Контроль качества исходных материалов, технологии и квалификации сварщиков
Для обеспечения высокого качества сварных соединений необходим контроль исходных материалов (основного металла, электродов, сварочной проволоки, флюсов, защитных газов и т.д.). Качество исходных материалов устанавливают на основании сертификатных данных, для чего определяют соответствие требованиям данного технологического процесса сварки изделий. При наличии внешних дефектов, а также при отсутствии сертификатов исходные материалы допускают только после проведения химического анализа, механических испытаний и испытаний на свариваемость.
При контроле основного металла особое внимание обращают на зоны, подлежащие к сварке – они должны быть очищены от грязи, масла, краски, ржавчины. Читать также: Бетономешалка своими руками за пять минут
Читать также: Бетономешалка своими руками за пять минут
Прокат проверяют на наличие расслоений, окалины, равномерности толщины листа и т.д.
Электроды, сварочную проволоку проверяют выполняя пробную сварку для установления качества материалов по показателям характера плавления, легкость отделения шлака и качество формирования сварного шва. Они должны удовлетворять требованиям действующих ГОСТов.
Свариваемость – это свойство металла образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленной конструкцией и условиями эксплуатации изделия. Свариваемость контролируют обычно в двух случаях: при выборе материалов и разработке технологии сварки, например, при стадии проекта или при технологической подготовке производства. Вторая проверка связана с возможными отклонениями показателей свойств основного металла, проволоки, партии электродов и флюсов от сертификатных значений.
Большое значение для обеспечения качества имеет контроль в процессе производства сварочных работ. Сюда относятся отмеченные выше методы контроля, включая контроль исправности сварочного оборудования и сварочных приспособлений и соблюдения установленных режимов сварки (по току, напряжению и скорости сварки). Такой контроль осуществляют технологи, мастера и другие инженерно–технические работники ответственные за работу данного участка, цеха, предприятия.
Тщательный планомерный контроль подготовки изделий под сварку и процесса сварки не будет эффективным без проверки уровня подготовленности сварщиков. Например, при сварке труб на монтаже более 70% брака возникает по вине сварщиков.
Для проверки квалификации сварщиков администрация предприятия организует квалификационную комиссию с участием инспектора Госгортехнадзора. Испытания должны проходить периодически. При этом проводят испытания по теории и практике сварочных работ с включением сварки образцов соответствующего изделия. Образцы сваривают в тех же условиях и пространственных положениях, что и реальное изделие (например, трубы – поворотные и неповоротные стыки). После внешнего осмотра сваренные образцы проверяют предусмотренными методами неразрушающего контроля, а также подвергают механическим испытаниям.
Количество образцов для испытаний регламентируются “Правилами аттестации сварщиков”.
Надежность конструкции зависит от качества выполненных работ. Дефекты сварных креплений не допускаются, иначе изделие может выйти из строя в самый неподходящий момент. Халатность при работе, невысокая квалификация мастера, могут повлечь за собой различные проблемы, технологии работ и оборудование должны применяться в соответствие с ГОСТами. Значения сварных швов могут быть в допуске или напротив, в последнем случае, необходимо заново проделывать работу до достижения требуемого результата.
Способы устранения дефектов сварных швов
Допускаются только незначительные по размеру изъяны, не влияющие на прочность соединений. Большинство дефектов сварочных швов, выявленных в ходе контроля, необходимо устранить. Они ухудшают эксплуатационные свойства металлоконструкций, могут стать причиной аварии, разгерметизации трубопроводов или сосудов.
Методика исправления недостатков сварки зависит от вида дефектных нарушений:
- Пористость, выявленную визуально или методом неразрушающего контроля, вырубают. Швы проваривают заново с соблюдением технологии, снижающей риск образования газовых полостей на поверхности и внутри металла.
- Свищи по природе схожи с глубокой пористостью, отличаются образованием воронок различной глубины. Неустранимые подваркой нарушения шва вырубают. Делают обрубку и зачистку дефектного участка, если массивный валик позволяет такую корректировку.
