Сварочные работы – неотъемлемая часть производства опор освещения. С их помощью создаются неразъемные соединения, востребованные при изготовлении крупных элементов конструкций. Качество швов определяет срок службы, геометрию и удобство монтажа, поэтому проверяется с особой тщательностью.
Сегодня мы рассмотрим методы контроля сварных соединений и выявляемые дефекты. Сведения помогут организовать выпуск опор и осуществить их приемку.
Ключевые методы контроля
Способы проверки качества сварных швов делятся на разрушающие и неразрушающие. Первые предполагают испытания на изгиб, растяжение и ударный изгиб. Это позволяет определить прочность соединения при механическом воздействии, например, ударе автомобиля.
ВАЖНО. Разрушающие методы контроля используются по спецзапросу. Как правило, изыскания проводит подрядчик или изготовитель по его заявке.
В серийном производстве преобладают неразрушающие способы. Они исключают порчу продукции, экономят время и средства. Действия могут включать визуальный и капиллярный контроль, магнитную и ультразвуковую дефектоскопию.
Визуальный контроль
Обязательный метод проверки сварных соединений. Шов осматривается сотрудником ОТК на предмет очевидных дефектов. Так, специалист может заметить трещины, подрезы и температурные деформации.
Должное внимание уделяется околошовной зоне. На ней недопустимы брызги, окалина и заусенцы. Они ухудшают эстетику, увеличивают риск травм при транспортировке и монтаже. Дефекты удаляют шлифовальным кругом, после чего повторно проверяют поверхность.
Сварка элементов опор полуавтоматом
Наряду с осмотром шва и прилегающего участка выполняются измерительные работы. С их помощью определяют соответствие требованиям проектной и нормативной документации. Специалисты учитывают следующие параметры:
- катет;
- угол скоса кромок;
- расчетная толщина;
- величина усиления и ослабления;
- фактическая длина.
В качестве измерительного инструмента используют линейки, штангенциркули и шаблоны. Последние предназначены для определенных узлов, доступны в нескольких вариантах:
- УШК-1. Шаблон Красовского для работы со стыковыми, тавровыми и нахлесточными соединениями. Также оснастка позволяет измерить зазор между кромками.
- Шаблон Ушерова-Маршака. Инструмент для оценки скоса кромок, высоты валика и усиления катета.
- УШС-2. Шаблон для работы с катетами угловых соединений.
Для получения достоверных сведений о состоянии шва может потребоваться несколько шаблонов, а также зеркальце и фонарик.
ВАЖНО. Визуальному осмотру подвергаются все изделия в партии. Большинство выявленных дефектов можно устранить по месту, но в редких случаях конструкцию списывают в брак.
Многие предприятия используют только визуальный осмотр. Но при изготовлении продукции для ответственных объектов могут потребоваться иные способы проверки.
Измерение шва шаблоном Красовского
Капиллярный контроль
Метод, основанный на жидкостях с высокой проникающей способностью. Они просачиваются через микротрещины, проходя весь шов насквозь. Если такое произойдет, соединение признается дефектным. Со временем под действием вибраций и ветра оно изменит геометрию и разрушится полностью.
Составы, используемые при испытаниях, называют пенетрантами. Жидкости не только проникают в шов, но и окрашивают дефектные места. Это упрощает контроль качества, позволяет визуально определить участки, заслуживающие внимания.
Самый распространенный и недорогой пенетрант – керосин. Он быстро заполняет дефекты, окрашивая их в черный цвет. Если с обратной стороны шва появились точки, значит, в нем присутствуют поры и свищи, если полоски – сквозные трещины. Последние наиболее опасны для опор, требуют полного устранения.
Капиллярный контроль шва
Магнитная дефектоскопия
Альтернатива капиллярному контролю. Способ основан на свойстве магнитных полей реагировать на плотность металла. Он предусматривает нанесение ферромагнитного порошка, концентрирующегося в местах дефектов и создающего искажения на снимке при намагничивании изделия.
Магнитная дефектоскопия
Ультразвуковое обследование
Метод на базе ультразвуковых волн. С его помощью выявляют скрытые дефекты, невидимые в иных ситуациях. Например, крупные шлаковые включения в нутрии шва. Такое соединение может казаться надежным и даже не пропускать жидкости, но его прочность будет крайне низкой.
Ультразвук отражается от поверхностей, определяя границы разделения сред. Волны проходят через узел, возвращаются обратно, после чего принимаются датчиком и интерпретируются в графическое изображение.
ВАЖНО. Полученные данные трудны в расшифровке, поэтому работать с ними может только обученный персонал. Кроме того, способ не подходит для материалов с крупным зерном, например, аустенитных сталей. Благо, они не применяются при производстве опор.
Ультразвуковое обследование
Какие дефекты выявляют при контрольных операциях
Перечисленные методы контроля обнаруживают массу дефектов. Каждый из них негативно влияет на соединения и качество опор в целом.
Непровары
Неполное сваривание кромок, характерное для быстрой работы на малых токах. Также дефект возникает при некачественной подготовке поверхностей, больших зазорах между деталями и обилием загрязнений. Последние представлены смазкой, краской, шламом и биологическими материалами.
