Внутренние дефекты, их характеристика и причины возникновения

Дефекты сварных швов являются следствием неправильного выбора или нарушения технологического процесса, применения некачественных сварочных материалов и низкой квалификации сварщика. Дефекты сварных соединений классифицируют по причинам возникновения и месту их расположения.

Выделяют следующие виды дефектов в сварных соединениях: наплыв; наружные трещины и поры; внутренние трещины и поры; ишлаковые включения.

В зависимости от того, нарушается или не нарушается целостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.

К неразрушающим методам контроля качества сварных соединений относят внешний осмотр, контроль на непроницаемость (или герметичность) конструкций, контроль для обнаружения дефектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.

К разрушающим методам контроля относятся способы испытания контрольных образцов с целью получения необходимых характеристик сварного соединения.

Дефекты сварных соединений различают по причинам возникновения и месту их расположения. В зависимости от причин возникновения их можно разделить на две группы. К первой группе относятся дефекты, связанные с металлургическими и тепловыми явлениями, происходящими в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения: горячие и холодный трещины в металле шва и околошовной зоне, поры, шлаковые включения, неблагоприятные изменения свойств металла шва и зоны термического влияния. Ко второй группе дефектов, которые называют дефектами формирования швов, относят дефекты, происхождение которых связано в основном с нарушением режима сварки, неправильной подготовкой и сборкой элементов конструкции под сварку, неисправностью оборудования, небрежностью и низкой квалификацией сварщика и другими нарушениями технологического процесса. К дефектам этой группы относятся несоответствие швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры и др.

Дефекты по месту расположения подразделяются на внешние и внутренние. К внешним относятся: нарушение установленных размеров и формы шва, непровар, подрез зоны сплавления, поверхностное окисление, прожог, наплыв, поверхностные поры, незаваренные кратеры и трещины на поверхности шва. К внутренним дефектам относятся следующие: внутренние поры, неметаллические включения, непровар и внутренние трещины. Нарушение установленных размеров и формы шва выражается в неполномерности ширины и высоты шва, в чрезмерном усилении и резких переходах от основного металла к наплавленному. Эти дефекты при ручной сварке являются результатом низкой квалификации сварщика, плохой подготовки свариваемых кромок, неправильного выбора сварочного тока, низкого качества сборки под сварку. Дефекты формы шва могут быть и следствием колебания напряжения в сети.

3) 3. Монометрический и акустический контроль, как варианты пне-

вматических испытаний.

Я хз чтоо даже ответить!

