Существует множество способов контроля качества сварочных работ и среди них есть метод, который мы постоянно используем на нашей производственной базе в Киеве. Среди достоинств этого проверенного временем метода – простота, относительно высокая чувствительность и доступность. Метод этот основан на элементарных физических явлениях и для него потребуются самые простые и доступные материалы. Для того, чтобы проверить герметичность сварного шва не обязательно использовать дорогостоящее оборудование. Капиллярный метод контроля сварочных швов доступен и для предприятий, и для частных лиц, которые оказывают услуги сварщика. При этом становится возможно значительно повысить качество выполнения сварочных работ при сварке емкостей, баков, деталей двигателей и т. д.
Описание капиллярного метода контроля
Метод основан на физическом явлении, о котором нам всем известно еще со школьной скамьи – капиллярном эффекте. Заключается в самопроизвольном проникновении пенетранта (в основном – жидкости) в тонкие каналы и полости, которыми выступают различные дефекты сварного соединения. После того, как пенетрант заполняет несплошности в контролируемом материале, его излишки удаляют с поверхности и наносят проявитель. Пенентрант вследствие диффузии или того же капиллярного эффекта смешивается с проявителем и проникает на поверхность, где становится возможным его визуальное наблюдение.
Капиллярный метод контроля производится согласно ГОСТ 18442-80 и относится к неразрушающим методам контроля качества выполнения сварочных работ. Дефектоскопические составы разнообразны, они могут включать в себя компоненты в различных агрегатных состояниях и по разному взаимодействовать между собой. В вышеупомянутом ГОСТе мы можем ознакомиться с огромным количеством различных составов, а также с методиками их применения. Мы же рассмотрим один из самых доступных методов контроля качества сварочных работ – с применением керосина и мела.
Порядок проведения контроля сварного стыка
- Предварительная очистка поверхности
- Нанесение керосина
- Очистка поверхности от излишков керосина
- Нанесение порошка мела
- Визуальное наблюдение (обнаружение дефектов)
- Окончательная очистка поверхности
Необходимые материалы
Как уже было сказано выше, основными материалами выступают:
- керосин (выступает в роли пенетранта);
- мел (порошкообразный, служит проявителем).
Мел подойдет любой, начиная от строительного, заканчивая размолотым или натертым школьным мелком. Если строительный мел есть у строителей и в магазине, то школьные мелки наверняка найдутся на любом производстве, поскольку они активно используются для разметки, например, при изготовлении металлоконструкций. Цветной мел не имеет явных преимуществ, но с ним проще контролировать равномерность нанесения. Впрочем, это в значительной степени зависит от цвета поверхности, которую Вы собираетесь «пудрить». Наносить меловый порошок можно посыпкой или с помощью кисточки.
Керосин, наверно, является классическим пенетрантом для капиллярного метода, который довольно часто встречается в литературе. Если же керосина нет под рукой, можно использовать другие нефтепродукты с похожими физическими свойствами. Возможно подойдут бензин или дизельное топливо, которые обладают высокой подвижностью и относительно медленно испаряются. Не стоит использовать вязкие вещества, поскольку время проверки может значительно увеличиться.
Нам приходилось использовать уайт-спирит вместо керосина и достоверность пробы была подтверждена – он быстро проникает в трещины и практически сразу дает четкий след на проявителе. Единственным недостатком выступает высокая летучесть – уже спустя 5 минут на проявителе уже ничего невозможно разглядеть. Поэтому провести осмотр сварочного стыка через 15 минут, как это предписывают правила уже не получится. Соответственно, невозможно гарантировать герметичность сварных швов, если они будут работать под избыточным давлением.
Существует всего два варианта использования данного метода контроля сварных соединений. При нанесении пенетранта и проявителя на одну и ту же сторону, обнаруживаются все дефекты, как поверхностные, так и сквозные. Для выявления только сквозных дефектов сварного стыка нужно нанести проявитель и пенентрант на разные стороны контролируемого соединения. Если поверхность наклонная или сварка производилось в нижнем положении, можно приготовить водную суспензию и тщательно обмазать ею сварной стык, дать высохнуть и только после этого наносить пенетрант с обратной стороны.
Сфера применения капиллярного контроля сварочных работ
Пользуясь методом «керосин+мел» можно без особого труда выявить различные дефекты, возникающие при выполнении сварочных работ: поры, свищи, трещины. Следует отметить, что появление каждого из них связано с различными факторами и в равной степени зависит от квалификации сварщика, правильности подготовки поверхности под сварку и свойств свариваемых материалов. Таким образом, даже опытный сварщик не всегда сможет качественно выполнить свою работу, если детали не были правильно подготовлены перед сваркой.
Хоть это и не относится непосредственно ко сварочным работам, но с помощью этого метода возможно обнаружение других повреждений или дефектов детали. Это могут быть невидимые глазу сквозные и глухие трещины деформации или ударного воздействия. Для этого процедуру контроля проводят на детали или изделии в нагруженном состоянии. Это позволяет раскрыть невидимые трещины и тогда в эти дефекты может проникнуть достаточное количество пенетранта, чтобы произошла проявка. После этого можно приступать к сварке и на плавить усиления на выявленных проблемных местах.
Недостатком данного метода следует признать невозможность обнаружить поры, которые находятся в толще металла. Впрочем, данная методика отлично работает при сварке емкостей, которые работают под атмосферным давлением. В таком случае прочность резервуара гарантируется расчетом толщины стенок, а герметичность сварных соединений достигается при помощи этого недорогого и доступного метода контроля.