Непровар снижает прочность узла, увеличивает риск трещин и деформаций при динамических нагрузках.
Непровар
Подрезы
Дефекты, представленные канавками по краям шва. Их провоцирует избыточная сила тока и длина дуги, а также неправильное положение электрода и скорость сварки.
Подрезы уменьшают сечение шва и площадь контакт свариваемых элементов. В итоге создаются очаги напряжений, опасные с учетом линейности и длины опор. Если один-два дефекта не вызовут серьезных проблем, то их массовое появление существенно ослабит конструкцию.
Подрезы
Наплывы
Наплывы – это участки с избытком наплавленного металла, вызванным высоким током и медленным перемещением электрода. Дефект не влияет на прочность соединения, но может усложнить сборку и последующее обслуживание опор.
Наплывы удаляются механическим путем, при помощи шлифовального круга. Однако операция может отнять немало сил, если соединение находится в труднодоступном месте.
Наплывы
Трещины
Дефекты, представленные локальным разрывом шва. Наружные трещины обнаруживаются при визуальной диагностике, внутренние – при капиллярном, магнитном и ультразвуковом контроле. К проблемам приводит резкий перепад температур, жесткая фиксация свариваемых деталей, а также избыточное содержание углерода и серы в прокате.
Оба типа трещин опасны для опор. Они нарушают целостность сварного соединения, а значит, существенно снижают его прочность.
Трещины
Поры
Под порами понимают хаотичные пустоты, расположенные на поверхности и внутри шва. Они не только снижают прочность, но и способствуют задержанию влаги. Это ускоряет коррозионные процессы, в особенности при повреждении защитного покрытия.
Поры образуются при отсутствии защитной среды, обилии влаги и контакте сварочной ванны с ржавчиной или маслом. Также дефект возможен при быстром перемещении горелки – подаваемый газ не успевает вытеснять воздух из рабочей зоны.
Поры
Инородные компоненты
В шов могут попасть сторонние элементы, уменьшающие его прочность. Они представлены шлаковыми включениями, крупными окислами и прочими неплавящимися частицами. Поверхностные дефекты обнаруживаются визуально, внутренние – ультразвуком.
Малые включения слабо влияют на надежность опор, крупные – требуют удаления с последующим перевариванием.
Инородные компоненты
Кратеры
Кратеры представлены углублениями, расположенными, как правило, в конце шва. Они уменьшают размер усиления, чем снижают прочность соединения. Также появляется место для скопления влаги, и уменьшается привлекательность узла.
Основная причина кратеров – резкий обрыв дуги. Небольшие дефекты остаются как есть, крупные – требуют заварки.
Кратеры
Несплавления
Проблема, сопровождающая двухстороннюю обварку участка. Дефект представляет собой зазор между верхним и нижним швом, незаметный при большинстве способов диагностики. Крупные несплавления несут серьезные риски для опоры. Из-за них создаются избыточные напряжения в узле, приводящие к трещинам и разрывам шва.
Обычно к несплавлению приводит недостаточный сварочный ток. Однако возможна и другая причина, связанная с большой толщиной элементов. Например, у фланцев и крупных опорных пластин она достигает 16 мм.
Несплавления
Неравномерный шов
Причина возникновения неравномерных швов – неправильное перемещение горелки или электрода. Подобное соединение лавирует между кромками, исключая их свариваемость по всей длине. Это не только снижает надежность опор, но и ухудшает эстетику.
Неравномерные швы трудно удалить, поскольку они затрагивают весь узел примыкания. Намного проще предотвратить их, привлекая к работе квалифицированного сварщика.
Неравномерный шов
Свищи
Свищи представлены каналами в теле шва. Обычно они носят сквозной характер, поэтому по опасности для соединения сопоставимы с трещинами. К проблеме приводит малая пластичность материала, наличие закалочных структур и неравномерный нагрев.
Узлы со свищами любых размеров требуют повторного сваривания. В дальнейшем они снова проходят проверку качества.
Свищи
Перегрев
Сварка может сопровождаться избыточными тепловложениями. Перегрев основания снижает прочность и ударную вязкость, приводит к хрупкости околошовной зоны. Такое соединение может выглядеть надежным, но структура металла будет повреждена. О проблеме свидетельствует локальное изменение цвета.
Перегрев относится к скрытым дефектам, опасным для опор. Его не всегда выявляют при визуальном осмотре, что создает последующие риски при эксплуатации. Именно в таких случаях востребована ультразвуковая диагностика.
Перегрев
Прожоги
Отверстия в теле шва или околошовной зоне. Они возникают при неправильном выборе режима и слишком медленном перемещении электрода. В результате нарушается герметичность соединения и внутрь опоры попадает влага. Это приводит к активизации коррозионных процессов, значительно увеличивает риск преждевременного износа конструкций и снижает их прочность.
Прожог
Чтобы избежать перечисленных рисков, стоит приобретать опоры у проверенного поставщика. Такой подход гарантирует контроль качество швов, использование современного оборудования и прогрессивных методик.
