Контроль сварных швов

Контроль сварных швов в лаборатории испытаний “Сфера технической экспертизы” проводят специалисты с большим опытом, используя современное оборудование и методику. Вы можете заказать наши услуги по телефонам, указанным на сайте.

В процессе стыковки отдельных элементов при помощи сварки образуются швы. Их качество необходимо контролировать, поскольку это является залогом безопасности и надежности сооружения в процессе последующей эксплуатации. Для этого сварные швы подвергают ряду испытаний, чтобы своевременно выявить брак и всевозможные дефекты.

Контроль сварных швов разных металлов

Контролировать необходимо сварные швы, созданные на материалах разного типа. К их числу относятся:

•         низкоуглеродистая и низколегированная сталь;
•         нержавеющая, коррозионно-стойкая сталь;
•         титан, алюминий, цинк, никель и их сплавы;
•         медь, бронза, латунь, молибден и их сплавы;

Также контролю подвергаются сварные швы, созданные в местах стыковки полиэтиленовых труб.

Услуги для контроля сварных швов

Для максимального результата разработан перечень услуг, направленных на контроль качества сварных швов:

1.     Ультразвуковой контроль (УЗК) сварных швов. Один из наиболее распространенных методов. Цель услуги заключается в выявлении внутренних дефектов. Этот метод относится к категории неразрушающего контроля. Для проведения манипуляции используются портативные ультразвуковые дефектоскопы. Такое оборудование позволяет обнаружить трещины, непровары, несплавления.
2.     Радиографический контроль (РК, РГК) сварных швов. Является одним из методов исследования неразрушающим способом. Для его проведения используется портативный рентгеновский аппарат. Основное преимущество метода заключается в получении результатов в виде радиографической пленки. Также этот способ позволяет точно выявить характер, габариты и месторасположение дефектов. При помощи радиографического контроля получится выявить такие дефекты, как непровары, поры, вольфрамовые и шлаковые включения, трещины.
3.     Контроль качества сварных швов проникающими веществами ПВК, цветная дефектоскопия ЦД. Подходит для обнаружения дефектов поверхностного типа. Для его проведения используется набор для цветной дефектоскопии, включающий очиститель, пенетрант и проявитель. Преимущество метода заключается в том, что он обладает довольно высокой чувствительностью и даёт возможность выявить такие дефекты, как поры, тончайшие трещины не видимые человеческому глазу и свищи.
4.     Магнитопорошковый контроль (МПД) сварных швов. С его помощью получится выявить поверхностные и подповерхностные дефекты разного размера. Контроль этого типа проводится с помощью черной или люминесцентной суспензии. Он помогает выявить дефекты разных типов: закаты, трещины, расслоения. Следует учитывать, что магнитопорошковый контроль имеет ограничение – применяется только для ферромагнитных материалов.
5.     Химический анализ. Требуется для того, чтобы установить соответствие марочного состава требованиям НТД на продукцию, определить наличие и количественное содержание имеющихся легирующих элементов, не допустить в производство некачественных сплавов.
6.     Стилоскопирование для контроля сварных швов. Этот метод является экспресс-тестированием. Стилоскопирование проводится для того, чтобы выявить соответствие качества используемых сварочных материалов нормам, обозначенным в принятых нормативах. Для проведения исследования используется портативный рентгенофлуоресцентный и лазерный анализатор с определенной длиной луча.

Клиенты также имеют возможность воспользоваться услугами неразрушающего контроля сварных швов. В их перечень входит визуальный, измерительный, капиллярный контроль и проверка основного металла, ультразвуковой анализ поковок и прутков, а также другие виды исследований. По результатам проведенного контроля на руки заказчику выдается заключение.

Заявка на услуги контроля сварных швов

Заполните форму, и мы свяжемся с Вами в течение 24 часов
для уточнения дополнительной информации.

Для чего нужен контроль сварных швов?

Сварочный процесс сопровождается множеством протекающих физических и химических реакций. Но, в силу различных обстоятельств, в ходе сварки деталей возникают разные сбои, которые приводят к образованию дефектов в швах.

Трещины шва – распространенные дефекты, которые образуются в том случае, если используется неподходящая в данном случае марка присадочного металла и флюса, нарушается температурный режим, присутствует неправильная сборка соединения.

Несплавления – некачественные соединения меж основным и присадочным металлами либо же между валиками сварного шва. Непровары – представлены недостаточной глубиной проплавления основного металла.

