Измерительные приборы в сварке
Обновлено: 02.05.2024
Измерение – процесс определения значений переменной, выраженных соответствующей физической величиной. Переменными процесса сварки являются: электрические параметры (напряжение дуги, ток сварки, мощность дуги, электрическое сопротивление дуги, …), скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки, температура в заданной точке основного металла, и др. Могут определяться средние значения параметров или их эффективные значения, а также пиковые значения параметра, его частотные характеристики и т.п.
Контроль – сравнение измеряемого значения искомого параметра сварки с заданными пределами (верхним и нижним).
Измерение основных параметров сварки
Из всех параметров режима сварки только напряжение дуги не требует использования специальных датчиков и может быть определено прямым измерением с использованием вольтметра. Для того, чтобы измерить скорость подачи электродной проволоки, ток сварки, температуру основного металла, расход защитного газа и т.п. требуется применение соответствующих датчиков.
Измерение тока сварки
Имеется большое разнообразие датчиков тока: трансформаторы тока, токовые шунты и датчики тока на основе преобразователей Холла.
Трансформатор тока – это измерительный трансформатор, ток во вторичной обмотке которого пропорционален току в первичной обмотке. Этим измерительным прибором можно измерять значения только переменного тока.
Первичная обмотка трансформатора тока включается в электрическую цепь последовательно с потребителем, ток которого необходимо определить. К выводам вторичной обмотки подключается амперметр с диапазоном измерения тока 1 – 5 ампер (таким образом, трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания).
Внешний вид некоторых типов трансформаторов тока
Трансформаторы тока выпускаются на разные диапазоны измерения тока (0 – 300 А, 0 – 600 А и т.д.). Причем диапазон тока во вторичной обмотке сохраняется постоянным: 1 – 5 ампер.
При измерении сварочных токов роль первичной обмотки выполняет сам сварочный кабель, пропущенный в центральное отверстие трансформатора тока. При этом необходимо помнить простое правило: сколько раз сварочный кабель пропущен через центральное отверстие трансформатора тока, во столько раз уменьшается диапазон измерения тока, а также снижается погрешность измерения, что является желательным при измерении малых сварочных токов.
Принцип измерения тока сварки с помощью трансформатора тока.
Для удобства пользования, а именно, для подключения трансформатора тока без разрыва сварочной цепи, трансформаторы тока изготавливают в виде измерительных клещей.
Внешний вид трансформатора тока, выполненного в виде измерительных клещей
Токовым шунтом является низкое активное сопротивление, которое устанавливается в разрыв цепи. Значение тока определяется через падение напряжения на шунте, которое он вызывает.
 |  |
| Внешний вид токовых шунтов (на переднем плане - на 500 А; на заднем - на 300 А) | Схема подключения токовых шунтов в измерительную (сварочную) цепь. |
Электрическое сопротивление токовых шунтов подбирается таким образом, чтобы при его номинальном токе (например, 300 или 500 А) на нём падало строго определённое напряжение. Обычно оно составляет 75 мВ, но может быть и другим (например, 45 или 60 мВ). Падение напряжения на шунте измеряется милливольтметром. Для удобства пользования шкала милливольтметров, предназначенных для подключения к токовому шунту, градуируется в амперах, что исключает необходимость пересчета показаний пользователем.
Милливольтметр с диапазоном измерения
Токовый шунт не рекомендуется использовать для измерения переменного тока, так как собственная индуктивность шунта может влиять на скорость изменения тока и искажать форму его кривой. Однако уместно заметить, что такое влияние шунта проявляется только при частотах переменного тока выше 10 кГц. Таким образом, токовый шунт вполне может быть использован в условиях дуговой сварки переменным током при использовании тока промышленной частоты (50 или 60 Гц). Основным недостатком токовых шунтов является необходимость разрыва цепи, в которой измеряется ток.
В настоящее время вместо токовых шунтов всё чаще используются датчики тока на основе преобразователей Холла. Их основным компонентом является полупроводниковый элемент, который реагирует на магнитное поле, создаваемое током в цепи, т.е. током, значение которого требуется определить. Выходным сигналом такого датчика является напряжение, причём довольно высокое (обычно от 1 до 10 В в зависимости от модели датчика).
