Kontrola wizualna spoin: przegląd i procedura krok po kroku

Wraz z rozwojem technologii spawania zmniejsza się ryzyko wystąpienia wszelkiego rodzaju wad i odchyleń od parametrów normatywnych. Jednak nawet automatyczne lub zrobotyzowane urządzenia spawalnicze nie mogą całkowicie wykluczyć ryzyka związanego z niską jakością połączeń. Dlatego też, niezależnie od zastosowanego techniki wytwarzania operacji spawania, po jej wykonaniu przeprowadza się kompleksową kontrolę jakości spoiny. Metoda kontroli wizualnej stanowi wstępny etap w ogólnym procesie kontroli spawalniczej.

Zasady ogólne

Kontrolę połączeń spawanych należy rozumieć jako zabieg technologiczny, który może być wykonywany na różnych etapach procesu produkcyjnego, ale w każdym przypadku musi być wykonywany w zgodnie z przepisami instrukcje. Podstawowe zasady tej operacji są następujące

• Kontrole przeprowadza się na częściach, półfabrykatach i wyrobach gotowych w celu ustalenia, czy obiekt spełnia cechy projektowe.
• Podczas kontroli należy uwzględnić aktualny stan obiektu, osobliwości parametrów konstrukcyjnych i wymiarowych.
• Do wykonania tej kontroli dopuszczony jest wyłącznie wykwalifikowany personel znający techniczne zasady kontroli wizualnej zgodnie z GOST R EN 13018-2014. Ponadto wzrok bezpośrednich uczestników inspekcji spełnia wymagania normy ISO 9712.
• W trakcie procedury kontroli cel nie może być narażony na zniszczenie lub naprężenia mechaniczne, które w zasadzie mogłyby spowodować zmiany w strukturze materiału i jego działaniu.

Zasady i cele metody

Istotą tej metody kontroli jest badanie powierzchni danych obiektów za pomocą oględzin. Na poziomie początkowym operator kontroluje obszar spoiny za pomocą własnego wzroku, ale mogą być również stosowane specjalne urządzenia techniczne. Na przykład przyrządy optyczne umożliwiają badanie powierzchni poprzez powiększanie i uwydatnianie obszaru poprzez emisję światła. Umożliwia to nie tylko kontrolę wzrokową, ale także utrwalenie pewnych parametrów już wykrytego defektu.

W wyniku kontroli należy sporządzić kartę wad, określającą miejsca uszkodzeń, wad i odchyłek w złączu spawanym. W oparciu o wyniki badań, spoina jest ponownie obrabiana lub część jest złomowana, w zależności od tego, czy obszar może być naprawiony.

Ukierunkowane usterki do wykrycia

Główne wady spoiny i nieprawidłowości, które mogą być wykryte podczas kontroli zewnętrznej to

• Niedoskonałości. Nieszczelne lub częściowo odchylone powierzchnie Niekompletność lub częściowa niezgodność spoiny Z powodu niedostatecznie zlepionych krawędzi.
• Wklęsłości. W przeciwieństwie do tego, nastąpiło nadmierne zagłębienie się w korzeń spoiny, co spowodowało wypaczenie konstrukcji bazowej. Tutaj kontrola wizualna zaznacza tylko fakt wystąpienia wady, charakterystyka wady jest określana przez wewnętrzne metody NDT.
• Podcięcia. Zagłębienia wzdłuż linii stopu. Dopuszczalne z powodu nieprawidłowego kierunku łuku podczas spawania lub z powodu zewnętrznego uszkodzenia mechanicznego.
• Wybrzuszenia . Zwykle powstaje w wyniku niewłaściwego karmienia gaz ochronny mieszanki lub w przypadku odchyleń temperatury podczas procesu stapiania.

Stosowane narzędzia kontrolne

Na poziomie podstawowym stosowane są proste pomoce do kontroli wzrokowej, takie jak lupy, suwmiarki, linijki i kwadraty. Do specjalistycznych narzędzi służących do profesjonalnej kontroli należą m.in. grubościomierze wiroprądowe i ultradźwiękowe, które dają wskazówkę o wymiarach defektów.

