Приборы для контроля сварки

Обновлено: 27.04.2024

Качество сварочных работ и сварных соединений сильно влияет на прочность конструкций или герметичность резервуаров. Несоответствие сварных швов заданным характеристикам приводит к разрушениям конструкций с катастрофическими последствиями, то же относится и к системам, работающим с сосудами и трубопроводами под давлением.

Поэтому после сварочных работ в обязательном порядке готовое изделие подвергают испытаниям и контролю на предмет обнаружения дефектов в сварных соединениях.

Все процедуры по контролю над качеством сварки определены ГОСТом или руководящими документами. В них также указаны допустимые нормы погрешностей. После испытаний составляется акт и протоколы с результатами измерений.

Методы проверки

Контроль качества сварочных работ, выполняемых на производстве, может быть разрушающим и неразрушающим. Первые методы используются выборочно. Проверяется одно или несколько изделий из большой партии, или часть металлоизделия в строительной конструкции.

Оно проверяется по различным параметрам определенным протоколом испытаний. Но главным образом используют специальные приборы или материалы позволяющие проверить качество сварных соединений без разрушения конструкции.

Основными способами неразрушающего контроля качества сварки являются:

визуальный;
капиллярный;
проверка на проницаемость;
радиационный;
магнитный;
ультразвуковой.

Имеются и другие способы и виды контроля качества сварки, но в силу своей специфики они не получили распространения.

Проверка состояния сварных швов не является одноразовым актом, это результирующий этап, который показывает, как работает система контроля качества на предприятии.

Для минимизации дефектов сварочных соединений проводят операционный контроль работ. Регулярно проводится аттестация, на которой комиссия сначала дает разрешение на сварку контрольного соединения. При прохождении сварщиками этого испытания проверяются теоретические знания.

Перед началом работ проверяется квалификация сварщика, у него должно быть удостоверение на право сваривания определенных марок стали и наряд-допуск.

Инженер по сварке и контролер из службы техконтроля проверяют качество сборки, состояние кромок, работоспособность сварочного аппарата, контролирует температуру прогрева, если это предусмотрено нормативно-технической документацией.

Контроль качества сварочных материалов осуществляется с момента поступления их на предприятие и до использования на сварочном посту. Проверку электродов проводят на каждом этапе хранения и использования, при необходимости их прокаливают.

При непосредственном проведении работ проверяют, какой режим сварки используется, дуговая сварка, аргонодуговая или иной вид сварки. Проверяют порядок наложения швов, размеры слоев и всего соединения.

Если предусмотрены специальные требования в проектно-технической документации, то и их реализацию. По завершении сваривания проверяет наличие клейма сварщика.

Внешний осмотр

Любая проверка качества сварных швов начинается с визуального контроля. Осматривают все 100% сварных соединений. Сначала проверяют геометрию и форму шва.

Визуальный контроль помогает выявить, наряду с наружными, часть внутренних изъянов. Так, переменные по габаритам валики швов и неравномерные складки говорят о непроварах, возникающих из-за частых обрывов электрической дуги.

Перед началом работ со сварных соединений удаляют шлак, окалины прочие загрязнения. Чтобы лучше можно было разглядеть дефекты, швы обрабатывают азотной кислотой (10%). Это придает матовость шву, что облегчает поиск изъянов.

После обработки кислотой необходимо провести тщательную протирку спиртом, чтобы предупредить ее вредное влияние на сплав.

Для повышения качества проверки можно использовать фонарь и оптическую лупу. Для контроля геометрических размеров применяют штангенциркуль и шаблоны.

Капиллярный метод

Данный способ контроля использует свойство жидкости затягиваться в очень мелкие капилляры. Быстрота и степень проникновения внутрь материала связана с его смачиваемостью и диаметром капилляров. Больше смачивается сплав и тоньше капилляры – глубже проникает жидкость.

Капиллярный способ контроля качества шва позволяет иметь дело не только с любыми металлами, но и с керамикой, пластмассой, стеклом. Главное его применение связано с проявлением внешних изъянов, которые невозможно или трудно определить невооруженным глазом. Иногда, используя, к примеру, керосин, можно обнаружить сквозные дефекты.

Способ очень простой, работает со времен возникновения потребности проверки сварочных швов. Для него даже разработан специальный ГОСТ 18442-80.

В капиллярном методе контроля качества сварки используют пенетранты – вещества, имеющие малое поверхностное натяжение и сильный цветовой контраст.

Проникая в дефектные зоны, и подсвечивая их, пенетранты визуализируют изъяны сварки. Их делают на основе воды, керосина, масла для трансформаторов и прочих жидкостей.

Наиболее чувствительные пенетранты могут проявить дефекты диаметром от 0,1 микрона. Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для дефектов до 0,5 мм шириной. При больших диаметрах пор или трещин он не работает.

Способ с применением пенетрантов заключается в очистке поверхности, нанесении контрольной жидкости и проявлении изъянов. Очень эффективен способ контроля сварных соединений с помощью керосина.

Несмотря на разнообразные приборы контроля качества сварки, проверку этим способом используют до сих пор. С одной стороны наносят раствор мела, дают время для сушки, затем с другой стороны шов смазывается керосином. Бракованные места проявляются через несколько часов в виде темных пятен.

Проверка сварных соединений на проницаемость

В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

Суть метода основана на создании большой разности давлений между наружной и внутренней областью емкости. При сквозных изъянах в сварном шве жидкость или газ будут переходить из области с высоким давлением в область с низким давлением.

