Лабораторные и практические работы по сварочному производству

ЩИГРОВСКИЙ ФИЛИАЛ ОБЛАСТНОГО БЮДЖЕТНОГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

«СОВЕТСКИЙ СОЦИАЛЬНО- АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ

ИМЕНИ В.М.КЛЫКОВА»

Методические указания

по выполнению практических и лабораторных работ по

ПМ.04 Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений

2017 год

РАССМОТРЕНО: на заседании предметно-цикловой методической комиссии___________М.В.Чубарова_ Протокол №___ от «___»____________20___г.

УТВЕРЖДАЮ:                     Зав. Учебной  частью                      ______________Рюмшина Н. Л.                     «___»________________20___г.

     Разработчики:

     Гамов Иван Митрофанович – мастер производственного обучения

     Прыгаев Владимир Леонидович – мастер производственного обучения

     Писаревский Виктор Петрович - мастер производственного обучения

1.Введение

Настоящие методические рекомендации служат руководством для студентов при выполнении лабораторных и практических работ. С их помощью обучающийся сможет самостоятельно справиться с выполнением заданий.

Лабораторно-практические работы составлены в соответствии с действующей программой профессионального модуля «Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений» для  студентов по профессии 15.01.05. Сварщик (электросварочные и газосварочные работы).

Работы проводятся по следующим междисциплинарным курсам профессионального модуля:

- МДК.04.01 Дефектация  и способы испытаний сварных соединений

Цель практических работ:

Главная цель данных лабораторных и практических работ – практическое закрепление и углубление знаний, полученных на теоретических занятиях по ПМ. 04 «Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений».

Для успешного выполнения лабораторно-практических работ обучающиеся обязаны ознакомиться с порядком их проведения и изучить соответствующие разделы теоретического курса, они должны четко представлять задачу, уметь проводить необходимые расчеты.

Каждая практическая работа включает в себя контрольные вопросы, направленные на практическое применение полученных знаний.

Задачи практических работ:

-формирование первоначальных умений работы со специальным оборудованием;

-подбор инструментов, инвентаря для выполнения работ;

-изучение правил безопасного использования оборудования и умение им пользоваться;

-формирование умений работы с нормативной  и технологической документацией;

– решение производственных ситуаций во время практической работы;

– осуществлять контроль и качество выполненной работы.

Выполнение лабораторных и практических работ требует наличие  сварочных мастерских. Необходимым условием является  так  же наличие технических средств обучения; персональных компьютеров и систем мультимедиа.

2. Содержание практических и лабораторных работ

Практические  и лабораторные работы составляют важную часть профессиональной подготовки студентов. Они направлены на экспериментальное подтверждение теоретических положений и формирование практических навыков и умений.

В результате выполнения лабораторных работ обучающийся должен

уметь:

- зачищать швы после сварки;

- проверять качество сварных соединений по внешнему виду и излому;

- выявлять дефекты сварных швов и устранять их;

- применять способы уменьшения и предупреждения деформаций при сварке;

- выполнять горячую правку сварных конструкций;

знать:  

- требования к сварному шву;

- виды дефектов в сварных швах и методы их предупреждения и устранения;

- строение сварного шва, способы их испытания и виды контроля;

причины возникновения внутренних напряжений и деформаций в свариваемых изделиях и меры их предупреждения

Правила выполнения лабораторных работ

Лабораторно-практические работы проводятся после изучения обучающимися соответствующих тем теоретического курса и закрепления пройденного материала.

Практические работы выполняются фронтально, когда обучающиеся выполняют одновременно одну и ту же работу.

Все работы выполняются в следующей последовательности: сначала обучающиеся знакомятся с общими сведениями, затем приступают к практической части работы, после этого составляют отчет и отвечают на контрольные вопросы.

Результаты расчетов, бракераж и составление отчета по лабораторной работе обучающиеся выполняют в часы, отведенные для лабораторных работ; расчеты и ответы на вопросы практических работ - на уроке. Отчет составляется в рабочей тетради. Отчет должен содержать номер и название работы, дату выполнения. Кроме того в отчете приводятся данные, которые обучающиеся получили на лабораторной или практической работе. Данные заносятся в таблицу. Текст, формулы в отчете выполняются одной пастой; рисунки, таблицы - карандашом с помощью чертежных принадлежностей. В заключение отчета обучающиеся, на основании полученных результатов, делают краткие выводы.

