Методы контроля сварных соединений

Дефекты сварных соединений: виды, способы контроля и устранения

Сварные металлоконструкции активно используются в разных сферах жизнедеятельности. Но в процессе сваривания отдельных элементов в цельные конструкции могут возникать дефекты сварных швов и соединений, которые негативно сказываются на прочности и безопасности эксплуатации готовых металлоизделий.

Что такое дефекты сварных соединений

Размерные параметры сварного соединения четко определены государственными стандартами, при этом свой ГОСТ есть у каждого вида сварки. Любые отклонения от установленных нормативно-техническими документами показателей считаются дефектами. Возникают они как при проведении сварочных работ, так и при нарушении требований в процессе подготовки соединяемых элементов и сборке конструкций в единое целое.

Виды дефектов сварочных швов

В силу разных обстоятельств сварочные стыки могут иметь повреждения, влияющие на их прочностные характеристики. Все виды дефектов сварных соединений разделяются на три основные группы:

• наружные дефекты. К данной группе относят неравномерность формы стыкового соединения, наплывы, трещины, прожоги металла, подрезы шва, кратеры и другие изъяны, возникающие на поверхности. Обнаружить их можно при визуальном осмотре;
• внутренние дефекты. Это может быть некачественное сплавление металла, пористость и трещины, сторонние включения (оксидные, шлаковые и неметаллические) и другие, находящиеся внутри шовного соединения;
• сквозные дефекты. Сюда относят трещины, подрезы, прожоги и другие повреждения, которые изнутри проходят на внешнюю поверхность сквозь шовное соединение.

Дефекты любого вида не допускаются в сварных соединениях и подлежат устранению, особенно касается это случаев, когда металлоконструкции выступают составляющими элементами несущих конструкций и должны выдерживать интенсивные нагрузки.

Характеристики и причины основных дефектов сварки

Не в каждом случае качество сварки соответствует установленным требованиям. Классификация дефектов сварных соединений в полном составе изложена в ГОСТ 30242-97. Но среди всех обозначенных в документе изъянов выделяют основные, которые чаще обычного выявляются при контроле и обследовании соединительных стыков.

Трещины

Для сварочных швов наибольшую опасность представляют трещины. Они способны спровоцировать мгновенное разрушение металлических конструкций и привести к трагическим последствиям.

Причинами появления трещин могут быть:

• неправильное расположение стыков;
• резкое охлаждение места сварки;
• неправильный выбор материалов;
• кристаллизация металла вследствие чрезмерно высоких температур.

По размеру различают микро- и макротрещины, по типу образования – поперечные, продольные и радиальные.

Вне зависимости от видов и причин возникновения трещины – это недопустимые дефекты сварных соединений металла.

Подрезы

Это образующиеся на наружной поверхности шовного валика продольные углубления. Если на шве есть подрез, то в месте его появления уменьшается сечение шва, а также образуется очаг концентрации напряжения.

Превышенная величина сварочного тока – основная причина появления таких дефектов. Довольно часто наблюдаются подрезы в горизонтальных швах.

Наплывы

Это натекший на поверхность избыток металла, который не имеет должного сплавления с соединяемой поверхностью. Часто наплыв возникает при сварке стыковых или угловых швов в горизонтальном положении. Образуется при недостаточном прогреве основного металла, избытка присадочного материала, наличия окалин на соединяемых кромках.

Прожоги

Такие дефекты являют собой сквозное отверстие, возникшее вследствие вытекания из сварочной ванны расплавленного металла. В данном случае с другой стороны отверстия как правило образуется натек.

Прожог может быть вызван слишком медленным передвижением электрода по линии сваривания, повышенным сварочным током, неплотным прилеганием к основному металлу прокладки или же недостаточной ее толщиной, большим зазором между соединяемыми кромками.

Непровары

Если на сварочном шве обнаружены локальные несплавления между основным и наплавленным металлом, то дефект такого типа называют непровар. Он существенно понижает прочностные свойства шва и соответственно всей конструкции.

Причины непроваров состоят в следующем: чрезмерно высокая скорость сваривания, некачественная подготовка кромок к сварному процессу, наличие ржавчины, окалин и других загрязнений на соединяемых поверхностях.

Кратеры

Образующиеся вследствие обрыва сварочной дуги углубления в соединительном валике называют кратерами. Такие изъяны существенно уменьшают сечение стыка, что негативно сказывается на прочности. Кратер опасен тем, что внутри него могут находиться усадочные рыхлости, приводящие к появлению трещин.

Свищи

Поверхностные дефекты в виде полости. Понижают прочность соединительного стыка и провоцируют образование трещин. Свищи имеют произвольную форму, могут возникать как на внешней поверхности, так и внутри шва.

Пористость

Поры – это заполненные газами полости, образующиеся при повышенном газообразовании внутри металла. Возникают при наличии разнообразных загрязнений на свариваемых поверхностях, при повышенной скорости сварки, а также повышенной вместительности углерода в используемом присадочном материале.

Посторонние включения

Качество шва существенно ухудшают сторонние включения – оксидные, шлаковые, вольфрамовые, флюсовые и другие включения. Главная ошибка, приводящая к их наличию – неправильный режим сварки. Любое из присутствующих включений понижает прочность и надежность соединения и подлежит устранению.

