4.11. Контроль качества сварной конструкции и исправление дефектов.

Контроль качества сварной конструкции делится на 3 категории:

1 категория. Сварные соединения после визуального контроля подлежат 100% радиографическому контролю.

2 категория. Сварные соединения выборочно подвергают рентгеновскому контролю.

3 категория. Сварные соединения подлежат визуальному осмотру.

При сварке ААрДЭС контроль производится по 2 категории.

При сварке ТЭС контроль производится по 2 категории по ТИ 079-0588-85.

Текущий (Пооперационный) контроль

В состав текущего контроля, который осуществляется в процессе производства сборочно-сварочных работ, входят;

1. Контроль подготовки деталей к сборке (наличие нужной разделки кромок, очистки, обезжиривания, перпендикулярности торцов и т.д.).

2. Контроль сборки (проверка зазоров, смещения кромок, соосности, правильности установки подкладных колец и электроприхваток и т.д.).

3. Контроль режимов технологического процесса сварки, включая предварительный и сопутствующий подогрев, очистку слоев при многослойной сварке, соблюдение специальных приемов сварки (обратная ступенчатость, мягкие прослойки), заварку кратеров.

4. Промежуточный визуальный контроль, например, при многослойной сварке.

5. Промежуточный неразрушающий контроль сварного шва, например, просвечивание корневого шва при сварке трубопроводов высокого давления.

6. Контроль и испытание образцов-свидетелей.

7. Контроль режимов в процессе термообработки сварных соединений.

8. Контроль работы сварочного оборудования, в том числе соблюдение графика планово-предупредительных осмотров и ремонтов.

9. Контроль за ведением исполнительской документации.

Приёмочный контроль

Приемочный контроль законченного сварного соединения (сварной конструкции) включает:

1. Визуальный контроль (контроль внешним осмотром), при котором выявляются поверхностные дефекты сварного соединения (конструкции) или нарушения технологии, не являющиеся прямыми дефектами (например, шов не полностью очищен от шлака).

2. Контроль основных геометрических размеров как конструкции в целом, так и сварного шва (ширина, высота валика усиления).

3. Неразрушающий контроль сварных соединений и конструкций, включающий в себя большое количество методов и способов, основными из которых являются следующие.

3.1. Контроль сварных соединений на плотность керосином (керосиновая проба).

3.2. Контроль сварных соединений на плотность вакуумным методом (вакуумной тележкой).

3.3. Контроль проникающим излучением (рентгено- и гамма-графия).

3.4. Ультразвуковой контроль.

3.5. Магнитная дефектоскопия.

3.6. Капиллярные методы контроля, в том числе люминесцентная и цветная дефектоскопии.

3.7. Контроль твердости металла сварного шва и околошовной зоны (при термообработке).

3.8. Контроль плотности при помощи галоидных или гелиевых телеискателей.

3.9. Контроль плотности акустическим телеискателем.

3.10. Гидравлическое или пневматическое испытание трубопроводов, сосудов, резервуаров, аппаратов на прочность и плотность.

4. Контроль с разрушением сварного соединения.

4.1. Механические испытания.

4.2. Металлографические испытания.

4.3. Специальные испытания, в том числе на межкристаллитную коррозию, на наличие ферритной фазы в аустените.

4.4. Контроль исполнительской документации, необходимость в перечисленных видах контроля, объем и периодичность выполнения контрольных операций зависят от вида сварных конструкций, их назначения и категории. Практически все виды контроля применяют при сварочных работах на трубопроводах I и II категорий, подведомственных Госгортехнадзору СССР. В значительно меньшем объеме осуществляется контроль при монтаже металлических конструкций каркасов промышленных зданий. Объем и методы контроля устанавливают нормативной и проектной документацией.

Дефекты.

Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными - в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования наплывов - большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправильный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуются при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов является смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концентрации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения.

Прожоги - это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образования могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. Наиболее часто прожоги образуются при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва. Прожоги могут также образовываться в результате недостаточно плотного поджатая сварочной подкладки или флюсовой подушки.

Непроваром называют местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызывают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции. Причины образования непроваров - плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке.

Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопическими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора.

Шлаковые включения , представляющие собой вкрапления шлака в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке - недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность.

Газовые поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор - повышенное содержание углерода при сварке сталей, загрязнения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки. Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений.

Микроструктура шва и зоны термического влияния в значительной степени определяет свойства сварных соединений и характеризует их качество.К дефектам микроструктуры относят следующие: повышенное содержание оксидов и различных неметаллических включений, микропоры и микротрещины, крупнозернистость, перегрев, пережог металла и др. Перегрев характеризуется чрезмерным укрупнением зерна и огрублением структуры металла. Более опасен пережог - наличие в структуре металла зерен с окисленными границами. Такой металл имеет повышенную хрупкость и не поддается исправлению. Причиной пережога является плохая защита сварочной ванны при сварке, а также сварка на чрезмерно большой силе тока.