Методы контроля Ю.А.Дементьев Краевое государственное образовательное учреждение начального профессионального образования «Профессиональное училище 46»
Методы контроля Неразрушающий контроль качества сварных соединений. Разрушающий контроль качества сварных соединений.
Неразрушающий контроль Внешний осмотр и измерение сварных швов Внешний осмотр и измерение сварных швов Внешний осмотр и измерение сварных швов Внешний осмотр и измерение сварных швов Методы контроля плотности сварных швов: Методы контроля плотности сварных швов: Методы контроля плотности сварных швов: Методы контроля плотности сварных швов: Гидравлическое испытание. Гидравлическое испытание. Гидравлическое испытание. Гидравлическое испытание. Пневматическое испытание. Пневматическое испытание. Пневматическое испытание. Пневматическое испытание. Вакуум-испытание. Вакуум-испытание. Вакуум-испытание. Испытание керосином. Испытание керосином. Испытание керосином. Испытание керосином. Испытание аммиаком. Испытание аммиаком. Испытание аммиаком. Испытание аммиаком. Испытания с помощью течеискателей. Испытания с помощью течеискателей. Испытания с помощью течеискателей. Испытания с помощью течеискателей. Цветная дефектоскопия. Цветная дефектоскопия. Цветная дефектоскопия. Цветная дефектоскопия. Радиографический метод контроля. Радиографический метод контроля. Радиографический метод контроля. Радиографический метод контроля. Ультразвуковой метод контроля. Ультразвуковой метод контроля. Ультразвуковой метод контроля. Ультразвуковой метод контроля. Магнитографический метод контроля. Магнитографический метод контроля. Магнитографический метод контроля. Магнитографический метод контроля. Магнитопорошковый метод дефектоскопии. Магнитопорошковый метод дефектоскопии. Магнитопорошковый метод дефектоскопии. Магнитопорошковый метод дефектоскопии.
Разрушающий контроль сварного соединения Механические испытания сварных швов и изделий. Механические испытания сварных швов и изделий. Механические испытания сварных швов и изделий. Механические испытания сварных швов и изделий. Контроль твердости. Контроль твердости. Контроль твердости. Контроль твердости. Металлографические исследования сварных соединений. Металлографические исследования сварных соединений. Металлографические исследования сварных соединений. Металлографические исследования сварных соединений. Испытания на коррозию. Испытания на коррозию. Испытания на коррозию. Испытания на коррозию. Химический анализ. Химический анализ. Химический анализ. Химический анализ.
Внешний осмотр и измерение сварных швов Внешний осмотр и измерение сварных швов Выявляют: Выявляют: несоответствие шва требуемым геометрическим размерам. несоответствие шва требуемым геометрическим размерам. наплывы. наплывы. подрезы. подрезы. глубокие картеры. глубокие картеры. прожоги. прожоги. наружные трещины. наружные трещины. непровары. непровары. свищи и поры. свищи и поры. другие внешние дефекты. другие внешние дефекты. Размеры швов должны соответствовать указанным на чертеже. Не допускается какое бы то ни было уменьшение фактического размера шва по сравнению с заданным (номинальным) размером. Размеры швов должны соответствовать указанным на чертеже. Не допускается какое бы то ни было уменьшение фактического размера шва по сравнению с заданным (номинальным) размером. Контрольный шаблон, имеет вырезы под определенный размер шва и служит для определения катета углового шва, величины усиления и подрезов в стыковом шве (рис). Контрольный шаблон, имеет вырезы под определенный размер шва и служит для определения катета углового шва, величины усиления и подрезов в стыковом шве (рис).рис
Методы контроля плотности сварных швов Методы контроля плотности сварных швов Испытаниям на плотность подвергают емкости для горючего, масла, воды, трубопроводы, газгольдеры, паровые котлы и др. Испытаниям на плотность подвергают емкости для горючего, масла, воды, трубопроводы, газгольдеры, паровые котлы и др. Существует несколько методов контроля плотности сварных швов: Существует несколько методов контроля плотности сварных швов: Методы испытаний на непроницаемость и герметичность корпусов металлических судов регламентированы ГОСТ Методы испытаний на непроницаемость и герметичность корпусов металлических судов регламентированы ГОСТ Метод испытания металлических труб гидравлическим давлением ГОСТ Метод испытания металлических труб гидравлическим давлением ГОСТ Нормы и правила гидравлических и воздушных испытаний машин, механизмов, паровых котлов, сосудов и аппаратов судов указаны в ГОСТ Нормы и правила гидравлических и воздушных испытаний машин, механизмов, паровых котлов, сосудов и аппаратов судов указаны в ГОСТ