Датчики Холла по сравнению с токовыми шунтами имеют следующие важные достоинства:
Выходной сигнал датчика Холла примерно в 100 раз выше, чем у токового шунта. Более мощный выходной сигнал датчика Холла менее подвержен влиянию шумов. Поэтому датчик Холла обеспечивает более низкую погрешность измерения.
Датчик Холла относится к измерительным устройствам, которые не оказывают влияние на измеряемый сигнал. В то время как электрическое сопротивление токового шунта, пусть даже и незначительное, влияет на параметры сварочной цепи.
Токовый шунт, будучи включённым непосредственно в разрыв сварочной цепи, находится под напряжением, что требует особого внимания для исключения случайных контактов с другими электрическими цепями. Кроме этого, при одновременном измерении тока сварки и напряжения дуги возможно ошибочное подключение измерительных кабелей таким образом, что произойдёт короткое замыкание сварочного источника питания. Датчик Холла в этом смысле обладает очень важным преимуществом, так как не имеет прямого электрического контакта с компонентами сварочной цепи.
Токовый шунт требует больше затрат времени на установку, так как для этого необходимо разорвать цепь. Датчик Холла, выполненный в виде клещей, устанавливается в считанные секунды.
Внешний вид измерительных клещей, в которых используется датчик Холла и принцип его действия.
Для того, чтобы проведенное сравнение этих двух типов датчиков было полным необходимо также указать, что токовый шунт в 2 – 3 раза дешевле датчика Холла, и значительно более долговечнее и надёжнее последнего.
Измерение напряжения дуги
Определение значения напряжения дуги производится непосредственно вольтметром без применения каких-либо датчиков. Однако и в этом случае необходимо учитывать некоторые особенности измерения этого параметра процесса сварки для того, чтобы выполнить его должным образом. Главная из них заключается в том, что для снижения погрешности измерения напряжения дуги необходимо избегать включения в цепь измерения падений напряжения на сварочных кабелях и на электрических контактах в сварочной цепи. Справедливости ради следует сказать, что падение напряжения на переходном контакте мундштук – проволока не велико и не превышает 0,1…0,2 В при токах сварки 100 … 300 А.
Наиболее часто используемая схема подключения вольтметра при определении напряжения на дуге в условиях сварки МИГ/МАГ
Измерение скорости подачи электродной проволоки
Для измерения скорости подачи электродной проволоки обычно используется два типа тахогенераторов; оптический тахогенератор и тахогенератор электромагнитной системы.
Параметры выходного сигнала тахогенератора первого типа позволяют использовать его с измерительными устройствами с цифровым входом, в то время как тахогенератор второго типа должен подключаться к аналоговому входу измерительного устройства.
При отсутствии соответствующих тахогенераторов скорость подачи электродной проволоки можно измерить при настройке сварочной установки путем замера длины куска проволоки и времени, в течение которого он был подан подающим механизмом.
Внешний вид одного из тахогенераторов для измерения скорости подачи электродной проволоки
Измерение скорости сварки
Скорость сварки, как правило, определяют по длине выполненного сварного шва и времени, затраченного на его выполнение.
Измерение расхода газа
В сварочных установках используют расходомеры газа поплавкового и дроссельного типа.
Регистрирующие устройства
Для измерения параметров сварки и, в первую очередь, для регистрации результатов измерений используются самопишущие приборы измерения различных типов, а также системы на базе персональных компьютеров и другие электронные измерительные системы.
Одна из портативных систем для измерения и регистрации (на бумажном носителе) параметров сварки
Контрольно – измерительные инструменты
Для контроля геометрических размеров сварных соединений, швов, деталей, изделий использую: универсальный шаблон сварщика (УШС-3); штангенциркуль; линейку.
Универсальный шаблон сварщика УШС-3 предназначен для контроля элементов разделки под сварной шов, электродов и элементов сварного соединения. Позволяет проводить контроль глубины раковин, забоин, превышения кромок, глубины разделки стыка до корневого слоя, высоту усиления шва, контроль зазора, притупления шва, ширины сварного шва, углов скоса кромок, а также диаметров электродов.