В зависимости от используемого вещества и способа получения избыточного давления контроль проницаемости осуществляют пневматикой, гидравликой или вакуумом.

Пневматический способ

Применение пневматического метода контроля качества сварки требует накачивания резервуара каким-либо газом до давления величиной 150% от номинального.

Затем все сварные швы смачивают мыльным раствором. В местах протечек образуются пузыри, что очень легко фиксируется. Для лучшей визуализации используют добавку аммиака, а шов покрывают бинтом пропитанным фенолфталеином. В местах протечек появляются красные пятна.

Если нет возможности накачать емкость, то применяют способ обдува. С одной стороны шов обдувается под давлением не менее 2,5 атмосферы, а с другой обмазывается мыльным раствором. Если имеется брак, то он выявится в виде пузырьков.

Гидравлический способ

При гидравлическом способе контроля качества сварки проверяемая емкость заполняется водой или маслом. В сосуде создается избыточное давление, которое больше номинального в полтора раза.

Затем в течение определенного времени, обычно 10 минут, область вокруг шва обстукивают молотком со скругленным бойком. При наличии сквозного дефекта сварки появится течь. Если избыточное давление невелико, то время выдержки резервуара увеличивают до нескольких часов.

Магнитная дефектоскопия

Явление электромагнетизма используется в магнитных дефектоскопах. Каждый металл имеет свою степень магнитной проницаемости. При прохождении через неоднородные материалы магнитное поле искажается, что говорит о присутствии инородных элементов внутри структуры.

Это используется в приборе для контроля качества сварки. Он вырабатывает магнитное поле, которое проникает в исследуемый металл. Неоднородности фиксируются магнитопорошковым или магнитографическим способом.

В первом случае на сварной шов наносят ферромагнитный порошок. Там где происходит скопление порошка вероятнее всего непровар, нет сплошного соединения. Порошок может быть сухим или влажным, с примесью масла или керосина.

Во втором случае на шов накладывают ферромагнитную ленту. Затем ее пропускают через прибор, где анализируют все аномалии, зафиксированные на ленте, и определяют дефекты сварки.

Магнитный способ контроля качества имеет ограничения, связанные с самим принципом действия прибора. Он может проверять качество сварных соединений только ферромагнетиков, к которым некоторые стали и цветные металлы не относятся. Соответственно, такой способ контроля имеет ограниченное применение.

Ультразвуковая дефектоскопия

Для контроля качества сварки применяют ультразвук. Принцип действия аппарата основан на отражении ультразвуковых волн от границы соединения двух сред с различными акустическими свойствами.

Датчик и излучатель плотно прикладывают к исследуемому материалу, после чего устройством вырабатывается ультразвук. Он проходит через весь металл и отражается от задней стенки, возвращаясь, попадает на приемный сенсор, который в свою очередь преобразует ультразвук в электрические колебания. Прибор представляет полученный сигнал в виде изображения отраженных волн.

Если внутри металла присутствуют какие-нибудь изъяны, датчик зафиксирует искажение отраженной волны. Опытным путем установлено, что различные дефекты сварки по-разному себя проявляют на ультразвуковом дефектоскопе. Это позволило провести их классификацию. При соответствующем обучении специалист может точно определить вид брака в шве.

Способ контроля качества сварных соединений ультразвуком широко распространился благодаря простоте и удобству применения, относительно недорогому оборудованию, безопасности использования по сравнению с радиационным методом.

Минусом способа является трудность расшифровки графического изображения. Контроль качества соединения может сделать только сертифицированный специалист. Его проблематично использовать для контроля крупнозернистых металлов типа чугуна.

Радиационный метод

Для контроля качества сварки используют радиационные методы и устройства. По сути это тот же рентгеновский аппарат, используемый в больницах, или прибор с источником гамма-излучения, приспособленный для облучения сварных соединений.

Он основан на способности этих лучей, проникать через любые материалы. Интенсивность проникновения зависит от вида исследуемых веществ. Благодаря этому на фотопленке, стоящей за исследуемым изделием, остается изображение, характеризующее состояние данного материала.

Все дефекты сварки в виде неоднородностей выявляются на пленке. Метод контроля очень точный, но дорогой и вредный для людей, требует подготовительных работ по установке защитных экранов и проведения организационных мероприятий.

Оформление документации

Для проведения сварки предусматривается специальный журнал. Он является первичным документом, оформляющийся по требованиям СНиП. Проектная организация составляет перечень узлов в металлоконструкции, которые необходимо сдать заказчику с оформлением сварочных документов.

Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

Если проводились ультразвуковые или иные специфические исследования, то результаты и заключения по ним также прилагаются.

Все это позволяет говорить о качестве сварке и надежности конструкции. Только после сдачи в полном объеме сварочной документации производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

Ультразвуковой контроль сварных соединений (УЗК)

Для обеспечения безопасной эксплуатации сварных металлоконструкций необходимо регулярно проводить контроль качества стыковых соединений. Существуют разные методы проверок надежность и прочности стыков, среди которых наиболее эффективным и точным считается ультразвуковой контроль сварных швов.

Что являет собой УЗК сварочных стыков

Ультразвуковой контроль сварных соединений, который часто называют дефектоскопией - это неразрушающий метод проверки, в процессе которого выявляются все присутствующие в стыке внутренние дефекты механического характера, а также химические отклонения от действующих стандартов.

Данной технологией диагностируются сварные соединения разных типов. Действенной методика является для обнаружения шлаковых вкраплений в металле, выявления воздушных пустот, присутствия неметаллических элементов и химически неоднородного состава.