Причины появления дефектов

Каждый из всех встречающихся дефектов возникает вследствие конкретных факторов. При этом выделяют причины образования дефектов сварных соединений общего характера:

• использование некачественных расходных материалов для сваривания элементов;
• несоблюдение сварочных технологий;
• низкое качество металла, из которого создаются конструкции;
• некачественное или неисправное оборудование;
• неправильный режим сварки;
• технологические ошибки, вызванные низкой квалификацией сварщика.

Чтобы металлоконструкции получались качественными и выносливыми, следует строго соблюдать нормы сваривания и доверять работы профессиональным сварщикам.

Методы выявления дефектов

Выявление дефектов сварных соединений осуществляется следующими способами:

• визуальный осмотр и обмер стыковочных швов;
• испытания стыков на непроницаемость;
• определение дефекта сварного соединения специальными приборами;
• испытания образцов на прочность в лабораторных условиях.

Осмотр сварочного шва осуществляется только после очистки его от шлака, устранения застывших брызг металла и других типов загрязнений. Проверке подлежат размеры и правильность формы соединений, наличие или отсутствие прожогов, кратеров, трещин, свищей и других погрешностей.

Испытание непроницаемости позволяет выявить дефекты сварных соединений трубопроводов, например, поры, трещины, сквозные непровары. Проверяются конструкции несколькими способами:

• обдуванием или заполнением швов воздухом;
• поливом струей воды или наполнение отсеков водой под давлением;
• смазыванием швов керосином.

Если в ходе проверки обнаружен дефект, то деталь возвращается на дополнительную обработку.

Способы устранения дефектов

Любой сварочный процесс сопровождается образованием дефектов, вне зависимости выполняется он инвертором, полуавтоматом, трансформатором или другим оборудованием. При этом выделяют недопустимые и допустимые дефекты сварных соединений, по сложности которых определяется пригодность или непригодность конструкции к дальнейшей эксплуатации.

Способы устранения дефектов сварных соединений выбираются с учетом типа обнаруженного повреждения:

• прожоги исправляют тщательной зачисткой стыка с последующей его заваркой;
• для устранения подрезов выполняется наплавка тонкого соединения по всей линии дефекта;
• исправление трещины осуществляется методом ее полного рассверливания, вырубкой шва на проблемном участке, очисткой поверхностей и повторным завариванием с соблюдением сварочной технологии и действующих нормативов;
• непровары удаляются путем их вырезания и повторного сваривания;
• свищи и кратеры вырезаются до достижения основного металла, после чего по-новому завариваются;
• наплывы аккуратно срезаются, но при этом обязательно следует проверить срез на предмет наличия непровара;
• деформация при сварке устраняется термическим или термомеханическим способом;
• все типы дефектов с посторонними включениями устраняют вырезкой и завариванием.

Если в ходе обследования обнаружены технологические дефекты сварных соединений труб, то устранять их следует строго в соответствии нормативных требований одним из методов:

• механическим без последующей заварки;
• механическим с завариванием места выборки;
• вырезкой участка трубы, на котором присутствует дефект;
• полным удалением шовного соединения и выполнением нового.

При проверке на прочность и герметичность газораспределительных сетей разрешается исправлять дефекты сварных соединений газопроводов в случае, когда сварочный процесс выполнялся дуговой сваркой и не допускается при сваривании газовой сваркой.

Методы контроля сварных соединений

Тот факт, что влияние дефектов на качество сварной металлоконструкции максимизирует риски разрушения изделий доказывать не нужно. Чтобы в процессе сваривания получать действительно надежные, прочные и выносливые конструкции, после завершения работ должен проводиться контроль качества сварных соединений.

Осуществляется контроль сварочных швов поэтапно:

• предварительный. Включает проверку марки металла, качества заготовок, кислорода, присадочной проволоки и других расходных материалов;
• контроль в ходе сварочных работ. Подразумевает постоянные проверки режима сварки, исправности оборудования, осмотр швов и измерение их специальными шаблонами. При выявлении отклонений от установленных стандартов сразу же можно провести удаление дефектов сварных соединений;
• контроль готовой конструкции. Внешние дефекты можно увидеть при обычном осмотре. При необходимости стыки проверяются на плотность, а также подвергаются другим испытаниям.

Все методы контроля сварных соединений разделяются на две группы – разрушающие и неразрушающие. Как правило для выявления дефектов применяются неразрушающие методы, к которым принадлежат:

• внешний осмотр: ;
• магнитный контроль;
• цветная дефектоскопия;
• радиационная дефектоскопия;
• капиллярная дефектоскопия;
• контроль стыков на проницаемость и другие методы обнаружения дефектов сварных соединений.

Методы разрушающего контроля подразумевают испытания отобранных образцов и применяются в основном при необходимости получить параметры сварного шва и зоны термического влияния. Контроль осуществляется химическим анализом, механическими и металлографическими испытаниями.

