Дефектоскопия сварных швов

Сварные швы в большинстве случаев являются наиболее уязвимым местом многих конструкций. Поэтому при завершении сварки проверка сварных соединений не просто важна, а является необходимым, неотъемлемым элементом проведения качественных сварочных работ.
Контроль любого сварочного соединения начинают с проведения его внешнего осмотра, это делают в независимости от применения в дальнейшем иных методов контроля.
Визуальный контроль самый простой и дешёвый, но вместе с тем довольно эффективный метод. В случае надобности его без особых затруднений можно провести повторно.
Визуальная проверка осуществляется невооружённым глазом либо с помощью увеличительных луп. Для контроля геометрических размеров используются линейка, угломеры, штангенциркуль и т. д.
Позволяет выявить прожоги, наплывы, чрезмерную чешуйчатость и многие другие дефекты, получить до половины всей необходимой информации.
Основным недостатком визуального контроля следует назвать очень высокое значение человеческого фактора, общую субъективность проверяющего и невозможность обнаружить с помощью этого метода подавляющее большинство внутренних дефектов.

Капиллярный контроль основан на проникновении в поры и трещины на поверхности проверяемого сварного шва жидкости с высокой смачиваемостью, которая служит индикатором наличия дефектов. Подобная жидкость характеризуется также высокой цветовой и световой контрастностью. Называются подобные вещества пенетрантами. Их существует десятки разновидностей на основе воды, керосина, скипидара, и других. Если в составе пенетрантов содержатся красящие вещества, то дефектоскопию называют цветной, если люминесцирующие – люминесцентной.
Наиболее чувствительные из пенетрантов могут выявлять дефекты с поперечным размером 0,1-1 мкм, верхняя граница данного метода – 0,5 мм. Глубина капилляра должна быть как минимум на порядок больше его ширины.
Обычно пенетранты выпускают в аэрозольных баллончиках, хотя их допустимо хранить в любых ёмкостях. Наносить на сварной шов можно любым удобным способом. Перед этим необходимо очистить поверхность от ржавчины, а также от других загрязнений. После чего поверхность следует обезжирить и просушить. Чтобы не внести в капилляры новых посторонних включений желательно завершать очистку, идущим в комплекте очистителем, протирая поверхность материалом, который не оставляет волокон.
Затем наносится сам пенетрант.
После выдержки от 5 до 20 минут (это определяется из инструкции к конкретному составу) лишний пенетрант осторожно удаляется.
Далее на поверхность наносят проявитель, жидкость, вытягивающую пенетрант из дефектов.
К основным плюсам подобного метода, прежде всего, следует отнести:
Высокую чувствительность и достоверность при относительной дешевизне использования.
Благодаря лёгкости транспортировки без труда может применяться на удалённых объектах.
Позволяет провести проверку быстро, просто и эффективно.
Главными минусами капиллярного контроля являются:
Возможность выявления лишь дефектов на поверхности;
Трудность проведения контроля при отрицательных температурах;
Невозможность применения такого метода после поверхностной обработки шва.

Часто используют обследование сварных соединений на герметичность, применяя керосин. Благодаря своим свойствам он может проникать через мельчайшие трещины. Основывается этот метод, как и проверка пенетрантами, на процессах капиллярности.
Вначале поверхность очищают, затем сторону, которую легче наблюдать покрывают водной суспензией мела или каолина.
После её высыхания другую сторону шва несколько раз за 15—30 минут сильно смачивают керосином. Если сварные швы не герметичны на суспензии появляются точки или тёмные полосы. При комнатной температуре такая проверка должна продолжаться несколько часов. Так как из-за керосина может начаться коррозия в стыке деталей после завершения контроля, его следует удалить подогрев данные детали горелкой.

Одним из главных и повсеместно применяемых методов является ультразвуковая дефектоскопия. В основе этого метода лежит способность ультразвука проникать в металл на значительную глубину, отражаться и преломляться от границы соприкосновения сред с различными акустическими свойствами. Ультразвуковые сигналы в среде испускаются и фиксируются специальным оборудованием (ультразвуковым дефектоскопом и пьезоэлектрическими преобразователями). После анализа полученных данных выявляются дефекты, глубина их залегания, форма и вид.
Основными достоинствами ультразвукового метода являются:
Возможность использования в ряде случаев ультразвуковой проверки без выведения из эксплуатации контролируемого объекта;
Хорошая скорость и точность проверки шва;
Невысокая стоимость работ.
К главным недостаткам относятся:
Невозможность узнать о реальных размерах дефекта. Например, сигнал от двух дефектов одинаковой формы и размера, находящихся на одной глубине, но заполненных один шлаком, а другой воздухом, будет разной амплитуды. В результате они станут оцениваться, как объекты разного размера.
Возникновение существенных затруднений при контроле металлов с крупнозернистой структурой (например, чугун, медь, аутентичные стали), потому что звук в них сильно рассеивается и быстро затухает.
Наличие даже малейшего воздушного зазора между пьезоэлектрическим преобразователем и проверяемой поверхностью может сделать невозможным применение этого метода.

Радиографический метод базируется на свойстве рентгеновского излучения проходить через металл и сильнее засвечивать рентгеновскую плёнку, находящуюся с другой стороны шва. Там, где есть непровары, трещины, шлаковые включения и некоторые другие дефекты лучи поглощаются в меньшей степени, а значит, сильнее засвечивают светочувствительный слой плёнки. Затем рентгенографические плёнки проявляют, и с помощью негатоскопа выявляют дефекты.
К основным достоинствам рентгеновского контроля нужно отнести:
Способность найти дефекты, которые иным методом обнаружить не удаётся.
Даёт точное расположение дефектов.
Позволяет наглядно определить вид и характер дефектов в сварном соединении.
Главными недостатками метода являются опасность рентгеновского излучения для здоровья человека и высокая цена оборудования.