Сущность УЗК технологии

Контроль сварных соединений УЗК основан на излучении ультразвуковых волн акустического типа, которые при прохождении однородной среды не изменяют прямолинейной траектории.

Принцип технологии построен на способности высокочастотных колебаний (выше 20 кГц) проникать в металл, не нарушая его структуры, и отражаться от поверхности пустот, царапин, неровностей или инородных включений. Созданная искусственно волна проникает внутрь проверяемого сварочного стыка и если в нем имеет место дефект, то она отклоняется от своего естественного направления при его обнаружении.

Все отклонения отражаются на экранах специальных приборов. Сигнал на монитор передается с помощью усилителя. Он способствует построению схемы, по которой оператор может увидеть все дефекты и особенности стыковых соединений. Размер дефектного образования устанавливается по амплитуде отраженного импульса, расстояние до него определяется по времени распространения акустической волны.

Свойства и получение ультразвуковых колебаний

Практически все приборы, которыми осуществляется ультразвуковая дефектоскопия сварных швов устроены по аналогичному принципу. Состоящая из титана бария или кварца пластина является основным рабочим элементом устройства. В призматической головке, которая отвечает за поиск дефектов, расположен пьезодатчик прибора.

Исходящие волны воспринимаются другой принимающей пластиной, где они преобразуются в электрический переменный ток, который мгновенно отклоняет волну на мониторе осциллографа.

Датчик отправляет разные по длительности переменные импульсы колебаний, разделяя их на паузы с большей продолжительностью от 1 до 5 мкс. Такой процесс позволяет безошибочно провести контроль УЗК сварных швов, определить наличие дефектов, их тип и глубину залегания.

Виды ультразвуковой дефектоскопии

Ультразвуковой метод контроля сварных соединений регламентирован ГОСТом 23829-79 и проводится несколькими способами:

теневой. Проверка проводится с применением двух устройств, которые устанавливаются на противоположных сторонах исследуемого участка по перпендикулярной плоскости. Первое излучает волны, второй их принимает. Если при приеме отражений возникает глухая зона, то это указывает на наличие дефекта в этом месте;
эхо-импульсный. В этом способе применяется один ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений, параметры которого обуславливают направление и прием излучающих импульсов. Отражение происходит посредством его отсвечивания от поврежденных участков. Если волны проходят прямо и без препятствий, то такой участок сварочного стыка считается качественным. Когда имеет место отражение и волна возвращается к прибору, то этот участок обозначается бракованным;
эхо-зеркальный. Принцип контроля практически такой же, как и в предыдущем способе. Отличием является наличие отражателя, который установлен под прямым углом. На соединительный шов посылаются волны и отражаются на приемник при наличии на нем дефектов. Такой тип УЗК сварных швов как правило используют для обнаружения вертикальных дефектов и трещин;
зеркально-теневой. Проверка осуществляется двумя приборами, установленными с одной стороны контролируемого участка. Волны косые, отражаются от сетки основного металла. При нестандартных импульсах место считается поврежденным;
дельта метод. Диагностика сварных швов состоит в переизлучении от дефекта направленных внутрь соединения. Применяется такой способ редко, поскольку ему характерна довольно продолжительная расшифровка результатов, а также требуется специфическая настройка оборудования.

В большинстве случаев ультразвуковой контроль качества сварных соединений проводится эхо-импульсным и теневым методами основанных на отражении акустической волны от дефекта.

Порядок проведения УЗК

Существует определенный стандарт, согласно которого должен проводится ультразвуковой контроль сварных соединений трубопроводов или других металлоконструкций. Порядок выполнения контрольных операций следующий:

тщательное очищение стыковых соединений от ржавчины, лакокрасочных покрытий не менее чем на 50-70 мм с обеих сторон шва;
поверхность стыка и металла возле него обрабатывается машинным, турбинным, трансформаторным маслом, глицерином или солидолом. Такая обработка необходима для получения более точных результатов проверки;
проверочный прибор настраивается в соответствии характерных конкретному типу УЗК параметров. При толщине исследуемого материала до 2 см применяются стандартные настройки, АРД-диаграммы настраиваются если толщина превышает 2 см. Для проверки качества используются DGS или AVG-диаграммы;
зигзагообразными движениями вдоль сварочного шва перемещается излучатель прибора, поворачиваясь на 10-15 вокруг собственной оси;
искатель перемещается по материалу до того момента, пока не появится устойчивый, максимально четкий сигнал. После этого устройство разворачивается и осуществляется поиск сигнала наивысшей амплитуды.

Часто колебания отражения волн воспринимают за дефекты, поэтому этот момент необходимо тщательно проверить. Если действительно имеет место повреждение, то оно фиксируется с обозначением места локализации.

Проверка сварных швов ультразвуком должна осуществляться согласно установленных ГОСТом требований. Если с точностью определить характер дефекта с помощью УКЗ не получается, то в таких случаях проводят более детальные проверки с применением гамма-дефектоскопии или рентгенодефектоскопии.

Рамки применения метода УЗК

Проведение ультразвукового контроля сварных соединений обеспечивает достаточно точные результаты и при соблюдении технологии способен предоставить исчерпывающую информацию в отношении любых дефектов. Но здесь следует понимать, что существуют определенные границы применения методики.

Дефекты, которые можно обнаружить методикой УЗК следующие:

поры;
непроваренные участки;
трещины в швах и возле них;
несплавления соединений;
расслоения наплавленного материала;
наличие свищей;
провисание металла в нижних участках стыка;
коррозионные образования;
участки, на которых нарушены геометрические размеры или присутствует несоответствие химического состава.

