В каком случае допускается удалять выявленные дефекты сварки механическим способом

Обновлено: 20.09.2024

При обнаружении недопустимых наружных или внутренних дефектов сварных соединений их обязательно исправляют. Наружные дефекты вышлифовывают с обеспечением плавных переходов на участке выборки. Выборку можно не заваривать только в том случае, если в зоне максимальной ее глубины сохранилась минимально допустимая толщина детали. Удаление дефектов с обратной стороны шва производится по всей его длине заподлицо с основным металлом.

Подповерхностные и внутренние дефекты (дефектные участки) в соединениях из алюминия, титана и их сплавов исправляют только механическим способом — вышлифовыванием абразивным инструментом, обработкой резанием или вырубкой с последующим зашлифовыванием. В ряде случаев в конструкциях из стали допускается удаление дефектных участков воздушно-дуговой или плазменно-дуговой строжкой с последующей обработкой поверхности выборки абразивными инструментами. Детали из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей необходимо зашлифовывать до полного удаления следов предыдущей обработки.

Исправлять дефекты подваркой в зоне выборки (рис. 1) в сварных соединениях, подлежащих обязательной термической обработке и выполненных из легированных и хромистых сталей, следует после высокого (при температурах 450 … 650 °С) их отпуска (промежуточного или окончательного) за исключением отдельных случаев, оговоренных в технологической документации.

Рис. 1. Форма разделки шва при выборке внутреннего дефекта

При исправлении дефектных участков целесообразно соблюдать определенные условия. Длина исправляемого участка должна быть на 10 … 20 мм больше длины дефекта с каждой стороны. Ширина выборки должна быть такой, чтобы ширина шва, получаемого после подварки, не превышала его двойную исходную ширину. Форма и размеры подготовленной под подварку выборки должны обеспечивать возможность надежного провара. Поверхность каждой выборки должна иметь плавные очертания без резких выступов, острых углублений и заусенцев. При подварке дефектного участка следует перекрывать прилегающие участки основного металла.

В сварных швах со сквозными трещинами перед подваркой требуется зачистить поверхности детали вдоль трещины (рис. 2, а) и просверлить отверстия на расстоянии 10 мм от концов этой трещины (рис. 2, б) в целях предотвращения ее распространения. Затем нужно произвести разделку трещины в соответствии с рис. 2, в, после чего проварить дефектный участок на полную глубину.

Подварку дефектного участка осуществляют одним из способов сварки плавлением (ручной дуговой, дуговой в защитном газе и т. д.).

Исправленные швы сварных соединений следует повторно проконтролировать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству конструкции.

Рис. 2. Схемы подготовки сквозной трещины к подварке: а — зачистка поверхности детали вдоль трещины; б — сверление отверстий на расстоянии от концов трещины; в — разделка сквозной трещины

2. Заварка дефектных мест

Технология, рекомендуемая для исправления дефектов сварных соединений аргонодуговой сваркой, следующая:

подобрать соответствующий режим сварки;
сварочную дугу возбуждать на технологической пластине и после нагрева электрод переносить на место заварки;
в процессе заварки и при возбуждении сварочной дуги не допускать соприкосновения конца вольфрамового прутка со сварочной ванной или присадочной проволокой;
присадочную проволоку подавать только после оплавления кромок разделки и образования сварочной ванны;
заварку дефектов производить в нижнем положении и под углом не более 30°;
при многослойной заварке после наложения каждого слоя очищать наплавленный металл шва стальной щеткой;
вылет вольфрамового электрода по отношению к нижней кромке газового сопла должен составлять 3 … 8 мм;
горелку следует держать под углом 60 … 80° к поверхности детали в месте заварки дефекта;
присадочную проволоку держать под углом к оси электрода горелки и вводить в сварочную ванну равномерными возвратнопоступательными движениями часто и небольшими порциями;
заварку дефектов во всех случаях заканчивать с образованием усиления шва высотой 3 … 5 мм;
наконечник горелки и вольфрамовый электрод периодически очищать от брызг металла;
при случайных обрывах дуги ее повторное зажигание производить на шве на расстоянии 30 мм от места обрыва;
длину дуги поддерживать в пределах 2,5 … 3,0 мм, обрыв дуги производить постепенным ее увеличением;
процесс заварки начинать с предварительного местного подогрева дефектного места до оплавления кромок.

