Визуальный контроль сварных швов: суть проведения и поэтапный порядок

По мере совершенствования технологий выполнения сварочных работ снижаются риски образования разного рода дефектов и отклонений от нормативных параметров. Тем не менее полностью исключить риски получения некачественных соединений не позволяют даже автоматические и роботизированные аппараты для сварки. Поэтому, независимо от примененной технологии производства сварочных операций, после ее исполнения реализуется процедура комплексной проверки качества швов. Метод визуального контроля является начальным этапом в рамках общего процесса сварочной дефектовки.

Основные положения

Визуальный контроль сварных соединений

Контроль сварочных соединений следует понимать как технологическую процедуру, которая может выполняться на разных этапах производственного процесса, но в любом случае его следует осуществлять в соответствии с нормативными указаниями. К основным принципам данной операции относятся:

  • Контроль выполняется применительно к деталям, заготовкам и готовым изделиям с целью определения соответствия данного объекта проектным характеристикам.
  • При выполнении контроля должен учитываться текущий статус объекта исследования, особенности структурных и размерных параметров.
  • К проверке допускается только квалифицированный персонал, знакомый с техническими правилами визуального контроля по ГОСТу Р ЕН 13018-2014. Кроме того, зрение непосредственных участников проверки должно удовлетворять требованиям стандарта ИСО 9712.
  • В процессе выполнения операций контроля целевой объект не должен подвергаться разрушению и механическому воздействию, которое в принципе может повлечь изменения в структуре материала и его эксплуатационных характеристиках.

Принципы и задачи метода

Суть данного метода контроля заключается в исследовании поверхностей целевых объектов путем внешнего осмотра. На начальном уровне оператор изучает зону сварного шва, используя собственное зрение, но могут применяться и специальные технические устройства. Например, оптические приборы дают возможность исследования поверхностей в условиях приближения и акцентирования зоны путем светового излучения. Это дает возможность не просто визуального контроля, но и фиксации определенных параметров уже выявленного дефекта.

В результате осмотра должна сформироваться дефектологическая карта с указанием мест повреждения, изъянов и отклонений в месте сварного соединения. На основе полученных данных производится доработка шва или утилизация детали в зависимости от возможностей восстановления участка.

Целевые дефекты для выявления

Брак сварного соединения

К основным дефектам и отклонениям сварного шва, которые выявляются при внешнем контроле, относятся:

  • Непровары. Неплотность или частичное несхождение поверхностей двух деталей из-за недостаточно расплавленных кромок.
  • Вогнутости. Напротив, был допущен чрезмерный проплав корня сварного шва, в результате чего деформировалась структура основы. В данном случае визуальный контроль лишь фиксирует факт наличия дефекта, а его характеристики выявляются методами внутреннего неразрушающего контроля.
  • Подрезы. Углубление, идущее по линии сплава. Допускается из-за неправильного направления дуги при сварке или по причине внешнего механического повреждения.
  • Выпуклости. Обычно формируются из-за неправильной подачи защитной газовой смеси или при нарушении температурного режима в ходе расплава.

Применяемый инструмент контроля

На базовом уровне применяются простейшие средства визуального осмотра, среди которых лупы, штангенциркули, линейки и угольники. К специализированным аппаратам для профессионального контроля можно отнести вихретоковые и ультразвуковые толщиномеры, которые дают представление о размерных параметрах дефектов.

Широко применяются при визуальном контроле и шаблоны, по которым и без конкретных замеров можно определить отклонения характеристик шва от нормативных значений. Таким способом сравнения обычно определяются формы зазоров, кромок и собранных деталей для последующего соединения. Специально для определения степени волнистости и шероховатости поверхности задействуют профилографы-профилометры.

Шаблоны для контроля сварных швов

Особенности лазерного визуального контроля

И человеческое зрение, и возможности оптических приборов имеют свои ограничения при исследовании поверхностей с повышенной точностью наблюдения. Наиболее же эффективным средством глубинного визуального контроля сварных соединений является система лазерного сканирования с высокоточной камерой. Такие аппараты позволяют делать трехмерные графические снимки участков наблюдения с моментальным вычислением погрешностей шва. То есть в режиме оперативного анализа составляет карта дефектов в виде компьютерной модели.

Причем устройство не просто дает необходимый перечень исходных параметров для последующего анализа, а в зависимости от заложенных алгоритмов обработки данных может самостоятельно классифицировать соединение на основе геометрических показателей, вида дефекта и т. д. Модуль сканирования с микропроцессором выносит решение о возможностях дальнейшего использования детали с учетом тяжести обнаруженных отклонений от нормы.

Подготовка места проведения контроля

Согласно нормативам, работы производятся на стационарном участке, снабженном специальными платформами, стендами и столами для размещения исследуемого объекта и оборудования. Нередко контроль осуществляется в пределах производственного участка, что обусловлено минимизацией логистических издержек при перемещении деталей от непосредственного места выполнения сварки до зоны контроля. В этом случае особое внимание уделяется ограждениям от участка, где выполняются технологические операции. Место для исследования подбирается и с учетом санитарно-экологической обстановки, что особенно касается предприятий химической и металлургической промышленности.

Чем лучше освещен рабочий участок, тем точнее будет результаты визуально-измерительного контроля сварных швов. Освещение должно быть достаточно ярким для надежного исследования контролируемой поверхности, но не превышать в показателе интенсивности свечения 500 Лк.

Подготовка к выполнению осмотра

Контроль качества сварных швов

Независимо от типа и характеристик исследуемого объекта, его поверхности должны быть соответствующим образом зачищены. Удалению подлежат любые инородные покрытия, не входящие в естественную структуру шва. Это касается окалины, краски, грязи, следов ржавчины и оставшегося после сварки шлака. Не всегда к контролю допускаются и объекты, поверхности которых имеют цвета побежалости. Если контролируемая поверхность относится к частям работающего оборудования, то агрегат необходимо остановить на время исследований.

Как правило, это относится к технологическому оборудованию, прошедшему ремонт сваркой. Речь идет о системах вентиляции, охлаждения, компрессорных установках и т. д. Особое внимание при подготовке отводится инструментальному комплекту визуального контроля и расходным материалам, которые будут задействоваться в ходе работы. Инструменты должны быть соответствующим образом настроены, откалиброваны, проверены на работоспособность и точность показаний.

Порядок проведения входного контроля

Первый этап внешнего контроля в рамках производственного процесса, который ставит целью проверку заготовок и деталей перед сборочными операциями. На этой стадии выявляются трещины, закаты, забоины, расслоения и раковины сварных швов, которые несовместимы с требованиями дальнейших технологических операций. Согласно инструкции по визуальному контролю на этапе входного осмотра, длина участков, которые можно проверять без вспомогательного оборудования, может составлять не более 100 мм.

В ином случае задействуются измерительные приборы, позволяющие в поточном режиме фиксировать геометрические параметры дефектов. К слову, помимо непосредственно сварных швов, на этом этапе может оцениваться состояние кромок деталей, которые еще будут собираться посредством сварки.

Измерение и контроль сварных швов

Учет контролируемых параметров после сварки

Основной этап работ по визуальному осмотру деталей, который производится после завершения сборки конструкций путем термической сварки. Основным объектом исследования является наплавка в виде готового соединения. Как правило, производится послойный визуальный контроль сварных швов с фиксацией поверхностных дефектов. Если нет возможности точного выявления и оценки параметров свищей, трещин и признаков разрушения валика шва, то выполняется внутренний анализ структуры с подключением радиационной или ультразвуковой аппаратуры.

Измеряемые параметры при контроле

С точки зрения требований к технологической сборке металлических деталей и конструкций, в большей степени важна не фиксация самого факта наличия дефекта, а его размерные показатели. В соответствии с инструкцией по визуальному и измерительному контролю, при комплексном исследовании должны регистрироваться следующие величины:

  • Ширина, длина и глубина шва.
  • Размер выпуклости шва.
  • Параметры сколов, трещин и раковин.
  • Глубина подреза.
  • Катет углового шва.
  • Длина несплошностей.

В индивидуальном порядке согласно проектным предписаниям может составляться и карта взаимного расположения швов. К примеру, соблюдение определенной дистанции между точками соединений нередко является условием обеспечения надежности всей конструкции, поэтому учет промежутков рассматривается как одна из первостепенных величин контроля.

Дефекты сварных швов

Контроль в рамках мероприятий по устранению дефектов

В процессе ремонта дефектных швов и при восстановлении поврежденной структуры металлических деталей также выполняются контролирующие операции, к целям которых относится:

  • Отслеживание полноты устранения дефекта.
  • Выявление новых дефектов, вызванных применением средств коррекции структуры шва.
  • Контроль общей формы дефектного участка.
  • Контроль чистоты участка – в частности, отслеживание загрязнений места соединения маслом, продуктами коррозии, технической пылью и т.д.

Также визуальный метод контроля позволяет удерживать в нормативных рамках параметры механических операций, требующихся для исправления структуры сварного соединения. В частности, контролируется глубина выборки дефектного шва, ширина зоны зачистки, величина разделки кромок, углы скосов и т.д.

Регистрация результатов

Данные контроля заносятся в специальный журнал учета, после чего составляется документация в виде акта, протокола или заключения по итогам проведенного обследования. При выполнении визуального контроля качества на поверхности целевого участка также ставится маркировка с указанием результатов проведенной проверки. Например, это может быть клеймо с допуском к дальнейшим технологическим операциям в рамках производственного процесса. В ином случае заготовка отправляется на ремонт или доработку.

Заключение

Инструмент для визуального контроля сварных швов

Технологии организации и проведения контрольно-проверочных операций применительно к твердотельным деталям и материалам постоянно совершенствуются, позволяя без повреждений объекта исследования выявлять его мельчайшие дефекты. Тем не менее до сих пор активно применяются простейшие способы визуального осмотра, существенно ограниченные в возможностях точечного контроля.

Данная практика действительно несравнима по степени эффективности с современными средствами неразрушающегося внутреннего анализа тех же сварных швов. Но, как отмечается в инструкции по визуальному и измерительному контролю, внешний осмотр затрагивает лишь наиболее выраженные дефекты поверхности, часть которых можно ликвидировать без применения специализированных аппаратов и расходных материалов. Иными словами, с минимальными затратами на организацию контрольно-технических мероприятий выявляется наиболее грубый брак. Далее заготовка отправляется на следующие этапы более точного контроля, требующего применения специализированных магнитных, рентгеновских и ультразвуковых аппаратов, которые нецелесообразно использовать при первичном контроле явных поверхностных дефектов.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Добавить смайл
  • :smile:
  • :wink:
  • :frowning:
  • :stuck_out_tongue_winking_eye:
  • :smirk:
  • :open_mouth:
  • :grinning:
  • :pensive:
  • :relaxed:
  • :heart:
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 8
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.