Заключение

Чтобы сварочный шов по всем параметрам соответствовал стандартам качества и заданным требованиям, то начиная с подготовки подлежащих соединению элементов и до окончания сварочного процесса необходимо осуществлять контроль. Это позволит предотвратить основные дефекты сварных соединений или же оперативно их устранить.

Источник

Дефекты сварочного шва гост

ГОСТ 30242-97 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначения и определения». Согласно этому стандарту дефекты сварных соединений подразделяются на шесть групп:

• трещины;
• полости, поры, свищи, усадочные раковины, кратеры;
• твердые включения;
• несплавления и непровары;
• нарушения формы шва – подрезы, усадочные канавки, превышения выпуклости, превышения проплава, наплавы, смещения, натеки, прожоги и др.;
• прочие дефекты.

Трещиной называется несплошность, вызванная местным разрывом шва или околошовной зоны, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок.

В зависимости от ориентации трещины делятся на

• продольные (ориентированные параллельно оси сварного шва) – цифровое обозначение 101, буквенное обозначение Ea;
• поперечные (ориентированные поперек оси сварного шва) – 102, Eb;
• радиальные (радиально расходящиеся из одной точки) – 103, E.

Они могут быть расположены в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле.

Также выделяют следующие виды трещин:

• размещенные в кратере сварного шва – 104, Ec;
• групповые раздельные – 105, E;
• групповые разветвленные – 106, E;
• микротрещины (1001), обнаруживаемые физическими методами не менее чем при 50-тикратном увеличении.

Газовая полость – это полость произвольной формы, не имеющая углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Порой (газовой порой, 2011) называется газовая полость обычно сферической формы. Поры могут подразделяться на

• равномерно распределенные по сварному шву – 2012;
• расположенные скоплением – 2013;
• расположенные цепочкой – 2014.

К продолговатым полостям (2015, Ab) относятся несплошности, вытянутые вдоль оси сварного шва. Свищи (2016, Ab) – продолговатые трубчатые полости, вызванные выделением газа.

К полостям также относятся усадочные раковины (202, R) и кратеры (2024, K). Усадочная раковина (по ГОСТ 30242-97) – это полость, которая образуется вследствие усадки при затвердевании. Кратером называется незаваренная усадочная раковина в конце валика сварного шва.

Твердые включения (300) – это твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения, оставшиеся в металле сварного шва. Остроугольными включениями называются включения с хотя бы одним острым углом. Виды твердых включений:

• шлаковые включения (301, Ba) – линейные (3011), разобщенные (3012), прочие (3013);
• флюсовые включения (302, G) – линейные (3021), разобщенные (3022), прочие (3023);
• оксидные включения (303, J);
• металлические включения (304, H) – вольфрамовые (3041), медные (3042), из другого металла (3043).

Несплавлением (401) называется отсутствие соединения между металлом шва и основным металлом либо между отдельными валиками сварного шва. Типы несплавлений:

• по боковой поверхности (4011);
• между валиками (4012);
• в корне сварного шва (4013).

Непровар (402, D) или неполный провар – это несплавление основного металла на участке или по всей длине шва, появляющееся из-за неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения (заполнить зазор между деталями).

Нарушение формы сварного шва (500) – это отклонение формы наружных поверхностей шва или геометрии соединения от заданного значения. К нарушениям формы шва по ГОСТ 30242-97 относятся:

• подрезы (5011 и 5012; F);
• усадочные канавки (5013);
• превышения выпуклости стыкового (502) и углового (503) швов;
• превышение проплава (504);
• неправильный профиль шва (505);
• наплав (506);
• линейное (507) и угловое (508) смещения свариваемых элементов;
• натек (509);
• прожог (510);
• не полностью заполненная разделка кромок (511);
• чрезмерная асимметрия углового шва (512);
• неравномерная ширина шва (513);
• неровная поверхность (514);
• вогнутость корня сварного шва (515)
• и др.

Подрезы – это продольные углубления на наружной поверхности валика шва. Подрезы со стороны корня одностороннего шва из-за усадки вдоль границы называются усадочными канавками. Превышение проплава – избыток наплавленного металла на обратной стороне стыкового сварного шва. Вогнутость корня шва – неглубокая канавка со стороны корня шва, возникшая из-за усадки.

Смещение между свариваемыми элементами при их параллельном расположении на разном уровне называется линейным смещением, а при расположении кромок элементов под углом – угловым смещением. Чрезмерной асимметрией углового шва называется значительное превышение размеров одного катета над другим.

Наплав – это избыток наплавленного металла шва, натекший на поверхность основного металла. Натек – это металл шва, не имеющий сплавления с соединяемой поверхностью и образовавшийся в результате перераспределения наплавленного металла шва под действием силы тяжести. Натеки часто возникают при сварке угловых швов или стыковых швов в горизонтальном положении.

Прожог – вытекание металла сварочной ванны, приводящее к образованию в шве сквозного отверстия. При неправильном профиле шва угол между поверхностью основного металла и плоскостью, касательной к поверхности шва, меньше нормального значения.

Все дефекты, не включенные в группы 1–5 (ГОСТ 30242-97), относятся к прочим дефектам (600):

• местное повреждение металла из-за случайного зажигания дуги (601);
• брызги металла (602);
• поверхностные задиры (603) – повреждения поверхности из-за удаления временно приваренного приспособления;
• утонение металла (606)
• и др.