Если толщина материала детали более 15 мм, заварку дефектного участка следует производить многослойным швом. В этом случае высота наплавленного металла над поверхностью детали должна быть не менее 3 мм.

Для ответственных конструкций допускаются две подварки одного и того же дефектного участка, поскольку при большем числе подварок наблюдается существенное снижение механических свойств металла в этих зонах.

8.2. Контроль сварных соединений стальных конструкций

неразрушающими методами (радиографированием или ультразвуковой дефектоскопией) в объеме не менее 0,5% длины швов. Увеличение объема контроля неразрушающими методами или контроль другими методами проводится в случае, если это предусмотрено чертежами КМ или НТД (ПТД).

8.2.2. Результаты контроля качества сварных соединений стальных конструкций должны отвечать требованиям СНиП 3.03.01-87 (пп. 8.56 - 8.76), которые приведены в приложении 14.

8.2.3. Контроль размеров сварного шва и определение величины выявленных дефектов следует производить измерительным инструментом, имеющим точность измерения

8.2.4. При внешнем осмотре качество сварных соединений конструкций должно удовлетворять требованиям табл. П14.1.

8.2.5. Трещины всех видов и размеров в швах сварных соединений конструкций не допускаются и должны быть устранены с последующей заваркой и контролем.

8.2.6. Контроль швов сварных соединений конструкций неразрушающими методами следует проводить после исправления недопустимых дефектов, обнаруженных внешним осмотром.

8.2.7. Выборочному контролю швов сварных соединений, качество которых согласно проекту требуется проверять неразрушающими физическими методами, должны подлежать участки, где наружным осмотром выявлены дефекты, а также участки пересечения швов. Длина контролируемого участка не менее 100 мм.

8.2.8. По результатам радиографического контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям табл. П14.2 и П14.3, а по результатам ультразвукового контроля - требованиям табл. П14.4.

8.2.9. В швах сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40°С до минус 65°С включительно допускаются внутренние дефекты, эквивалентная площадь которых не превышает половины значений допустимой оценочной площади (см. табл. П14.4). При этом наименьшую поисковую площадь необходимо уменьшить в два раза. Расстояние между дефектами должно быть не менее удвоенной длины оценочного участка.

8.2.10. В соединениях, доступных сварке с двух сторон, а также в соединениях на подкладках суммарная площадь дефектов (наружных, внутренних или тех и других одновременно) на оценочном участке не должна превышать 5% площади продольного сечения сварного шва на этом участке.

В соединениях без подкладок, доступных сварке только с одной стороны, суммарная площадь всех дефектов на оценочном участке не должна превышать 10% площади продольного сечения сварного шва на этом участке.

8.2.11. Сварные соединения, контролируемые при отрицательной температуре окружающего воздуха, следует просушить нагревом до полного удаления замерзшей воды.

9. Исправление дефектов в сварных соединениях

9.1. Недопустимые дефекты, обнаруженные при контроле, должны быть устранены с последующим контролем, исправленных участков.

9.2. Удаление дефектов следует проводить механическим способом - механизированной зачисткой (абразивным инструментом) или механизированной рубкой - с обеспечением плавных переходов в местах выборок.

Допускается удаление дефектных участков воздушно-дуговой, воздушно-плазменной или кислородной строжкой (резкой) с последующей обработкой поверхности выборки механическим способом в соответствии с требованиями п. 5.3 настоящего РД.

9.3. На участках шва с трещиной должны быть определены ее концы путем травления или капиллярным методом и засверлены сверлом диаметром 2-4 мм, после чего дефектный металл удаляется полностью. При сквозной трещине для удобства последующей заварки выборки целесообразно оставлять слой металла толщиной 2-2,5 мм в качестве подкладки нового шва. Заварку в этом случае нужно начинать с переплавления оставшейся части металла с трещиной, причем сварщик должен следить за полным расплавлением подкладки: если перед электродом перемещается маленькое сквозное отверстие, то это означает, что сварка идет с полным проваром.