Szablony są również szeroko stosowane podczas oględzin, dzięki którym można określić, nawet bez użycia konkretnych pomiarów, odchylenie cech spoiny od wartości standardowych. Ta metoda porównywania określa zazwyczaj kształt szczelin, krawędzi i montowanych części dla kolejnych połączeń. Profilografy i profilometry są wykorzystywane przede wszystkim do wykrywania stopnia falistości i chropowatości powierzchni.

Cechy laserowej kontroli wizualnej

Zarówno wzrok człowieka, jak i możliwości instrumentów optycznych mają swoje ograniczenia przy badaniu powierzchni z większą dokładnością obserwacyjną. Skaner laserowy z kamerą o wysokiej precyzji jest najskuteczniejszym narzędziem do wizualnej kontroli połączeń spawanych. Maszyny te umożliwiają wykonanie trójwymiarowych obrazów graficznych odcinków obserwacyjnych z natychmiastową kalkulacją niedoskonałości szwów. Innymi słowy w trybie szybkiej analizy tworzona jest mapa defektów w postaci modelu komputerowego.

W zależności od wbudowanych algorytmów przetwarzania danych, urządzenie może automatycznie klasyfikować połączenie na podstawie parametrów geometrycznych, rodzaju wady itp. д. Mikroprocesorowy moduł skanujący decyduje, czy dana część może być ponownie wykorzystana, biorąc pod uwagę wagę wykrytych nieprawidłowości.

Przygotowanie miejsca kontroli

Zgodnie z przepisami, prace mają być prowadzone w stacjonarnym pomieszczeniu wyposażonym w specjalne podesty, ławki i stoły do lokalizacji badanego obiektu i sprzętu. Często kontrola odbywa się w obszarze produkcyjnym, aby zminimalizować wysiłek logistyczny związany z przenoszeniem części z bezpośredniego obszaru spawania do obszaru kontroli. W tym przypadku szczególną uwagę zwraca się na obudowę terenu, na którym prowadzone są operacje technologiczne. Lokalizacja Należy również wziąć pod uwagę warunki zdrowotne i higieniczne środowiska, zwłaszcza w przemyśle chemicznym i metalurgicznym.

Im lepsze jest oświetlenie obszaru roboczego, tym dokładniejsze są wyniki wizualnej kontroli spoin. Oświetlenie musi być wystarczająco jasne, aby umożliwić wiarygodne zbadanie kontrolowanej powierzchni, ale nie może przekraczać 500 luksów.

Przygotowanie do przeprowadzenia inspekcji

Niezależnie od rodzaju i cech badanego obiektu, jego powierzchnie muszą być odpowiednio oczyszczone. Należy usunąć wszelkie obce powłoki, które nie są częścią naturalnej struktury szwu. Obejmuje to zgorzelinę, farbę, brud, rdzę i żużel spawalniczy. Obiekty o odbarwionej powierzchni również nie zawsze podlegają kontroli. Jeżeli kontrolowana powierzchnia jest częścią pracującej maszyny, maszyna musi być wyłączona na czas kontroli.

Dotyczy to zwykle urządzeń technologicznych, które zostały naprawione przez spawanie. Dotyczy to systemów wentylacyjnych, systemów chłodniczych, zespołów sprężarek itp. д. Szczególną uwagę w procesie przygotowania zwraca się na zestaw narzędzi do oględzin oraz przedmioty eksploatacyjne, które będą wykorzystywane podczas pracy. Przyrządy muszą być odpowiednio ustawione, skalibrowane, sprawdzone pod kątem działania i dokładności odczytów.

Procedura kontroli wejścia

Pierwszy etap procesu kontroli zewnętrznej, którego celem jest sprawdzenie półfabrykatów i części przed czynnościami montażowymi. Jest to etap, w którym wykrywane są pęknięcia, wgniecenia, odpryski, rozwarstwienia i zapadnięcia spoin, które są niezgodne z wymaganiami kolejnych operacji. Długość obszarów, które mogą być kontrolowane bez urządzeń pomocniczych, może wynosić do 100 mm, zgodnie z wytycznymi dotyczącymi kontroli wizualnej w fazie kontroli przychodzącej.

W innym przypadku stosuje się aparaturę pomiarową do rejestracji parametrów geometrycznych wad w trybie przepływowym. Nawiasem mówiąc, oprócz samych szwów spawalniczych, kontrola ta może również obejmować ocenę stanu krawędzi elementów, które dopiero mają być połączone przez spawanie.