Контроль качества сварки

Качество — это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей: прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, структурой металла шва и околошовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безотказной работы за заданное время и т.д.

Источник

Контроль качества сварных соединений стальных конструкций

4.1 Производственный контроль качества выполнения монтажных сварных соединений стальных конструкций должен осуществляться в соответствии с требованиями проекта, ГОСТ 3242, ГОСТ 6996, ГОСТ 14782, ГОСТ 23518, ГОСТ 7512, ГОСТ 14771, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 18442, [11] и ППСР.

4.2 Контрольные операции должны производиться пока доступ к изделию не затруднен и отсутствует антикоррозионная и огнезащита.

4.3 Методы и объемы контроля должны соответствовать требованиям проектной документации, таблице 10.6 и ППСР.

Таблица 10.6. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Типы швов конструкций, объем контроля

1 Внешний осмотр и измерения с проверкой геометрических размеров и формы швов и наличия наружных дефектов по ГОСТ 3242

Все типы швов конструкций в объеме 100%

2 Неразрушающий ультразвуковой контроль по ГОСТ 14782

Все типы швов конструкций в объеме не менее 0,5% длины швов и более по указаниям в проекте с учетом дополнительных требований раздела 4 *

3 Радиографический, магнитопорошковый и др. по ГОСТ 7512, ГОСТ 21104, ГОСТ 21105, ГОСТ 25225

4 Испытания на непроницаемость и герметичность по ГОСТ 18442

5 Механические испытания контрольных образцов по ГОСТ 6996

Все типы сварных швов конструкций, для которых требования механических свойств предусмотрены чертежами КМ

6 Металлографические исследования макрошлифов на торцах швов контрольных образцов или на торцах стыковых швов сварных соединений

* Места обязательного контроля должны быть указаны в проекте.

4.4 По внешнему осмотру и измерениям качество швов должно удовлетворять требованиям таблицы 10.7.

Таблица 10.7. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Элементы сварных соединений, наружные дефекты

Требования к качеству, допустимые размеры дефектов

Равномерно-чешуйчатая, без прожогов, наплывов, сужений и перерывов. Плавный переход к основному металлу (следует оговорить в чертежах КМ и КМД)

Глубина до 5% толщины свариваемого проката, но не более 1 мм

Дефекты удлиненные и сферические одиночные

Глубина до 10% толщины свариваемого проката, но не более 3 мм. Длина — до 20% длины оценочного участка *

Дефекты удлиненные и сферические в виде цепочки или скопления

Глубина до 5% толщины свариваемого проката, но не более 2 мм. Длина — до 30% длины оценочного участка. Длина цепочки или скопления — более удвоенной длины оценочного участка

Дефекты (непровары, цепочки и скопления пор), соседние по длине шва

Расстояние между близлежащими концами — не менее 200 мм

Швы сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40 °С и до минус 65 °С включительно

Непровары, несплавления, цепочки и скопления наружных дефектов

Глубина — не более 0,5 мм при толщине свариваемого проката до 20 мм и не более 1 мм — при большей толщине

местные поперек усилия

Длина — не более удвоенной длины оценочного участка

* Здесь и далее длину оценочного участка следует принимать по таблице 10.9.

4.5 Трещины всех видов и размеров не допускаются.

4.6 Предельные отклонения размеров и сечения швов сварных соединений от проектных не должны превышать величин, указанных в ГОСТ 14771, ГОСТ 23518, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 16037, ГОСТ 5264. Обнаруженные дефекты должны быть исправлены в соответствии с положениями ППСР, а сварные швы подвергнуты повторному визуально-измерительному контролю.

4.7 Неразрушаемые методы контроля следует производить на сварных швах, принятых внешним осмотром и измерениями. Контролю должны подлежать преимущественно места с признаками дефектов и участки пересечения швов. Длина контрольного участка должна быть не менее 100 мм.

4.8 По результатам радиографического контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям таблиц 10.8 и 10.9.

Таблица 10.8. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Элементы сварных соединений, внутренние дефекты

Требования к качеству, допустимые размеры дефектов

Соединения, доступные для сварки с двух сторон, соединения на подкладках

непровары в корне шва

Высота — до 5% толщины свариваемого проката, но не более 2 мм. Длина — не более удвоенной длины оценочного участка

Соединения без подкладок, доступные для сварки с одной стороны

непровары в корне шва

Высота — до 15% толщины свариваемого проката, но не более 3 мм

удлиненные и сферические дефекты:

Высота — не более значений h *

образующие цепочку или скопления

Высота — не более 0,5 h * Длина — не более длины оценочного участка

Протяженность не более отношения S * /h

непровары, цепочки и скопления пор, соседние по длине шва

Расстояние между близлежащими концами не менее 200 мм

суммарные в продольном сечении шва

Суммарная площадь на оценочном участке — не более S *

Швы сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40 °С до минус 65 °С включительно, а также конструкций, рассчитанных на выносливость

непровары, несплавления, удлиненные дефекты, цепочки и скопления дефектов

одиночные сферические дефекты

Высота не более 0,5 h * Расстояние между соседними дефектами — не менее удвоенной длины оценочного участка

* Значения h и S следует принимать по таблице 10.9.