9.4. Обнаруженные при внешнем осмотре, ультразвуковой дефектоскопии или радиографировании сварных соединений металлоконструкций дефекты сварных швов должны исправляться следующим образом:

г) дефектные участки - трещины, незаплавленные кратеры, поры, неметаллические включения, несплавления и непровары - удалить до "здорового" металла, не оставляя острых углов, и подварить до получения шва нормального размера;

д) все ожоги поверхности основного металла сварочной дугой следует зачищать абразивным инструментом на глубину 0,5-0,7 мм.

9.5. При удалении механизированной зачисткой (абразивным инструментом) дефектов сварных соединений риски на поверхности металла от абразива должны быть направлены вдоль сварного соединения, при зачистке мест установки начальных и выводных планок - вдоль торцевых кромок свариваемых элементов конструкций, при удалении усиления шва - под углом 40-50° к оси шва.

Ослабление сечения при обработке сварных соединений (углубление в основной металл) не должно превышать 3% толщины свариваемого элемента, но не более 1 мм.

9.6. Исправление дефектов без заварки мест их выборки допускается в случае сохранения минимально допустимой толщины стенки детали в месте максимальной глубины выборки.

9.8. В конструкциях, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40°С и до минус 65°С включительно (при строительстве в климатических районах , согласно ГОСТ 16350), механизированную вышлифовку, кислородную и воздушно-дуговую поверхностную строжку (резку) участков сварных швов с дефектами, а также заварку исправляемого участка при температуре, указанной в табл. 6.1 и ниже, следует выполнять после подогрева зоны сварного соединения до 120-160°С.

9.9. Заварку выборок следует производить одним из допущенных для данного металла способов сварки с использованием сварочных материалов, применяемых для сварки этого изделия.

9.10. Исправленные участки независимо от методов и объемов контроля, которым подвергаются такие же бездефектные сварные соединения, должны быть проконтролированы:

путем внешнего осмотра и магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии либо травления - выборки, не подвергавшиеся последующей заварке;

путем внешнего осмотра и радиографического или ультразвукового контроля, а также других неразрушающих методов контроля по указанию ПТД - заваренные выборки.

9.11. Если при контроле исправленного участка будут обнаружены дефекты, то допускается проводить повторное исправление в том же порядке, что и первое.

Исправление дефектов на одном и том же участке сварного соединения допускается проводить не более трех раз.

Вопрос о возможности исправления дефектов на одном участке сварного соединения более трех раз должен решаться по согласованию с отраслевой специализированной организацией.

9.12. При ремонте сварных соединений оформляют ту же техническую документацию, что и в процессе монтажа металлоконструкций.

10. Оформление технической документации

10.1. Первичным документом по сварке является журнал сварочных работ, который оформляется в соответствии с требованиями СНиП 3.03.01-87.

В каком случае допускается удалять выявленные дефекты сварки механическим способом

9.6.1 Необходимость и режим термообработки сварных соединений определяются конкретными параметрами трубопровода в процессе аттестации технологии сварки и указываются в проекте и технологических картах. Термообработку следует проводить после получения положительных результатов неразрушающего контроля качества сварного соединения.

9.6.2 Термообработку сварных соединений трубопроводов следует проводить путем нагрева всего периметра сварного соединения. Ширина зоны полного нагрева должна быть не менее , где D и S - соответственно, наружный диаметр и толщина стенки трубы.

9.6.4 Контроль термической обработки должен быть выполнен с соблюдением технологии, записью режимов и измерением твердости. Измерение твердости металла шва и зоны термического влияния по обе стороны шва выполняют в соответствии с ГОСТ 22761. Количество участков измерений твердости по периметру стыка не менее трех.

9.6.5 При проведении термической обработки необходимо руководствоваться инструкциями по эксплуатации оборудования для термической обработки.

