Контроль качества сварных соединений

Дефекты сварки и причины их появления в сварных соединениях металлов и пластмасс весьма разнообразны и характерны для каждого вида свариваемого материала.

Наличие дефектов в сварных соединениях может явиться причиной эксплуатационной непригодности изделия. Применяя различные методы контроля качества сварных соединений, можно выявить дефекты и при возможности устранить их. Дефекты сварных соединений могут возникнуть в результате несоблюдения технологии подготовки свариваемых материалов и сборки изделия перед сваркой, нарушения технологических режимов сварки. Все виды дефектов можно разделить на дефекты внешние и внутренние. Дефекты могут носить макроскопический и микроскопический характер. Ультразвуковая сварка с точки зрения методов контроля качества сварных соединений может быть отнесена по многим признакам к контактной и дуговой сварке.

Характерными дефектами заготовок и сборки изделий под сварку являются неправильный угол скоса и разделки кромок в стыковых и угловых швах, непостоянство зазора между кромками по длине соединяемых изделий, несовпадение стыкуемых плоскостей кромок. При сварке ультразвуком металлов и пласт масс нежелательно также какое-либо загрязнение свариваемых поверхностей, так как это приводит к дестабилизации процесса сварки. Можно лишь подтвердить, что в особых условиях техно логической необходимости возможна сварка без снятия поверхностных пленок, покрытий, запыления и т. п. Но это должно быть специально оговорено в технологии процесса сварки с соответствующим изменением режимов сварки и других необходимых мер, обеспечивающих надлежащее качество сварных соединений.

Внешний осмотр сварных швов является первым и необходимым условием предотвращения выпуска бракованной продукции. Он позволяет выявить искажение формы швов, трещины, непро-вары , относительное смещение деталей, избыточную деформацию, несовпадение кромок и т. п. Внешний вид сварных соединений должен быть однородным при сварке одних и тех же партий изделий. Сравнение цветов шва и основного материала позволяет в отдельных случаях судить о соблюдении технологического режима сварки.

После внешнего осмотра опытные партии изделий при необходимости должны подвергаться механическим испытаниям на растяжение, ударный изгиб, твердость, испытаниям на вибропрочность , ударную и усталостную прочность, переходные электрические сопротивления, климатическую стойкость в зависимости от технических требований (ТТ) на изделие.

Испытания на механическую прочность сварных соединений дают вполне объективную картину работоспособности и соответствия ТТ на изделия. Наглядным примером могут служить данные, приведенные в табл. 6.8, 6.9. Весьма важно при этом провести статистическую обработку полученных материалов. После внешнего осмотра сварного соединения в зависимости от назначения изделия и ТТ может проводиться проверка плотности сварного шва. Все способы проверки плотности сварного шва основаны на способности газов и жидкостей проникать через возникшие дефекты шва и реагировать на дефекты.

Испытания газом — воздухом. Для этого используется избыточное давление в сосуде. Неплотности в сварных швах определяются по спаду давления. Возможны испытания сжатым воздухом с обмазкой сварных швов мыльной водой; испытания с погружением изделия в воду, в этом случае дефекты сварных соединений определяются по появлению пузырьков воздуха на поверхности воды.

При испытании воздухом с добавлением аммиака (1 % от объема воздуха) чувствительность метода к выявлению неплотностей швов значительно возрастает. Это испытание заключается в том, что сварные швы покрывают бумажной лентой, пропитанной 5 %-ным водным раствором азотнокислой ртути или фенолфталеина. Бумагу выдерживают под действием аммиака в течение 1—5 мин, затем снимают. Она является документом-химограммой шва.

Возможно определение дефектов швов вакуумированием , в том числе и местным.

В практике контроля сварных швов на непроницаемость используются течеискатели . Но аппаратура и методы для контроля сварных швов применяются в особо ответственных изделиях. Для обдува сварных швов используется гелий. В испытываемой камере создается вакуум. Гелий, проникший через дефекты сварного шва, попадает в масс-спектрометр. Для определения дефектов сварных швов галоидным течеискателем в сосуд подается воздух в смеси с галоидным газом, например фреоном-12, хлороформом и т. п. Наличие дефекта в шве регистрируется миллиамперметром.

Для выявления внутренних и наружных дефектов сварных соединений металлов и пластмасс возможно использование достаточно большого числа технических средств и методов неразруша-ющего контроля, которые широко используются в промышленности. Методы основаны на использовании электромагнитных волн, ультразвука и т. п. Приведем краткую их характеристику [6 и др.].