Параметры шкал УШС-3:
· материал – нержавеющая сталь;
· цена деления шкал Г и Е: 1 мм;
· цена деления шкалы: 0,5 мм;
· цена деления шкалы Д: 5°;
· допускаемые отклонения ширины пазов: до 3,25 мм – по Н12, свыше 3,25 мм – по Н14;
· отклонение положения штрихов шакал Г, И: не более ± 0,5;
· отклонение положения шкалы Д от действительного значения угла: не более 2,5°;
· отклонение от номинального значения расстояния между любым штрихом и началом шкалы Е: не более ± 0,15;
Перед началом работы промыть шаблон в бензине по ГОСТ 1012-72 и протереть чистой тканью.
Измерения проводить следующим образом:
· Для контроля глубины дефектов (вмятин, забоин), превышения кромок, глубины разделки стыка до корневого слоя и высоты усиления шва, шаблон установить на образующую поверхность изделия плоскостью А. повернуть движок 2 вокруг оси 4 до соприкосновения конца указателя 3 с измеряемой поверхностью (поверхность вмятины, кромки шва и т.д.). Снять отчет по шкале Г с помощью риски К.
· Контроль притупления и ширины шва производить с помощью шкалы Е, пользуясь ею как измерительной линейкой.
· Для контроля величины зазора между свариваемыми деталями ввести клиновую часть движка 2 в контролируемый зазор до упора. Снять отчет по шкале И.
· Для контроля углов скоса кромок установить шаблон плоскостью Б на образующую поверхность изделия. Повернуть движок 2 до совмещения плоскости В движка с измеряемой поверхностью. Снять отчет по шкале Д основания, пользуясь плоскостью В движка как индексом.
· Для определения диаметра электродов (электродной проволоки) его вставляют в пазы Ж шаблона, используя пазы как калибры-скобы.
· Контроль глубины дефектов шва: 0 – 15 мм.
· Контроль высоты усиления шва: 0 – 5 мм.
· Контроль зазора: 0,5 – 4 мм.
· Контроль величины притупления и ширины шва: 0 – 50 мм.
· Контроль углов скоса кромок: 0 – 45°.
· Контроль диаметров электродов: 1,0 / 1,2 / 2,0 / 2,5 / 3,0 / 3,25 / 4,0 / 5,0.
Штангенциркуль.
Штангенциркуль является наиболее распространенным измерительным инструментом. При помощи штангенциркуля, можно производить обмеры с точностью до 0,1мм; он состоит из следующих частей; штанги 4 (т. Е. сравнительно толстой стальной линейки) со шкалой 6, цена деления которой равна 1мм на левом конце штанги имеются губки 1 нижняя и верхняя; на штангу надета рамка 2, обхватывающая ее сверху, снизу и с задней стороны. Левой частью рамки являются две губки 3, имеющие такую же форму,, как и губки
Рамка может свободно передвигаться по штанге и в любом положении может
быть застопорена. Для этой цели служит зажим 3 рамки. Передние верхняя и
нижняя части поверхности рамки скошены; на нижней части
имеется 10 делений; цена каждого деления равна 1,9мм. Такая шкала с
делениями называется нониусом 7.
С задней стороны к рамке наглухо приделана узенькая стальная линейка,
называемая линейкой глубиномера 5.
Для более точного обмера рабочие кромки верхних губок, так же как и
нижние части рабочих кромок нижних губок, заострены. При любом
положении рамки расстояния между рабочими кромками верхних и нижних
губок и длина выдвинутой части линейки глубиномера всегда равны между
собой, те. А = b = с.
Линейка металлическая.
Линейка металлическая FIT плоская предназначена для измерения и разметки линейных размеров. С ее помощью легко определить длину, ширину, и отмерить необходимое расстояние. Характеристики:
Минимальный шаг измерения: 0,1 см
Размер линейки: 102 см x 0,1 см x 3 см.
Заключение
В МУП «Глазовские теплосети» каждое место сварщика оснащено оборудованием, необходимым для выполнения слесарных операций, дуговой и газовой сварки. Во время производственной практики установил деловые контакты с мастером, наставником и передовыми рабочими, приобретая производственный опыт. Повысил и усовершенствовал умения и навыки по своей профессии, освоил общие и профессиональные компетенции.
