,5 на участке контроля, а также присутствуют основные технологические дефекты – поры и их скопления – 1,0; шлаковые включения – 1,0; непровары – 0,8 и прочие дефекты. Результаты исследования причин дефектности сварных соединений по фактору представлены в таблице 4.21. Видно, что доминирующими причинами являются тренированность изготовления конкретных сварных соединений – 33,7% , разряд – 24,8% и состояние здоровья сварщика – 17,8%. Анализ причин дефектности показывает, что с увеличением диаметров сварных соединений трубопроводов возрастает роль профессионализма сварщика – его разряд и полученное образование. Большой удельный вес тренированности сварщика объясняется прежде всего нарушением ритмичности сварочных работ, большими перерывами в изготовлении сварных соединениий конкретных типоразмеров, что влечет потерю навыков.

Д _шт/уч

1,6								Фш
1,4
1,2
1,0		П		Ш
0,8						Н
0,6
0,4
										Пр
0,2											Дефекты

0

Рисунок 4.6 – Структура дефектности, образующаяся по причинам