Билет 10 .Влияние дефектов сварки на работоспособность конструкций. Поверхностные дефекты швов сварных соединений не представляют большой опасности для работоспособности конструкции, так как их легко обнаружить и устранить. Для выявления внутренних (скрытых) дефектов применяют специальные методы без нарушения целостности сварного соединения. Наиболее опасными являются дефекты, которые имеют вытянутую форму и острые очертания, например трещины, способствующие концентрации внутренних напряжений и легко распространяющиеся в глубь металла. К резкому падению пластичности металла шва приводятнепровары, особенно в условиях отрицательных температур. Глубокие подрезы также являются зонами концентрации напряжений, но они менее опасны, чем трещины и непровары. Значительно ухудшают механические свойства сварных соединенийпоры. Они уменьшают полезную площадь сечения шва и ослабляют связь между зернами, что снижает прочность, а иногда и плотность сварного соединения. Поры являются причинами усталостных разрушений Неметаллические включения — загрязнения, обнаруживаемые под микроскопом в виде нитридов, фосфидов, легкоплавких эвтектик, окиси железа, сернистого железа, снижают пластичность шва Непровар оказывает большое влияние на ударную прочность металла сварных швов. По данным Института электросварки им. Е. О. Патона, непровар в 10% толщины сварного соединения может наполовину снизить усталостную прочность, а непровар в 40—50% снижает пределы выносливости стали в 2,5 раза- .Внутренние дефекты, их характеристика и причины возникновения. Поры образуются вследствие поглощения расплавленным металлом водорода, окиси углерода и др., которые не успевают выделиться при застывании металла и остаются в нем в виде газовых пузырьков. Основной причиной появления пор является влажность электродного покрытия или неправильная регулировка пламени горелки. Поры могут появляться также в результате несоответствия химического состава присадочного и основного металла, наличия окалины и ржавчины на свариваемых кромках, выкрашивания каплеобразных включений металла и шлаков. Поры делают шов проницаемым для газов и жидкостей. Пористые швы при газовой сварке уплотняют проковкой при соответствующей температуре нагрева. Шлаковые включения и окислы ослабляют сечение шва. Они образуются при сварке длинной дугой и окислительным пламенем. Одиночные шлаковые включения и поры обычно не снижают механических свойств соединения. Цепочки и особенно скопления пор и шлаковых включений приводят к концентрации напряжений в данном месте и резкому снижению пластичности, вязкости и прочности наплавленного металла. В сварных швах ответственных конструкций допускаются лишь отдельные поры и шлаковые включения, а также небольшие скопления пор в количестве 5— 6 шт. на 1 см²сечения шва, глубиной не более 10—15% толщины металла. Непровар корня шва выражается в несплавлении наплавленного и основного металла в корне шва. Непровар резко снижает прочность шва и соединение становится ненадежным. В местах непровара концентрируются напряжения, которые еще более понижают сопротивляемость шва внешним нагрузкам, особенно ударным. Причинами непровара являются: недостаточный ток или малая мощность горелки; слишком быстрое перемещение электрода и горелки; попадание в шов пленки окислов или слоя шлака; неудовлетворительная зачистка кромок. Непровар появляется, если прогрев металла в корне шва затруднен, вследствие того, что кромки скошены под слишком малым углом или велико притупление кромок и отсутствует зазор между ними. Если по техническим условиям данное изделие не должно иметь непровар, то места швов, где имеется непровар, вырубают или удаляют поверхностной резкой, после чего шов в этом месте заваривают вновь. Трещины подразделяются на горячие трещины и холодные трещиныГорячие трещины образуются в результате силового воздействия сварочных напряжений по границам кристаллов, омываемых легкоплавкими эвтектиками.Холодные трещины образуются в результате разрыва хрупких кристаллов в зоне термического влияния под действием сварочных напряжений. Процесс возникновения трещин: Горячие трещины возникают в результате растягивающих напряжений, появляющихся во время охлаждения сварного соединения. Трещины в околошовной зоне или в основном металле относятся к холодным трещинам и имеют закалочное, водородное или смешанное происхождение. Cущeственным фактором, влияющим нa образование горячих трещин (ГТ), является засоренность основного и присадочного металла примесями серы и фосфора. При перегреве металл имеет крупнозернистое строение. Чем крупнее зерна, тем меньше поверхность их сцепления и ниже прочность и пластичность металла. Перегретый металл плохо сопротивляется ударным нагрузкам. Этот дефект можно исправить соответствующей термической обработкой. Пережог характеризуется наличием в структуре металла шва окисленных зерен, обладающих малым взаимным сцеплением. Пережженный металл хрупок и не поддается исправлению. Пережог возникает при избытке кислорода в пламени. Пережженные участки шва полностью удаляют поверхностной резкой и заваривают вновь. Свищ- дефект в виде трубчатой полости в металле сварного шва образовавшийся из-за выделений газа в процессе сварки Форма и положение свища зависят от режима затвердевания и вида газа. Обычно свищи скапливаются и распределяются «елочкой».Свищи возникают, как правило, при сварке угловых швов в различных пространственных положениях, отличных от нижнего. Причиной образования свищей является тот факт, что подъемная сила не может выдавить пору наружу, сквозь металл сварного шва. Свищи относятся к недопустимым дефектам, являясь при этом концентраторами напряжений в сварном шве. .Монометрический и акустический контроль, как варианты пне-вматических испытаний. Акустические колебания - это механические колебания среды. При акустическом контроле обычно используют колебания с частотой 0,5...25 МГц, т. е. ультразвуковые. Для возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний используют пьезоэлектрический эффект: некоторые материалы (кварц, титанат бария, титанат-цирконат свинца и др.) под действием переменного электрического поля меняют свои размеры с частотой изменения поля. Пьезоэлектрическую пластину помещают в специальном устройстве-пьезопреобразователе (искателе). Материалы, используемые в пьезопреобразователях: плексиглас, капролон, фторопласт, полистирол, — способствуют гашению отраженной волны, так как имеют большие коэффициенты затухания ультразвуковых колебаний и малую скорость их распространения. Пьезопреобразователи, предназначенные для ввода волны в направлении, перпендикулярном поверхности, называют прямыми, или нормальными, а для ввода под некоторым углом - наклонными, или призматическими. Пьезопреобразователи включаются по раздельной, совмещенной или раздельно-совмещенной схемам. В последнем случае в одном корпусе размещаются два пьезопреобразователя, разделенных между собой экраном. При падении ультразвуковой волны на поверхность раздела двух сред, в частности на границу дефекта, часть энергии отражается, что и используется при контроле. Для анализа распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии используют три основных метода: теневой, зеркально-теневой и эхо-метод. При теневом методе признаком обнаружения дефекта служит уменьшение интенсивности (амплитуды) ультразвуковой волны, прошедшей от излучающего пьезопреобразователя к приемному (рис. 180, а). Недостатки метода - необходимость двустороннего доступа к изделию и малая точность оценки координат дефектов, достоинство - высокая помехоустойчивость. Метод может применяться для изделий с грубо обработанной поверхностью. При зеркально-теневом методе признаком обнаружения дефекта является уменьшение интенсивности (амплитуды) ультразвуковой волны, отраженной от противоположной поверхности изделия (рис. 180, б). Отраженный сигнал называется донным. Метод не требует двустороннего доступа к контролируемому изделию, позволяет более достоверно выявлять корневые дефекты в стыковых швах, помехоустойчив, применяется для изделий небольшой толщины с грубо обработанной поверхностью. Однако точность определения координат дефекта и при этом методе невысока. При эхо-методе признаком обнаружения дефекта является прием эхо-сигнала, отраженного от> дефекта (рис. 180, в). При зеркально-теневом и эхо-методе возможно использование одного пьезопреобразователя в качестве излучателя и приемника (при эхо-методе, как правило, так и делается), однако сигнал при этом должен подаваться импульсами. Если дефект расположен слишком близко к поверхности, то сигнал от него приходит раньше, чем закончится зондирующий импульс, и этот сигнал не будет заметен на фоне зондирующего импульса - дефект не обнаруживается. Слой материала, непосредственно прилегающий к пьезопреобразователю, в котором дефект не обнаруживается, называется мертвой зоной. Эхо-метод по сравнению с ранее рассмотренными позволяет достаточно точно определить не только наличие дефекта, но и его характеристики. Если длина волны ультразвуковых колебаний больше размера дефекта, то будет происходить его огибание и дефект не обнаружится. При большой величине зерен металла происходит значительное затухание колебаний. Так как длина волны обратно пропорциональна частоте колебаний, то с увеличением частоты повышается чувствительность к более мелким дефектам, но возрастают структурные помехи. Это необходимо учитывать при выборе частоты. При контроле сварных соединений обычно используются частоты от 0,5 до 10 МГц. Ультразвуковой контроль (УЗК) крупнозернистых материалов (чугуна, меди, аустенитных сталей) затруднен. Возможно существенное ослабление колебаний в околошовной зоне сварного соединения. Зависимость коэффициента затухания от величины зерна используют в ультразвуковых структурных анализаторах. http://svarkainfo.ru/rus/lib/quolity/acoustic/ Билет 11 1. Способы исправления дефектов сварных швов. 2. Контроль непроницаемости швов. 3.Назначение металлографических исследований металла шва, зоны термического влияния, основного металла. Металлографический вид исследований -данный вид контроля включает исследование макро- и микроструктуры и осмотр изломов сварных соединений. Исследование изломов швов производят невооруженным глазом или с помощью лупы. По виду и цвету поверхности свежего излома определяют наличие непроваров, раковин, пор, шлаковых включений, а также пластические свойства наплавленного металла. Различают макроскопический и микроскопический методы изучения строения металлов. Макроскопический метод — исследование строения металлов и сварных соединений невооруженным глазом или с применением лупы, дающей увеличение в 5—10 раз. Микроскопический метод — исследование строения металлов или сварных соединений с помощью микроск Образец для металлографического исследования вырезают из сварного соединения- поперек оси шва. Образец должен включать в себя как шов, так и зону термического влияния опа. Билет 12 1. Метод контроля газоэлектрическми течеискателями, его сущность, достоинства и недостатки, возможности по обнаружению дефектов. · Течеискатель — прибор, предназначенный для выявления, локализации и количественной оценки величины течи.Течь — негерметичность, способность преграды (чаще всего ограничивающей замкнутый объём) пропускать наружу (в случае повышенного давления внутри полости) или внутрь (в случае пониженного давления или вакуума) нежелательные газообразные или жидкие вещества.

• Газоэлектрические течеискателипозволяют определять очень малые течи, которые не могут быть выявлены другими способами. Дорогая стоимость течеискателей позволяет применять их для сосудов атомных электростанций.
• Существует два вда течеискателей:
• - масс-спектрометрический (гелевый),
• - галоидно-электрический (галоидный).
• Контроль гелиевым течеискателемоснован на выделении из комплекса газов, поступающих в камеру масс-спектрометра течеискателя, гелия, который применяется в качестве индикатора.
• Контроль осуществляется следующими методами:
• - обдув гелием,
• - методом гелиевой камеры,
• - метод гелиевого щупа.
• При методе обдувки гелиемнаружной поверхности изделия, из него откачивают воздух и присоединяют к течеискателю. Сварные швы с наружи испытываемуй емкости обдувают из резинового шланга тонкой струей гелия, находящегося под небольшим давлением в специальном сосуде-газометре. При наличии несплошностей в швах, гелий попадает из емкости в масс-спектрометрическую камеру, где возникает ионный ток, который через усилитель и генератор низкой частоты, подается на индикаторы. Величина отклонения стрелки индикатора позволяет судить о дефекте сварного шва.
• Метод гелиевой камерызаключается в том, что контролируемый объект, подсоединенный к течеискателю, помещают в газонепронецаемую камеру и вакуумируют до необходимого давления – 5*10-2 мм. рт.ст. Течеискателем марки ПТМ-6 обнаруживают утечку гелия, что оговаривает дефект сварного соединения.
• Метод гелиевого щупа –испытываемое изделие наполныют гелием до давления выше атмосферного, а наружную поверхность проверяют щупом-уловителем, соединенным вакуумным резиновым шлангом с течеискателем. Благодаря разности давлений, гелий проникает через неплотности шва и через щуп, шланг подается в камеру масс-спектрометра течеискателя.
• Контроль галоидными течеискателямизаключается в том, что в сосуд подается воздух с галоидным газом в соотношении 1:10. Смесь проходит через неплотности и прогоняется через межэлектродный промежуток щупа. Анод щупа нагрет до Т=800-900 градусов. Ионы галоидного газа имеют высокий отрицательный потенциал и вызывают резкое увеличение потока положительных ионов с анода, что приводит к значительному изменению тока. Для контроля применяются течеискатели марок: ГТИ-2, ГТИ-3, где индикатором служит миллиамперметр и телефон.