Эти дефекты схожи и имеют идентичные причины происхождения:

•         сборка с малыми зазорами;
•         неправильная разделка кромок;
•         некачественная зачистка поверхности заготовок от имеющейся коррозии;
•         сварка проводилась на недостаточных значениях тока;
•         перед сваркой заготовки были недостаточно прогреты.

Зачастую, специалисты нашей лаборатории при проведении контроля качества сварных швов обнаруживают газовые полости поры, свищи и кратеры. Они образуются по следующим причинам:

• наличия каких-либо загрязнений на поверхностях, подлежащих свариванию;
• чрезмерно высокая скорость сварки;
• неправильная полярность;
• сварка на длинной дуге.

Отклонения геометрии металлоконструкции – это нежелательные изменения, затрудняющие сборку оборудования. Способы коррекции дефектов после проведения контроля качества сварных швов: повышение скорости обработки, двухсторонняя сварка с симметричной разделкой, обдув, применение медных накладок для более скоростного отвода тепла.

Инородные включения – дефекты, при которых в швах появляются нежелательные примеси: шлаковые, флюс, вольфрам, оксидные пленки. Причины образования – использование электродов с очень тонким покрытием, неверно подобранный гранулометрический состав, неподходящая заточка электрода и наявность отложений на его поверхности, недостаточная защита сварочной ванны от влияния атмосферного кислорода.

Классификация сварных швов по положению в пространстве

Классификация сварных швов помогает определить наиболее подходящий тип соединения, исходя из условий эксплуатации и конструктивных требований. Правильный выбор шва и качественное выполнение сварочных работ гарантируют надежность и длительный срок службы свариваемых деталей, изделий и конструкций.

Сварные швы делятся на несколько типов в зависимости от их ориентации. Это влияет на сложность и удобство выполняемых сварочных операций.

Горизонтальный шов

Здесь сложность зависит от того, в какой плоскости располагаются свариваемые детали. Если в горизонтальной, то сварка проводится в самых простых условиях. Это сравнимо с двумя соединяемыми изделиями, уложенными на верстаке. Если в вертикальной, то сложность заключается в том, что расплавленный металл будут все время стекать вниз. Это затрудняет равномерно заполнить сварочную зону.

Поэтому предварительно нужно сформировать канавку между соединяемыми деталями. Для этого их стыкуемые кромки подрезают под углом, чтобы при соединении образовалась V-образная канавка. Сварку рекомендуется проводить в несколько проходов, то есть заполнять сварочную ванну постепенно и равномерно. Нужно правильно настроить сварочный аппарат по току. Он не должен быть сильно высоким, чтобы не прожечь кромки. Он не должен быть сильно низким, чтобы не образовались непровары. Обычно выставляют 70-110 А. Это зависит от толщины заготовок и диаметра электрода.

Вертикальный

Используется, когда надо соединить две вертикально расположенные части конструкции. Требования для получения качественного сварного соединения:

• сварка проводится снизу-вверх;
• варить лучше короткой дугой, чтобы исключить стекание расплавленного металла;
• сила тока – 10-15% ниже, чем при горизонтальной сварке.

Потолочный

Самый сложный метод сварки, потому что шов располагается с обратной стороны стыкуемых деталей, расположенных в горизонтальной плоскости. Для выполнения этого вида сварочных работ требуется большой опыт. Всю работу сварщик проводит над головой.

Чтобы конечный результат был положительным, нужно:

• сварку проводить короткой дугой;
• вести электрод надо быстро, но с равномерной амплитудой;
• держать электрод по отношению к плоскости свариваемых частей перпендикулярно;
• сила тока на аппарате выставляется ниже на 20%, чем при горизонтальной сварке.

Наклонный

Здесь все зависит от величины угла наклона сварного шва. Если меньше 450, то работы проводятся как в случае горизонтальной сварки. Если больше 450, то как при потолочном соединении. Процесс может выполняться как в непрерывном режиме, так и с использованием прерывистых швов, что также способствует улучшению качества сварного соединения.

Классификация сварных швов по конфигурации

Существует несколько типов сварных соединений, каждое из которых предназначено для определенных условий эксплуатации соединяемых частей конструкции. Эти соединения могут различаться по форме, способу выполнения и назначению.

Стыковые швы

Это соединение изделий в одной плоскости: вертикальной, горизонтальной или наклонной. Края соединяемых заготовок выравниваются и защищаются. При увеличенной толщине последних кромки подрезают, используя разные формы; V-, X- и прочих. При V-образной канавке сварку проводят с одной стороны, при других с двух сторон.

К преимуществам стыковочных швов можно отнести:

• повышенная скорость сварки;
• меньший расход электродов;
• соединение получается надежным;
• простота операции.

Недостаток один – время на подготовку кромок.