УЗК сварных соединений осуществлять можно на конструкциях из легированной и аустенитной стали, меди, чугуна и металлов, которые ультразвук проводят плохо.

Геометрические параметры проведения УЗ-дефектоскопии:

Что касается видов соединений, то сварка под УЗК предполагает выполнение продольных, плоских, сварных, кольцевых, тавровых стыков. Также применяют методику для сварных труб.

Области использования дефектоскопии

Ультразвуковая проверка сварных швов активно применяется в промышленной, строительной и других сферах. Чаще всего контроль ультразвуком применяют:

для аналитической диагностики агрегатов и узлов;
дефектоскопия сварных швов трубопроводов проводится с целью определения их целостности и степени износа труб;
в атомной и тепловой энергетике для контроля состояния сварных конструкций;
в области машиностроения и химической промышленности;
для проверки сварных стыков в изделиях со сложной конфигурацией;
при необходимости проверить прочность соединений металлов с крупнозернистой структурой.

Применять УЗК можно как в лабораторных, так и в полевых условиях при нахождении стыков на высоте, в замкнутых пространствах и труднодоступных местах.

Преимущества и недостатки методики

Ультразвуковой контроль сварных швов трубопроводов иди других типов металлоизделий обладает рядом преимущественных особенностей:

высокая чувствительность оборудования обеспечивает точность результатов и скорость проведения проверок;
удобность использования благодаря компактности приборов;
возможность проведения выездной дефектоскопии если для контроля использовать портативные измерительные устройства;
минимальные затраты на осуществление контроля сварочных швов, что обусловлено невысокой стоимостью самих дефектоскопов;
возможность проверять соединения с большой толщиной;
УЗК не нарушает структуру шва и не повреждает исследуемый объект;
практически все разновидности дефектов сварных швов можно установить посредством ультразвукового контроля;
контролируемый объект не требуется выводить из эксплуатации, проверку сварочных соединений можно проводить непосредственно в процессе его работы;
абсолютная безопасность для человека, что нельзя отнести, например, к рентгеновской дефектоскопии.

К недостаткам контроля сварочных швов ультразвуковым методом относят некоторые трудности при проверке металлов с крупнозернистой структурой, возникающие вследствие сильного затухания и рассеивания волн. Также в числе минусов отмечают необходимость предварительно перед установкой дефектоскопов очистить и подготовить поверхность шва и некую ограниченность информации, выдаваемой прибором об обнаруженном дефекте.

В заключение следует сказать о том, что УЗК сварочных соединений - это гарантия безопасной эксплуатации готовых металлоизделий и сооружений. Если соблюдать сроки проверок, то это позволит своевременно устранить повреждения, продлить периоды и увеличить эффективность работы конструкций.

Интересное видео

Ультразвуковой дефектоскоп и приборы ультразвукового контроля сварных соединений

На данный момент, для обследования конструкций и изделий применяется множество методов: радиографический, визуально-измерительный, метод капиллярного поднятия, магнитный, эхо-импульсный, тепловой и т.д.

Принцип ультразвукового контроля, получение и свойства ультразвуковых колебаний

Одним из самых распространенных и наиболее достоверных методов обследования, можно считать метод ультразвуковой дефектоскопии. Этот метод основан на применении эффекта колебания волн. При прохождении колебаний через какую-либо однородную среду, они не откланяются от заданной траектории, однако, если на пути волн, встречаются трещины, пустоты, шлаковые включения, неровности, неоднородности структуры и другое, то это все будет отражено на панели прибора для ультразвукового контроля - дефектоскопа. Это оборудование ультразвукового контроля помогает обследовать качество монтажа сварных соединений, место расположения брака в соединениях и конструкциях, размер дефекта, иногда возможно определение вида дефекта по видимым характеристикам.

Применение УЗК дефектоскопии

Приборы ультразвукового контроля

Сфера применения ультразвуковых установок достаточно обширная. УЗК дефектоскопы способны определять несоответствия структуры в металлических конструкциях и неметаллических изделиях. Их огромное преимущество в том, что проводить обследование возможно также на геометрически разных элементах, кругах, ромбах, пластинах или других сложных фигурах.

Аппаратура для ультразвукового контроля применяется на начальном этапе строительства, изготовления материала, в процессе монтажа, при длительной эксплуатации элемента и т.д.

Также эти приборы широко применяются, потому что относятся к одному из методов неразрушающего контроля, то есть, используя любой дефектоскоп, отсутствует риск повреждения как внутренней, так и внешней структуры материала.

Из чего состоит дефектоскоп

Чтобы наиболее точно понять принцип действия УЗК, разберем, из чего состоят приборы ультразвукового контроля:

источник испускания ультразвуковых волн;
специальный приемочный элемент для приема волн;
датчик контроля;
панель вывода результатов исследования.

Для определения расстояния до дефекта, проводится замер времени распространения волны до начала инородных показаний на приемнике, а для того, чтобы узнать точную величину нарушения, используют амплитуду отраженного импульса.

Приборы для ультразвукового контроля

На данный момент существуют различные виды дефектоскопов и их модернизации, в целом их все можно разделить на две основные группы: это толщиномеры и, непосредственно, дефектоскопы, работающие засчет акустических колебаний. В составе с ними применяются преобразователи звуковых колебаний и специальные кабели. Для создания благоприятной среды для прохождения волн, при обследовании применяются специальные гели, которые наносятся на материал изделия.

