Методическая разработка преподавателя Кузьмина В.А. "Организация контроля качества сварных соединений" методическая разработка по теме

Дефекты в сварных соединениях могут быть вызваны плохим качеством сварочных материалов, не точной сборкой и подготовкой стыков под сварку, нарушением технологии сварки, низкой квалификации сварщика и другими причинами. Задачи контроля качества соединений – выявление возможных причин появления брака и его предупреждение.

Дефектом называют недопустимые отклонения от требований нормативно-технического документа на конкретное изделие.

Работа по контролю качества сварочных работ проводят в три этапа:

Предварительный контроль, проводимый до начала сварочных работ;

Пооперационный - контроль в процессе сборки и сварки;

Приёмочный контроль - контроль качества готовых сварных соединений.

Рассмотрим предварительный контроль качества.

Предварительный контроль включает в себя проверку квалификации сварщиков, дефектоскопистов и ИТР, руководящих работами по сборке сварки и контролю; проверка качества основного металла, сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки, флюса, газов и др.), заготовок, отступающих на сборку, состояние сварочной аппаратуры.

В процессе изготовления (пооперационный контроль) проверяют качество подготовки кромок и сборки, режимы сварки, порядок выполнения швов, температуру окружающей среды и свариваемого металла, внешний вид шва, его геометрические размеры, постоянно наблюдают за исправностью сварочной аппаратуры.

Последняя контрольная операция – проверка качества сварки в готовом изделии. Для этой цели существуют следующие виды контроля: внешний осмотр и измерение сварных соединений, испытание на плотность, просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами, контроль ультразвуком, магнитные методы контроля, металлографические исследования, механические испытания.

Вид контроля качества сварных соединений выбирают в зависимости от назначения изделий и требований, которые предъявляются к этому изделию в соответствии с техническими условиями или ГОСТом.

Проверка квалификации сварщика

Квалификацию сварщиков проверяют при установлении разряда. Разряд присваивают согласно требованиям, предусмотренными тарифно-квалификационными справочниками. Испытания сварщиков перед допуском к ответственным работам производят по «Правилам аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства» (ПБ – 03 – 273 – 99), утвержденным Гостехнадзором России от 30.10.98 г. № 63.

После удовлетворительной сдачи испытаний специальной комиссии, создаваемой головным аттестационным (ГАЦ) или аттестационным центром (АЦ), сварщикам выдают удостоверение на право выполнения ответственным сварочных работ. В удостоверении указывают виды (способы) сварки плавлением и объекты, подконтрольные Гостехнадзору России, которые может сваривать сварщик.

Контроль качества основного металла

Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата, который посылают заводы - поставщики вместе с партией металла. В нем указывают наименование завода-изготовителя, марку и химический состав сплава, номер плавки, профиль, размер и массу материала, номер партии, результаты всех испытаний, предусмотренных стандартом, номер стандарта на сплав данной марки. При отсутствии сертификата завод запускает в производство лишь после тщательной проверки: необходимо произвести наружный осмотр, установить механические свойства и химический состав металла, оценить свариваемость.

При наружном осмотре проверяют отсутствие на металле окалины, ржавчины, трещин, расслоений и прочих дефектов. Предварительная проверка металла с целью обнаружения дефектов поверхностей – необходимая и обязательная операция, благодаря которой можно предупредить применение некачественного металла для сварки изделия.

Механические свойства основного металла определяют испытаниями стандартных образцов на машинах для растяжения, прессах и копрах в соответствии с ГОСТ 1497-73 «Металлы. Методы испытания на растяжение», ГОСТ 14019-80 «Металлы. Методы технологических испытаний на изгиб», ГОСТ 9454-78 «Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженной, нормальной и повышенной температурах».

Контроль качества сварочной проволоки

ГОСТ 2246-70 на сварочную проволоку и ГОСТ 10543-75 на проволоку стальную наплавочную устанавливают марку и диаметры сварочной проволоки, химический состав, правила приёмки 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, условные обозначения проволоки согласно стандарту и номер партии.

В сертификате на партию проволоки указывают товарный знак предприятия-изготовителя, условное обозначение проволоки, номер плавки и партии, состояние поверхности проволоки (омедненная и неомедненная), химический состав в процентах, результат испытаний на растяжение, массу проволоки в килограммах.