ПК 1.1. Выполнять типовые слесарные операции, применяемые при подготовке металла к сварке.
ПК 1.2. Подготавливать газовые баллоны, регулирующую и коммуникационную аппаратуру для сварки и резки.
ПК 1.3. Выполнять сборку изделий под сварку.
ПК 1.4. Проверять точность сборки.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов её достижения, определённых руководителем
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей
ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.
ОК 5. Использовать информационно – коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством.
ОК 7. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением
полученных профессиональных знаний.
Используемая литература
1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка. – М.: Академия, 2010
2. Галушкина В.Н. Технология производства сварных конструкций. – М.: Академия, 2010.
3. Овчинников В.В. Электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах. – М.: Академия, 2010.
4. Чернышов Г.Г. Сварочное производство. Сварка и резка металлов. – М.: Академия, 20010.
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.012)
Классификация методов контроля при контактной сварке: измеряемые параметры и особенности измерения
Готовые соединения могут подвергаться как разрушающему, так и неразрушающему контролю. Выборочное разрушение сваренных конструкций или образцов технологической пробы позволяет определить параметры соединения и рассчитывать на то, что узлы, не подвергшиеся разрушению, сварены на тех же режимах и близки по характеристикам к тем, которые были подвергнуты испытаниям на разрушение.
Методы разрушающего контроля уже готовых соединений, конечно, являются только пассивными, в то время как методы контроля соединений в процессе сварки могут быть как пассивными, так и активными. Значительная часть методов контроля основана на измерении параметров сварочного процесса. Основными параметрами являются:
Для точечной сварки:
- сварочный ток,
- время его протекания,
- усилие сжатия электродов
- диаметр рабочей поверхности электродов;
Для шовной сварки:
- время паузы между импульсами сварочного тока,
- скорость перемещения детали,
- ширина рабочей поверхности ролика;
Для стыковой сварки оплавлением:
- скорость оплавления
- величина и скорость осадки
- сварочный ток или напряжение.
Измерение сварочного тока
В качестве датчиков переменного тока могут использоваться трансформаторы тока, которые устанавливаются в первичной цепи машин. Ток во вторичной (сварочной) цепи вычисляется с учетом коэффициента трансформации. Такие датчики гальванически развязаны от токоведущих шин. Однако точность измерения таким методом тока вторичной цепи не высока.
Широкое применение в качестве датчика сварочного тока получил воздушный трансформатор (пояс Роговского). Он надевается на токоведущий элемент сварочного контура. Основное достоинство воздушного трансформатора – практическая независимость выходного напряжения от размеров датчика и расположения его на токоведущем элементе. Для получения напряжения, пропорционального сварочному току, ЭДС датчика необходимо преобразовать с помощью дальнейшего интегрирования.
Можно также использовать датчик на основе эффекта Холла, напряжение на выходе которого пропорционально измеряемому току.
Измерители временных параметров процесса сварки
Под временем сварки понимается длительность протекания импульса сварочного тока от момента его включения и до окончания. Современная аппаратура управления, построенная на элементах цифровой техники, и применяемые в качестве управляемых вентилей тиристоры обеспечивают с достаточной точностью соответствие времени сварки заданию. Поэтому контроль времени для этих машин не актуален. Они требуют только периодической проверки для подтверждения правильности работы аппаратуры управления. Однако существует еще достаточное число сварочных машин, оснащенных несовершенными регуляторами цикла сварки, допускающими значительный разброс в отработке интервала сварки, не говоря уже о том, что шкалы таких регуляторов имеют градуировку в относительных единицах. Такие машины нуждаются в постоянном или, по крайней мере, частом контроле за отработкой длительности импульса сварочного тока.
Аппаратура для измерения усилия сжатия электродов
Все машины для точечной или шовной контактной сварки оснащаются одним или несколькими манометрами, контролирующими давление сжатого воздуха в приводе усилия машины. Вместе с тем показания манометров могут не соответствовать усилию сжатия электродов с достаточной степенью точности. Наиболее известными устройствами для контроля усилия сжатия электродов в установившемся режиме являются гидравлические или пружинные динамометры. Широкое применение в силоизмерительной аппаратуре получил тензометрический метод измерения на основе использования полупроводниковых или металлических тензорезисторов, обеспечивающий высокую линейность и точность измерения.
Специальные испытания
Контроль режима сварки включает в себя:
- контроль технологических образцов;
- контроль основных параметров приборами.
Контроль технологических образцов при точечной (рельефной) и шовной сварке состоит из следующих этапов: внешнего осмотра, разрушения образцов, металлографических исследований, рентгеновского просвечивания, механических испытаний и контроля швов на герметичность. Контроль внешним осмотром осуществляется невооруженным глазом, через лупу и с помощью мерительных инструментов. Внешним осмотром выявляются наружные дефекты сварных соединений, глубина вмятины от электродов и шаг точек шва.
Размеры отпечатков от электродов (роликов) не являются критерием оценки качества сварного соединения и правильности установленного режима. Однако изменение размеров отпечатков при неизменной настройке машины свидетельствует о нарушении условий сварки и возможном изменении качества соединений. Отпечатки точек должны иметь круглую форму (в отдельных случаях допускается некоторая овальность), отпечатки шва – равномерную чешуйчатость.
Глубина вмятины от электродов измеряется индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм. Допустимые ее размеры определяются толщиной деталей и материалом.
На поверхности точек и швов не должно быть выплесков металла. Поверхности точек и швов черных металлов обычно имеют цвет побежалости, что не является дефектом. Потемнение поверхности точек и швов легких сплавов говорит о необходимости зачистки электродов (роликов) или ухудшении качества подготовки поверхности.
Для определения качества сварки образцы и пробы подвергаются разрушению в тисках или других приспособлениях. Если соединение состоит более чем из двух деталей, то разрушение производится для каждой пары соединяемых листов. Разрушение сварных соединений должно происходить по основному металлу в зоне термического влияния или литому металлу (при скручивании точек). При скручивании сварных точек по излому определяются диаметр литого ядра, а также наличие внутренних дефектов: выплесков, трещин, раковин и пр.
Металлографические исследования макроструктуры сварных соединений производятся для определения размеров литой зоны, глубины вмятин от электродов, а также для выявления дефектов в литой зоне и в зоне термического влияния. Исследование макроструктуры выполняется на шлифах, которые изготовляются резкой образцов перпендикулярно поверхности по центру сварной точки или вдоль и поперек шва.
Диаметр ядра точек или ширина литой зоны шва определяется на макрошлифах по линии соединения. Для герметичных швов определяется величина перекрытия литых зон.
Рентгеновское просвечивание образцов применяется для выявления внутренних дефектов сварных соединений: пор, раковин, трещин, выплесков, для определения диаметра ядра или ширины литой зоны шва.
Прочность соединений определяется по результатам механических испытаний образцов на срез (разрыв) и реже на отрыв (точечные соединения) и ударную вязкость (соединения стыковой сварки). Образцы испытываются на специальных машинах в лаборатории механических испытаний. Механические испытания образцов обычно производятся при отработке нового режима сварки и проверке стабильности работы сварочных машин.
Параметры режима сварки контролируются с помощью специальных приборов. Контроль ведется периодически, основное внимание следует уделять измерениям сварочного тока, особенно при сварке легких сплавов.
Контроль режима стыковой сварки производится внешним осмотром, металлографическими исследованиями, механическими испытаниями, также иногда с применением магнитной и ультразвуковой дефектоскопии. В связи с отсутствием надежных методов контроля соединений без разрушения основное внимание уделяется контролю параметров режима самопишущими приборами.
Практическое занятие - Использование измерительного инструмента сварщика для оценки точности сборки конструкций под сварку и для оценки величины поверхностных дефектов в сварных швах
· изучить возможности методов ВИК сварных соединений.
Изучите материал:
Основным нормативным документом, регламентирующим применение ВИК является Инструкция по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03. Данная инструкция признается и применяется практически во всех отраслях народного хозяйства.
Среди всех методов контроля особое место занимает Визуальный и Измерительный контроль (ВИК).
Этот метод контроля основан на возможностях человеческого организма, в первую очередь, на возможностях зрения. Объект контроля исследуется в видимом излучении.