Identyfikowalność kontroli po spawaniu

Podstawowe pracować krok oględziny elementów, które przeprowadza się po zmontowaniu konstrukcji za pomocą spawania termicznego. Głównym przedmiotem opracowania jest okładzina w postaci gotowej spoiny. Z reguły przeprowadza się kontrolę wzrokową spoin w warstwach z utrwaleniem wad powierzchniowych. Jeśli nie W przypadku braku możliwości zlokalizowania i oszacowania parametrów szczelin, pęknięć i uszkodzeń listew spawalniczych, wykonuje się wewnętrzną analizę strukturalną przy użyciu aparatury radiacyjnej lub ultradźwiękowej.

Parametry, które mają być mierzone podczas kontroli

W odniesieniu do wymagań dotyczących montażu technologicznego części i konstrukcji metalowych ważniejsze jest nie samo utrwalenie wady, ale jej wymiary. Zgodnie z wytycznymi dotyczącymi kontroli wizualnej i wymiarowej, podczas badania ogólnego należy odnotować następujące wartości:

• Szerokość, długość i głębokość spoiny.
• Wielkość wybrzuszenia szwu.
• Parametry szczelin, pęknięć i ubytków.
• Głębokość podcięcia.
• Rozmiar listwy zgrzewu kątowego.
• Długość wady.

Wspólna mapa dostosowania może być również sporządzona jako wymóg indywidualnego projektu. Przykładowo, zachowanie określonej szczeliny między spoinami jest często warunkiem niezawodności całej konstrukcji i dlatego uwzględnienie szczeliny jest jednym z najważniejszych parametrów kontroli.

Inspekcja jako część środków zaradczych

Podczas naprawy wadliwych spoin i naprawy uszkodzonych części metalowych wykonywane są również czynności kontrolne:

• Śledzenie kompletności naprawy usterek.
• Wykrywanie nowych wad spowodowanych zastosowaniem korektorów struktury spoin.
• Ogólna kontrola formalna uszkodzonego obszaru.
• Kontrola czystości terenu - szczególnie sprawdzenie zabrudzenia spoiny olejem, produktami korozji, pyłem technicznym itp.д.

Metoda kontroli wizualnej umożliwia również utrzymanie parametrów operacji mechanicznych wymaganych do korekty struktury złącza spawanego w granicach określonych przepisami. Obejmuje to sprawdzenie wadliwej penetracji spoiny, szerokości strefy fettlingu, kątów ukosowania itp.д.

Rejestrowanie wyników inspekcji

Dane kontrolne zapisywane są w specjalnym dzienniku, po czym sporządzana jest dokumentacja w postaci aktu, sprawozdania lub wniosku z wyników kontroli. Podczas wizualnej kontroli jakości wyniki kontroli są również zaznaczane na powierzchni docelowej. Może to być np. pieczątka z dopuszczeniem do dalszych procedur w procesie produkcji. W przeciwnym razie przedmiot zostanie wysłany do naprawy lub ponownej obróbki.

Wniosek

Technologie organizacji i przeprowadzania kontroli i badań działania w odniesieniu do Twarde części i materiały są stale udoskonalane, co pozwala na wykrycie najmniejszych wad bez uszkadzania danego obiektu. Mimo to, najprostsze metody kontroli wizualnej są nadal w aktywnym użyciu, ze znacznym ograniczeniem możliwości kontroli punktowej.

Praktyka ta jest naprawdę nieporównywalna pod względem skuteczności z nowoczesnymi narzędziami do nieniszczącej analizy wewnętrznej tych samych spoin. Jednak, jak zauważono w wytycznych dotyczących kontroli wizualnej i pomiarowej, kontrola wizualna dotyczy tylko najbardziej wyraźnych wad powierzchni, z których część można usunąć bez użycia specjalistycznych maszyn i materiałów eksploatacyjnych. Innymi słowy, minimalizuje koszty kontroli i wykrywania najpoważniejszych wad-środki techniczne Najpoważniejsze wady są wykrywane. Obrabiany przedmiot jest następnie przesyłany do kolejnych etapów bardziej precyzyjnej kontroli, wymagającej zastosowania specjalistycznych urządzeń magnetycznych, rentgenowskich i ultradźwiękowych, które nie są właściwe do stosowania w podstawowej kontroli oczywistych wad powierzchniowych.