Вихретоковый дефектоскоп вит-4

Наиболее популярное в России устройство для нахождения и определения глубины трещин в металле.

Масса такого изделия не более 500 грамм, что позволяет ему быть абсолютным мобильным.

Прибор применяется на изделиях из металла с минимальной толщиной 2 мм.

В комплекте к данному оборудованию идут:

Преобразователь вихретоковый.
Батарея.
Кабель соединительный.
Наушники.
Специальное руководство по правильному использованию.
Чехол для данного оборудования.
Два контрольных образца из стали и алюминия с трещинами для проверки пригодности.

Примерная стоимость дефектоскопа ВИТ-4 равна 50000 руб. с эксплуатационным сроком годности 3 года.

Ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений «ПЕЛЕНГ»

Оборудование такого вида предназначено для обследования элементов на наличие сплошностей, однородности, дефектов сварных швов. Может определять, на какой глубине находится нарушение и его примерную величину.

Вес устройства до 1 кг. Он может производить обследование на материалах толщиной от 2 мм до 1,5 м.

Приборы ультразвукового контроля сварных швов типа EPOCH

Это современный прибор, в котором сочетается стандартный набор возможностей ультразвукового устройства с фазированной решеткой. Используется для исследования состояния сварных швов. Достоинство этого оборудования в том, что он может работать в очень широком диапазоне температур, то есть имеется возможность проведения обследования во время нанесения шва и сразу после.

Также у него упрощенная калибровка чувствительности и имеется возможность фокусировки. Имеется возможность отсеивания шума, что увеличивает точность снимков.

Ступая в ногу со временем, в данном устройстве имеется большой объем памяти, это позволяет сохранять снимки сразу в приборе без вывода их на печать. Прибор способен передавать данные сразу на программное обеспечение компьютеров без потери качества изображения.

Устройство УД2-70

УД2-70 одна из модификаций устройств типа УД. Данное оборудование ультразвукового контроля являются практически универсальными, так как позволяют определять сплошность, находить трещины, обследуются им сварные швы, мелкие детали, полуфабрикаты. Особенно полюбился данный прибор в локомотивной промышленности. Приборы УД имеют интерфейс для обнаружения дефектов в деталях колесных пар, МПВС и т.д.

Масса данного изделия, хоть и больше, чем у выше стоящих приборов, 2200 г, но он все еще является мобильным и доступным. Возможность снимков через толщины от 2 мм до 5 метров!

Корпус аппарата сделан из алюминия, что придает ему особенную надежность. Чувствительность контрастов на высоте и также имеется внутренний объем встроенной памяти, что позволяет сохранять результаты обследования.

Аппарат ультразвукового контроля сварных соединений УСД

Универсальное оборудование, на рынке присутствует в различных модификациях. Сделан из ударопрочного материала.

Масса аппарата 1500 г. Аппараты этой серии также имеют вход для энкодера, что позволяет легко и быстро подключать сканеры для построения разверток участка обследования.

К приятным функциям данного аппарата, кроме его надежности и хороших эксплуатационных характеристик, можно отнести функцию смены цвета дисплея.

Дефектоскопы ультразвуковые для контроля сварных швов «СКАРУЧ»

Применяется для материалов толщиной от 4 до 60 мм, имеется встроенная функция толщиномера. Применяется для обследования сварных соединений и конструкций округлой формы (магистральные трубопроводы, различные сосуды и т.п.).

Имеется возможность подключения к компьютеру для передачи информации или подключение к принтеру для вывода информации на бумагу.

Вес сканирующей установки около 4 кг.

Прибор сертифицирован и применяется в различных отраслях промышленности и строительства. Является ручным прибором без автоматической настройки данных.

Ультразвуковое устройство DIO 1000 SFE

Оборудование оснащено по последнему слову техники, современными функциями подключения персонального компьютера, принтеров и дополнительных сканирующих установок. Имеет большой экран, компактен и прост в использовании.

Является высокочастотным аппаратом, вес составляет всего 1,3 кг!

Для удобства пользования экран оснащен антибликовой функцией, является полностью цифровым устройством.

Один из самых высоких температурных диапазонов эксплуатации от -20 до 60 градусов. Может функционировать от батареи до 10 часов.

Применение дефектоскопов за границей

Первые дефектоскопы были лампового типа, и производиться они начали в середине двадцатого века.

В быстром потоке развития технологий, дефектоскопы постоянно меняются, модернизируются и совершенствуются. За границей треть всех обследований конструкций и изделий производится УЗК неразрушающим методом.

В связи со своими малыми размерами и безопасностью для окружающей среды, приборы для ультразвукового контроля сварных соединений широко применяются на атомных электростанциях, трубопроводах с горючими веществами и др., так как на таких предприятиях трудно использовать автоматические исследовательские устройства.

Ультразвуковые толщиномеры

Толщиномеры – это оборудование ультразвуковой дефектоскопии, применяются для измерения толщины верхнего покрытия металлического изделия, чтобы определить целостность слоя, степень его износа.

Работает толщиномер с помощью ультразвуковых колебаний, но настроен иначе. После приложения его к покрытию, волны проникают сквозь лакокрасочный слой и упираются в металлическую поверхность под ним. Данные о времени прохождения слоя до его отражения металлической поверхностью считываются и прибор выдает точное значение толщины.

Достоинства и недостатки приборов ультразвукового контроля сварных швов

Начнем с преимуществ, которых достаточно много:

Эхо-импульсное оборудование является безопасным для окружающей среды и людей.
Компактность приборов способствует их высокой мобильности.
Получение результатов в момент обследования.
Вследствие высокой мобильности, возможно проведение обследования в условиях эксплуатации объекта без прерывания его работы.
Относительно низкая стоимость.
Высокая точность полученных результатов.