Сварочную проволоку, на которую нет документации, подвергают тщательному контролю. Наиболее важной считают проверку химического состава проволоки, для чего от каждой партии отбирают 0,5% бухт, но не менее 2-х. Стружку для химического анализа берут от обоих концов каждой контролируемой бухты или из двух участков на расстоянии не менее 5 метров один от другого.

Контроль качества электродов

При сварке конструкций, в чертежах которых указан тип электрода, нельзя применять электроды, не имеющие сертификата. В соответствии с ГОСТ 9466-75, ГОСТ 10051-75 электроды без сертификата проверяют на прочность покрытия и сварочные свойства определяют также механические свойства металла шва и сварного соединений, выполненного электродами из проверяемой партии. О пригодности электродов для сварки судят по качеству наплавленного металла, который не должен иметь пор, трещин и шлаковых включений.

Внешний вид электродов должен удовлетворять требованиям стандарта, где указано, что покрытие электрода должно быть прочным, плотным, без пор, трещин, вздутий и комков из неразмещенных компонентов. Электроды с отсыревшим покрытием в производство не допускаются.

Контроль качества флюсов

Флюс проверяют на однородность по внешнему виду, определяют его химический состав, размер зерна, объемную массу и влажность.

Технические требования и методы испытания широко применяемых плавленых флюсов АН – 348А, ОСЦ-45, АН-8, АН-20С и других регламентированы ГОСТ 9087-81. Например, для определения влажности флюса берут навеску в 100 г., сушат ее при температуре 105 ±5°С и взвешивают через определенные промежутки времени. Когда результаты предпоследнего и последнего взвешивания будут одинаковые, дальнейшую сушку прекращают. По разности межу последним и первым взвешиванием определяют качество содержащейся влаги во флюсе. Во избежание образования пор в металле шва влажность флюса должна быть не менее 0,1%.

Перед поступлением заготовок на сборку проверяют чистоту поверхности металла, их габариты, качество подготовки кромок.

Дефекты заготовок под сварку в значительной степени сказываются на качестве и производительности сварочных работ. Например, увеличение угла скоса кромок приводит к увеличению количества наплавленного металла, увеличению длительности процесса сварки и излишнему расходу электроэнергии и электродов. Кроме того, соединение после сварки будет сильнее деформироваться, так как, чем больше масса наплавленного металла, тем больше его усадка при остывании.

В собранном узле контролируют: зазор между кромками, притупление и угол раскрытия для стыковых соединений; ширину нахлестки и зазор между листами для нахлесточных соединений; угол и зазор между свариваемыми деталями, угол скоса кромок для тавровых и угловых соединений, превышение одной кромки относительно другой в стыковом соединении, относительное положение деталей в собранном узле, правильное выполнение прихваток.

Пример контроля соединений собранных под сварку.

Примеры контроля сборки:

а – проверка угла скоса и зазора между кромками стыкового соединения;

б – проверка превышения кромок; в – проверка зазора.

Контроль качества сварочного оборудования и приборов

Проверяют исправность контрольно-измерительных приборов, надежность контактов и изоляции, правильность подключения сварочной цепи, исправность защитных устройств, электродержателей и т.д., а также надежность обеспечения заданных режимов сварки.

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 соблюдение порядка наложения швов может вызвать значительную деформацию изделия трудно устранимую впоследствии.

Не менее важно соблюдать режим сварки. Силу сварочного тока и напряжение на дуги контролируют по показаниям амперметра и вольтметра.

При ручной дуговой сварке, кроме наблюдения за показаниями амперметра, проверяют технику выполнения шва.

После того, как закончена сварка изделия, сварные швы зачищают от шлака, наплывов, а поверхность – от брызг металла. Затем готовое изделие проходит ряд контрольных операций, выявляющих отсутствие или наличие дефектов в сварном соединении.

Все виды контроля качества сварных соединений осуществляют специальные службы, действующие внутри заводских, монтажных, ремонтных и эксплуатационных организаций. Эти службы имеют разрешение (лицензии) на проведение работ по контролю качества и на выдачу заключения о готовности изделия.

Максимально допустимые размеры дефектов

в сварных соединениях конструкций, относящихся

к различным категориям опасных объектов

Вид сварной конструкции

Трубопроводы для передачи пара горячей воды, водогрейные котлы (РД 153-34,1-003-2001)