Порядок виконання роботи

1. Роздивитись дефектні та бездефектні зразки зварних з'єднань, виконаних способами зварювання (ручне, автоматичне та газо­ве зварювання).

2. Створити для дослідження комплект макро- та мікрошліфів, зварених з зовнішніми та внутрішніми дефектами (тріщини, підрізи, кратери, шлакові включення, напливи, пори, непровари, перепали та дендритність) та без дефектів з зазначенням хімічного складу металу шва та основного металу, використа­ти при цьому лупу та металографічний мікроскоп.

3. Вивчити та замалювати зовнішні дефекти зварних швів.

4. Вивчити та замалювати макро- та мікроструктуру внутрішніх дефектів зварних швів.

5. Вивчити та замалювати макро- та мікрострукгуру якісного зварного шву.

6. При дослідженні відзначити вигляд дефекту, вказати його роз­мір, місце розташування, причину виникнення, визначити гра­ницю розділу шва та основного металу (щодо мікро- та макро­структури) та дати оцінку дефектної та якісної структури звар­ного шва.

7. Результати досліджень внести до протоколу звіту.

Зміст звіту

До звіту необхідно включити: опис основних дефектів зварних з'єднань та причини їхнього утворення; малюнки зовнішніх дефектів; макро- та мікроструктуру внутрішніх дефектів і якісного шва та їхній опис. У висно­вках по роботі дати порівняльну оцінку вивченим зварним швам, вказати, які дефекти найбільш небезпечні та якою повинна бути макро- та мікрострукту­ра якісного шва.

Тестові питання

1. До яких дефектів відносяться непровари кореня зварного шву?

2. Які дефекти утворюються при підвищеному вмісту сірки у зварювальному металі?

3. В наслідок чого утворюються залишки шлаку?

4. В наслідок чого утворюються раковини?

5. В наслідок чого утворюються підрізи?

6. В наслідок чого утворюються непровари?

7. До яких дефектів відносяться поздовжні тріщини?

8. До яких дефектів відносяться порожнини?

9. При яких внутрішніх напруженнях утворюються пластична деформація
зварного з'єднання?

10. В наслідок чого утворюються пори?

11. До яких дефектів відносяться підрізи?

12. До яких дефектів відносяться раковини?

13. В наслідок чого утворюються напливи?

14. В наслідок чого утворюються шлакові включення?

15. До яких дефектів відносяться залишки шлаку?

16. 16.Яким газом частіше всього заповнені пори?

17. В наслідок чого утворюються перепали?

18. До яких дефектів відносяться непровари стику зварного шву?

19. Які дефекти утворюються при підвищеному вмісту фосфору у зварювальному металі?

20. В наслідок чого утворюються непровари кромок зварного шву?

21. В наслідок чого утворюються раковини?

22. До яких дефектів відносяться пори?

23. При яких внутрішніх напруженнях утворюються тріщини?

24. До яких дефектів відносяться поперечні тріщини?

25. До яких дефектів відносяться шлакові включення?

26. В наслідок чого утворюються кратери?

27. До яких дефектів відносяться кратери?

28. До яких дефектів відносяться перепал?

29. В наслідок чого утворюються пори?

30. В наслідок чого утворюються шлакові включення?

31. До яких дефектів відносяться напливи?

32. Яким газом частіше всього заповнені порожнини?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

Тема: Контроль якості зварного шва

Мета роботи: Вивчити основні методи контролю якості зварних з'єднань.

Теоретичні відомості

До основних видів контролю зварних з'єднань належать такі: випробо­вування зварних швів на щільність, механічне випробовування металу шва і зварних з'єднань, металографічні дослідження і просвічування швів рентге­нівськими і гамма-променями; ультразвуковий і магнітний методи контролю.

Випробовують шви на щільність тоді, коли зварювальні вироби явля­ють собою посудини, призначені для зберігання або транспортування рідини чи газів. Залежно від умов роботи посудини піддають гідравлічному або пне­вматичному випробуванню чи лише гасовій пробі. Гідравлічному випробу­ванню підлягають усі ємкості, котли і трубопроводи, які працюють під тис­ком. Ємкість заповнюють водою, а потім гідравлічним пресом у ній створю­ють тиск, що в 1,5 рази перевищує робочий. Під цим тиском ємкість витри­мують протягом 5 хв, після чого тиск знижують до робочого, а ємкість об­стукують молотком і старанно оглядають.

При пневматичних випробуваннях у ємкість подають стиснене повітря до контрольного тиску, після чого шви змочують мильним розчином або ж виріб повністю занурюють у воду. Якщо є наскрізні дефекти, то на поверхні швів з'являються газові бульбашки.