2. Приготовление макро- и микрошлифов для металлографического исследования. При макроскопическом анализе строение металлического сплава исследуют невооруженным глазом или с помощью лупы. Обычно он является предварительным видом исследования. Макростроение сплава изучают на образцах или деталях, в изломе или на предварительно подготовленной поверхности, заключающейся в шлифовании и травлении. Такой образец называют макрошлифомМакроструктурный анализ проводится на макрошлифах. Макрошлифы подвергают: глубокому травлению в концентрированных горячих кислотах для выявления волокнистого строения сплава, что важно для определения анизотропии свойств, различных внутренних дефектов металла; поверхностному травлению для определения химической неоднородности сплава (ликвации). Чаще всего определяют общую химическую неоднородность сплава по сечению дета Микроструктурный анализ проводится с целью исследования структуры металлов и сплавов под микроскопом на специально подготовленных образцах. Методами микроанализа определяют форму и размеры кристаллических зерен, обнаруживают изменения внутреннего строения сплава под влиянием термической обработки или механического воздействия на сплав, микротрещины и многое другое. Микроструктурный анализ проводится на микрошлифах при приготовлении которых необходимо учитывать что: – шлиф должен иметь минимальный деформированный слой; – на поверхности шлифа не должно быть царапин и ямок; – шлиф должен быть плоским (без “завалов”), чтобы его можно было рассматривать при больших увеличениях. Шлиф, т.е. образец с плоской отполированной поверхностью, механическим методом готовят следующим образом. Вначале производят обработку образца на плоскость (заторцовку) с помощью круга. По краям следует снять фаску, чтобы при последующих операциях не порвать полировальное сукно. Затем производят шлифовку на специальной бумаге с разной величиной зерна абразива, уложенной на стекло. При переходе к следующему номеру бумаги образец разворачивают на 90? и шлифуют до тех пор, пока не исчезнут риски от предыдущей обработки. После шлифования на последней бумаге шлиф промывают в воде, чтобы частички абразива не попали на полировальный круг. После шлифовки производят полировку. Шлиф слегка прижимают к вращающемуся кругу, на который натянуто сукно. Полировальный круг все время смачивается суспензией – взвесью тонкого абразива в воде. Абразивами для полировки служат окись алюминия (белого цвета), окись хрома (зеленого цвета) или другие окислы. Для полировки твердых материалов применяют пасту с алмазным порошком или алмазные круги. Полировку производят до получения зеркальной поверхности. После полировки шлиф промывают в воде или спирте, сушат полированную поверхность фильтровальной бумагой. Ее следует прикладывать к зеркалу шлифа, а не водить по нему. 3. Влияние магнитных полей на качество контроля. Магнитные методы контроля применяются для ферромагнитных материалов. Они основаны на измерении и анализе результатов взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым объектом. При наличии в шве несплошностей, вследствие меньшей магнитной проницаемости дефекта, магнитный силовой поток будет огибать дефект, создавая магнитные потоки рассеяния Билет 13 1. Сквозные дефекты, их характеристика и причины возникновения. Трещины в металле шва и ЗТВ основного металла, вдоль и поперек шва. Они могут иметь размеры от невидимых, микроскопических, до нескольких мм в ширину и нескольких см в длину. Могут появляться при сварке или после длительной эксплуатации: - химический состав и структура основного металла, чем больше углерода, марганца, кремния, тем возможность образования трещин больше; - вид сварки; при автоматической сварке скорость выше, чем при ручной, поток тепла более сосредоточенный, ЗТВ меньше, следовательно меньше и величина внутренних напряжений; - толщина свариваемого металла, при большой толщине возможность образования трещин больше. Применять предварительный подогрев, определенный порядок наложения швов; - технология сварки. Режим сварки, порядок и направление сварки; - температура окружающей среды. При низкой температуре скорость охлаждения сварного шва выше и большая вероятность образования трещин. Особенно это важно для высокоуглеродистых и легированных сталей. Газовые поры. От микроскопических до 2-3 мм, внутри шва или выходить на поверхность, располагаться группами или равномерно по всему шву: - плохая очистка сварочных материалов и основного металла; - недостаточная просушка электродов, флюса; - большая длина или неправильная полярность дуги; - высокое содержание углерода основного и присадочного металла Прожог – вытекание металла сварочной ванны, приводящее к образованию в шве сквозного отверстия. При неправильном профиле шва угол между поверхностью основного металла и плоскостью, касательной к поверхности шва, меньше нормального значения. Свищи. Свищами называют дефекты швов в виде полости. Как и кратеры, они уменьшают прочность шва и способствуют развитию трещин. Способ исправления обычный - вырезка дефектного места и заварка. Причины возникновения:Низкая пластичность шва.Напряжение из-за неравномерного нагрева. 2. Характерные виды выявленных дефектов 3. Первичная, периодическая, дополнительная, внеочередная аттестация, дополнительная, внеочередная аттестация. Первичную аттестацию проходят сварщики и специалисты, не имевшие ранее допуска к работам на объектах, подконтрольных Ростехнадзору. Дополнительную аттестацию проходят сварщики и специалисты, прошедшие первичную аттестацию, перед допуском их к сварочным работам, не указанным в их аттестационных удостоверениях, а также после перерыва свыше 6 месяцев (для сварщиков) и 1 года (для специалистов) в выполнении сварочных работ, указанных в их аттестационных удостоверениях. При дополнительной аттестации сварщики сдают специальный и практический экзамены. Дополнительная аттестация специалистов проводится также при введении в действие новых нормативных документов Ростехнадзора. Периодическую аттестацию проходят все сварщики и специалисты в целях продления указанного срока действия их аттестационных удостоверений на выполнение соответствующих сварочных работ (для сварщиков) и видов производственной деятельности (для специалистов). При периодической аттестации сдают специальный и практический экзамены. Внеочередную аттестацию должны проходить сварщики и специалисты перед их допуском к выполнению сварки после их временного отстранения от работы. При внеочередной аттестации сварщики сдают общий, специальный и практический экзамены. Билет 14

1. Методы контроля, их достоинства и недостатки.
• внешний осмотр;
• радиационная дефектоскопия;
• магнитный контроль;
• ультразвуковая дефектоскопия;
• капиллярная дефектоскопия;
• контроль сварных швов на проницаемость;
• прочие методы (проверка с использованием вихревых токов и т.п.)