Таблица 10.9. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Наименьшая толщина элемента конструкции в сварном соединении, мм

Длина оценочного участка, мм

Допустимые размеры одиночных дефектов

Обозначения, принятые в таблице: h — допустимая высота сферического или удлиненного одиночного дефекта; S — суммарная площадь дефектов в продольном сечении шва на оценочном участке.

Примечание. Чувствительность контроля устанавливается по третьему классу согласно ГОСТ 7512.

При оценке за высоту дефектов h следует принимать следующие размеры их изображений на радиограммах:

• для сферических пор и включений — диаметр;
• для удлиненных пор и включений — ширину.

4.9 По результатам ультразвукового контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям таблицы 10.10.

Таблица 10.10. СП 70.13330.2012

Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87

Наименьшая толщина элемента конструкции в сварном соединении, мм

Длина оценочного участка, мм

Фиксируемая эквивалентная площадь одиночного дефекта, мм 2

Допустимое число одиночных дефектов на оценочном участке, шт.

4.10 В швах сварных соединений конструкций, возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже минус 40 °С до минус 65 °С включительно, а также конструкций, рассчитанных на выносливость, допускаются внутренние дефекты, эквивалентная площадь которых не превышает половины значений допустимой оценочной площади (см. таблицу 10.10). При этом наименьшую поисковую площадь необходимо уменьшать в два раза. Расстояние между дефектами должны быть не менее удвоенной длины оценочного участка.

4.11 В соединениях, доступных сварке с двух сторон, а также в соединениях на подкладках суммарная площадь дефектов (наружных, внутренних или тех и других одновременно) на оценочном участке не должна превышать 5% площади продольного сечения сварного шва на этом участке.

В соединениях без подкладок, доступных сварке только с одной стороны, суммарная площадь всех дефектов на оценочном участке не должна превышать 10% площади продольного сечения шва на этом участке.

4.12 В случае обнаружения недопустимого дефекта следует выявить его фактическую длину, дефект исправить (см. 4.18) и вновь проконтролировать удвоенную выборку.

При повторном выявлении дефекта контролю подлежат 100% сварных соединений.

4.13 Контроль непроницаемости швов сварных соединений следует, как правило, производить пузырьковым или капиллярным методами в соответствии с ГОСТ 3242 (под непроницаемостью следует понимать способность соединения не пропускать воду или другие жидкости).

Величина разрежения при пузырьковом методе должна быть не менее 2500 Па (250 мм вод. ст.).

Продолжительность контроля капиллярным методом должна быть не менее 4 ч при положительной и менее 8 ч при отрицательной температуре окружающего воздуха.

4.14 Контроль герметичности (под герметичностью следует понимать способность соединения не пропускать газообразные вещества) швов сварных соединений следует, как правило, производить пузырьковым методом в соответствии с ГОСТ 3242.

4.15 Сварные соединения, контролируемые при отрицательной температуре окружающего воздуха, следует просушивать нагревом до полного удаления замершей воды и смазки.

4.16 Механические испытания контрольных образцов проводят при наличии требований в чертежах марки КМ к показателям прочности, пластичности и вязкости металла шва и зоны термического влияния сварного соединения.

Требования к контрольным образцам и их сварке аналогичны требованиям к пробным (допускным) образцам (см. 10.1.4).

Число контрольных образцов при механических испытаниях должно быть не менее:

• на статическое растяжение стыкового соединения — двух;
• на статическое растяжение металла шва стыкового, углового и таврового соединений — по три;
• на статический изгиб стыкового соединения — двух;
• на ударный изгиб металла шва и зоны термического влияния стыкового соединения — трех; тип образца и места надрезов должны быть указаны в чертежах КМ;
• на твердость (НВ) металла и зоны термического влияния сварного соединения низколегированной стали (не менее, чем в четырех точках) — одного.

4.17 Металлографические исследования макрошлифов швов сварных соединений следует проводить в соответствии с ГОСТ 10243 * .

4.18 Обнаруженные в результате контрольных испытаний недопустимые дефекты необходимо устранить механизированной зачисткой (абразивным инструментом) или механизированной рубкой, а участки шва с недопустимыми дефектами вновь заварить и проконтролировать.

Допускается удаление дефектов сварных соединений ручной кислородной резкой или воздушно-дуговой поверхностной резкой при обязательной последующей зачистке поверхности реза абразивным инструментом на глубину 1 — 2 мм с удалением выступов и наплывов.

4.19Все ожоги поверхности основного металла сварочной дугой следует зачищать абразивным инструментом на глубину 0,5 — 0,7 мм.

4.20 При удалении механизированной зачисткой (абразивным инструментом) дефектов сварных соединений, корня шва и прихваток риски на поверхности металла необходимо направлять вдоль сварного соединения:

• при зачистке мест установки начальных и выводных планок — вдоль торцевых кромок свариваемых элементов конструкций;
• при удалении усиления шва — под углом 40 — 50 0 к оси шва.