Визуальным и измерительным контролем проверяют качество подготовки и сборки заготовок под сварку, качество выполнения швов в процессе сварки и качество готовых сварных соединений. Внешним осмотром контролируют все сварные изделия, независимо от применения других видов контроля. Визуальный и измерительный контроль во многих случаях достаточно информативен и является наиболее дешевым и оперативным методом контроля. Этот вид контроля является надежным источником точной информации о соответствии сварных изделий техническим условиям.
Визуальный и измерительный контроль должен уметь проводить каждый сварщик. Контролю подвергают 100% изготавливаемой продукции.
Визуальный и измерительный контроль можно разделить на три этапа.
На первом этапе проводят контроль свариваемых деталей и процесса сборки. Здесь внешнему осмотру подвергают свариваемые материалы для выявления (определения отсутствия) вмятин, заусенцев, окалины и ржавчины. Проверяют качество подготовки кромок под сварку и правильность сборки заготовок.
На втором этапе ведут наблюдение за процессом сварки. На этом этапе сварщик, помимо контроля параметров режима сварки (силы сварочного тока, напряжения на дуге, скорости сварки) и стабильности горения дуги, следит за правильностью выполнения валиков в многослойных швах. Особенно важным на этом этапе является тщательный осмотр первого слоя при любом количестве слоев.
На третьем этапе проводят осмотр готовых изделий. Внешним осмотром невооруженным глазом или с помощью лупы выявляют дефекты, находящиеся на поверхности сварных швов. При необходимости проводят измерение размеров дефектов измерительными инструментами или шаблонами, входящими в состав комплекта инструментов для проведения визуального и измерительного контроля.
При осмотре выявляют также нарушение формы и размеров швов, распределение чешуек и общий характер распределения металла в усилении (выпуклости) шва.
ВИК является высокоэффективным методом обнаружения дефектов. Он позволяет своевременно определять причины, приводящие к образованию дефектов в сварных соединениях. Только после проведения визуального контроля и исправления недопустимых дефектов, сварные соединения подвергают контролю другими методами для выявления внутренних дефектов.
Ввиду того, что многие технические средства визуального и измерительного контроля доступны каждому, а сама процедура контроля, на первый взгляд, кажется несложной, предполагают, что реализация этого метода может быть простой и быстрой. Фактически это не так. Для эффективного выявления дефектов специалисты по визуальному и измерительному методу контроля должны быть аттестованы, должны уметь выбрать способ и инструменты для проведения контроля, разработать методику проведения испытания и подготовить необходимые приспособления. Эти специалисты должны также иметь практический опыт проведения контроля, обработки его результатов и оформления документации по контролю качества сварки.
Чаще всего одних невооруженных глаз недостаточно для выявления дефектов. И требуется комплект оборудования для ВИК (рис.1), который может включать в себя (например):
Рис.1 Стандартный комплект ВИК
· Нормативный документ РД 03-606-03;
· Маркер по металлу;
· Лупа с подсветкой;
· Рулетка измерительная 200см;
· Линейка измерительная 30см;
· Универсальный шаблон сварщика УШС – 2;
· Универсальный шаблон сварщика УШС – 3;
· Набор щупов № 4 Кл. (0,1…1,0 мм);
· Набор радиусов № 1 (1…6 мм);
· Набор радиусов № 3 (7…25 мм);
· Смотровое зеркало для внешнего осмотра труднодоступных участков сварного соединения;
Лупы. Для контроля близко расположенных деталей (находящихся на расстоянии не более 250 мм от глаз контролера) используют лупы. Лупы позволяют обнаруживать трещины различного происхождения, поверхностные коррозионные и эрозионные повреждения, забоины, открытые раковины, язвы, поры, выкрашивание материала деталей, риски, надиры трущихся поверхностей и другие поверхностные дефекты деталей. Обычно осмотр деталей проводят с помощью луп с фокусным расстоянием от 125 до 12,5 мм и увеличением соответственно от 2 до 20.
Универсальные шаблоны сварщика. Это простейшие устройства, предназначенные для контроля внешних характеристик сварного соединения.
УШС-2 Предназначен для контроля катетов угловых швов в диапазоне 4…14 мм (рис.2). Контроль проводится ступенчатым методом определения до минимального зазора.
УШС – 2 состоит из 3-х лепестков и 1 соединительного кольца. Каждый из лепестков имеет точно выполненные выточки определенного катета. Для удобства контроля рядом с каждой выточкой выбит размер соответствующего радиусу катета шва. Контроль катета сварного шва производится путем последовательного соприкосновения (подбора) лепестков с соединенными сваркой деталями. Размер считается установленным, если длинная сторона лепестка и перемычка между катетами лепестка примыкают к деталям без видимого зазора, а зазор между дугами лепестка и шва является минимальным.
УШС-3 предназначен для измерения контролируемых параметров сборки соединений, контроля качества сборки стыков соединений, а также для измерения параметров сварного шва при его контроле (рис.3).
Шаблон УШС – 3 состоит из основания 1, соединенного осью 4 с движком 2 и закрепленным на движке указателем 3 (рис.4).
Рис.4. Основные измерительные элементы УШС – 3.
Контроль производится следующим образом:
1. Контроль глубины раковин, глубины забоин, превышение кромок глубины разделки стыка до корневого слоя и высоту усиления шва производят при установке шаблона поверхностью А (рис.4) на изделие, затем поворотом движка 2 вокруг оси 4 ввести указатель 3 в соприкосновение с измеряемой поверхностью. Результат считывается против риски К по шкале Г.
2. Контроль зазора производится введением движка 2 его клиновой частью в контролируемый зазор. По шкале И (Рис.4), нанесенной на движке, считывается результат.
3. Контроль притупления шва, ширины шва производится при помощи шкалы Е, пользуясь ею как измерительно линейкой.
4. Контроль углов скоса кромок производится при установке шаблона поверхностью Б на образующую изделия. Затем, поворотом движка 2, совмещают без зазора его поверхность В с измеряемой поверхностью. Результат считывают по шкале Д против поверхности движка В (рис.4).
5. Определение диаметров проволоки проводится с помощью пазов Ж (рис.4).
Рис.5. Схемы применения УШС – 3.
Кроме УШС- 2 и УШС – 3 существует большое количество других шаблонов. Принцип их применения аналогичен применению шаблонов УШС -2 и УШС – 3. Например, шаблон Красовского (рис.6).
Рис.6. Шаблон Красовского
Шаблон Красовского служит для контроля тавровых и нахлесточных сварных соединений, измерения зазора между кромками. Схемы его применения приведены на рис.7.
Рис.7. Схемы применения шаблона Красовского
Инструменты, позволяющие провести измерение отдельных параметров сварного соединения.
Механический штангенинструмент представляет собой две измерительные поверхности, между которыми устанавливается размер, одна из которых составляет единое целое с линейкой (штангой), а другая соединена с двигающейся по линейке рамкой. На линейке находятся через 1 мм деления, на рамке устанавливается или гравируется нониус. Наиболее распространенный штангенинструмент – штангенциркуль.
Рис.8. Виды штангенциркулей.
К этому же виду инструментов относят и шаблон Ушерова-Маршака(рис.9), предназначенный для измерения скоса кромок при подготовке деталей к сварке, измерения высоты катета углового шва, измерения высоты валика усиления, измерения выпуклости корня шва стыкового сварного соединения, измерения зазора в соединении при подготовке деталей к сварке.
Рис.9. Разные виды шаблона Ушерова-Маршака
Схемы применения шаблона Ушерова-Маршака представлены на рис.10.
Рис.10. Применение шаблона Ушерова-Маршака.
Для расширения возможностей метода неразрушающего контроля ВИК все чаще находят применение различные эндоскопы – смотровые приборы, построенные на базе волоконной или линзовой оптики и современные видеоэндоскопы (рис.11), имеющие на торце щупа микровидеокамеру с подсветкой.
Рис.11. Современный видеоэндоскоп.
Применение различных эндоскопов позволяет увидеть те области конструкции, узлов и деталей машин, которые невозможно увидеть человеческим глазом из-за невозможности проникновения к данной области.
Визуально-измерительный контроль предусматривает ручные технологии контроля. В последнее время стало появляться оборудование, позволяющее автоматизировать процесс контроля, снизить влияние человеческого фактора. Одним из таких устройств является система для контроля сварного шва, представленная на рис.12.
Рис.12. Лазерный сканер для контроля сварных швов.