Гасовою пробою перевіряють ємкості, що працюють в умовах надлиш­кового тиску. Один бік шва забілюють крейдою, а другий - змочують гасом. Якщо у шва є наскрізні дефекти, на забіленій крейдою поверхні виникають темні гасові плями, які свідчать про нещільність зварного з'єднання.

Механічні випробовування призначені для визначення механічних вла­стивостей зварних з'єднань. Властивості (границі міцності та текучості, від­носне видовження і поперечне звуження) наплавленого металу перевіряють на круглих стандартних зразках, виготовлених з наплавленого металу, а влас­тивості зварних з'єднань - плоских зразках. Перевірка зварних з'єднань на статичне згинання до утворення першої тріщини дає уявлення про в'язкість наплавленого металу. Із зварних з'єднань вирізують зразки, на яких роблять надрізи.

Металографічні дослідження полягають у проведенні макро- і мікро­аналізу зварних швів. Мікроаналізом виявляють у металі шва пори, тріщини, шлакові включення, не провари та інші дефекти. Мікроструктурним аналізом визначають структуру і структурні складові, наявність мікро тріщин, вклю­чення оксидів, нітридів тощо.

Рентгенівським просвічуванням (рисі) у зварних швах без їхнього руйнування знаходять пори, тріщини, не провари і шлакові включення. Рент­генівський контроль зварних швів ґрунтується на здатності рентгенівського проміння, випромінюваного рентгенівською трубкою, інтенсивніше проника­ти крізь дефектні місця і більше засвічувати рентгенівську плівку, прикладе­ну із зворотного боку шва.

За допомогою електронно-оптичного перетворювача невидиме рентге­нівське проміння можна перетворити на видиме світлове і рентгенівське про­свічування зварних швів спостерігати візуально.

Просвічування гамма-випромінюванням (рис 1). Рентгенівське просві­чування потребує складної установки, яка дорого коштує. Для виявлення внутрішніх дефектів у зварних швах магістральних газо- і нафтопроводів ме­тод рентгенівського контролю малопридатний. Тому використовують прос­тіший метод контролю - просвічування гамма випромінюванням різних ра­діоактивних елементів: радію, мезоторію, еманації радію і штучних ізотопів кобальту, цезію, іридію, європію та ін. Здебільшого використовують ізотопи кобальту. Радіоактивний елемент розміщують у спеціальній ампулі, яка збе­рігається в свинцевому футлярі, призначеному для захисту обслуговуючого персоналу від шкідливого впливу гамм-випромінювання на організм людини. Фіксують дефекти в зварних швах при просвічуванні гамма-випромінюванням, як і при рентгенівському просвічуванні, за допомогою ре­нтгенівської плівки.

Ультразвуковий метод контролю (рис 1) застосовують при визначенні дефектів у металі завтовшки 5…3600 мм. Сутність методу полягає в здатності ультразвукових коливань, що збуджуються в кварцових пластинах змінною напругою високої частоти (вище 20 кГц), проникати в метал на велику гли­бину і відбиватися від тріщин, не проварів, шлакових включень та інших де­фектів, що лежать на їхньому шляху. Коливання, що відбиваються на повер­хні металу, уловлюються спеціальним електронними пристроями і перетво­рюються на світлові сигнали, які передаються на екран дефектоскопу. У міс­цях дефектів з'являється пік сигналу.

Рис. 1. Контроль якості зварного шву.

Магнітні методи контролю (рис. 1) ґрунтуються на принципі магнітного розсіювання (замкнення магнітних потоків через повітря), що виникає в міс­цях дефектів під час намагнічування випробуваного зразка. Дефекти зумов­люють утворення потоків розсіювання і виявляються за допомогою магнітно­го порошку або індукційним методом. Відшукуючи дефекти першим спосо­бом, використовують властивість магнітного порошку втягуватися в потік розсіювання і скупчуватись над дефектом. Коли ж дефекту немає, магнітний потік не відхиляється і не змінює свого напряму.

Порошок виготовляють із залізної окалини. Магнітні потоки розсію­вання спостерігають візуально або фіксують на феромагнітній плівці з насту­пним відтворенням „записаних" дефектів на освітленому екрані електронно­го осцилографа. За величиною і формою відхилення променя на екрані осци­лографа судять про характер дефекту. Такий метод контролю називається магнітографічним.

Індукційний метод контролю ґрунтується на використанні ЕРС, яка ін­дукується в спеціальній котушці потоком магнітного розсіяння, що виникає в місцях дефектів. Наведена в котушці ЕРС посилюється і передається на спе­ціальний магнітоелектричний прилад, в якому дефект визначають за поси­ленням звуку, запалюванням сигнальної лампи або відхиленням стрілки.