Гидравлическое испытание При этом методе испытания в сосуде после наполнения его водой или другой жидкостью с помощью насоса или гидравлического пресса создают избыточное давление. При этом методе испытания в сосуде после наполнения его водой или другой жидкостью с помощью насоса или гидравлического пресса создают избыточное давление. Давление при испытании обычно в 1,1... 1,5 раза больше рабочего. Давление при испытании обычно в 1,1... 1,5 раза больше рабочего. Давление определяют по проверенному и опломбированному манометру. Давление определяют по проверенному и опломбированному манометру. Испытываемый сосуд под давлением выдерживают в течение мин. Испытываемый сосуд под давлением выдерживают в течение мин. За это время швы осматривают на отсутствие подтекания, капель и отпотеваний. За это время швы осматривают на отсутствие подтекания, капель и отпотеваний. Испытания наливом воды выполняют для открытых сосудов, резервуаров для хранения нефти, газгольдеров. Испытания наливом воды выполняют для открытых сосудов, резервуаров для хранения нефти, газгольдеров. Время выдержки емкости, заполненной водой, до начала осмотра от ч и более. Время выдержки емкости, заполненной водой, до начала осмотра от ч и более. Подтекание воды обнаруживают по струйкам и отпотеванию, а также по снижению уровня воды. Подтекание воды обнаруживают по струйкам и отпотеванию, а также по снижению уровня воды. При испытании струей воды швы обливают из рукава. При испытании струей воды швы обливают из рукава. Неплотности определяют по появлению капель, струй или намокания швов с обратной стороны. Неплотности определяют по появлению капель, струй или намокания швов с обратной стороны.
Пневматическое испытание При пневматическим испытании сжатый газ (воздух, азот, инертные газы) или пар подают в испытываемый сосуд. При пневматическим испытании сжатый газ (воздух, азот, инертные газы) или пар подают в испытываемый сосуд. Сосуды небольшого объема погружают в ванну с водой, где по выходящим через неплотности в швах пузырькам газа обнаруживают дефектные места. Сосуды небольшого объема погружают в ванну с водой, где по выходящим через неплотности в швах пузырькам газа обнаруживают дефектные места. Более крупные сварные резервуары и трубопроводы испытывают путем смазывания сварных швов пенным раствором. Более крупные сварные резервуары и трубопроводы испытывают путем смазывания сварных швов пенным раствором. Наличие дефектов при испытании сосудов и трубопроводов определяют по падению давления при выдержке ч. Наличие дефектов при испытании сосудов и трубопроводов определяют по падению давления при выдержке ч. Испытательное давление ,2 рабочего. Испытательное давление ,2 рабочего. Крупногабаритные изделия можно также испытывать струей сжатого воздуха, подаваемого под давлением не менее 400 кПа перпендикулярно шву при расстоянии от конца рукава до поверхности шва не более 30 мм. Крупногабаритные изделия можно также испытывать струей сжатого воздуха, подаваемого под давлением не менее 400 кПа перпендикулярно шву при расстоянии от конца рукава до поверхности шва не более 30 мм. Неплотности шва определяют по пузырькам в пенном растворе, покрывающем обратную сторону шва. Неплотности шва определяют по пузырькам в пенном растворе, покрывающем обратную сторону шва.
Вакуум-испытание Участок шва, проверяемый на плотность, смачивают водным раствором мыла. Участок шва, проверяемый на плотность, смачивают водным раствором мыла. На шов устанавливают вакуум-камеру, представляющую собой коробку с открытым дном и прозрачной верхней крышкой. По контуру открытого дна вакуум-камера имеет резиновое уплотнение. Из камеры выкачивают воздух до разрежения, обеспечивающего перепад давлений кПа. На шов устанавливают вакуум-камеру, представляющую собой коробку с открытым дном и прозрачной верхней крышкой. По контуру открытого дна вакуум-камера имеет резиновое уплотнение. Из камеры выкачивают воздух до разрежения, обеспечивающего перепад давлений кПа. По вспениванию мыльного раствора, которое наблюдают через крышку, обнаруживают расположение дефектов. По вспениванию мыльного раствора, которое наблюдают через крышку, обнаруживают расположение дефектов. Если испытания проводят при отрицательных температурах, в состав эмульсии добавляют г хлористого калия или хлористого натрия. Если испытания проводят при отрицательных температурах, в состав эмульсии добавляют г хлористого калия или хлористого натрия.