Внешний осмотр Всякий контроль сварных соединений начинается с внешнего осмотра, с помощью которого можно выявить не только наружные дефекты, но и некоторые внутренние. Визуальный контроль сварных соединений выявляет, прежде всего, наружные дефекты - геометрические отклонения шва (высоты, ширины, катета), наружные поры и трещины, подрезы, непровары, наплывы. Для эффективности контроля используют дополнительное местное освещение и лупу с 5-10 кратным увеличением. Лупа - очень полезный инструмент в данном случае, она помогает выявить многие дефекты, которые нельзя рассмотреть невооруженным глазом - тонкие волосяные трещины, выходящие на поверхность, пережег металла, малозаметные подрезы. Она позволяет также проследить, как ведет себя конкретная трещина в процессе эксплуатации - разрастается или нет. Капиллярный контроль Капиллярный контроль основан на капиллярной активности жидкостей - их способности втягиваться, проникать в мельчайшие каналы (капилляры), имеющиеся на поверхности материалов, в том числе поры и трещины сварных швов. Чем выше смачиваемость жидкости и чем меньше радиус капилляра, тем больше глубина и скорость проникновения жидкости. С помощью капиллярного контроля можно контролировать материалы любого вида и формы - ферромагнитные и неферромагнитные, цветные и черные металлы и их сплавы, керамику, пластмассы, стекло. В основном, капиллярный метод применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов с открытой полостью. Однако с помощью некоторых материалов (керосина, например) можно с успехом обнаруживать и сквозные дефекты. Контроль сварных швов на проницаемость Ко многим используемым в промышленности и быту всевозможным емкостям, гидравлическим и пневматическим системам, изготовленным с использованием сварки, предъявляется требование герметичности. Для определения последней проводятся испытания на непроницаемость сварных швов, называемые по-разному - течеисканием, пузырьковым способом, пневмо- и гидроиспытанием. Целью всех этих методов является обнаружение сквозных дефектов, через которые жидкость или газ могут выходить наружу сосуда или системы или, напротив, проникать внутрь. Существует довольно много методов контроля сварных швов на проницаемость с использованием различных материалов - газов (в основном воздуха или азота), жидкостей (воды или масла). Сутью испытаний является создание избыточного давления или разрежения и обнаружение мест, через которые под их воздействием рабочий компонент (газ или жидкость) проникает через сварной шов. По виду используемого рабочего компонента и способа создания разности давлений различают пневматический, гидравлический, пневмогидравлический, вакуумный контроль. Пневматический способ контроля. При пневматическом способе проверяемая емкость надувается воздухом, азотом или инертным газом до давления, составляющего 100-150% от рабочего (в зависимости от технических условий на изделие). Наружные швы смачиваются пенообразующим составом, который представляет собой раствор туалетного или хозяйственного мыла в воде (50-100 г мыла на 1 литр воды). Если испытания проводятся при минусовой температуре, часть воды (до 60%) заменяется спиртом. Появившиеся на поверхности швов пузырьки свидетельствуют о наличии сквозных дефектов. Гидравлический контроль. Гидравлическое испытание предполагает использование в качестве компонента, создающего давление, воды или масла. После создания необходимого давления (100-150% от рабочего), емкость выдерживают в таком состоянии около 5-10 минут, обстукивая легкими ударами молотка с круглым бойком околошовную зону. Если шов имеет сквозной дефект, он проявится течью жидкости. Магнитная дефектоскопия При контроле качества сварки магнитными дефектоскопами используется явление электромагнетизма. Прибор создает вокруг исследуемой области магнитное поле, поток линий которого, проходя через металл, искривляется в местах дефектов. Это искажение фиксируется определенными способами, из которых в сварочном производстве используются два - магнитопорошковый и магнитографический. При первом, на поверхность сварного соединения наносят сухой или влажный (в смеси с маслом, керосином или мыльным раствором) ферромагнитный порошок (например железный), который скапливается в местах дефектов, свидетельствуя, таким образом, о наличие несплошностей. Ультразвуковая дефектоскопия Ультразвуковой способ использует способность ультразвуковых волн отражаться от границ, разделяющих две упругие среды с разными акустическими свойствами. Посланная прибором ультразвуковая волна, пройдя металл, отражается от его нижней поверхности и возвращается обратно, фиксируясь датчиком. При наличии внутри металла дефекта, датчик отобразит искажение волны. Различные дефекты отображаются по-разному, что позволяет определенным образом классифицировать их. 2. Процедура аттестации сварщика. 3. Схемы методов выявления внутренних дефектов. Билет 16 1. Рентген. Возможности по обнаружении дефектов, достоинства и недостатки. Рентгеновская дефектоскопия или же радиографический контроль сварочных швов, соединений чаще всего применяется с целью проверки уровня качества магистральных газо- и нефтепроводов, технологических трубопроводов, промышленных трубопроводов, металлоконструкций, а также композитных материалов и технологического оборудования в самых разных отраслях промышленности. Рентгенографический контроль производят с целью выявления поверхностных и внутренних дефектов, к примеру, шлаковых включений, газовых пор, микротрещин, подрезов и шлаковых включений. Наряду с другими физическими методами контроля радиографический выступает одним из самых эффективных и надёжных средств выявления всевозможных дефектов. Основан данный метод дефектоскопии на различном поглощении рентгеновских лучей материалами. Такие дефекты, как включения инородных материалов, различные трещины, поры и шлаки проводят к ослаблению в той или иной степени рентгеновских лучей. Регистрация интенсивности лучей при помощи рентгенографического контроля помогает определить не только наличие, а и расположение разнообразных неоднородностей проверяемого материала. Данный метод показал свой высокий уровень эффективности на практике в процессе контроля качества, которому подвергаются сварочные швы и соединения. 2. Влияния дефектов на работоспособность сварной конструкции. Наличие дефектов в сварных соединениях еще не означает потерю их работоспособности. Но дефекты могут существенно снижать работоспособность конструкций и при определенных условиях привести к их разрушению. Следовательно, для определения надежности сварных конструкций и установления требований, предъявляемых к качеству сварных соединений, необходимо располагать сведениями о влиянии наиболее вероятных дефектов на прочность соединений. Наибольшую опасность для конструкций представляют внутренние дефекты, так как их надо обнаружить, не разрушая сварного соединения. В конструкциях, работающих при статических и динамических нагрузках, одни и те же дефекты неодинаково влияют на сварные соединения. При статической нагрузке основное влияние на прочность конструкций, работающих при температурах до -60°С, оказывает относительная величина дефекта при условии, что материал сварного соединения имеет большой запас пластичности. При более низких температурах прочность характеризуется интенсивностью напряжений в зоне дефекта. При динамических нагрузках прочность сварных соединений определяется их сопротивлением усталостным напряжениям. Подрезы, поры, шлаковые включения и непровары снижают долговечность конструкций, являясь причинами образования концентрации напряжений. Трещины любой величины, как правило, не допускаются в сварных соединениях, так как способствуют концентрации внутренних напряжений, легко распространяясь