Данные с дефектоскопов позволяют, как определять наличие дефектов, так и определять характеристики сплавов и их свойства.

Не могут со 100% точностью определить размер дефекта.
Для расшифровки результатов необходимо наличие специалиста с определенной квалификацией.
Невозможно проведение испытания, если дефектоскоп не касается предмета обследования.
При использовании устройства на некоторых видах металла (имеющих зернистую структуру) имеется возможность получения недостоверных результатов, вследствие рассеяния волн в зернистой структуре.

Дефектоскопы – это во многом универсальные устройства, которые помогают тщательно и быстро проводиться исследования любых элементов, изготовленных из металлов и сплавов.

Визуально измерительный контроль сварных соединений (ВИК)

Для обеспечения надежной и длительной работы различных конструкций и систем крайне важно обеспечения максимально высокого качества соединений. Существуют разнообразные методы контроля, для которых могут применяться реактивы, ультразвуковое и другое оборудования. Однако наиболее простым, доступным и оперативными является визуально измерительный контроль сварных соединений.

Применение данного метода является обязательным и перед другими методами оценки соединений. Рассмотрим, с какой целью выполняют визуальный контроль сварного соединения, его особенности, преимущества и этапы выполнения.

Преимущества и недостатки метода

Визуальный и измерительный контроль сварных соединений - простой способом контроля, который не требует особых знаний, умений и оборудования. К его основным преимуществам относится:

наиболее дешевый метод, поэтому его проведение не влияет на конечную стоимость конструкции;
отсутствие необходимости использования узкоспециализированные реактивы и другие расходные материалы;
высокая точность и возможность определить практически любые бракованные соединения;
не требуются специальные навыки, достаточно основных знаний о сварных швах;
максимально высокая скорость оценки;
визуальный контроль сварных соединений выполняется перед любым другим методом контроля или самостоятельно.

Несмотря на явные преимущества применения, данные методы имеет и ряд недостатков. Основным из них является возможность найти только наружные дефекты. При этом внутренние дефекты могут оказаться скрытыми и со временем станут причиной разрушения соединения. Кроме того, результаты контроля фиксируются вручную, что может вызвать сложности в том случае, если необходимо предоставить отчет о качестве.

Визуальный контроль качества

Визуальный контроль сварных швов представляет собой метод оценки соединений. Он позволяет определить надежность швов, наличие дефектов. Визуальный осмотр не требует использования никакого оборудования и расходных материалов.

После визуального осмотра могут использоваться и другие методы оценки соединений. В профессиональной сфере этот способ является основным, после которого следуют измерительный и различные дорогостоящие способы проверки.

Инструменты

Визуально измерительный контроль сварных швов включает в себя не только визуальную оценку соединений, но и использование специального оборудования. К наиболее удобным и востребованным инструментам для проведения контроля качества швов относится:

Щуп. Представляет собой бесшкальный измерительный прибор. Для работы с ними используются пластины разных размеров, которые и дают возможность выявить соответствие заготовки необходимым параметрам.
Штангенциркуль. Данный инструмент позволяет измерить параметры соединения, включая его диаметр, глубину трещин и пор.
Лупа. Дает возможность кратность при внешней оценки швов. Использования лупы с различной степенью увеличения позволяет обнаружить даже мелкие дефекты швов.
Угломер. Позволяет выявить, под каким углом расположены деталей относится друг друга. Данный параметр позволяет определить, насколько крепким и надежным будет шов при его эксплуатации.
Линейка. ВИК сварных швов удобнее всего выполнять при помощи металлических линеек различной длины.

Дополнительно могут использоваться различные шаблоны, микрометры, поверочные плиты, калибры и другие инструменты. Выявить наличие дефектов шва без использования специальных инструментов можно только в том случае, если они обладают значительным размером и ярко выражены. В противном случае не обойтись без дополнительных измерений.

Основные требования к сварным швам

После изготовления конструкций путем сварных соединений элементов требуется проведения оценки готового изделия. После ВИК сварных соединений выдается акт, который заполняется на основании осмотра и изменения основных элементов шва. В заданных пределах должна находится ширина и высота валика, при этом шов должен быть равномерным, не впадин и выпирающих частей. Шов должен иметь однородную структуру без чешуек. Кроме того, не должны наблюдаться трещины, прожоги, не проваренные участки и другие дефекты.

Порядка выполнения проверки

ВИК контроль сварных соединений включает в себя такие этапы проведения процедуры:

Подготовка. Включает в себя удаление шлака, брызг металла и зачистку поверхности. Правильная и тщательная подготовка сварного соединения позволяет выявить даже мелкие дефекты.
Визуальный осмотр. Для начала шов осматривается невооруженным взглядом. Данный этап проверки дает возможность определить только явные дефекты.
Использование инструментов. Основной этап проверки качества сварных соединений. В него может быть включена просветка сварных соединений, измерение высоты и ширины шва, определение угла и сквозных дефектов.
Заключение. Завершающим этапом является составление акта, который может свидетельствовать о высоком качестве и надежности швов или о наличие дефектов. Если сварное соединение имеет много дефектов и является недостаточно качественным, эта информация вместе с перечнем дефектов заносится в акт.

ВИК сварка позволяет определить качество швов и минимизировать риск их повреждения в дальнейшем.