9.7 Ремонт сварных соединений

9.7.1 Ремонт сварных соединений, выполненных способами сварки, регламентированными настоящим сводом правил, и имеющих недопустимые дефекты, следует осуществлять ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия сварщиками, аттестованными по данному виду работ.

9.7.2 Длина разделки одного ремонтного участка должна быть не менее 50 мм. Суммарная длина ремонтируемых участков шва с недопустимыми дефектами не должна превышать 1/6 периметра стыка. Ремонт сваркой труб при строительстве подводных переходов запрещается.

9.7.3 Ремонт сварных стыков труб диаметром до 1020 мм разрешается осуществлять только снаружи, а труб диаметром 1020 мм и более - снаружи или изнутри, в зависимости от глубины залегания дефекта и возможности доступа к стыку изнутри трубы.

9.7.4 Ремонт изнутри трубы выполняется в том случае, если дефекты расположены в корневом слое шва, подварочном слое и в горячем проходе (ремонт дефектов в горячем проходе может осуществляться также снаружи трубы).

9.7.5 При ремонте подрезов или недостаточного перекрытия в облицовочном слое шва и подрезов в подварочном или внутреннем (при двухсторонней сварке) слоях шва выполняется вышлифовка части сечения соответствующего ремонтируемого слоя заподлицо с трубой. Ширина вышлифовки устанавливается таким образом, чтобы ширина ремонтируемого шва не вышла за пределы допустимой величины (габариты шва). Ремонт дефектов данного вида разрешается выполнять наложением одного-двух валиков. Допускается увеличение ширины шва на участке ремонта не более чем на 2 мм.

9.7.6 Выборка дефектных участков должна осуществляться механическим способом или плазменной строжкой. Полнота удаления дефекта должна быть проконтролирована физическими методами.

9.7.7 Перед началом сварки ремонтируемого участка следует выполнить обязательный предварительный подогрев. Выбор режимов подогрева регламентирован 9.4.7 настоящего свода правил.

9.7.8 Для наружных или внутренних дефектных участков длиной менее 100 мм допускается местный подогрев однопламенной горелкой снаружи трубы. В других случаях необходим равномерный предварительный подогрев всего периметра стыка кольцевой газовой горелкой.

9.7.10 Все отремонтированные участки стыка должны быть подвергнуты визуальному и измерительному контролю и контролю физическими методами, регламентированными для данного сварного соединения.

9.7.11 Повторный ремонт одного и того же дефектного участка сварного стыка с применением сварки не допускается, стык подлежит вырезке.

Исправление дефектов сварных соединений

Сварка - один из самых востребованных процессов металлообработки, позволяющий в самых разных конструкциях соединять стальные детали. В связи с химической неоднородностью металлических поверхностей, кристаллизацией металлов при создании сварного шва, взаимодействии образующего в сварочной ванне жидкого металла с твердыми частицами детали и по ряду других причин нередко в процессе сварки возникают дефекты. Наличие их не только понижает качество готовой конструкции, но также делает ее дальнейшую эксплуатацию опасной для жизни.

Если при проведении контроля качества обнаружены изъяны, влияющие на прочность и надежность изделия, то исправление дефектов сварки в таких случаях является обязательным мероприятием.

Какие дефекты возникают при сварочных работах

В зависимости от причин возникновения, размеров, форм и места размещения на шве различают разные виды дефектов. Чтобы понять какие способы устранения дефектов сварных соединений будут наилучшими, вначале нужно определить их вид и почему они возникли.

Согласно классификации по ГОСТу 30242-97 выделяют следующие группы дефектов:

трещины в сварочных швах, которые могут быть поперечными, продольными, радиальными и другими;
нарушение формы шва за счет образования натеков, подрезов, прожогов, выпуклостей, смещений и других изъянов;
наличие в месте сварки пор, полостей, свищей, кратеров. Они могут скопляться на одном участке или же распределяться по всему шву равномерно;
непроваренные участки и несплавленные кромки;
наличие твердых (оксидных, металлических, шлаковых) вкраплений и включений в сварном шве.