Система снабжена лазерным сканером и камерой высокого разрешения, позволяющим получать качественное трехмерное изображение шва. После создания трехмерной цифровой модели сварного шва производится автоматическое сравнение со встроенными шаблонами, основанными на конкретных нормативных документах. Признание сварного шва годным к эксплуатации происходит в режиме реального времени.
На экране устройства отображается как фотография сварного шва, так и разнообразная информация, позволяющая классифицировать сварной шов, определить вид и геометрические параметры дефекта, сделать вывод о допустимости к эксплуатации изделия с данным дефектом (рис.13).
Рис.13. Информация, отображаемая на экране лазерного сканера.
2. Порядок проведения работы
2.1. Используя материал, представленный для изучения, материалы лекции 12. Внешний осмотр и измерение готовых сварных соединений, материалы интернет-ресурсов, основную и дополнительную литературу, ознакомиться со стандартным набором инструментов для ВИК.
2.2. Изучить самостоятельно Инструкцию по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03
Обзор инструментов сварщика
Сварка является одним из самых популярных и распространенных производственных процессов. При этом специалисты из данной сферы задействованы на самых разных предприятиях. Однако для того чтобы максимально эффективно и качественно осуществлять процесс сварки, необходимо обладать соответствующими инструментами. Сегодня в нашей статье мы поговорим о том, какое оборудование необходимо каждому сварщику.
Что это такое?
Необходимые для сварщика инструменты включают в себя большое разнообразие специализированного оборудование, которое имеет особое назначение. В зависимости от конкретного типа сварки, который осуществляет тот или иной специалист (например, называется ручной дуговой), могут понадобиться те или иные инструменты. Однако в любом случае какое-то оборудование является необходимым.
Важно сказать, что профессиональные специалисты выдвигают строгие требования к используемому оборудованию, так как не только квалификация работника, но и качество используемых устройств оказывает значительное влияние на итоговый результат работы.
Разновидности и их описание
В арсенал сварщика входит большое количество разнообразных инструментов, которые принято подразделять на категории.
Основные принадлежности
Шлакоотбойный молоток (или зубило) является одним из основных инструментов сварщика, без него не сможет обойтись ни один профессионал. Особенно актуальным данный инструмент будет для тех специалистов, которые регулярно имеют дело с ручной дуговой сваркой. Как можно догадаться из названия данного изделия, его основное назначение – это избавление от шлака.
Так, например, в ходе осуществления сварки поверхность шва может покрываться нежелательной коркой (чаще всего это происходит в том случае, если вы осуществляете сварку покрытыми электродами и при автоматической сварке под флюсом). Кроме того, может образовываться окалина, которая, по сути, представляет собой продукт окисления железа при его нагревании. Помимо удаления шлака, с помощью молотка можно чистить первый проход при формировании многослойных швов, снимать капли расплавленного металла с поверхности околошовной зоны, а также вносить корректировки в непосредственную форму заготовки.
Еще один важный инструмент для профессионального сварщика – это электрододержатель. Традиционно данное устройство используется для надежного закрепления электрода и подвода к нему сварочного тока. Существуют определенные требования, которые выдвигаются со стороны специалистов по отношению к электродержателям.
Так, например, данный инструмент в обязательном порядке должен выдерживать минимум 8000 зажимов и при этом обладать небольшой массой. На сегодняшний день на рынке можно найти 2 основных типа электродержателей: винтовой (в его конструкцию входит держатель, который не проскальзывает в руке, верхняя поворотная часть, которая удерживает электрод) и устройство с зажимом.
Также к основным инструментам сварщика можно отнести стальную щетку, которая предназначена для очистки металла от различного рода загрязнений, ржавчины, пыли и т. д. Сварочные кабели – это те изделия, которые применяются для отдвода тока к электрододержателю и изделию от источника питания. Важно, чтобы эти кабели были достаточно гибкими, поэтому большое количество профессиональных сварщиков отдает предпочтение таким маркам как РГД, РГДО, РГДВ, КГ, КОГ, КПГ, КСсш. При этом наиболее оптимальной длиной кабель является показатель в 200-300 см.
В ходе выполнения сварочных работ специалист также использует зажимы для обратного провода (или клеммы заземления).
Читайте также: