Як виконується неруйнівний контроль зварних з’єднань?

Перша електрозварювання, як повноцінна технологія, з’явилася ще на початку 19-го століття. І дуже скоро майстра зрозуміли, що недостатньо просто дотримуватися технологію, щоб з’єднання вийшло якісним. Тому в робочий процес був впроваджений візуальний контроль, як один з найпростіших. Але з часом виявилося, що за допомогою візуального контролю неможливо виявити приховані дефекти.

Так виникла необхідність в застосуванні інших методів контролю. Бажано таких, які не будуть змінювати внутрішню структуру металу і погіршувати його якісні характеристики. Незабаром такі методи були розроблені, і їх назвали неруйнівними. Згодом на кожному виробництві з’явилася своя лабораторія неруйнівного контролю, завдяки якій вдається виявити всі дефекти, приховані від очей. У цій статті ми детально розповімо, які існують методи неруйнівного контролю зварних з’єднань.

Основні дефекти

Для початку визначимося, які дефекти можна виявити за допомогою неруйнівного контролю.

Дефекти можуть бути зовнішніми і внутрішніми. До зовнішніх дефектів відносяться тріщини, відколи, надрізи, пропали. При цьому головними причинами утворення таких дефектів є або нерівномірне охолодження металу, або непроварені ділянки шва. До внутрішніх дефектів прийнято відносити утворення пор і газових включень в зварювальному з’єднанні. Причина їх виникнення – окислення металу і коливання внутрішнього тиску.

Види неруйнівного контролю зварних швів

Перш ніж ви дізнаєтеся про сучасні види неруйнівного контролю ми розповімо вам про історичні способи. Найстаріший тип неруйнівного контролю – це звірка готового шва з еталоном. Спочатку на окремій деталі варився так званий еталонний шов, який на думку майстрів був якісним, і з ним потім звіряли всі наступні роботи. Як ви розумієте, цей метод дуже спірне, оскільки заснований на суб’єктивній думці зварника. Зовсім скоро стало зрозуміло, що даний метод контролю не дозволяє належним чином оцінити якість шва.

Читайте також: Всі якою розраховує поліпшити якість 

Але технології не стояли на місці, і незабаром з’явилися більш досконалі методи контролю якості. Серед найбільш вживаних виділимо візуально-вимірювальний, радіографічний, ультразвуковий і капілярний контроль. Далі ми окремо розповімо про кожен метод.

Візуально-вимірювальний контроль

Візуально вимірювальний контроль – найпростіший метод контролю, заснований на візуальному оглянути зварного шва і / або за допомогою додаткових інструментів (лінійок, луп та ін.). Цей метод самий економічно вигідний, оскільки не потрібне використання дорогого устаткування і пошук висококваліфікованих контролерів. При належному підході зварників просто навчають даного типу контролю, і вони виконують його самостійно в процесі і після зварювання.

Для новачків випускаються спеціальні кейси, де зібрані основні інструменти, і докладна інструкція, як проводити візуально-вимірювальний контроль. Але є у такого методу істотний недолік – людський фактор. Тут весь контроль виконує людина, а це значить, що він може просто не помітити дефект в силу своєї недосвідченості, поганого самопочуття або ще яких-небудь суб’єктивних причин. Тут ми не будемо детально все описувати, оскільки присвятили темі візуального контролю окрему статтю, прочитайте її.

Радиографический контроль

Радиографический (або радіаційний) контроль – метод контролю якості, суть якого полягає в проходженні рентгенівських променів крізь метал. Якщо промені проходять безперешкодно, значить є приховані дефекти. Якщо дефектів немає або вони незначні, то промені просто розчиняються в металі.

Для фіксації результату використовуються спеціальні плівки, на яких потім роблять рентгенівський знімок. Плівки покриті спеціальною речовиною, що реагує на рентгенівські промені. А вони все одно залишаються. Навіть якщо дефектів немає, оскільки метал не повністю поглинає випромінювання. В результаті ми завжди отримуємо знімок, де можна чітко побачити наявність або відсутність дефектів.

Рентгенографія дуже ефективна, але вимагає дуже відповідального підходу до роботи. Оскільки пов’язана з ризиком для здоров’я. До того ж, рентгенівські промені здатні заряджати повітря електрикою, що може призвести до нещасних випадків. Цьому методу контролю ми також присвятили окремий матеріал, в ньому ви прочитаєте більше подробиць, дізнаєтеся принцип роботи рентгенографії.