Сфера применения

Данный метод является самым простым и востребованным методом оценки их качества и надежности. С его помощью можно выявить поры, трещины, подрезы и другие дефекты, которые могут повлиять на надежность сварных соединений.

Данный метод контроля используются в различных сферах:

судоремонтные, автомобильные и судостроительные заводы;
металлургическая промышленность;
при различных строительных работах;
при изготовлении трубопроводов и металлоконструкций;
после любых работ, которые подразумевают использование сварки.

Контроль необходимо на всех этапах производства. В процессе сварки используется только визуальных контроль, а после окончания работ - измерительный этап.

Визуально измерительный контроль сварных соединений трубопроводов - один из наиболее ответственных и трудоемких процессов работ. В некоторых случаях временные, трудовые и материальные затраты на контроль качества могут достигать 30%. Это связано с тем, что визуальный и измерительный контроль сварных соединений трубопроводов имеет малую дозу автоматизации, поэтому требует внимательного подхода опытного мастера и временных затрат.

Дефекты, которые могут быть выявлены

Осмотр швов невооруженным взглядом уже дает возможность выявить ряд существенных дефектов сварных соединений:

чешуйчатость сварного соединения;
неравномерная высота ширины и высоты шва;
наличие наплывов;
усиление или ослабление соединения в определенных участках;
трещины различного происхождения;
прожоги;
подрезы.

При дополнительном использовании различных инструментов можно обнаружить и другие дефекты:

глубокие поры, которые влияют на эксплуатационные характеристики шва;
непровары;
коррозийные повреждения;
расслоение;
дефекты краски или полимерного покрытия;
осевые смещения шва или наличие изломов;
волосовины;
риски повреждений;
открытые раковины.

Выполнение внешнего осмотра шва производится еще в процессе выполнения сварного соединения, а также в процессе его зачистки. Визуально-измерительный контроль сварных соединений является одним из наиболее простых и эффективных способов проверки их качества. Он рекомендуется при сварке труб, строительстве и во многих отраслях промышленности.

Данные проверки требуются для акта о вводе в эксплуатацию, завершении строительства и другой технической документации. Использование данного метода гарантирует высокое качество соединений с минимальными затратами по времени, трудоресурсов, а также без применения специальных реактивов или дорогого оборудования.

Визуально-измерительный контроль сварных швов (ВИК)

Сварочные работы нужно контролировать на каждом этапе, чтобы в итоге получилось высокое качество соединения. Иногда по истечении определенного срока эксплуатации сварной конструкции может потребоваться дополнительное обследование шва. Это делается в целях безопасности эксплуатации ответственных конструкций, разрушение которых может повлечь тяжелые последствия. С этой целью применяется визуально-измерительный контроль качества сварных соединений. Основные его параметры регламентируются ГОСТом 23479-79.

Что такое визуально-измерительный контроль сварных швов

Визуальный контроль сварных швов подразумевает проверку места соединения заготовок как до, так и после выполнения сварочных работ. Процедура необходима для того, чтобы подтвердить точность и надлежащее качество выполнения поставленной задачи. Нарушения технологического процесса и требований стандартов могут в итоге привести к разрушению конструкции раньше гарантийного срока. Существует специальный ГОСТ, регламентирующий порядок и метод ведения контроля и отчетной документации.

Измерительные работы с использованием шаблоном и оптического инструмента - это неразрушающий метод ВИК-контроля. Благодаря ему удается получить достоверную информацию о состоянии сварного стыка с сохранением его целостности. Если возникают подозрения, то назначаются дополнительные экспертизы, позволяющие сделать более полный и точный анализ. К таким относятся спектроскопия и ультразвуковая диагностика.

Обследования проводят специалисты-контроллеры, которые предварительно прошли курс обучения, сдали испытания и получили аттестаты соответствующего образца. Методы проведения контроля разные: зрительный, тактильный, при помощи оптических приборов, с использованием измерительной оснастки. Результаты диагностики, замечания и рекомендации по их устранению фиксируются актом освидетельствования.

Что выявляет метод

Визуальный контроль сварных соединений позволяет выявить такие дефекты:

неверная геометрия катета шва;
прожиг;
неправильные пропорции между шириной и высотой наплава;
редкая чешуйчатость;
слишком большие наплывы расплава;
кратеры в сварочной ванне;
подрезы из-за высокой силы тока;
непроваренные участки;
измененный цвет металла, вызванный перегревом или неправильно подобранной присадкой.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Использование оптических увеличительных приборов расширяет возможности визуального осмотра сварных швов. Можно выявить:

поперечные и продольные трещины;
проявления коррозии;
нарушения в структуре металла, в частности расслоение;
нежелательные твердые включения в сплаве;
открытые поры, через которые выходил газ;
надиры, раковины, забоины;
брак защитного покрытия, выполненного из полимера или краски;
смещение шва.

Начальный контроль на подготовительных этапах дает возможность определить, насколько качественно подготовлены кромки. Таким же методом контролируется накладка маркировки или профессионального клейма сварщика.

Преимущества и недостатки

Согласно положениям ГОСТ 23479-79 измерительный контроль является первичным способом обследования. После его завершения ответственными лицами принимается решение о целесообразности проведения диагностики иными методами. Положительные стороны измерительного контроля:

минимальные издержки времени на проведение проверки;
простота выполнения;
позволяет получить большинство информации о наружном состоянии сварного соединения;
не требуется сложное дорогостоящее оборудование;
легко проверяется результат.

