Дефектоскопия сварных швов и материалов.

При изготовлении сварных конструкций и прокладке трубопроводов недопустимо образование бракованных сварных соединений с дефектами в швах или околошовной зоне. Поэтому осуществляется, как предварительный контроль качества и подготовки к сварке исходных материалов, технический контроль применяемого оборудования, контроль квалификации сварщиков, так и заключительный дефектоскопический контроль швов готовых изделий.

Меры по предупреждению и недопущению дефектов сварки осуществляются ещё на стадиях проектирования конструкций и при отработке технологии проведения намеченных сварочных работ, при уточнении режимов сварки.

Контроль материалов и сварных изделий бывает наразрушающим или разрушающим.

Разрушающему контролю подвергают специально изготовленные образцы из материалов, предназначенных для сварки, или образцы сварных соединений узлов таких же какие будут в проектируемых конструкциях. Цель его состоит в проверке свариваемости новых поступающих материалов или в отработке и уточнении режимов сварки, которые бы обеспечивали требуемое качество соединения элементов конструкций.

Неразрушающему дефектоскопическому контролю подвергают сварные конструкции и трубопроводы, предназначенные для технической эксплуатации.

Тот или иной способ контроля сварных швов с применением соответствующего дефектоскопического оборудования назначается в зависимости от степени ответственности конструкции и от планируемого объема сварочных работ.

Неразрушающий контроль бывает визуальный или с помощью приборов. Визуальный контроль осуществляется невооруженным глазом или с использованием лупы, шаблонов. Ему подвергают заготовки и материалы с целью выявления трещин, расслоений, забоин, вмятин, рванин, раковин, насплошностей на металлических или полиэтиленовых трубах. Этому виду визуального контроля подвергают материалы, поступающие на предприятие, а также, проверяют качество подготовленных заготовок, качество сборки соединений под сварку. Предварительно проверяется также качество сварных швов и качество исправления ранее выявленных дефектов.

Дефектоскопия сварных швов с помощью приборов и инструментов основана на использовании рентгеновского метода или изотопного, ультразвука, микроскопной металлографии, магнитного или химического методов, а также основана на применении измерительных инструментов.

Разрушающий контроль. Этот способ контроля качества сварных швов и исходных материалов осуществляется путем выполнения таких механических испытаний, как разрыв, изгиб или сплющивание специально подготовленных образцов. Эти образцы по размерам и конфигурации подготавливаются такими же как и проверяемые элементы создаваемой конструкции. Указанным механическим испытаниям подвергают подготовленные образцы стальных труб, полиэтиленовых труб, а также заготовки из фасонного и листового материала. Физико-механические испытания с разрушением при растяжении на разрыв выполняют в соответствии с ГОСТ 6996-66 (СТ СЭВ 3521-82 …СТ СЭВ 3524-82) «Методы определения механических свойств».

Важны такие показатели качества сварного соединения как, прочность шва и околошовной зоны, плотность, коррозионная стойкость, отсутствие трещин, шлаковых, газовых и оксидных включений, непроваров, подрезов, прожогов. Все они снижают прочность соединения, создают в нем проницаемость для газов или жидкостей. Под термином «дефект», согласно ГОСТ 16467-79, понимается несоответствие продукции требованиям нормативной документации, которая обусловливает и гарантирует полное соответствие этой продукции своему назначению.

Во избежание возникновения тех или иных дефектов в сварном соединении необходимо учитывать и строго соблюдать требуемую технологию на всех стадиях создания металлоконструкции: при её проектировании, при подготовке металла и сварочных материалов к сварке; при сборке заготовок под сварку, при выполнении самой сварки с соблюдением требуемых режимов и в нужной последовательности, а также при заключительных операциях, обеспечивающих медленное охлаждение соединения, и при освобождении его от захватов фиксирующего приспособления. Важной операцией на стадии приемки сварной конструкции является контроль качества швов, который может быть выполнен различными методами в зависимости от назначения и степени ответственности конструкции. Эта работа начинается с контроля качества исходных материалов и проверки металла на свариваемость. Задачей предварительного и операционного контроля является выявление и устранение причин, которые могут привести к появлению брака с дефектами в сварных швах.

Такие особенности сварки, как высокая температура нагрева металла, малый объем сварочной ванночки, наличие воздуха или газовой среды над сварочной ванночкой обусловливают вероятность многих отрицательных последствий сварки, таких как:

- изменение химического состава, структуры и механических свойств металла шва в сравнении с химсоставом, структурой и свойствами основного металла;

- вероятность возникновения в сварных конструкциях значительных напряжений с образованием трещин;

- образование в процессе сварки окислов железа и легирующих элементов, которые затрудняют протекание сварки, загрязняют металл шва и понижают его качество;

- образование пористости и газовых раковин в металле шва, которые понижают плотность и прочность соединений.

В настоящее время в технике начинают широко применять пластики, в частности, для изготовления армированных оконных и дверных стеклопакетов, трубопроводов в системах водоснабжения, отопления и газификации. Их использование требует соблюдения иных специфических методов сварки, исключающих образования дефектов в сварных соединениях.

Существуют три основных вида сварки пластиковых труб: раструбная, стыковая и электромуфтовая.

При раструбной сварке для систем водоснабжения и отопления, подлежащие соединению трубу и фитинг, первоначально нагревают в электронном сварочном аппарате до пластичного состояния соприкасающихся поверхностей, а затем труба вставляется в фитинг с некоторым натягом. Происходит смятие нагретых поверхностей, и после охлаждения образуется прочное и плотное соединение.

Стыковая сварка трубопроводов и фасонных заготовок осуществляется с применением торцевателя, придающего соединяемым торцам изделия плоскостность и параллельность. Затем, концы заготовок нагревают до температуры, близкой к 280⁰С и сдавливают гидравлическим устройством, после охлаждения образуется прочное и плотное соединение.

Электромуфтовая сварка осуществляется с помощью пластиковой муфты, надеваемой на концы соединяемых труб. Внутри этой муфты расположена электрическая спираль, на которую подается электрический ток, нагревающий ее внутреннюю поверхность и концы труб до пластичного состояния. После охлаждения образуется прочное и плотное соединение труб.