при этом в глубь металла. Степень влияния подрезов на усталостную прочность зависит от глубины подреза, величины остаточной напряженности и вида сварного соединения. Так, у трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов не допускаются подрезы в местах перехода сварного шва к основному металлу глубиной более 0,1 толщины стенки трубы, но не более 1 мм. На одном стыке допускается подрез общей протяженностью не более 30% длины шва. Сварные стыки трубопроводов, работающих при условном давлении от 10 до 100 МПа (от 100 до 1000 кг с/см2) и температуре от -50 до -10°С, бракуют при наличии подрезов в местах перехода от шва к основному металлу длиной более 20% протяженности шва при наружном диаметре до 159 мм и длиной более 100 мм при наружном диаметре свыше 159 мм. Кроме того, сварные стыки трубопроводов бракуют при подрезах глубиной более 5% при толщине стенки до 10 мм и глубиной более 1 мм при толщине стенки более 10 мм. Суммарное влияние подреза и увеличения растягивающих остаточных напряжений может привести к снижению предела выносливости вдвое. Поры являются причинами усталостных разрушений в угловых, стыковых и в поперечных швах (по отношению к действующей нагрузке) с высокими растягивающими остаточными напряжениями. Поэтому в сварных швах трубопроводов высокого давления не допускаются одиночная пора, сплошная цепочка или сетка пор (независимо от длины и площади) размером более 5% толщины стенки трубы при ее толщине до 20 мм и свыше 1 мм при большей толщине и наличии двух и более пор на 100 мм сварного шва. В нахлесточных соединениях поры практически не влияют на их выносливость. Отрицательное влияние на прочность сварки соединений оказывают также шлаковые включения. 3. Вырубка или вплавка дефектных мест и повторная их заварка. Отклонения по ширине и высоте швов. Причинами этого дефекта являются: 1) неправильная подготовка кромок, вследствие чего расстояния между ними получаются различными и сварщику приходится заполнять эти уширения наплавленным металлом; 2) неравномерное передвижение электрода или горелки и проволоки сварщиком вдоль шва, вследствие чего высота и ширина шва получаются неодинаковыми; 3) несоблюдение установленного режима сварки. Швы с таким дефектом имеют неопрятный внешний вид. Кроме того, неравномерное распределение наплавленного металла по шву и неравномерная его усадка могут привести к короблению или образованию трещин. Выявляется этот дефект наружным осмотром и проверкой ширины и высоты шва шаблоном; устраняются отклонения по ширине и высоте шва подваркой ослабленных мест и срубанием излишка металла. Трещины бывают продольные и поперечные как в наплавленном, так и в основном металле. В последнем случае они обычно расположены около шва, в зоне термического влияния. Причиной образования трещин являются напряжения, возникающие в металле вследствие неравномерного нагревания и охлаждения, усадки, изменения величины и расположения зерен металла под влиянием нагрева при сварке и пр. Некоторые марки стали склонны к закалке. Вследствие изме­нения строения металла в закаленной зоне на границе между ос­новным и наплавленным металлом могут возникать мелкие, так называемые волосяные трещины. Появлению таких трещин способ­ствует наличие в данном месте деффектов: пор, непровара, включе­ний шлака и т. п. Особенно часто трещины появляются в процессе остывания металла после сварки. Возможность их образования тем вероятнее, чем хуже сваривается данный металл. Трещины в сварных швах являются серьезным дефектом. Наружные трещины устанавливаются внешним осмотром с по­мощью лупы. Участки швов с трещинами вырубают и заваривают вновь. Подрезы представляют собой уменьшение толщины ос­новного металла в месте перехода к наплавленному металлу Этот дефект получается при излишне большим током или горелкой слишком большой мощности, в результате чего выплавляется часть основного металла и у края шва получаются углубления (подрезы), являющиеся опасным местом. В этом месте прочность сварного соединения понижается. Выявляется этот де­фект внешним осмотром. Подрезы устраняют заваркой с предвари­тельной расчисткой завариваемого места. Н езаплавлен н^ы е углубления (кратер ы), остатки шлака и неровная поверхность шва являются следствием недостаточной квалификации сварщика или небрежного выполнения работ. Если сварщик неправильно ведет сварку, применяет не соответствующие данным условиям диаметр электрода, ток и мощность горелки, нетвердо держит элект­род, горелку и проволоку в руке, неодновременно расплавляет основной и присадочный металл, поверхность шва получается неровной. На поверхности остаются следы от брызг наплавленного металла, включений, окислов в виде точек и пленки, незаплавлен - ные участки металла. Выявляют подобные дефекты наружным ос­мотром. Швы с большим количеством дефектов обычно обладают пониженной прочностью, поэтому дефекты следует вырубать ДО основного металла и заваривать вновь. Наплывы образуются при слишком быст­ром плавлении электрода и натекании жидкого металла на недо­статочно нагретую поверхность основного металла. Наплывы мо­гут быть расположены в отдельных местах или иметь большую протяженность. Они часто сопровождаются непроваром основного металла. Наплывы необходимо срубить и проверить, нет ли в этом месте непровара. Поры образуются вследствие поглощения расплавленным металлом газов (водорода, окиси углерода и др.), которые не успе­вают выделиться при быстром застывании металла и остаются в нем в виде газовых пузырьков. Поверхностные поры могут образо­вываться из-за плохой очистки кромок шва от масла, ржавчины, краски, окалины и других загрязнений, которые сгорают, образуя водяной пар и газы. Водяной пар и газы вспенивают металл и при­дают ему пористость. Поры Могут образоваться также в результате выкрашивания каплеобразных включений металла и шлаков. В этом случае мелкие капли металла с пленкой окислов попадают в ванну и поэтому не сплавляются с металлом шва. Поры делают шов проницаемым для газов и жидкостей. Уплотнение пористого шва при газовой сварке достигается проковкой в процессе сварки при соответствующей температуре нагрева. Если поры частично выходят на поверхность шва, то их можно обнаружить наружным осмотром с помощью лупы. Для обнару­жения внутренних пор необходимо испытание изделия под давле­нием водой, сжатым воздухом, смачиванием керосином или про­свечиванием рентгеновскими или гамма-лучами. Если по условиям работы данного изделия шов должен быть плотным, то пористые участки вырубают и заваривают вновь. Шлаковые включения и окислы, так же как и поры, ослабляют сечение шва. Они попадают в металл при сварке длинной дугой и окислительным пламенем. Непровар корня шва— весьма серьезный дефект. Он выражается в несплавлении наплавленного металла с основным в корне шва. В месте непровара прочность шва резко снижается и соединение становится ненадежным. Кроме того, в непроваренных участках сосредоточиваются (концентрируются) на­пряжения, которые еще более понижают сопротивляемость шва внешним нагрузкам. Причиной непровара обычно бывает недостаточный ток или малая мощность горелки, или слишком быстрое перемещение элек­трода и горелки, ведущие к недостаточному прогреву свариваемого металла, который в данном месте не доводится до расплавления. Попадание в шов пленки окислов или слоя шлака также может вызывать непровар. Непровар появляется и в том случае, если кромки скошены под слишком малым углом и нагрев металла в корне шва затруднен. Неудовлетворительная зачистка кромок при их подготовке под сварку может тоже вызвать непровар. Обнаружить непровар корня шва можно внешним осмотром его с обратной стороны. Непровар удаляют вырубкой дефектного уча­стка шва и заваркой его вновь. Непровар кромки образуется при ис­пользовании недостаточного сварочного тока или горелки недо­статочной мощности, а также при слишком быстром перемещении электрода или горелки вдоль кромки свариваемого металла. На­плавленный металл попадает на недостаточно нагретую поверх­ность свариваемого металла и надлежащего сплавления (провара) не получается. Сила сцепления между основным и наплавленным металлом в данном месте будет незначительна и валик шва может легко отделяться от кромки свариваемого листа. В изломе шва непрсвар всегда заметен, он проходит темной полосой на границе между наплавленным и основным металлом. Обнаружить непрсвар кромки можно просвечиванием шва рент­геновскими или гамма-лучами. Обнаруженный непрсвар удаляют вырубкой дефектного места зубилом или выплавкой газовым реза­ком и повторной заваркой. Внутренние трещины возникают по тем же причи­нам, что и наружные. Продольные внутренние трещины часто об­разуются также у корня шва. Обнаружить внутренние трещины можно просвечиванием шва рентгеновскими или гамма-лучами. Участки шва с трещинами вырубают и заваривают. Перегрев характеризуется ростом зерен металла, если он нагрет выше определенной температуры. "Чем крупнее зерна, тем меньше поверхность сцепления между ними и тем выше хрупкость металла. Поэтому перегретый металл шва обладает повышенной хрупкостью и плохо сопротивляется ударным нагрузкам. Крупно­зернистый перегретый металл шва можно исправить последующей термической обработкой (нормализацией). Пережог характеризуется наличием в структуре окислен­ных с поверхности зерен металла, обладающих благодаря присут­ствию на них пленки окислов очень малым взаимным сцеплением. Поэтому пережженный металл очень хрупок и не поддается исправ­лению. Пережог металла возникает, если сварка ведется пламенем с избытком кислорода'. Пережженные участки шва следует полно­стью вырубать до здорового металла и вновь заваривать. Билет 17 1. Рентген. Опасность при неосторожном обращении. Гамма излучение.Основные последствия радиационного облучения • возникновение злокачественных новообразований (раков) практически любых органов (у человека это чаще всего рак крови (лейкемия), кожи, костей, молочной железы, яичников, легких и щитовидной железы); • нарушения генетического кода (мутации в половых и других клетках); • развитие иммунодепрессии и иммунодефицита и, как результат, повышение чувствительности организма к обычным заболеваниям; • нарушение обмена веществ и эндокринного равновесия; • поражения органов зрения (помутнение хрусталика и возникновение катаракты); • возникновение временной или постоянной стерильности (поражения яйцеклеток, сперматозоидов) и развитие импотенции; • органические поражения нервной системы, кровеносных и лимфатических сосудов в результате гибели медленно размножающихся клеток нервной ткани и эндотелия (выстилки сосудов); • ускоренное старение организма; • нарушения психического и умственного развития. 2. Способы устранения дефектов. МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ СВАРНЫХ ШВОВ Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила. Непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка резаком поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки. Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами. Наплывы устраняются обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зубила. Наружные трещины устраняются разделкой и последующей заваркой. Для предупреждения распространения трещины по концам ее сверлят отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают. Швы с внутренними трещинами вырубают и заваривают заново. При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают заплату. 3. Расчет сварных швов на прочность по заданным условиям. Билет 18 1.Рентген. Определение и измерение дефектов по снимку. Рентгеновские лучи, представляющие собой электромагнитные колебания с очень короткой волной, способны проникать сквозь непрозрачные предметы и металлы. Изготовляемые отечественной промышленностью рентгеновские аппараты для контроля сварных соединений в цеховых условиях предназначены для просвечивания сварных швов при сварке металла толщиной до 80—100 мм. Рентгеновским просвечиванием можно выявить в сварном шве трещины, непровары, газовые поры, шлаковые включения, величина которых составляет не менее 2% толщины просвечиваемого металла. Все эти дефекты при просвечивании фиксируются на фотопленку. При контроле сварных соединений из легких сплавов (алюминий, дюралюминий и др.) вместо фотопленки применяется флюоресцирующий экран. Схема рентгеновского просвечивания показана на фиг. 111. Для получения снимка пучок рентгеновских лучей направляется от трубки на шов, а снизу шва устанавливается кассета с рентгеновской пленкой. Все стыковые соединения просвечиваются в перпендикулярном к шву направлении и в направлении плоскости скоса кромок. Качество сварных соединений оценивается в соответствии с ГОСТ 7512 «Методы контроля рентгенографированием и гаммаграфированием». Фиг.111.Схема просвечивания швов рентгеновскими лучами (а) и гамма-лучами (б). По ренгеноснимкам (или гаммоснимкам) определяются количество внутренних дефектов в шве и околошовной зоне, их характер и размеры. Для сокращенного обозначения вида дефекта применяются следующие знаки: П — газовые включения (поры); Ш — шлаковые включения; Н — непровары; НС — непровар сплошной; Тп — трещины поперечные; Трп — трещины продольные; Тр — трещины радиальные. По характеру распределения дефекты объединяются в группы: группа А — отдельные дефекты; группа Б — цепочка дефектов; группа В — скопление дефектов. Признаки распределения дефектов по группам: К отдельным дефектам (группа А) относятся те дефекты, которые по своему расположению не образуют цепочки или скопления; К цепочке дефектов (группа Б) относятся дефекты, расположенные на одной линии в количестве более трех с расстоянием между ними равным трехкратной величине дефектов или менее ее; К скоплению дефектов (группа В) относятся дефекты с групповым расположением в количестве более трех. Расстояние между ними равно трехкратной величине и менее. Размеры дефектов указываются в миллиметрах. При наличии группы дефектов одного вида, но разных размеров указывается средний или преобладающий размер. Если выявлены дефекты, размеры которых значительно превышают средний или преобладающий, то они отмечаются отдельно. В заключении по рентгеноснимкам каждая группа дефектов указывается отдельно и обозначается следующими знаками: буквой сокращенного названия дефекта; буквой, определяющей группу дефектов; цифрой, указывающей размер дефекта; цифрой, которая определяет количество дефектов или протяженность дефектного участка шва. Если на снимке не обнаружены дефекты по какой-либо группе или по всем группам, то этот результат в заключении указывается соответствующим буквенным обозначением и знаком нуль (0). Например, на рентгеноснимке, сделанном на участке шва длиной 150 мм, обнаружены такие дефекты: цепочка из пор размером в среднем 1,5 мм на протяжении 45 мм, 7 шлаковых включений размером по 3 мм и две продольные трещины по 10 мм, непровара шва нет. В заключении по снимку эти результаты записываются в таком виде: ПБ—1,5—45; ША—3—7; Тпр—10—2; Н—0. Результаты каждого рентгеноконтроля шва заносятся в специальный журнал. Оценку по качеству сварного шва производят в зависимости от регламентированных (допускаемых) дефектов, которые указаны в технических условиях или других руководящих материалах. Безусловно, годными считаются такие соединения, в которых все дефекты будут обозначены нулевыми знаками. Оценка качества сварных швов может также производиться методом сравнения контрольных рентгеноснимков с эталонными снимками. При этом эталонные снимки должны быть утверждены соответствующими ведомствами. Просвечивание