Контролировать качество сварного шва требуется на всех этапах: на стадии подготовительных работ, во время сваривания заготовок и после ее завершения. Такой подход необходим для комплексной объективной оценки результата. Однако даже при таких раскладах метод нельзя назвать совершенным, поскольку ему присущи недостатки:

заключения о качестве работ заключаются только на основе видимой части шва. В то время как скрытые дефекты выявить не представляется возможности;
выводы зависят от уровня квалификации эксперта и его подхода к выполнению задания;
подходит исключительно для обнаружения крупных легко видимых для человеческого глаза дефектов.

Когда выполняется визуально-измерительный контроль

Визуально контролировать качество выполнения сварочных работ можно на любом этапе. Уже на предварительной стадии можно определить готовность деталей к свариванию. Проверяется соответствие маркировки и целостность заготовок. Далее можно контролировать сборку деталей под сварку, качество очистки поверхности от масла, краски, ржавчины и прочих загрязнений. Стоит акцентировать внимание на разделку кромок. Она должна выполняться в соответствии с видом предстоящего соединения; с учетом толщины металла и силы сварочного тока.

По завершению сварочных работ шов проверяется на наличие дефектов, которые можно определить визуально. Искать следует раковины, трещины, непровары, поры, подрезы и другие видимые дефекты. В случаях, когда на стык необходимо нанести несколько наплавов, то контролируется наложения каждого слоя. По завершению проверки ответственных конструкций оформляется акт проверки, где фиксируются ее итоги.

Визуально контролировать состояние сварного шва можно уже и на работающей конструкции. Это практикуется в тех случаях, когда гарантированный срок службы сварного соединения подходит к концу. Также экспертиза заказывается в любом случае, когда возникает подозрение в ухудшении качества соединения. Это необходимо для предотвращения поломок оборудования и его неоправданного простоя.

Приборы для визуального контроля сварных соединений

Для проверки сварного шва визуальным методом используется специальное оборудование, предусмотренное ГОСТом 23479-79. Набор инструментов делится на две группы: цеховое - работает в диапазоне температур 5-20 градусов; полевое - можно эксплуатировать вне помещений в широком спектре температур - от -55 до +55 градусов Цельсия. Набор представлен таким перечнем:

шаблоны для проверки геометрии сварного шва;
измерительные лупы;
угольники для проверки прямого угла;
угломеры с нониусом;
микрометры, калибры и нутромеры;
щупы для измерения ширины зазора;
рулетки, линейки, штангенциркули;
измерители толщины стенок трубопроводов.

Надлежащее обследования возможно только при условии достаточного освещения. Естественного света или искусственного освещения внутри зданий бывает недостаточно. Поэтому контролер всегда должен иметь при себе фонари или иной светоизлучающий прибор. Иногда приходится применять специальное оборудование - бороскопы и микроскопы. Они необходимы для того, чтобы максимально точно определить степень серьезности выявленного дефекта. В случаях, когда сварной шов располагается на высоте, недоступной для эксперта, то допускается использование биноклей различного уровня мощности.

Но случается, что нужно обеспечить визуальную проверку сварных швов, к которым проверяющий просто не может получить доступ. Это относится к конструкциям, расположенным под землей, в узких тоннелях, в условиях агрессивной среды или высокой радиации. Тогда привлекаются специалисты, управляющие дистанционными платформами с видеонаблюдением или другой специальной передающей аппаратурой. С ее помощью инспектор обследует состояние сварного шва насколько это позволяет сделать дистанционно управляемая аппаратура. К подобным методам диагностирования прибегают крайне редко.

Этапы проведения контроля

Проверка на дефекты выполняется в несколько этапов, каждый из которых направлен на то, чтобы выявить определенный дефект. Каждый из экспертов прежде всего визуально проверяет шов на целостность. Невооруженным взглядом можно выявить трещины, подрезы и поры, наличие которых снижает прочность места соединения.

Раковины и непроваренные участки найти проще всего. Если специалист не замкнул шов и оставил кратер от сварочной ванны, то это тоже бросается в глаза. Нарушением технологии является также слишком узкий шов, наплывы расплава, грубая "чешуя". Те соединения, которые уже эксплуатируются, легко визуально проверить на наличие коррозии.

После этого наступает время более сложного метода контроля - с использованием оптических приборов. Это дает специалисту возможность более детально рассмотреть участок и точно изучить параметры ранее выявленных дефектов. Для этого применяются лупы, бороскопы и микроскопы. К примеру, визуальным контролем были определены трещины сварного шва. Но глубина осталась неизвестной. С помощью микроскопа несложно уточнить эти данные и определить уровень серьезности дефекта. Если требуется, то исследования будут продлены с применением других более совершенных технологий, изложенных в методичках по контролю.

На третьем этапе параметры сварного соединения проверяются инструментальным путем. Измеряется длина шва. Полученный результат сопоставляется с эталонным значением для данного участка и конкретных условий. Измеряется катет наплавленного металла, высота и ширина шва. Все эти данные сопоставляются с толщиной стенки основного элемента. Угольником уточняется насколько правильно установлены детали одна относительно другой и нет ли смещения после прошедшего периода эксплуатации.

В заключения тестирования составляется акт, где отображаются обнаруженные дефекты. Инспектор описывает текущее состояние сварного шва и дает рекомендации по устранению выявленных недостатков.

В заключение следует подчеркнуть, что визуальные методы контроля дают возможность быстро получить данные о качестве сварного шва. Они не всегда окончательные. При необходимости используется вспомогательное оборудование и другие технологии исследования. Своевременный и регулярный контроль позволяет избежать аварийных ситуаций и предотвратить травматизм среди сотрудников.

Читайте также: