8. Возможные дефекты работы, причины, пути устранения.

Дефекты по внешнему осмотру сварных соединений упора тупикового должны быть исправлены следующим образом:

а) чрезмерные усиления сварных швов должны удаляться механическим способом, недостаточные усиления должны исправляться подваркой с предварительной зачисткой шва;

б) наплывы следует снять механическим способом и, в случае необходимости, подварить;

в) подрезы подвариваются с предварительной зачисткой места подварки швами нормального сечения;

г) незаплавленные кратеры и пористость на поверхности шва следует снять до здорового металла без оставления острых углов и подварить;

д) несплошности (свищи) в сварных соединениях допускается устранять путем выбора механическим способом места дефекта до здорового металла с последующей заваркой. Заварка дефектного места без предварительной разделки шва запрещается.

е) сквозные прожоги или непровары в корневом слое, выполненном ручной или автоматической аргонодуговой сваркой, исправляют ручной или аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки соответствующей марки.

Форма выборки в поперечном сечении должна быть чашеобразная с углом скоса кромок 12-15°.

Ширина разделки должна быть равна ширине шва +1,0-1,5 мм на сторону.

Выборку дефектного металла следует производить абразивным инструментом или воздушно-дуговой сваркой с дальнейшей Механической обработкой на глубину не менее 1 мм.

Перед исправлением стыков с трещинами необходимо определить с применением неразрушающего контроля границы (концы) трещин. По границам (концам) трещин следует выполнить сверления диаметром 2-3 мм, после чего должен быть удален дефектный металл. Полноту удаления дефекта необходимо проверить травлением поверхности выборки раствором азотной кислоты, магнитопорошковой или цветной дефектоскопией.

При ремонте местной подваркой с предварительным удалением дефектного металла (для трещин – после определения их протяженности) концы выборки необходимо вывести плавно на поверхность элемента.

Перед ремонтной заваркой участок стыка следует подогреть до температуры 100-150°С. Корневые слои шва следует варить электродами диаметром 2,5-3 мм. Последующие слои следует наплавлять электродами диаметром 3-4 мм.

Все сварочные работы, включая прихватку и наплавку, должны выполняться ручной дуговой сваркой электродами d 2-4 мм.

Выборку протяженностью до 300 мм варить на проход. Свыше 300 мм до 1000 мм в нижней части кольцевого шва и на продольных швах сварку вести от центра к краям; при вертикальном и потолочном положении сварку вести обратно-ступенчатым швом.

В случае необходимости выборки дефектов по всему сечению кольцевого шва сварку его производить обратно-ступенчатым швом, предварительно разделив все кольцо на участки 300 мм.

9. Контроль сварочных соединений.

Ультразвуковой метод контроля основан на способности ультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух упругих 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.

Ультразвуковые колебания – это механические колебания упругой среды, частота которых лежит за порогом слышимости человеческого уха, т. е. более 2000 Гц. Для ультразвукового контроля применяют колебания частотой 0,5-10 МГц.

Распространяются колебания в однородных материалах по относительно прямым линиям, а на границе раздела двух разнородных материалов (поры, трещины и проч.) происходит их отражение.

Излучение и прием (регистрация) ультразвуковых колебаний производятся электроакустическими преобразователями приборов, а сами приборы называются ультразвуковыми дефектоскопами. Такая аппаратура в нашей стране появилась лишь в 1957 г., а сам способ использования ультразвуковых колебаний для дефектоскопии был впервые в мире предложен нашим соотечественником С.Я. Соколовым в 1928 г.

Основой преобразователей обычно является определенный керамический материал, обладающий пьезоэлектрическим эффектом. Пьезоэлектрический эффект проявляется в том, что пьезоэлектрическая пластина (из титаната бария, цирконат-титаната свинца и др.) под действием подведенного к ней переменного электрического потенциала начинает изменять свою толщину и колебаться, механически вибрировать и направлять пучок колебаний перпендикулярно плоскости пластины, а под влиянием механических деформаций на противоположных поверхностях пьезоэлектрической пластины возникают электрические заряды – переменный электрический ток, который передается на соответствующие регистрирующие приборы.

Проникновение ультразвуковых колебаний в контролируемое изделие происходит тогда, когда удаляется воздух, находящийся между контактирующими поверхностями излучателя и изделия. Для этого между ними устанавливают акустический контакт путем нанесения на поверхность контролируемого изделия слоя минерального масла, солидола, технического глицерина, воды и др.

Рис. 3. Схема эхо-импульсного метода

Процесс распространения ультразвука в теле является волновым, он создает упругие колебания.

Излучатели и приемники ультразвуковых волн называются пьезопреобразователями. Пьезопластина может работать и как излучатель и как приемник. Для озвучивания сварных изделий употребляют в основном эхоимпульсный контроль. Эхо-метод заключается в озвучивании изделий короткими импульсами ультразвука и регистрации эхосигналов, отраженных от дефекта к приемнику. Признаком дефекта является появление импульса на экране. Эхоимпульсный метод называют иногда еще методом эхолокации.

Контроль качества основного металла. Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата, который посылают заводы – поставщики вместе с партией металла необходимо произвести наружный осмотр установить механические свойства и химический состав металла.

При наружном осмотре проверяют отсутствие на металле окалины, ржавчины, трещин и прочих дефектов.

Предварительная проверка металла с целью обнаружения дефектов поверхности – необходимое и обязательная операция, благодаря которой можно предупредить применение некачественного металла при сварке изделия.

Механическое свойства основного металла определяют испытаниями стандартных образцов на машинах для растяжения, пессах и копрах в соответствии с ГОСТ 1497-73 металла методы испытания на растяжения.

Контроль качества сварочной проволоки: на проволоку стальную наплавочную устанавливают марку и диаметр сварочной проволоки, химический состав правило приемки и методы испытания, требования к упаковке, маркировки, транспортированию и хранению.

Каждая бухта сварочной проволоки должна иметь металлическую бирку на которой указано наименование и товарный знак предприятия – изготовителя сварочную проволоку, на которой нет документации подвергают тщательному контролю.

Контроль качества электрода. При сварке конструкции, в чертежах которых указан тип электрода, нельзя применять электрод, не имеющий сертификата. Электрод без сертификата проверяют на прочность покрытия и сварочные свойства определяют так же механические свойства металла шва и сварочного соединения выполненного электрода из проверяемой партией.

Контроль качества флюсов. Флюс проверяют на однородность по внешнему виду, определяют его механический состав, размер зерна, объем массу и влажность.

Контроль заготовок. Перед поступлением заготовок на сборку проверяют чистоту поверхности металла, и габариты качества подготовки кромок.

Контроль сборки: собранному контролируют: зазор между кромками, притупление и угол раскрытия для стыковых соединений: ширину нахлестки и зазор между местами для нахлесточных соединений.

Контроль качества сварочного оборудования и приборов. Проверяют исправность контрольно-измерительных приборов, надежность контактов и изоляции правильность подключения сварочной дуги, исправность замкнутых устройств, электрододержателя, сварочных горелок, редукторов, проводов.

Контроль технологического процесса сварки: перед тем как преступить к сварке, сварщик знакомится с технологическими картами, в которых указаны последовательность операций, диаметр и марка применяемых электродов, режимы сварки и требуемые размеры сварных швов. Не соблюдения порядка наложение швов может вызвать значительную деформацию.