Испытание керосином Этот метод испытания основан на явлении капиллярности. Такими капиллярными трубками являются сквозные поры и трещины в металле сварного шва. Этот метод испытания основан на явлении капиллярности. Такими капиллярными трубками являются сквозные поры и трещины в металле сварного шва. –При этом испытании одну сторону стыкового шва покрывают водным раствором мела ( г мела или каолина на 1 л воды), после высыхания раствора другую сторону смачивают керосином. –О наличии дефектов свидетельствуют пятна керосина на покрытой мелом поверхности. –Для лучшего обнаружения дефектов применяют окрашенный керосин (2,5...3 г краски на 1 л керосина). Длительность испытания при положительных температурах ч, при отрицательных 24 ч и более. Длительность испытания при положительных температурах ч, при отрицательных 24 ч и более.
Испытание аммиаком Сущность этого метода заключается в том, что испытываемые швы покрывают бумажной лентой или марлей, которая пропитана 5 %-ным водным раствором азотнокислой ртути или фенолфталеином. Сущность этого метода заключается в том, что испытываемые швы покрывают бумажной лентой или марлей, которая пропитана 5 %-ным водным раствором азотнокислой ртути или фенолфталеином. –В изделие нагнетают воздух до определенного давления и одновременно подают некоторое количество газа (аммиака). –Проходя через поры шва, аммиак оставляет на бумаге черные (бумага пропитана раствором азотнокислой ртути) или красные (фенолфталеиновая бумага) пятна.
Испытания с помощью течеискателей При этом методе испытания применяют гелиевые или галоидные течеискатели. При этом методе испытания применяют гелиевые или галоидные течеискатели. –При применении гелиевых течеискателей внутри испытываемого сосуда создают разрежение, а снаружи сварные швы обдувают смесью воздуха с гелием. –В случае использования галоидных течеискателей внутри испытываемого сосуда создают избыточное давление и вводят небольшое количество галоидного газа. Гелий или галоидный газ проникают через неплотности шва и улавливаются специальной аппаратурой. По наличию газа определяют неплотность шва. Гелий или галоидный газ проникают через неплотности шва и улавливаются специальной аппаратурой. По наличию газа определяют неплотность шва. Этот метод обладает высокой чувствительностью, и его применяют для контроля ответственных сварных изделий. Этот метод обладает высокой чувствительностью, и его применяют для контроля ответственных сварных изделий.
Цветная дефектоскопия При этом методе на контролируемую поверхность наносят слой окрашенной жидкости. При этом методе на контролируемую поверхность наносят слой окрашенной жидкости. После выдержки в течение нескольких минут поверхность промывают и протирают, затем покрывают ее тонким слоем проявителя, например каолина. После выдержки в течение нескольких минут поверхность промывают и протирают, затем покрывают ее тонким слоем проявителя, например каолина. После просушки проявителя выделившаяся из дефектов красящая жидкость окрашивает проявитель в яркий цвет. После просушки проявителя выделившаяся из дефектов красящая жидкость окрашивает проявитель в яркий цвет. Краски можно наносить кистью или с помощью аэрозольного баллончика. Краски можно наносить кистью или с помощью аэрозольного баллончика.
Радиографический метод контроля Применение рентгеновских и гамма-лучей для просвечивания материалов основано на их свойстве проникать через непрозрачные тела, воздействовать на фотоматериалы, вызывать люминесценцию некоторых химических соединений, а также изменять электрическую проводимость ряда полупроводниковых материалов. Применение рентгеновских и гамма-лучей для просвечивания материалов основано на их свойстве проникать через непрозрачные тела, воздействовать на фотоматериалы, вызывать люминесценцию некоторых химических соединений, а также изменять электрическую проводимость ряда полупроводниковых материалов. просвечивания В условиях строительно-монтажной площадки используют главным образом радиографический метод регистрации дефектов, при котором дефекты шва изображаются на рентгеновской пленке. В условиях строительно-монтажной площадки используют главным образом радиографический метод регистрации дефектов, при котором дефекты шва изображаются на рентгеновской пленке.