Ослабление сечения при обработке сварных соединений (углубление в основной металл) не должно превышать 3% толщины свариваемого элемента, но не более 1 мм.

4.21 При удалении поверхностных дефектов с торца шва абразивным инструментом без последующей подварки допускается углубляться с уклоном не более 0,05 на свободной кромке в толщину металла на 0,02 ширины свариваемого элемента, но не более чем на 8 мм с каждой стороны. При этом суммарное ослабление сечения (с учетом допустимого ослабления по толщине) не должно превышать 5%. После обработки торцов швов необходимо притупить острые грани.

4.22 Исправление сварных соединений зачеканкой не допускается.

4.23 Остаточные деформации конструкций, возникшие после монтажной сварки, необходимо устранять термическим или термомеханическим воздействием по технологической карте (регламенту).

4.24 Методы и объемы неразрушающего контроля элементов монтируемых конструкций приведены в дополнительных правилах раздела 4.

Источник



ГОСТ 30242-97 Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 2 марта 2001 г. № 115-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30242-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2003 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения . 2

2 Классификация дефектов . 2

3 Наименование, определение и обозначение дефектов . 2

Группа 1. Трещины .. 2

Группа 2. Поры .. 3

Группа 3. Твердые включения . 4

Группа 4. Несплавление и непровар . 4

Группа 5. Нарушение формы шва . 5

Группа 6. Прочие дефекты .. 7

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДЕФЕКТЫ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СВАРКЕ МЕТАЛЛОВ ПЛАВЛЕНИЕМ

Классификация, обозначение и определения

Imperfections in metallic fusion welds.

Classification, designation and definitions

Дата введения 2003-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает классификацию, определения и условные обозначения дефектов швов, зон термического влияния и основного металла при сварке металлов плавлением.

2 Классификация дефектов

2.1 Дефекты при сварке металлов плавлением образуются вследствие нарушения требований нормативных документов к сварочным материалам, подготовке, сборке и сварке соединяемых элементов, термической и механической обработке сварных соединений и конструкции в целом.

2.2 В настоящем стандарте дефекты классифицированы на шесть следующих групп:

2 — полости, поры;

3 — твердые включения;

4 — несплавления и непровары;

5 — нарушение формы шва;

6 — прочие дефекты, не включенные в вышеперечисленные группы.

3 Наименование, определение и обозначение дефектов

Наименование, определение и обозначение дефектов приведены в таблице 1.

В таблице приведены:

— в графе 1 — трехзначное цифровое обозначение каждого дефекта или четырехзначное цифровое обозначение его разновидностей;

— в графе 2 — буквенное обозначение дефекта, используемое в сборниках справочных радиограмм Международного института сварки (МИС);

— в графе 3 — наименование дефекта на русском, английском и французском языках;

Источник

8. Требования к сварке и контролю качества сварных соединений ГОСТ 31385-2008

8.1.1 При изготовлении и монтаже резервуаров применяют следующие электродуговые способы сварки:

— механизированную дуговую сварку плавящимся электродом в защитном газе;

— автоматическую дуговую сварку плавящимся электродом под флюсом;

— механизированную дуговую сварку самозащитной порошковой проволокой;

— механизированную дуговую сварку самозащитной порошковой проволокой в среде защитного газа;

— ручную дуговую сварку.

8.1.2 Организации-подрядчики (изготовитель и монтажник) разрабатывают операционные технологические карты по сварке и контролю сварных соединений.

Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать параметры сварных соединений в соответствии с требованиями проектов КМ и ППР и настоящего стандарта к физико-механическим характеристикам, геометрическим размерам, предельным параметрам и видам дефектов (см. 5.2.1.8, 5.2.3, 8.1.6, 8.1.7, 8.1.9.2, 8.2).

Руководство сварочными работами и сварку металлоконструкций резервуаров должны выполнять специалисты, аттестованные в соответствии с [16].

8.1.3 Заводскую сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с утвержденным технологическим процессом, в котором должны быть предусмотрены:

— требования к форме и подготовке кромок свариваемых деталей;

— способы и режимы сварки, сварочные материалы, последовательность выполнения технологических операций;

— указания по подготовке и сборке деталей перед сваркой с использованием кондукторов.

8.1.4 Монтажную сварку конструкций выполняют в соответствии с указаниями ППР, в котором должны быть предусмотрены:

— наиболее эффективные способы сварки монтажных соединений;

— форма подготовки свариваемых элементов;

— технологические режимы сварки;

— необходимые технологическая оснастка и оборудование;

— указания по климатическим (температура, ветер, влажность) условиям выполнения сварочных работ.

8.1.5 Применяемые сварочные материалы, требования к условиям их хранения должны соответствовать стандартам или ТУ на поставку сварочных материалов.

Сварочные материалы и технологии сварки должны быть аттестованы по [17] — [19].

8.1.6 Способы и режимы сварки конструкций должны обеспечивать:

— уровень механических свойств и хладостойкости сварных соединений, предусмотренных проектной документацией;

— уровень дефектности, не превышающий требований настоящего стандарта (см. 8.2, 8.3).

8.1.7 Коэффициент формы наплавленного шва (прохода) должен быть в пределах от 1,3 до 2,0. Допускается выполнение прерывистых сварных швов за один проход в нерасчетных соединениях элементов резервуаров, не оказывающих влияния на их герметичность.

8.1.8 Временные технологические детали, привариваемые к резервуару при изготовлении элементов и монтаже и подлежащие удалению, должны быть удалены без ударного воздействия на элементы резервуара, а остатки сварных швов — зачищены заподлицо с основным металлом и проконтролированы.

8.1.9 Требования к механическим свойствам сварных соединений

8.1.9.1 Механические свойства (кроме твердости) металла угловых, нахлесточных и тавровых соединений определяют на образцах, вырезанных из стыковых сварных соединений-прототипов. Стыковые соединения-прототипы должны выполняться с использованием марок сталей, сварочных материалов и оборудования, предназначенных для сварки указанных выше типов соединений.

8.1.9.2 Требования к прочностным характеристикам

Металл сварных соединений должен быть равнопрочен основному металлу. Испытания следует проводить на трех образцах типа XII или XIII по ГОСТ 6996. К металлу сварного шва сопряжения стенки с днищем (уторного шва) предъявляют дополнительное требование равнопрочности с основным металлом по нормативному значению предела текучести.

8.1.9.3 Требования к ударной вязкости сварных соединений

Ударная вязкость при установленной температуре испытаний должна быть не менее значений, указанных в 5.2.3.

Температуру испытаний устанавливают в соответствии с требованиями 5.2.3.2.

Испытания на ударный изгиб (ударную вязкость) следует проводить для металла сварного шва и зоны термического влияния стыковых соединений элементов групп А и Б. При этом определяют ударную вязкость металла шва и зоны термического влияния (ЗТВ) на трех поперечных образцах (по шву — три образца; по ЗТВ — три образца) с острым надрезом типа IX (для толщины основного металла 11 мм и более) и типа X (для толщины основного металла 6-10 мм) по ГОСТ 6996.

8.1.9.4 Требования к технологическим испытаниям на изгиб сварных соединений

При испытаниях сварных соединений на статический изгиб среднеарифметическое значение угла изгиба шести поперечных образцов (тип XXVII по ГОСТ 6996) должно быть не менее 120°, а минимальное значение угла изгиба одного образца — не ниже 100°. При толщине основного металла до 12 мм включительно испытания проводят изгибом образца с корнем шва внутрь (на трех образцах) и корнем шва наружу (на трех образцах), а при толщине основного металла более 12 мм — изгибом образцов «на ребро» (на шести образцах).

8.2 Технические требования к сварным соединениям

8.2.1 Конструкция сварных соединений элементов резервуара должна соответствовать требованиям КМ и ППР.

8.2.2 По внешнему виду сварные швы должны соответствовать следующим требованиям:

— металл шва должен иметь плавное сопряжение с основным металлом;

— швы не должны иметь следующих дефектов: трещин любых видов и размеров, несплавлений, грубой чешуйчатости, наружных пор и цепочек пор, прожогов и свищей.

8.2.3 Значения подрезов основного металла не должны превышать указанных в таблице 16.

Таблица 16. Допускаемое значение подреза основного металла в стыковом шве

Наименование сварного соединения	Допускаемое значение подреза при уровне ответственности резервуара
IV	III	I; II
Вертикальные поясные швы и соединение стенки с днищем	5 % толщины, но не более 0,5 мм	Не более 0,5 мм	Не более 0,3 мм
Горизонтальные соединения стенки	5 % толщины, но не более 0,8 мм	5 % толщины, но не более 0,6 мм	5 % толщины, но не более 0,5 мм
Прочие соединения	5 % толщины, но не более 0,8 мм	5 % толщины, но не более 0,6 мм	5 % толщины, но не более 0,6 мм
Примечание — Длина подреза не должна превышать 10 % длины шва в пределах листа.

8.2.4 Выпуклость швов стыковых соединений элементов резервуара не должна превышать значений, указанных в таблице 17.

Таблица 17. Выпуклость стыковых сварных швов

Толщина листов, мм	Максимальное значение выпуклости, мм
Вертикальных соединений стенки	Прочих соединений
До 12 включ.	1,5	2,0
Свыше 12	2,0	3,0

8.2.5 Для стыковых соединений деталей резервуара одной толщины допускается смещение свариваемых кромок относительно друг друга не более:

— для деталей толщиной не более 10 мм — 1,0 мм;

— для деталей толщиной более 10 мм — 10 % толщины, но не более 3 мм.

8.2.6 Максимальные катеты угловых сварных швов не должны превышать 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.

Для деталей толщиной 4-5 мм катет углового сварного шва должен быть равен 4 мм. Для деталей большей толщины катет углового шва должен определяться расчетом или конструктивно, но быть не менее 5 мм. Данное требование не распространяется на размер шва приварки настила легкосбрасываемой крыши к верхнему кольцевому элементу стенки.

8.2.7 Выпуклость или вогнутость углового шва не должна превышать более чем на 20 % величину катета шва.

8.2.8 Допускается уменьшение катета углового шва не более чем на 1 мм. Увеличение катета углового шва допускается не более чем на:

• 1,0 мм — для катетов до 5 мм;
• 2,0 мм — для катетов свыше 5 мм.

8.2.9 Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допускается только для соединений днища и настила стационарной каркасной крыши; величина нахлеста должна быть не менее 60 мм для соединений полотнищ днища и не менее 30 мм — для соединений листов крыши и днища, но не менее пяти толщин наиболее тонкого листа в соединении.

8.3 Контроль качества сварных соединений

8.3.1 Контроль качества сварных соединений в процессе строительства резервуаров должен предусматривать:

— применение способов сварки, методов и объемов контроля сварных швов, адекватных уровню ответственности резервуара;

— применение оптимальных технологических сварочных процедур и материалов в соответствии с требованиями проектов КМ и ППР;

— осуществление технического и авторского надзора.

8.3.2 Применяют следующие виды контроля качества сварных соединений:

— визуально-измерительный контроль всех сварных соединений резервуара по [20];

— контроль герметичности (непроницаемости) сварных швов;

— капиллярный метод (цветная дефектоскопия), магнитопорошковая дефектоскопия для выявления поверхностных дефектов с малым раскрытием;

— физические методы для выявления наличия внутренних дефектов: радиография или ультразвуковая дефектоскопия;

— механические испытания сварных соединений образцов;

— гидравлические и пневматические прочностные испытания конструкции резервуара.

8.3.3 Методы контроля сварных соединений конструкций резервуаров представлены в таблице 18.

Таблица 18. Методы контроля сварных соединений металлоконструкций резервуаров

1) Допускается применение УЗК.

2) Допускается применение радиографирования.

3) Контроль пробой «мел — керосин» проводят до сварки шва с внутренней стороны.

8.3.4 Нормативы для оценки дефектности сварных швов или значения допустимых дефектов должны быть указаны в проектной документации.

8.3.5 Проводят визуально-измерительный контроль 100 % длины всех сварных соединений резервуара. Контроль проводят в соответствии с требованиями [20].

Требования к качеству, форме и размерам сварных соединений должны соответствовать 8.2 и проектной документации.

8.3.6 Контролю на герметичность подвергают сварные швы, обеспечивающие герметичность корпуса резервуара, а также плавучесть и герметичность понтона и плавающей крыши (см. таблицу 18).

Для контроля герметичности сварных соединений и конструкций применяются следующие методы контроля:

— вакуумирование (по ГОСТ 3242);

8.3.7 Капиллярный метод — цветной (хроматический) — применяют в соответствии с ГОСТ 18442 по 4-му классу чувствительности.

Контроль капиллярным методом проводят после проведения визуально-измерительного контроля.

8.3.8 Контроль сварных швов физическими методами

8.3.8.1 Применяют следующие методы физического контроля:

— радиографический (рентгенографирование, гаммаграфирование, рентгенотелевизионный) по ГОСТ 7512;

— ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 14782;

— магнитопорошковый метод по ГОСТ 21105;

— цветной (хроматический) по ГОСТ 18442.

8.3.8.2 Радиографическому контролю подлежат сварные швы стенок резервуаров и стыковые швы окраек в зоне сопряжения со стенкой.

8.3.8.3 Радиографический контроль проводят после приемки сварных соединений методом визуального контроля.

8.3.8.4 При контроле пересечений швов резервуаров рентгеновские пленки размещают Т-образно или крестообразно — по две пленки на каждое пересечение швов.

8.3.8.5 Длина снимка должна быть не менее 240 мм, а ширина — согласно ГОСТ 7512. Чувствительность снимков должна соответствовать 3-му классу согласно ГОСТ 7512.

8.3.8.6 Оценка внутренних дефектов сварных швов резервуаров при радиографическом контроле — по ГОСТ 23055.

Допускаемые виды и размеры дефектов в зависимости от класса резервуаров определяют по ГОСТ 23055:

— для резервуаров IV класса опасности — по 6-му классу соединений;

— для резервуаров III класса опасности — по 5-му классу соединений;

— для резервуаров I, II класса опасности — по 4-му классу соединений.

Непровары и несплавления в швах не допускаются.

8.3.8.7 Объемы физического контроля сварных швов (в процентах длины шва) стенок резервуаров в зависимости от класса опасности резервуаров должны соответствовать требованиям таблицы 19.

8.3.8.8 Для выявления внутренних и поверхностных дефектов в сварных швах и околошовной зоне основного металла применяется ультразвуковая дефектоскопия.

8.3.8.9 Оценка качества сварных швов по результатам ультразвукового контроля должна выполняться в соответствии с [21].

Таблица 19. Объемы физического контроля сварных соединений стенок резервуаров

1. При выборе зон контроля преимущество следует отдавать местам пересечения швов.

2. Монтажные стыки резервуаров рулонной сборки объемом от 1000 м 3 и более должны контролироваться в объеме 100 % длины швов.

8.3.8.10 Результаты испытаний и контроля качества сварных соединений оформляются актами установленной формы и являются обязательным приложением к сопроводительной документации на резервуар.

Источник