Угловые

Это соединение швов деталей, расположенных под углом относительно друг друга. Одна из сложных сварочных операций, в которой предварительно кромки соединяемых частей конструкции стачивают под требуемый угол.

Главное требование при проведении сварки под углом – жестко сохранить расположение заготовок относительно друг друга. Другие требования:

• равномерное заполнение сварочной зоны;
• варить надо с наружной и с внутренней стороны;
• внутренний угол варят на малом токе, чтобы не произошла деформация угла наружного.

Если угловой шов используется для соединения деталей разной толщины, то в этом случае толстую укладывают поверх тонкой. Главное – соблюдать точную геометрию двух углов: внутреннего и наружного.

Тавровые

Это когда соединяются две заготовки, расположенные под прямым углом друг к другу. Стык получается прочным и надежным, поэтому его часто используют для формирования жестких конструкций. Такое расположение двух деталей – это два внутренних угла.

Чтобы они были идеально ровными, торец одной детали стачивают до максимальной ровной поверхности, и его прикладывают к поверхности второй заготовки. Если прикладываемое изделие имеет большую толщину, то формируется кромка, которую стачивают с двух сторон.

Тавровые швы обязательно создаются глубоким корневым провариванием.

Нахлесточные

Это когда две заготовки укладываются друг на друга, и сварка проводится по их торцам. Преимущества:

• простота и высокая скорость выполнения работ;
• получается надежное соединение;
• такой стык невозможно прожечь.

Минуса два: есть высокая вероятность появления коррозии металла, если сварка была проведена некачественно. И большой расход электродов.

Классификация сварных соединений по степени выпуклости

Этот признак определяет физико-технические характеристики сварного шва. И делится он на три вида:

1. Выпуклый шов, который относится к категории усиленных. Поэтому их применяют в сборке конструкций, которые должны выдерживать большие нагрузки. Выпуклость образуется при избытке наплавленного материала, при использовании многослойной и многоходовой сварки, когда используется присадочный материал.
2. Плоские или нормальные укладываются вровень с плоскостями соединяемых заготовок. У них эстетичный вид, приемлемая прочность.
3. Вогнутые, у которых поверхность располагается ниже поверхности деталей. Их формируют специально, когда соединяются тонкие изделия.

Классификация сварных швов по количеству проходов

Сварной шов – это металл от расплавившегося сердечника электрода, который соединился с металлами двух стыкуемых деталей на молекулярном уровне, остыл и превратился в валик. То есть он длинный по всю длину шва и в сечение часто имеет форму круга. В зависимости от толщины свариваемых заготовок валиков в одном шве может быть один или несколько. Поэтому сварные швы и делятся на однослойные и многослойные.

Первые применяются, когда свариваются две тонкие детали. Вторые при соединении двух толстых заготовок, для чего электродом проводится несколько проходов, расположенных в одной поперечной плоскости сечения шва. Толщина каждого слоя – 5-6 мм.

При формировании многослойных сварных швов, нужно учитывать, что перед нанесением последующего предыдущий необходимо отжечь, за счет чего происходит усиление всей зоны сварки.

Классификация сварных швов по направлению действующего усилия

Здесь сварные швы делятся на две группы: продольные и поперечные. Первые – это те, которые формируются в направлении действующих нагрузок. Их основное преимущество – выдерживать большие усилия на растяжение.

Для получения продольного шва требуется создать зазор между плавниками в пределах 1,5-3 мм, не больше и не меньше. Если при необходимости нужно зазор увеличить до 5 мм, то плавники стыкуются ступенькой, то есть со смещением относительно друг друга. И сварку проводят с двух сторон, используя обратноступенчатый метод.

Если таким способом соединяются трубы, то на стыке обязательно проводят контроль сварных швов ультразвуком. Если обнаружены непровары, то на каждом из них делаются прихватки длиной по 60-70 мм каждая. Прихваток должно быть две.

Продольные швы, они же Т-образные, формируются в перпендикулярной плоскости к направлению усилия, поэтому хорошо держат нагрузки на сжатие. Они получаются при соединении двух элементов, стыкуемых в перпендикулярных плоскостях. Используемый в них галтельный шов напоминает букву «Т».

Такое соединение можно назвать универсальным, потому что может выдерживать нагрузки в разных направлениях, а также крутящиеся усилия. Поэтому этот тип сварного шва стараются применять в конструкциях коробочного типа, в сосудах, работающих под давлением. Особенно, когда необходимо соединить сосуд с патрубком, где присутствуют на стыке значительные напряжения металла. Усиливающие кольца для сосудов также варят Т-образным швом.