Ультразвуковой метод контроля Метод ультразвуковой дефектоскопии основан на способности высокочастотных колебаний (с частотой Гц) прямолинейно распространяться в металле и отражаться от границы раздела сред, имеющих разные акустические свойства. Метод ультразвуковой дефектоскопии основан на способности высокочастотных колебаний (с частотой Гц) прямолинейно распространяться в металле и отражаться от границы раздела сред, имеющих разные акустические свойства. Узкие направленные пучки ультразвуковых колебаний получают с помощью пьезоэлектрических пластин кварца или титаната бария (пьезодатчики). Узкие направленные пучки ультразвуковых колебаний получают с помощью пьезоэлектрических пластин кварца или титаната бария (пьезодатчики). Дефектоскопию швов сварных соединений выполняют эхоимпульсным, теневым или эхотеневым методами. Дефектоскопию швов сварных соединений выполняют эхоимпульсным, теневым или эхотеневым методами. –Наиболее распространен эхоимпульсный метод, при котором в шов посылают кратковременные импульсы ультразвуковых колебаний, а в паузах между ними отраженные от дефектов колебания поступают на приемный пьезоэлемент. Чувствительность дефектоскопов позволяет выявить дефекты площадью 2 мм 2 и более. Чувствительность дефектоскопов позволяет выявить дефекты площадью 2 мм 2 и более.
Магнитографический метод контроля Сущность метода состоит в фиксации на магнитной ленте полей рассеяния, возникающих над дефектными участками шва при его намагничивании, с последующим воспроизведением этих полей с помощью магнитографической аппаратуры. Сущность метода состоит в фиксации на магнитной ленте полей рассеяния, возникающих над дефектными участками шва при его намагничивании, с последующим воспроизведением этих полей с помощью магнитографической аппаратуры. Этот метод можно применять для контроля сварных соединений при толщине основного металла до 16 мм. Этот метод можно применять для контроля сварных соединений при толщине основного металла до 16 мм. Поля рассеяния от дефектов записывают в процессе импульсного намагничивания сварного соединения, на которое наложена магнитная лента. Поля рассеяния от дефектов записывают в процессе импульсного намагничивания сварного соединения, на которое наложена магнитная лента. Затем ферромагнитную ленту снимают с контролируемого изделия и протягивают через воспроизводящее устройство. Затем ферромагнитную ленту снимают с контролируемого изделия и протягивают через воспроизводящее устройство. Этим методом можно выявить макротрещины, непровары глубиной 4...5% толщины контролируемого металла, шлаковые включения и газовые поры. Этим методом можно выявить макротрещины, непровары глубиной 4...5% толщины контролируемого металла, шлаковые включения и газовые поры.
Магнитопорошковый метод дефектоскопии Сварной шов стального или чугунного изделия покрывают смесью из масла и магнитного железного порошка (размер частиц мкм). Сварной шов стального или чугунного изделия покрывают смесью из масла и магнитного железного порошка (размер частиц мкм). Изделие намагничивают пропусканием тока через обмотку, состоящую из нескольких витков, намотанных вокруг изделия. Изделие намагничивают пропусканием тока через обмотку, состоящую из нескольких витков, намотанных вокруг изделия. Под действием магнитного поля, обтекающего дефект, частицы железного порошка гуще располагаются вокруг дефектов. Под действием магнитного поля, обтекающего дефект, частицы железного порошка гуще располагаются вокруг дефектов. Этим методом выявляют поверхностные дефекты глубиной до мм. Этим методом выявляют поверхностные дефекты глубиной до мм. Метод эффективен для контроля гладких, чистых, блестящих поверхностей. Метод эффективен для контроля гладких, чистых, блестящих поверхностей. Магнитопорошковым методом можно проверять качество деталей, изготовленных только из ферромагнитных сплавов. Магнитопорошковым методом можно проверять качество деталей, изготовленных только из ферромагнитных сплавов.
Механические испытания сварных швов и изделий При сварке ответственных изделий изготовляют контрольные образцы, результаты испытаний которых служат критерием качества сварки. При сварке ответственных изделий изготовляют контрольные образцы, результаты испытаний которых служат критерием качества сварки. Характер механических испытаний образцов зависит от того, какую нагрузку несет сварное соединение при эксплуатации. Характер механических испытаний образцов зависит от того, какую нагрузку несет сварное соединение при эксплуатации. Испытания бывают: Испытания бывают: – статические (с постоянной или медленно возрастающей нагрузкой). – динамические (с ударной нагрузкой) и вибрационные. Определение механических свойств сварного соединения в целом, отдельных его участков, наплавленного металла при всех видах сварки проводят по ГОСТ Определение механических свойств сварного соединения в целом, отдельных его участков, наплавленного металла при всех видах сварки проводят по ГОСТ Образцы для механических испытаний вырезают непосредственно из проверяемой конструкции или из контрольных соединений, сваренных специально для этой цели теми же сварщиками при тех же режимах и условиях, что и контролируемая конструкция. Образцы для механических испытаний вырезают непосредственно из проверяемой конструкции или из контрольных соединений, сваренных специально для этой цели теми же сварщиками при тех же режимах и условиях, что и контролируемая конструкция. Образцы изготавливают только механическим путем. Образцы изготавливают только механическим путем.
Контроль твердости Его проводят для проверки качества не только сварных соединений, но и термической обработки. Его проводят для проверки качества не только сварных соединений, но и термической обработки. Твердость проверяют на подготовленных шлифах и с помощью переносных твердомеров на предварительно зашлифованной поверхности изделия. Твердость проверяют на подготовленных шлифах и с помощью переносных твердомеров на предварительно зашлифованной поверхности изделия. При получении после термообработки значений твердости выше допустимых сварные соединения подвергают повторной термической обработке. При получении после термообработки значений твердости выше допустимых сварные соединения подвергают повторной термической обработке.
Такие исследования проводят при проверке технологии сварки, режимов последующей термической обработки, качества сварочных материалов. Такие исследования проводят при проверке технологии сварки, режимов последующей термической обработки, качества сварочных материалов. Металлографические исследования выполняют также при выборочном изучении контрольных образцов, в которых определяют: Металлографические исследования выполняют также при выборочном изучении контрольных образцов, в которых определяют: –наличие пор, шлаковых включений, непроваров, трещин, пластичность или хрупкость металла шва по виду излома; –границы зон сварного соединения, внутренние макроскопические дефекты, скопления серы и фосфора в металле шва по виду макроструктуры; –микроструктуру сварного шва и дефекты сварки, перегрев, пережог по виду микроструктуры. Образцы для изготовления макрошлифов вырезают, обрабатывают режущим или абразивным инструментом и шлифуют наждачной бумагой ( Образцы для изготовления макрошлифов вырезают, обрабатывают режущим или абразивным инструментом и шлифуют наждачной бумагой ( Микроструктуру контролируют на образцах, подвергнутых шлифованию, полированию и травлению. Подготовленные микрошлифы изучают под микроскопом. Микроструктуру контролируют на образцах, подвергнутых шлифованию, полированию и травлению. Подготовленные микрошлифы изучают под микроскопом. Металлографические исследования
Испытания на коррозию Испытания на коррозию проводят для определения коррозионной стойкости сварного соединения или отдельных его зон при работе в различных средах. Испытания на коррозию проводят для определения коррозионной стойкости сварного соединения или отдельных его зон при работе в различных средах. Различают испытания на общую (равномерную и неравномерную) и местную (межкристаллитную) коррозию. Различают испытания на общую (равномерную и неравномерную) и местную (межкристаллитную) коррозию.
Химический анализ Он служит для отбраковки материалов по составу, а также для установления причин появления дефектов в сварном соединении. Он служит для отбраковки материалов по составу, а также для установления причин появления дефектов в сварном соединении. При исследовании сварных соединений обычно проводят химический анализ основного, присадочного (электроды и проволока) и наплавленного металла шва. При исследовании сварных соединений обычно проводят химический анализ основного, присадочного (электроды и проволока) и наплавленного металла шва. Химический анализ металла шва сталей проводят, чтобы выяснить, находится ли содержание углерода, кремния, марганца и других легирующих элементов в пределах, которые рекомендуются для тех или иных сварных соединений. Химический анализ металла шва сталей проводят, чтобы выяснить, находится ли содержание углерода, кремния, марганца и других легирующих элементов в пределах, которые рекомендуются для тех или иных сварных соединений.