гамма-лучами радиоактивных элементов. Гамма-лучи, получающиеся вследствие распада радиоактивных элементов, имеют высокую проникающую способность. Благодаря более короткой длине волны гамма-лучи способны просвечивать сталь на толщину до 300 мм. В СССР для просвечивания сварных швов используются радий, радиоактивный кобальт, цезий и др. Радиоактивные вещества упаковываются в ампулы. Для хранения и переноски их применяются свинцовые контейнеры. На фиг. 111,б показана схема просвечивания сварных швов гамма-лучами. На испытываемый участок сварного шва устанавливается кассета с рентгеновской пленкой, а с другой стороны — ампула на расстоянии 300—600 мм. Выявленные дефекты фиксируются на пленке. Гамма-лучи действуют во всех направлениях с одинаковой силой. Это свойство используется для просвечивания за одну экспозицию одновременно нескольких деталей, расположенных по кругу. Гамма-лучи дают возможность выявлять дефекты размером от 2 до 5% от толщины просвечиваемого материала. Оценка качества сварных соединений производится по ГОСТ 7512. По сравнению с рентгеновскими лучами просвечивание гамма-лучами обладает следующими преимуществами: большая проникающая способность; простота съемки; простота аппаратуры; возможность просвечивания в полевых условиях; так как не нужен источник энергии; возможность просвечивания в узких труднодоступных местах. Недостатки: требуется большое время экспозиции, меньшая чувствительность к выявлению дефектов при малых толщинах материала (до 50 мм). 2. Механическая обработка дефектов. Трещины отделочные возникают в поверхностном слое металла, наклепанном при отделочных операциях. Поверхностные микротрещины в дальнейшем, при работе детали под нагрузкой, могут значительно увеличиться. Прижоги, трещины шлифовочные возникают при резком нагреве поверхностного слоя стального изделия при нарушении режима шлифования или полирования. Дефекты представляют собой или закаленные участки небольшой площади, или участки с сеткой тонких трещин на поверхности детали. Применение неподходящего для данного металла или «засаленного» круга, повышение подачи, скорости шлифования или недостаточное охлаждение детали вызывают местные перегревы поверхностного слоя закаленной стали и высокие внутренние напряжения из-за неравномерных объемных изменений при чередующихся нагревах и охлаждении. Эти напряжения и являются причиной возникновения шлифовочных трещин (рис. 9). 3. Классификация видов технического контроля. Технический контроль – это проверка соблюдения технических требований, предъявляемых к качеству продукции на всех стадиях ее изготовления, а также производственных условий и факторов, обеспечивающих требуемое качество. Технический контроль заключается: а) на стадии разработки продукции - в проверке соответствия опытного образца техническому заданию, технической документации, правилам ее оформления (в соответствии с ЕСКД); б) на стадии изготовления – комплектность, упаковку, маркировку, количество предъявляемой продукции, ход производственного процесса; в) на стадии эксплуатации – в проверке соблюдения требований эксплуатационной и ремонтной документации. Объектами технического контроля являются: материалы и полуфабрикаты, поступающие со стороны, продукция предприятия как готовая, так и на стадиях производства, технологические процессы, орудия труда и т.д. Средства контроля – это изделия (приборы, приспособления, инструмент, испытательные стенды) и материалы, используемые при контроле, например, реактивы. Большинство контрольных операций является обязательной частью производственного процесса и возлагается на рабочих. Вместе с тем ряд контрольных операций выполняется специальным персоналом – работниками отдела (бюро) технического контроля (ОТК или БТК). Контроль качества может осуществляться: - непосредственно на рабочих местах (на технологическом оборудовании и считается наиболее эффективным); - в специализированных контрольных пунктах (когда применяются крупногабаритные или разнообразные средства контроля, которые трудно транспортировать к рабочим местам и когда необходимо достичь необходимую высокую точность измерения); - в испытательных отделениях. Билет 19 1. Визуальный и измерительный контроль. 3.1 Визуальный и измерительный контроль материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) и сварных соединений проводят на следующих стадиях: – входного контроля; – изготовления деталей, сборочных единиц и изделий; – подготовки деталей и сборочных единиц к сборке; – подготовки деталей и сборочных единиц к сварке; – сборки деталей и сборочных единиц под сварку; – процесса сварки; – контроля готовых сварных соединений и наплавок; – исправления дефектных участков в материале и сварных соединениях (наплавках); – оценки состояния материала и сварных соединений в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений, в том числе по истечении установленного срока их эксплуатации. 3.2. Визуальный и измерительный контроль материалов на стадии входного контроля выполняют при поступлении материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) в организацию с целью подтверждения его соответствия требованиям стандартов, технических условий (далее - ТУ), конструкторской документации и Правил. 3.3. Визуальный и измерительный контроль материалов (заготовок, полуфабрикатов, деталей) на стадии входного контроля, изготовления деталей и сборочных единиц и при подготовке их к сборке проводят с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, расслоений, закатов, забоин, рисок, раковин и других несплошностей; проверки геометрических размеров заготовок, полуфабрикатов и деталей; проверки допустимости выявленных деформаций и поверхностных несплошностей. 3.4. Визуальный и измерительный контроль на стадии входного контроля материалов (полуфабрикатов, заготовок, деталей) выполняют в соответствии с Программой (планом, инструкцией) входного контроля (приложение Б), которая разрабатывается организацией, выполняющей входной контроль. Программа (план, инструкция) входного контроля разрабатывается в соответствии с требованиями стандартов и отраслевых документов. В Программе (плане, инструкции) входного контроля должны быть указаны объекты контроля (заготовки, полуфабрикаты, детали), виды и объемы контроля, способы контроля, включая схемы выполнения замеров контролируемых параметров, нормативные показатели допустимых отклонений. 3.5. Визуальный и измерительный контроль изготовления деталей и сборочных единиц, подготовки их к сборке и сварке выполняют с целью подтверждения соответствия качества их изготовления и подготовки требованиям рабочих чертежей, технологии изготовления (технологии сборки, гиба) и прочей производственно-технологической документации (далее - ПТД), требованиям нормативной технической документации (далее - НД), ТУ на изготовление и Правил. 3.6. Визуальный и измерительный контроль при сборке свариваемых элементов (заготовок, полуфабрикатов, деталей) проводят с целью выявления и проверки обеспечения допустимых размеров зазоров, смещений кромок, формы и размеров кромок и геометрического положения (излома или перпендикулярности) осей и поверхностей собранных элементов. 3.7. Визуальный и измерительный контроль качества сварных соединений (наплавок) в процессе сварки (наплавки) и готового сварного соединения (наплавки) выполняют с целью подтверждения их соответствия требованиям конструкторской документации, ПТД и (или) НД и Правил. 