Магнітні методи контролю використовують для виявлення в зварних швах тріщин, не проварів та інших дефектів.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити та замалювати схеми основних методів контролю якості зварних з'єднань.

2. При дослідженні відзначити вигляд дефекту, вказати його розмір, місце розташування, причину виникнення, визначити границю роз­ділу шва та основного металу (щодо мікро- та макроструктури) та дати оцінку дефектної та якісної структури зварного шва.

3. Результати досліджень внести до протоколу звіту.

Зміст звіту

До звіту необхідно включити: опис основних методів контролю якості зварного шва. У висновках по роботі дати порівняльну оцінку вивченим ме­тодам контролю якості зварного шва, вказати, які мегоди найбільш негативно впливають людський організм, вказати, які методи найбільш ефективні для визначення якості зварного шва.

Тестові питання

1. На скільки груп поділяються методи контролю?

2. До якої групи методів контролю належить випробування металу шва і зони термічного впливу на ударну в'язкість?

3. Яким методом контролю визначається щільність цистерни для аміачної
води?

4. Яким методом контролю визначається щільність резервуару для зберігання рідкого мазуту?

5. У якому методі контролю використовуються радіоактивні ізотопи?

6. До якої групи методів контролю належить технологічні проби?

7. До якої групи методів контролю належить визначення твердості?

8. Яким методом контролю визначається щільність ділянки водогону?

9. Яким методом контролю визначається щільність паливних баків автомобі­лів?

10. Які промені випромінюються рентгенівськими апаратами?

11. Яким методом контролю просвічують зварні вироби із алюмінію товщиною більше ніж 300 мм?

12. До якої групи методів контролю належить хімічний аналіз?

13. Як визначають вміст тих чи інших інгредієнтів у основному і електродному металів?

14. Яким методом контролю визначається щільність молочної цистерни?

15. Яким методом контролю визначається щільність паливних баків комбайнів?

16. Яке обладнання використовуються при гамма-методі контролю?

17. До якої групи методів контролю належить випробування на зварюваність?

18. Якими випробуваннями оцінюються стійкість зварних з'єднань проти загальної і міжкристалічної корозії?

19. Яким методом контролю визначається щільність нафтової цистерни?

20. До якої групи методів контролю належить гамма - метод?

21. Яке обладнання використовуються при ультразвуковому методі контролю?

22. До якої групи методів контролю належить випробування зварних з'єднань на розтяг?

23. Яким методом контролю визначається щільність водяного котла?

24. Яким методом контролю визначається щільність резервуару для гасу?

25. До якої групи методів контролю належить магнітний метод?

26. Який метод контролю найбільш шкідливий для людини?

27. До якої групи методів контролю належить механічні випробування?

28. До якої групи методів контролю належить випробування зварного з'єднання?

29. Яким методом контролю визначається щільність ділянки газопроводу?

30. Яким методом контролю визначається щільність резервуарів для зберігання рідких мінеральних добрив?

31. Який метод контролю використовується для зварних з'єднань дуже великої товщини?

32. Яким методом контролю просвічують зварні вироби із сталі товщиною більше ніж 200 мм?

33. До якої групи методів контролю належить металографічні дослідження?

34. Якими дослідженнями встановлюються форма і розміри зварного шву, величина зерен, розмір біля шовної зони, характер і розмір дефектів?

35. Яким методом контролю визначається щільність водяного баку?

36. Яким методом контролю визначається щільність паливних баків тракторів?

37. Проходження яким променем зварні з'єднання чинять найменший опір?

38. У якому методі контролю використовуються звукові хвилі частотою кілька кГц або МГц?

39. До якої групи методів контролю належить корозійні випробування?

40. Як перевіряється міцніші і пластичні показники зварних з'єднань?

41. Яким методом контролю визначається щільність ділянки нафтопроводу?

42. До якої групи методів контролю належить рентгенівський метод?

43. Яке обладнання використовуються при рентгенівському методі контролю?

44. До якої групи методів контролю належить випробування металу зварного шву на розтяг (на зразках Гагаріна)?

45. Скільки існує методів контролю щільності зварних баків, цистерн, ресиверів?

46. Яким методом контролю визначається щільність резервуару для бензину?

47. До якої групи методів контролю належить ультразвуковий метод?

48. Яке обладнання використовуються при магнітному методі контролю?

49. Яким методом контролю визначається щільність повітряного ресиверу?

50. Яким методом контролю визначається щільність резервуару для зберігання дизельного палива?

51. До якої групи методів контролю належить люмінесцентний метод?

52. Який метод контролю найменш шкідливий для людини?

53. Який метод контролю визначає місце розташування і характер дефекту?