По месту расположения дефекты разделяются на внутренние, наружные и сквозные. Конкретное цифровое обозначение классификатором установлено на все образующиеся дефекты сварных соединений и способы их устранения выбираются в соответствии проставленных в местах их присутствия номеров.

Методы обнаружения дефектов

После проведения сварочных работ полученный шов должен проверяться на наличие или отсутствие брака. Только так можно понять требуется или нет устранение дефектов сварки.

Способы для выявления бракованных участков применяют разные:

визуальный осмотр. Результат будет более точным, если осмотр проводить с применением приборов с увеличительным эффектом;
магнитный метод, при котором брак определяется степенью искажения волн;
дефектоскопия. На наличие недостатков указывает изменение цвета сварного соединения после контакта поверхностей со специальным идентифицирующим составом, например, керосином;
исследование ультразвуком. Проводится с помощью дефектоскопа, брак определятся по звуковым волнам посредством измерения их отражения;
радиационный способ. Сварные соединения просвечиваются рентгеном, в результате все детали дефекта видны на полученном снимке.

Качество полученных в процессе сварки соединений обозначается маркировкой. У каждого профессионального сварщика есть собственное клеймо, которое он ставит на участке выполнения сварки.

Устранение дефектов сварки

Если в ходе контрольных испытаний обнаружен недопустимый для безопасной эксплуатации конструкций брак, то неизбежным процессом является устранение дефектов сварных соединений.

Для ликвидации выявленных недостатков используются следующие методы устранения дефектов сварных швов:

непровары, сторонние включения, небольшие внутренние трещины подлежат механической вырубке или полной зачистке, после чего проводится повторное сваривание;
ликвидация крупных и глубоких трещин осуществляется посредством заварки после предварительной их механической зачистки или сверления;
заварка тонкими слоями или наплавка используется для устранения подрезов и неполных швов;
наплывы уничтожаются механическим путем с применением абразивного инструмента;
термической обработкой устраняется перегрев металла.

Это основные способы исправления дефектов сварных соединений, которые используются для ликвидации брака. После исправления конструкции повторно проходят контрольные испытания и только при полном отсутствии изъянов разрешается их дальнейшая эксплуатация.

Особенности исправления дефектов

Если выполненные с применением сварки конструкции не соответствуют техническим условиям по причине наличия брака, то здесь важно не только правильно выбрать способы устранения дефектов сварных швов, но также безошибочно выполнить все необходимые действия.

В стальных изделиях бракованные сварные швы исправлять следует плазменно-дуговой резкой или строжкой, после чего эти участки обрабатываются абразивными кругами. Наплавкой ниточного шва ликвидируются подрезы, при этом выполняется наплавка по всей длине дефекта. При исправлении неровностей и наплывов механическим способом нужно следить за общим сечением и не допускать его занижения.

Перед тем как исправляются свищи в сварном шве необходимо сперва провести вырубку, тщательно зачистить образовавшуюся полость и после этого повторно заварить изделие.

Чтобы качественно ликвидировать дефекты сварных швов и способы их устранения провести эффективно, то следует соблюдать несколько простых правил:

длина исправляемого участка должна превышать длину дефекта;
ширина вырубки должна быть такой, чтобы максимальный размер нового шва не превышал более чем в два раза его ширину до ликвидации дефекта;
на поверхностях выборок не должно присутствовать никаких заусенцев и острых углублений, очертания должны быть плавными и без резких выступов;
при выполнении заварки на прилегающих к дефекту участках нужно обеспечить перекрытие основного металла.

В конструкциях из титана, алюминия и сплавов этих металлов ликвидацию дефектов разрешается выполнять только механическими методами: резкой или абразивной шлифовкой. В некоторых случаях допускается вырубка.

Если при повторном контроле снова будут обнаружены бракованные участки, то такие конструкции опять подлежат исправлению. На одном и том же участке сварного шва количество исправлений не должно превышать трех, в противном случае металлоконструкция выполняется с нуля.

Интересное видео

Читайте также: