Капілярний контроль якості зварювальних робіт

Існує безліч способів контролю якості зварювальних робіт, і серед них є метод, який ми постійно використовуємо на нашій виробничій базі в Києві. Серед переваг цього перевіреного часом методу – простота, відносно висока чутливість та доступність. Метод заснований на елементарних фізичних явищах, і для нього знадобляться найпростіші та доступні матеріали. Для того, щоб перевірити герметичність зварного шва, не обов’язково використовувати дороге обладнання. Капілярний метод контролю зварних швів доступний як для підприємств, так і для приватних осіб, які надають послуги зварювальника. При цьому стає можливим значно підвищити якість виконання зварювальних робіт при зварюванні ємностей, баків, деталей двигунів тощо.

Опис капілярного методу контролю

Метод заснований на фізичному явищі, про яке нам усім відомо ще зі шкільної лави – капілярному ефекті. Він полягає у самовільному проникненні пенетранта (переважно рідини) у тонкі канали та порожнини, якими виступають різні дефекти зварного з’єднання. Після того, як пенетрант заповнює неповноти в контрольованому матеріалі, його надлишки видаляють з поверхні та наносять проявник. Пенетрант внаслідок дифузії або того ж капілярного ефекту змішується з проявником і проникає на поверхню, де стає можливим його візуальне спостереження.

Капілярний метод контролю проводиться згідно з ГОСТ 18442-80 і відноситься до неруйнівних методів контролю якості виконання зварювальних робіт. Дефектоскопічні склади різноманітні, вони можуть включати компоненти в різних агрегатних станах і по-різному взаємодіяти між собою. У згаданому вище ГОСТі ми можемо ознайомитися з великою кількістю різних складів, а також з методиками їх застосування. Ми ж розглянемо один із найдоступніших методів контролю якості зварювальних робіт – із застосуванням гасілу та крейди.

Порядок проведення контролю зварного стику

Попереднє очищення поверхні
Нанесення гасілу
Очищення поверхні від надлишків гасілу
Нанесення порошку крейди
Візуальне спостереження (виявлення дефектів)
Остаточне очищення поверхні

Необхідні матеріали

Як уже було сказано вище, основними матеріалами виступають:

гасіл (виступає у ролі пенетранта);
крейда (порошкоподібна, слугує проявником).

Крейда підійде будь-яка, починаючи від будівельної, закінчуючи подрібненою або натертою шкільною крейдою. Якщо будівельна крейда є у будівельників і в магазині, то шкільна крейда напевно знайдеться на будь-якому виробництві, оскільки вона активно використовується для розмітки, наприклад, при виготовленні металоконструкцій. Кольорова крейда не має явних переваг, але з нею простіше контролювати рівномірність нанесення. Втім, це значною мірою залежить від кольору поверхні, яку Ви збираєтеся “пудрити”. Наносити крейдяний порошок можна посипкою або за допомогою пензля.

Гасіл, напевно, є класичним пенетрантом для капілярного методу, який досить часто зустрічається в літературі. Якщо ж гасілу немає під рукою, можна використовувати інші нафтопродукти з подібними фізичними властивостями. Можливо, підійдуть бензин або дизельне паливо, які мають високу рухливість і відносно повільно випаровуються. Не варто використовувати в’язкі речовини, оскільки час перевірки може значно збільшитися.

Нам доводилося використовувати уайт-спірит замість гасілу, і достовірність проби була підтверджена – він швидко проникає у тріщини і практично відразу дає чіткий слід на проявнику. Єдиним недоліком виступає висока летючість – вже через 5 хвилин на проявнику нічого неможливо розгледіти. Тому провести огляд зварного стику через 15 хвилин, як це передбачено правилами, вже не вдасться. Відповідно, неможливо гарантувати герметичність зварних швів, якщо вони працюватимуть під надлишковим тиском.

Існує всього два варіанти використання цього методу контролю зварних з’єднань. При нанесенні пенетранта та проявника на одну й ту саму сторону виявляються всі дефекти, як поверхневі, так і сквозні. Для виявлення лише сквозних дефектів зварного стику потрібно нанести проявник і пенетрант на різні сторони контрольованого з’єднання. Якщо поверхня похила або зварка виконувалася в нижньому положенні, можна приготувати водну суспензію та ретельно обмазати нею зварний стик, дати висохнути і лише після цього наносити пенетрант зі зворотного боку.

Сфера застосування капілярного контролю зварювальних робіт

Використовуючи метод “гасіл+крейда”, можна без особливих зусиль виявити різні дефекти, що виникають при виконанні зварювальних робіт: пори, свищі, тріщини. Слід зазначити, що поява кожного з них пов’язана з різними факторами і в рівній мірі залежить від кваліфікації зварювальника, правильності підготовки поверхні під зварювання та властивостей зварюваних матеріалів. Таким чином, навіть досвідчений зварювальник не завжди зможе якісно виконати свою роботу, якщо деталі не були правильно підготовлені перед зварюванням.

Хоча це і не стосується безпосередньо зварювальних робіт, але за допомогою цього методу можливе виявлення інших пошкоджень або дефектів деталі. Це можуть бути непомітні оку сквозні та глухі тріщини деформації або ударного впливу. Для цього процедуру контролю проводять на деталі або виробі в навантаженому стані. Це дозволяє розкрити непомітні тріщини, і тоді в ці дефекти може проникнути достатня кількість пенетранта, щоб відбулася проявка. Після цього можна приступати до зварювання та наварювання посилень на виявлених проблемних місцях.

Недоліком цього методу слід визнати неможливість виявити пори, які знаходяться в товщі металу. Втім, дана методика чудово працює при зварюванні ємностей, які працюють під атмосферним тиском. У такому випадку міцність резервуара гарантується розрахунком товщини стінок, а герметичність зварних з’єднань досягається за допомогою цього недорогого та доступного методу контролю.