- Подрезы по линии диффузного слоя обычно бывают на сверхнормативно направленных валиках. Их убирают зачисткой или дополнительной наплавкой металла.
- Непровары случаются, когда кромки плохо разогреваются при образовании ванны расплава. Дефект, обнаруженный во время приемки изделия, корректируют новой проходкой. Участок шва с дефектом удаляют болгаркой или механически вырубают, после этого заполняют расплавом.
- Наплывы или подтеки снимают шкуркой, как регламентировано в стандарте. Объемные дефекты предварительно срубают, затем проводят зачистку шкуркой допустимого размера или напильником. После подготовки кромок снова наплавляют валик.
- Шлаковые вкрапления, снижающие прочность на разрыв, видимые или выявленные аппаратурой, удаляют механически, образовавшийся зазор тщательно проваривают, после этого доводят валик до нужных параметров.
- Отклонения валика от допустимых геометрических размеров:
в сторону увеличения устраняют зачисткой, срубанием излишков металла;
в меньшую – подваркой шва.
Качество соединения зависит не только от профессионализма сварщика. Скачки напряжения в сети гасят не все сварочники, некоторые начинают хуже работать. Появлению пор способствует окисление ванны расплава, насыщение стали водородом, азотом. Какой бы ни была причина прогаров, наплывов или других дефектов, их необходимо после обнаружения обязательно устранить, переварить металл или хорошо зачистить валик. Дефекты ухудшают не только внешний вид соединения, но и снижают сопротивляемость металла к механическим разрушениям под ударной, динамической крутящей или однонаправленной статической нагрузкой.
Распространенные дефекты
Любой опытный сварщик скажет вам, что существуют многочисленные виды дефектов сварных швов. Их можно разделить на две категории — наружные и внутренние. Наружные дефекты сварных швов можно обнаружить прямо на поверхности шва с помощью специального инструмента (например, лупы) или хорошего зрения. Внутренние дефекты сварных швов визуально не видны и для их обнаружения нужно использовать особые методики контроля качества. О них мы расскажем ближе к концу. А пока дефекты.
В рамках этой статьи мы не будем перечислять все возможные дефекты, а расскажем только о самых распространенных. Итак, ниже наша краткая классификация дефектов сварных швов.
Непровар
Непровар в сварном шве — один из самых часто встречающихся дефектов у новичков. Представляет собой небольшой участок с недостаточно проваренным металлом. Основные причины образования непроваров — слишком длинная сварочная дуга, недостаточная сила тока или обе ошибки одновременно.
У новичков непровары образуются в том случае, если была выполнена неправильная разделка кромок или если сварка велась слишком быстро. Как не трудно догадаться, чтобы предотвратить непровар сварного шва нужно подобрать оптимальный режим сварки, варить не слишком быстро и на короткой дуге.
Подрез
Если вы когда-либо варили тавровый или нахлесточный шов, то наверняка могли заметить небольшие углубления вдоль сторон сварного валика. Это и есть подрезы. Частая причина образования подрезов — слишком быстрая сварка или неправильно подобранное напряжение сварочной дуги. Также подрезы порой возникают из-за слишком длинной дуги.
Некоторые новички спрашивают: «Допускаются ли подрезы сварных швов?». Да, но только в очень сложных конструкциях, где подрезов не избежать. В подобных ситуациях подрезы называют просто «допустимые дефекты сварных швов». В остальных случаях это недопустимые дефекты.
Наплыв
Наплыв в сварном шве в 95% случаев свидетельствует о том, что вы неправильно настроили режим сварки или недостаточно тщательно зачистили кромки. Очевидно, что для предотвращения образования дефекта нужно правильно настроить силу сварочного тока и немного повысить напряжение дуги.
Прожог
Прожог сварного шва — это сквозное отверстие в сварном соединении, которое вы можете обнаружить невооруженным глазом. Прожоги образуются из-за медленной сварки. В одном месте концентрируется слишком большая температура и металл плавится больше, чем должен. Главная опасность прожогов — существенное снижение прочности шва.
Понизьте сварочный ток и ускорьте формирование шва. Только так вы сможете предотвратить появление прожогов
Уделите особое внимание, если варите алюминий. У него очень высокая теплопроводность, при этом низкая температура плавления
Так что получить прожог на алюминиевой заготовке проще простого.
Кратер
Кратер — это воронка небольшого размера, расположенная прямо на валике шва. Чаще всего в самом его конце. Образуется из-за резкого обрыва дуги. Ведите дугу плавно и оканчивайте сварку постепенно. Если на вашем сварочном аппарате есть специальный режим предотвращения образования кратеров, то включите его.
Горячая или холодная трещина
Трещины в сварных швах — также один из самых часто встречающихся дефектов. Трещины бывают холодными и горячими. Горячие образуются во время сварки, а холодные — после. Горячие трещины образовываются при несовместимости электрода/присадочной проволоки и свариваемого металла. Иногда трещины могут образоваться при попытке заварить кратер, о котором мы говорили выше. Проверяйте, чтобы состав присадочного материала и металла был идентичен.
С холодными трещинами все проще. Они образовываются только в том случае, если шов слишком хрупкий и не выдерживает механической нагрузки. Единственный способ предотвратить появление холодных трещин — соблюдать технологию сварки и работать профессионально. Горячие и холодные трещины могут быть как внутренними (скрытыми от глаз), так и наружными.
Поры
Что такое пора в сварке? Пора (а чаще всего поры) — это небольшие углубления в структуре шва. Могут быть поверхностными или внутренними. Представьте муравейник, который пронизывают множественные ходы. Вот то же самое происходит и со швом. Поры без сомнения можно назвать самым частым дефектом из всех возможных.
Если в ходе процесса образовались поры в сварном шве, значит вы с самого начала все делали неправильно. Скорее всего, вы недостаточно тщательно зачистили кромки и не защитили шов от попадания кислорода. А подобные ошибки совершают только те, кто только-только начал свое знакомство со сваркой. На работайте на сквозняке и проверяйте качество электродов/исправность горелки/исправность системы подачи газа.
17 ВИДЫ ИЗЛОМОВ СТАЛИ
Изломы делят на шиферный, камневидный, нафталиновый и черный.
Причины образования шиферного излома – загрязненность стали неметаллическими включениями и полосчатость, которая связана с дендритной ликвацией примесей и легирующих элементов. При резком развитии дефекта снижается ударная вязкость металла. Для его предупреждения нужно применять оптимальные условия раскисления и десульфурации, чтобы снизить содержание включений. Также следует уменьшать степень дендритной ликвации.
Склонность к образованию камневидного излома зависит от остаточного содержания раскислителя и присутствия в стали серы, титана. Мартеновская сталь не склонна в образованию устойчивого камневидного излома. Чтобы снизить вероятность появления дефекта в сталь добавляют титан и добавки РЗМ. Камневидный излом нельзя исправить обычными режимами термической обработки. Дефект может быть устранен в условиях горячей деформации с нормальным нагревом.
Нафталиновый излом отличается характерным блеском, похожим на блеск кристаллов нафталина. Дефект часто обнаруживают после повторной закалки без промежуточного отжига. Очень часто нафталиновый излом встречается в сталях мартенситного класса. Исправляется отжигом.
Черный излом. В микроструктуре стали с таким дефектом наблюдается выделение графита. Этому способствуют: высокое содержание углерода и кремния, отсутствие хрома, низкая температура конца горячей деформации, длительный отпуск при температуре ниже 700 С˚, холодная деформация с высоким отпуском, добавки алюминия и закалка с последующим отпуском при 700 С˚.
Для предупреждения образования черного излома следует избегать вышеперечисленных условий и выплавлять углеродистую сталь с добавкой хрома до 0,25%. В большинстве случаев черный излом не поддается исправлению. Иногда его можно устранить закалкой с высокой температурой при значительной продолжительности выдержки.
Профилактика и предупреждение дефектов
Чтобы минимизировать вероятность возникновения дефектов, необходимо очень внимательно и ответственно подходить к этапу подготовки производства, а также соблюдать все требования технологической и конструкторской документации:
- перед тем как приступить к свариванию поверхностей, нужно убедиться в том, что последние имеют правильную геометрию;
- сам процесс должен проходить с соблюдением всех норм режимов обработки; отсутствие должной квалификации у исполнителя является причиной брака в большинстве случаев; решением может стать применение специальных сварочных автоматов и роботов, которые позволяют получать качественный и равномерный шов по всех длине;
- каждый сварной шов после окончания работ в обязательном порядке должен проверяться специалистами отдела ОТК на предмет наличия скрытых и явных дефектов; данная мера позволяет вовремя выявлять и предпринимать меры по устранению брака.
Обида
Обидчивость — Склонность легко обижаться, чувствовать обиду
Нормальная черта личности
Кротость — это мягкость характера. Она помогает человеку терпеливо переносить оскорбления, при этом не раздражаться, не возмущаться и не желать отомстить. Кротость — качество, которое сочетает в себе мягкость характера с твёрдостью духа.
Гневливость — черта характера, обуславливающая склонность к чрезмерному проявлению агрессии, которая зачастую находит выражение в вербальной форме.
Нормальная черта личности
Доброта — ласковое, дружеское, заботливое отношение
Мстительность — черта характера, желание и готовность ответить злом на причиненное зло, независимо от наличия в этом целесообразности.
Нормальная черта личности
Прощение — отказ от личной обиды, недобрых чувств к виновному, а также отказ от мести или требований расплаты и компенсации за понесённые убытки и страдания
Визуальный контроль
Визуально обнаруживаются поверхностные дефекты – трещины, дефекты сваривания, концентраторы напряжения в виде острых зазубрин и рисок. Для выявления поверхностных трещин необходимо предварительно подготовить поверхность в месте предполагаемого повреждения, для чего поврежденные места необходимо зачистить и отполировать, затем осмотреть с лупой. Такой осмотр даёт возможность выявлять наиболее крупные трещины с шириной раскрытия 20-50 мкм. Результаты обзора – субъективные, поскольку зависят от индивидуальных особенностей оператора и его физического состояния (степени усталости, внимательности, пунктуальности). Для облегчения обзора применяют зеркала, линзы, микроскопы, телескопы, прожекторы, бороскопы, фотоэлектрические системы, волоконную оптику.
Внешний вид трещины характеризует параметры и механику её развития. Причины и обстоятельства отказов оборудования могут быть установлены при квалифицированном визуальном обзоре. Кроме того, может быть проведена оценка срока службы элемента и выданы рекомендации по необходимости специальных ремонтных влияний и периодичности осмотров для раннего выявления трещин.
Методы неразрушающего контроля проникающими веществами
предназначены для выявления поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяжённости и ориентации на поверхности. Подробная методика проведения контроля капиллярными методами, применяемые материалы, классификация методов приведены в ГОСТ 18442-80.
Капиллярные методы делятся на люминесцентный и цветной. Особенность метода – выявление трещин, раковин, пор, имеющих свойства капиллярных трубок. Сущность цветного (хроматического) метода заключается в покрытии проверяемой поверхности проникающей жидкостью, высушивании поверхности и нанесении проявляющего покрытия. Проникающая жидкость просачивается из трещин и окрашивает проявляющее покрытие. Примерами реагентов для реализации метода могут служить: масло и известь, керосин и мел.
Использование флюоресцирующих, люминесцентных реагентов вместе с ультрафиолетовым освещением даёт наилучший эффект при проявлении трещин. Проникающие красители при облучении ультрафиолетовыми лучами дают зелёное свечение, которое позволяет найти тонкие трещины (с раскрытием 1-10 мкм).
Для обнаружения поверхностных трещин применяется метод цветной дефектоскопии
, который заключается в следующем. Поверхность контролируемой детали очищается, обезжиривается ацетоном или спиртом, протирается сухой чистой салфеткой и просушивается горячим воздухом. На очищенную контролируемую поверхность наносится кистью или аэрозолем проникающая жидкость (80% керосина, 15% трансформаторного масла, 5% скипидара, дополнительно на каждый литр краски берут 15-20 г судана-3 или жирового оранжа, красного или чёрного цвета). После высыхания нанесенная проникающая жидкость при помощи масло-керосиновой смеси и салфеток удаляется с контролируемой поверхности. После этого на сухую поверхность наносится проявляющая жидкость (раствор мела в воде – белого цвета). Имеющиеся поверхностные дефекты проявляются в виде окрашенных полос и извилин (трещины), точек и расплывшихся пятен (поры, шлаковые включения). Чувствительность метода позволяет выявлять дефекты глубиной 10-30 мкм и более с минимальной шириной раскрытия 1-2 мкм. Дефекты, имеющие раскрытие более чем 0,3-0,5 мм, из-за интенсивного вымывания проникающей жидкости из устья дефекта надёжно не выявляются. Такие дефекты следует выявлять визуальным осмотром.
Гипоплазия и гиперплазия
Это — редкие врожденные патологии. При гипоплазии эмаль оказывается недоразвитой или вообще отсутствует. При гиперплазии ее количество, напротив, избыточно. Такие нарушения возникают из-за сбоя в обмене веществ, общих патологий развития плода, заболеваний желудочно-кишечного тракта, а также возникающих у женщины при беременности проблем со здоровьем. Обычно проблему гипер- и гипоплазии решают еще в детском возрасте, убирая «лишние» или восполняя недостающие твердые ткани. Иногда тем, у кого была врожденная гипоплазия, может требоваться более частая ремотерапия и во взрослом возрасте.
Дефекты, связанные с болезнями хлеба
- Картофельная болезнь. Это заболевание вызывают микроорганизмы, чьи споры устойчивы к высокой температуре (до 120 оС). Они попадают в готовые изделия с пшеничной мукой и сохраняются во время выпечки, ведь внутри хлеб прогревается всего до 96–98 оС. Наибольшую активность эти микробы проявляют в жаркую пору года, поэтому летом продукция «болеет» чаще: возникает неприятный запах, а в мякише появляются тянущиеся липкие нити.
- Плесень. Заражение хлеба этими микроскопическими грибами происходит после выпекания, пока изделия остывают. Если в помещении не проводят регулярную дезинфекцию и нарушают санитарные правила, поддерживают высокую температуру и влажность, то там размножается плесень, споры которой легко проникают через микротрещины внутрь буханок и батонов.
- Меловая болезнь. Причина этого заболевания – дрожжеподобные грибы, обитающие в муке. Они попадают в готовые изделия с мучной пылью, проникающей во все уголки производственных цехов. Проявления болезни: белые сухие пятна на корке и мякише.
- Цветные пятна (чаще всего красные). Это результат воздействия пигментосодержащих микроорганизмов. Находятся в муке, усиленно развиваются при высокой влажности и температуре выше 25 оС.
Картофельная болезнь и цветные пятна не только ухудшают качество хлеба, но и очень вредны для организма человека
Как устранить болезни хлеба? Во-первых, следует соблюдать на производстве санитарно-гигиенические требования. Во-вторых, надо держать готовую продукцию при температуре ниже 25 оС и влажности ниже 70 %. Для предотвращения картофельной болезни также необходимо повышать кислотность теста из зараженной муки: добавлять мезофильные молочные закваски либо уксусную кислоту в количестве 0,1 % от общей массы муки (или уксусно-кислый кальций – 0,2 %).
Основные методы профилактики появления дефектов
После проведения операций по исправлению дефектов необходимо еще более тщательно проводить контроль качества сварного шва. Ведь зачастую попытки устранить брак лишь усугубляют ситуацию. Если дефекты будут выявлены повторно, то рекомендуется больше не отправлять такие изделия на доработку, а списывать их как производственный брак. Дело в том, что многократный нагрев и охлаждение металлов могут привести к нежелательным структурным изменениям в стали, а также возникновению множества дефектов кристаллического строения металла.
Ни технологии, ни хорошая заработная плата инженерного и рабочего персонала не может полностью гарантировать отсутствие брака. Хороший и опытный сварщик способен даже на старом и далеко не самом лучшем оборудовании выдавать поразительный результат. Поэтому главным направлением в деле профилактики брака сварочных работ является постоянное повышение квалификации и мотивации рабочего персонала. Необходимо всеми возможными способами повышать культуру производства, увеличивать коллективную ответственность бригады рабочих, устанавливать хорошие отношения в коллективе.
Эксплуатационный дефект
Чисто эксплуатационными дефектами являются трещины or отверстий под накладки ( рис. 23.8) — усталостные разрушения от ударных нагрузок на область накладок. Они тоже могут приводить к выкрошиванию отдельного куска рельса, что может служить причиной серьезных аварий. В зависимости от формы и материала рельсов дефекты на отдельных участках железнодорожных путей различаются по расположению и частоте, что должно учитываться и при выборе методов контроля.
Наиболее опасными эксплуатационными дефектами являются холодные и усталостные трещины. В большинстве случаев трещины возникают в сварных соединениях с выходом или без выхода на основной металл.
Различают конструктивные, производственные и эксплуатационные дефекты в автомобиле.
К эксплуатационным дефектам относятся, прежде всего, коррозионные повреждения и усталостные трещины. В трубопроводах встречаются все виды коррозии: точечная, язвенная, сплошная. Глубина повреждений варьируется от 0 5 мм до сквозных отверстий.
К эксплуатационным дефектам относятся перечисленные ниже повреждения.
К эксплуатационным дефектам относятся, прежде всего, коррозионные повреждения и усталостные трещины. В трубопроводах встречаются все виды коррозии: точечная, язвенная, сплошная. Глубина повреждений варьируется от О 5 мм до сквозных отверстий.
К эксплуатационным дефектам относятся, прежде всего, коррозионные повреждения и усталостные трещины. В трубопроводах встречаются все виды коррозии: точечная, язвенная, сплошная. Глубина повреждений варьируется от 03мм до сквозных отверстий.
К эксплуатационным дефектам относятся, прежде всего, коррозионные повреждения и усталостные трещины. В трубопроводах встречаются все виды коррозии: точечная, язвенная, сплошная. Глубина повреждений варьируется от 0 5 мм до сквозных отверстий.
К основным типовым эксплуатационным дефектам деталей относятся: изменения размеров, формы и расположения поверхностей, риски, царапины, задиры, вмятины, выкрашивание, отслаивание поверхностей, трещины и изломы различного происхождения, все разновидности остаточной деформации ( изогнутость, скручивание, смятие, коробление и пр.
Другими широко распространенными эксплуатационными дефектами являются механические задиры на внутренних поверхностях автоклавов, истирание сварных швов и кромок фланцев. На Воронежском заводе силикатного кирпича задиры были выявлены на 21 из 26 обследованных автоклавов; в некоторых из них суммарная длина задиров достигала 20 м, а глубина их — до 3 мм. Причиной образования указанных дефектов является неудовлетворительное состояние рельсового пути, вагонеток и приспособлений для загрузки вагонеток в автоклав и выгрузки их из него.
Алгоритмы диагностирования монтажных и эксплуатационных дефектов базируются на распознавании информации, содержащейся в статистических характеристиках виброакустических процессов, сопровождающих функционирование машин и механизмов.
Существенными причинами эксплуатационных дефектов двухслойных панелей являются: неравномерная и неправильная укладка утеплителя с последующей заливкой швов между плитами утеплителя тяжелым раствором или бетоном; завышенные размеры ребер железобетонной плиты; мостики холода по обрамлениям окон и ряда других недостатков.
По происхождению различают производственные и эксплуатационные дефекты.
Трещины усталости — наиболее распространенный эксплуатационный дефект, появляющийся в результате действия высоких переменных напряжений.
Трещины усталости — наиболее распространенный эксплуатационный дефект, появляющийся в результате действия высоких переменных напряжений.
