Методы неразрушающего контроля сварных соединений

Контроль качества сварных швов неразрушающими методами могут осуществлять только сотрудники с соответствующим квалификационным удостоверением. Для его получения требуется пройти специальную подготовку.

Обратитесь в компанию «ЭкспертГрупп» и вы получите весь набор необходимых навыков. Также мы поможем пройти аттестацию специалистов по неразрушающему контролю (НК).

Какими способами определяют дефекты швов

Согласно ГОСТ 3242-79, методы контроля герметичности сварных швов делятся на 2 вида:

• Разрушающие. К ним относятся ударный изгиб, статическое растяжение и др.
• Неразрушающие. Эти методы получили наибольшее распространение как самые экономически выгодные.

Неразрушающие методы контроля сварных швов позволяют проводить проверку без вывода объекта из эксплуатации. Еще одно преимущество – высокая скорость выполнения исследования.

Определение метода неразрушающего контроля сварных соединений

Неразрушающими называют методы контроля сварных швов, не предполагающие нарушения целостности изделия. В результате исследования получают сведения о

• дефектах внутри шва;
• структуре материала;
• его физико-химических свойствах.

Классификация дефектов сварных соединений

Классификация и утвержденные наименования разных видов брака приведены в ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012. Дефекты делят на 6 групп

1. Трещины (продольные, кратерные, разветвленные и т.д.).
2. Полости (свищи, раковины, поры и др.).
3. Твердые включения (шлаковые, оксидные, флюсовые и др.).
4. Непровары и несплавления.
5. Отклонения формы и размеров (протеки, прожоги, смещения и т.п.).
6. Прочие дефекты.

Дефектоскопист должен знать официальные наименования разных видов брака и применять в отчетах только их. Также в ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012 прописан утвержденная англоязычная интерпретация терминов.

Классификация основных методов неразрушающего контроля

Неразрушающие методы контроля качества сварных швов основываются на разных физических принципах. По этому признаку они делятся на группы

1. Магнитные.
2. Электрические.
3. Вихретоковые.
4. Радиоволновые.
5. Тепловые.
6. Оптические.
7. Радиационные.
8. Акустические.
9. Использующие проникающие вещества.

Основные методы контроля сварных швов – визуально-измерительный, ультразвуковой, магнитопорошковый, капиллярный и радиографический. В силу технико-финансовых преимуществ они используются чаще прочих.

Визуально-измерительный контроль (ВИК)

С этого метода начинают проверку шва после сварки. Его очищают от шлака и брызг, затем осматривают. При этом используют различные инструменты, например

• шаблоны;
• эталоны;
• линейку;
• рулетку;
• штангенциркуль;
• увеличительное стекло или микроскоп (визуально-оптический метод).

Способ служит для обнаружения дефектов на поверхности, например, прожогов или подрезов. Их минимальный размер составляет 0,1 мм.

ВИК обязательно должны дополнять другие методы контроля непроницаемости сварных швов.

Ультразвуковая диагностика

В основу данного метода положена способность ультразвука отражаться от границы двух сред. Диагностическая установка состоит из 4 основных узлов

• излучателя ультразвука;
• приемника отраженного сигнала;
• контроллера;
• дисплея.

Контроллер определяет направление отраженного сигнала и оценивает его интенсивность. По этим данным он вычисляет местоположение дефекта и отображает его на мониторе.

Магнитная дефектоскопия

Магнитное поле искажается в зоне неоднородностей. Его силовые линии меняют направление и плотность. На этом явлении основаны магнитные методы контроля дефектов сварных швов.

Магнитопорошковый способ состоит в следующем:

• шов обмазывают магнитным порошком или суспензией;
• помещают в магнитное поле;
• путем визуального осмотра находят места сгущения нанесенного слоя – они указывают на наличие дефектов.

Магнитографический метод предполагает запись пропущенного сквозь шов поля на магнитную ленту. Затем компьютер расшифровывает данные и преобразует их в изображения или звуковые колебания.

При использовании индукционного метода исследуемый шов намагничивают и регистрируют искажение поля над дефектами с помощью индукционной катушки. Так проверяют тонкостенные изделия.

Перечисленные методы не подходят для работы с немагнитными материалами – алюминиевыми и медными сплавами, нержавейкой.

Капиллярный контроль (цветная дефектоскопия)

Исследование проводят в таком порядке:

• обмазывают шов специальной жидкостью (индикатором);
• под влиянием капиллярного эффекта она проникает в мельчайшие трещины в металле;
• обмазывают шов проявителем, меняющим цвет при контакте с индикатором.

Часто в качестве индикатора и проявителя используют горячее масло и раствор извести. Метод дешев, но не позволяет обнаружить внутренние дефекты.

Радиографический контроль сварных швов (РК)

Быстрый и точный метод. Из-за высокой стоимости чаще всего используется для диагностики швов особо ответственных металлоконструкций.

Деталь просвечивают рентгеновским или гамма-излучением, предварительно поместив за ней фотобумагу. Проявив снимок, получают рентгенограмму шва с изображением внутренних дефектов.

Существуют стационарные и портативные приборы. Необходимо предусмотреть защиту оператора от радиации.

Другие способы неразрушающего контроля

К популярным методам можно отнести и такие:

1. Вихретоковый контроль. Переменным магнитным полем (первичным) создают в шве токи Фуко, затем анализируют искажения в наведенном ими вторичном магнитном поле.
2. Радиоволновую дефектоскопию (СВЧ-метод). Воздействуют на соединение электромагнитным излучением и анализируют его искажение.
3. Акустико-эмиссионную проверку. Состоит в регистрации и обработке упругих колебаний, возникающих в напряженном металле при его внезапной деформации. Разрушать объект для этого не требуется.
4. Тепловой контроль. ИК-излучение преобразуется в видимое с последующим визуальным анализом.

Также качество шва оценивают с помощью особых устройств – микротвердометров.

ГОСТ неразрушающий контроль сварных соединений

Порядок проведения неразрушающего контроля прописан в ГОСТ 7512-82. Он идентичен международному стандарту ISO 176352016.

Как это работает на практике

В технической документации на объект повышенной ответственности разработчик обычно указывает, что сварные швы должен проверить дефектоскопист. За этим предприятие-изготовитель обращается в аккредитованную лабораторию, сотрудники которой имеют аттестацию по неразрушающему контролю. Проверить лицензию и квалификационные удостоверения контрагента можно в реестре АО «НТЦ «Промышленная безопасность».

Крупные предприятия создают собственные лаборатории. Нередко они разрабатывают сложные уникальные методики, максимально отвечающие особенностям производимой продукции.

Изготовители малоответственных конструкций применяют самые простые первичные методы контроля сварных швов и соединений – визуально-измерительный и капиллярный. Проверку проводят руководящие лица низшего и среднего звена (мастер или бригадир), а если сварщик опытный – доверяют ему.