Внешние нагрузки вызывают высокие напряжения в сварных швах, особенно на стыке металла валика и основного металла заготовки. Поле напряжений в этом месте неоднородно и очень сложное, что приводит к концентрации напряжений в носочной и корневой части валика. Последние являются областями критическими, именно в них происходит усталостное разрушение соединения. Т-образный шов эту проблему решает.

Дефекты сварных соединений: виды, причины и методы устранения

Сварка – процесс высокотехнологичный. Но в швах дефекты – не редкость. Именно они снижают прочность конструкций и делятся на три группы.

Наружные

Они располагаются на плоскости сварного шва или в верхнем слое.

• Трещины, которые образуются за счет возникающих напряжений в валике. Или при неправильном охлаждении зоны сварки. Они могут быть продольными, поперечными, радиальными. А также холодными и горячими. Первые образуются в процессе остывания шва, вторые при остывании и при наличии повышенного содержания в металле заготовок углерода и хрома.
• Наплывы – это излишки расплавленного металла стержня электрода, которые выступают над зоной сварки. Причина образования – неравномерное распределение металлического сплава. Его обычно убирают шлифовальным инструментом. Для неответственных конструкций наплывы не являются критичными.
• Прожоги образуются, когда используется сварка под большой силой тока, поэтому в зоне соединения увеличивается температура.

Внутренние

Располагаются внутри сварного валика и не видны. Их обычно находят при проведении контроля качества сварных швов.

1. Газовые пузыри, которые образуют пористую структуру металла сварного шва. Чем выше пористость, тем ниже прочность соединения.
2. Частички шлака и другие вещества, которые попали в зону сваривания, также снижают прочность.
3. Некачественно проведенное сплавление кромок двух заготовок. То есть металл электрода не слился с металлом детали. Даже при незначительных нагрузках шов может разрушиться.
4. Непровары, которые образуются, если ток слабый или электрод перемещался быстро.

Сквозные

В эту группу также входят трещины, но те, которые проходят через всю глубину шва. Прожоги, которые собой представляют сквозные отверстия, куда проваливается расплавленный металл. Причина – сильный ток при сварке. Подрезы – это непрерывное углубление вдоль шва, между ними и заготовкой. Может быть участками. Они опасны тем, что становятся местом концентраций напряжений, что приводит к разрушениям. Это недопустимый дефект.

Причины возникновения дефектов сварных швов

Причин возникновения дефектов немало. Основных три.

• Неправильно подобрана сила тока и скорость ведения процесса.
• Неправильно подобраны электроды по материалу и диаметру. Или расходники были низкого качества.
• Кромки соединяемых заготовок были некачественно подготовлены.

Методы контроля сварных швов

Чтобы обеспечить качество шва, используют разные способы контроля сварных соединений. Самый простой, который используется давно, визуально-измерительный. Для его проведения используются простые инструменты: лупы, линейки, микроскопы и прочее.

Плюсы метода: дешево, просто и есть возможность перепроверить. Минус – невозможно обнаружить внутренние дефекты.

Радиационная дефектоскопия применяется чаще остальных методов. В нем используются излучатели рентгеновских или Y-лучей. Последние проходят через сварной шов и поступают на детектор, внутри которого установлена рентгеновская пленка. На ней фиксируется результат, который определяет любые дефекты.

Ультразвуковой контроль качества сварных соединений основан на прохождение колебаний звука частотой больше 20 кГц через шовное соединение. Звук отражается от измененной структуры металла: раковины, трещины, поры и прочее, и возвращается, где обрабатывается специальной программой.

Способы устранения дефектов сварных соединений

Прожоги после тщательной очистки завариваются снова. Сквозные трещины расшивают, очищают поверхности и обезжиривают, затем заново проводится сварка. Непровары можно только удалить и открывшееся пространство заново заполнить расплавленным электродом. Кратеры, раковины, поры и свищи высверливаются и провариваются. Наплывы срезаются или шлифуются.

Если на сварном шве выявлены деформированные участки, то их выравнивают методом нагрева или любым механическим способом. Если с помощью контроля были найдены участки с инородными включениями, то их тоже полностью вырезают с последующим заполнением.

Контроль сварных швов в Минске и по всей Беларуси

Заказать контроль качества сварных швов в Минске можно в испытательной лаборатории «Сфера технической экспертизы». Каждому клиенту гарантируем:

•         высокую точность результатов;
•         соблюдение конфиденциальности;
•         привлекательные цены.

Для начала сотрудничества достаточно созвониться с менеджерами или оставить заявку в форме обратной связи.