ультразвуковий контроль

Ультразвуковий контроль дуже схожий на радіографічний, тільки замість рентгенівських променів тут використовується ультразвук. Звукові коливання, проходячи через метал, і повертаючись назад можуть видозмінюватися, якщо зустрінуть на шляху будь-якої внутрішній дефект. Всі ці зміни фіксуються за допомогою спеціального обладнання – дефектоскопа. Ключові параметри, на які дивиться контролер – це швидкість проходження ультразвуку і ступінь його ослаблення, коли сигнал повертається назад.

Даний контроль зварних швів відносно точний і інформативний, він дозволяє виявити всі типи внутрішніх дефектів, позначити їх розмір і місце розташування. Але ультразвуковий контроль вимагає дорогого устаткування і досвідчених контролерів, не можна довірити цю роботу зварнику в якості додаткової обов’язки. З цієї причини дефектоскоп використовується тільки на великих підприємствах. Але малі виробництва частіше застосовують капілярний контроль, про який ми поговоримо далі.

капілярний контроль

Як ми писали вище, капілярний контроль часто використовується на невеликих виробництвах. І це не дивно, адже він не вимагає використання важкої дорогої техніки або наявності якихось особливих знань. Справедливості заради, навіть на великому виробництві не завжди є необхідність проведення складного контролю, досить капілярного. Що це за метод? Які його особливості? Всі подробиці нижче.

Отже, капілярний контроль – метод контролю якості із застосуванням спеціальних рідин (їх також називають пенетранта). Ці рідини відрізняються високу проникаючу здатність, тобто здатні затікати навіть в найменші вм’ятини й тріщини. Вони також можуть бути пофарбовані в яскраві кольори для їх швидкого розпізнавання.

Суть методу проста: пенетрант наносять на поверхню зварного з’єднання і чекають, поки рідина рівномірно розподілиться. Якщо на шві є дефекти, то рідина проникне в них і дефект стане більш помітним. На жаль, за допомогою такого методу можна виявити приховані несправності, але тріщини легко виявляються. До того ж, за допомогою цього методу можна дізнатися не тільки місце розташування тріщини, але і її розмір.

Найчастіше контролер оглядає місця передбачуваного наявність дефектів за допомогою лупи, але їли тріщини занадто маленькі, то можуть використовуватися мікроскопи.

Перед проведенням контролю поверхню металу потрібно очистити від забруднень. Рідина наносять за допомогою пензлика або пульверизатора. Якщо деталь маленька, то її можна просто занурити в ємність з пенетратной рідиною.

Зараз виробники пропонують величезну кількість рідин для виявлення зовнішніх дефектів, у них може відрізнятися не тільки ціна і упаковка, але і склад. Досвідчені контролери рекомендують підбирати рідини, які будуть візуально збільшувати дефект. Тобто, сам дефект може бути незначних розмірів, але рідина візуально повинна збільшувати його в розмірах. Це покращує точність виявлення дефекту і в цілому спрощує роботу.

Слід зазначити, що в роботі використовується два типи рідини Одна називається індикатором, оскільки вказує на місце розташування дефекту, а друга називається проявником, оскільки з її допомогою видаляють індикатор і дізнаються про реальні розміри тріщини.

Найчастіше в якості індикатора застосовується гаряче масло, фарба або рідини з флуоресцентними властивостями (ті, що буквально світяться в темряві). А в якості проявника часто використовують вапняне молочко або бензол.

замість висновку

Методи контролю, описані в даній статті, застосовуються на виробництвах будь-якого масштабу: від дрібних приватних майстерень до великомасштабних заводів з міжнародним статусом. Завдяки таким методам можна зробити контроль будь-якої складності, наприклад, неруйнівний контроль зварних з’єднань трубопроводів, по яких тече газ або нафту.

Звичайно, в таких випадках неруйнівного контролю може застосовуватися в сукупності з іншими методами, які називаються руйнують. Але в будь-якому випадку жодне виробництво не обходиться без неруйнівного контролю. А ви застосовуєте подібні методи у своїй практиці? Розкажіть про це в коментарях. Бажаємо успіху в роботі!

Ссылка на основную публикацию