3.8. Визуальный и измерительный контроль выполненных сварных соединений (конструкций, узлов) проводят с целью выявления деформаций, поверхностных трещин, подрезов, прожогов, наплывов, кратеров, свищей, пор, раковин и других несплошностей и дефектов формы швов; проверки геометрических размеров сварных швов и допустимости выявленных деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы сварных швов. 3.9. Визуальный и измерительный контроль качества исправления дефектных участков в материале, сварных соединениях и наплавках выполняют с целью подтверждения полноты удаления дефекта, проверки соответствия формы и размеров выборки дефектного участка и качества заварки выборок (в случаях, когда выборка подлежит заварке) требованиям ПТД, НД и Правил. 3.10. Визуальный и измерительный контроль технических устройств и сооружений в процессе эксплуатации проводят с целью выявления изменений их формы, поверхностных дефектов в материале и сварных соединениях (наплавках), образовавшихся в процессе эксплуатации (трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций и пр.). 3.11. Визуальный и измерительный контроль при изготовлении (строительстве, монтаже, ремонте и реконструкции) технических устройств и сооружений выполняют в соответствии с требованиями Технологической карты контроля и (или) Карт (схем) операционного контроля (приложения В, Г). В указанных картах приводятся контролируемые параметры, последовательность контроля, объемы контроля, средства контроля, схемы выполнения замеров контролируемых параметров и нормы оценки результатов контроля. Технологические карты и карты операционного контроля разрабатываются организацией, выполняющей контроль, либо специализированной организацией, выполняющей проектно-технологическую подготовку производства работ по контролю. 2. Методы неразрушающего контроля сварных соединений. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод. Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Электрорадиографический метод. Общие требования. Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 3. Контроль сварных соединений. Сварка металлов плавлением. Статистическая оценка качества по результатам неразрушающего контроля. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и определения. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования. 3. Контроль шва на непро-ницаемость. ИСПЫТАНИЯ СВАРНЫХ ШВОВ НА НЕПРОНИЦАЕМОСТЬ Испытание керосином применяют для контроля сварных швов емкостей, работающих без избыточного давления. Сварной шов с внешней стороны покрывают водным раствором мела. После высыхания покрытия шов с внутренней стороны смачивают керосином. При наличии даже мельчайших пор, трещин или неплотностей керосин просачивается через них и на покрытой мелом поверхности появляются темные пятна. Время выдержки (0,5-1 ч) зависит от толщины металла и температуры воздуха. Для ответственных швов время выдержки составляет 12-24 ч. Испытание сжатым воздухом производят нагнетанием в испытываемый резервуар сжатого воздуха до давления, указанного в технических условиях на изготовление резервуара. Швы покрывают мыльной эмульсией и по мыльным пузырям определяют наличие в них дефектов. Если габариты позволяют погрузить испытываемый резервуар в ванну с водой, то дефекты определяются по пузырькам воздуха. Трубопроводы и большие резервуары испытывают сжатым воздухом на потерю давления за время, установленное техническими условиями. Вакуум-аппарат применяют при контроле сварных швов, имеющих односторонний доступ, когда невозможно использовать керосин, воздух или воду. Аппарат состоит из камеры с вакуумметром и насоса. Контролируемый сварной шов покрывают мыльной эмульсией, на нее устанавливают камеру и включают насос, который создает вакуум в камере. Для герметичности камера имеет в торце мягкую резиновую прокладку. Если шов имеет дефекты (поры, трещины, неплотности), то образуются мыльные пузыри, которые наблюдаются через стекло, камеры. Испытание аммиаком производят путем нагнетания в испытываемый резервуар воздуха до рабочего давления или давления, указанного в технических условиях на изготовление изделия. Затем добавляют 1 % аммиака от объема воздуха в резервуаре при нормальном давлении. Контролируемые сварные швы обертывают бумагой, пропитанной 5 %-ным водным раствором азотнокислой ртути. При наличии неплотности (поры, трещины и др.) аммиак проходит через них и, взаимодействуя с азотнокислой ртутью, дает на бумаге черные пятна. Гидравлическое испытание производят с целью проверки не только плотности швов, но и их прочности. Такому испытанию подвергают сварные трубопроводы, сосуды и резервуары для газа или жидкости, работающие под давлением. Для этой цели все отверстия изделия плотно закрывают заглушками и заполняют его водой. С помощью гидравлического пресса создают давление в 1,5 раза превышающее рабочее давление изделия и выдерживают в течение времени, указанного в технических условиях на изготовление изделия. Затем снижают давление до рабочего значения и проверяют наличие потения и пропусков воды в швах. При этом производят обстукивание изделия молотком на расстоянии 20 мм от сварного шва. Вертикальные цилиндрические резервуары обстукивать при испытании водой не разрешается. Для контроля сварных соединений магистральных трубопроводов используют передвижную лабораторию РМЛ2В, смонтированную на автомашине. Оборудование состоит из рентгеновской установки, позволяющей просвечивать стыки трубопроводов диаметром 720-1420 мм, гамма-дефектоскопа и установки для магнитографического контроля. За смену лаборатория проверяет при гамма-просвечивании 6 стыков, при рентгеновском – 12; при магнитографическом контроле – до 20. Билет 20 1. Общие сведения о видах контроля качества сварки. При изготовлении сварных изделий выбор способа контроля определяется характером и назначением конструкции и степенью ее ответственности. В практике контроль сварных изделий организуется в следующей последовательности: а) проверка квалификации сварщиков; б) контроль качества исходных материалов; в) контроль оборудования и приспособлений; г) контроль процесса сборки и сварки; д) контроль качества сварки швов и сварных соединений (внешний осмотр, проверка на плотность, проведение металлографического исследования, химического анализа, механических испытаний и т. д.). Проверка квалификации сварщиков. Квалификация сварщика определяется разрядом. Но для сварки объектов, инспектируемых Госгортехнадзором, сварщик должен иметь официальное разрешение (право), которое он получает после удовлетворительной сдачи теоретических и практических испытаний, проведенных согласно правилам Госгортехнадзора. Сварщику, выдержавшему испытание, выдается паспорт или удостоверение, где указываются марка металла, конструкции изделий и расположения швов (нижние, вертикальные, горизонтальные, потолочные), которые он имеет право сваривать. Сварщики, имеющие паспорта, периодически, не реже одного раза в год, подвергаются контрольным испытаниям. Особое внимание следует обращать на подготовку сварщиков, допускаемых к сварке специальных легированных сталей: нержавеющих, жаропрочных и др. Контроль качества исходных материалов. К исходным материалам относится свариваемый металл, электроды, сварочная проволока и флюсы. Контроль свариваемого металла состоит в проверке химического состава, механических свойств и внешнего вида. Каждая партия стали, как правило, отправляется заводом-изготовителем вместе с сертификатом, в котором указаны номер плавки, химический состав и механические свойства. При наличии сертификата контроль стали сводится к сравнению свойств стали по сертификату с требованием проекта на изготовление сварных конструкций. У сталей, не имеющих сертификата, проверяются химический состав и механические свойства (предел прочности при растяжении, относительное удлинение и ударная вязкость) и проводится металлографическое исследование. Соответствие марки электродов и механических свойств наплавленного металла требованиям проекта проверяется также по сертификатам, представляемым поставщиком электродо