Полностью оформленный отчет предъявляется преподавателю. Для получения зачета необходимо предъявить правильно оформленный отчет с записями и ответами на контрольные вопросы.

Основными критериями оценки лабораторных и практических работ являются:

1.           Выполнение работы в полном объеме и в отведенное время.

2.           Аккуратность и соблюдение режима.

3.           Умение пользоваться всем инвентарем и оборудованием, используемым при проведении работы.

4.           Самостоятельность и активность при выполнении работы.

5.           Техническая грамотность в оформлении работы.

6.           Правильные ответы на контрольные вопросы.

Одно из основных условий оценки работы обучающимися - соблюдение правил техники безопасности.

Во избежание несчастных случаев обучающиеся допускаются к выполнению лабораторных работ только после проведения преподавателем инструктажа по технике безопасности.

Инструктаж должен носить как общий для всех работ характер, так и конкретный, для каждой работы в отдельности. Каждый обучающийся после инструктажа расписывается в специальном журнале, что с правилами техники безопасности ознакомлен и обязуется их выполнять. В дальнейшем, на протяжении всего цикла лабораторных работ, обучающиеся должны строго следить за выполнением всех мероприятий, обеспечивающих безопасность работ с различными инструментами, инвентарем и оборудованием.

Ниже приведены основные правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ:

1.           Прежде, чем приступить к работе, следует внимательно ознакомиться с заданием, необходимым для его выполнения оборудованием, инструментами, инвентарем и порядком выполнения работы.

2.           Не приступать к выполнению работы без разрешения преподавателя.

3.           Быть внимательным и дисциплинированным, точно выполнять указания преподавателя во время выполнения работы.

4.           Нельзя переносить оборудование, загромождать свое рабочее место оборудованием, не относящимся к выполняемой работе, так как это может стать причиной несчастного случая.

5.Следить за исправностью всех креплений в оборудовании.

6.После окончания работы обязательно привести в порядок своё рабочее место и только после этого (с разрешения преподавателя) можно выйти из кабинета.

Методическое обеспечение

Основные источники:

1.      Маслов В.И. Сварочные работы ( Учебник), М., ACADEMIA, 2002

2.      Сварочные работы: Учеб. для нач. проф. образования. – М.: ПрофОбрИздат, 2001

3.      Николаев А.А., Герасименко А.И. ЭЛЕКТРОГАЗОСВАРЩИК: Учебное пособие для профессионально-технических училищ. – Ростов н/Д: издательство «Феникс», 2002

4.      Сварка и резка материалов: Учебное пособие для нач. проф. Образования / М.Д. Банов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; Под ред. Ю.В. Казакова.-3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2003

Практическая работа №1

Тема:  «Влияние металлургических процессов при сварке плавлением на качество сварного соединения»

Цель работы: выяснить влияние металлургических процессов при сварке плавлением на качество сварного соединения

Порядок выполнения работы

Влияние металлургических процессов на качество сварного шва

Процесс электрической сварки плавлением характеризуется химическими реакциями, которые возникают между расплавленным металлом и окружающей средой. При переносе металла с электрода в сварочную ванну капли и пары электродного металла и сварочной ванны, нагретые до высоких температур, взаимодействуют с атмосферными и другими газами и жидким шлаком.

Поэтому химический состав наплавленного металла может существенно отличаться от химического состава электродов и основного металла. Это, как правило, усугубляется высокой температурой сварочной ванны и малым временем пребывания металла в жидком состоянии.

Таким образом, в процессе сварки в течение короткого промежутка времени происходят сложнейшие процессы взаимодействия различных химических элементов. Основное влияние на качество сварного шва оказывают кислород, азот и водород. При неправильном ведении процесса сварки водород образует поры в шве, а кислород и азот существенно ухудшают механические свойства наплавленного металла.

Кислород попадает в зону сварки из окружающего воздуха, из влаги кромок свариваемого металла, из влаги флюсов, обмазки электродов и защитных газов, а также из материалов обмазки и флюсов. В материалах обмазки и флюсах кислород находится в виде оксидов марганца, кремния и др. В процессе сварки кислород соединяется с железом и остается в металле шва в виде оксида FeO.

С повышением содержания кислорода в металле шва снижается предел прочности, предел текучести, ударная вязкость; ухудшается коррозионная стойкость, жаропрочность сталей. Удаление кислорода из расплавленного металла достигается за счет введения в сварочную ванну таких элементов, как марганец и кремний. Эти элементы взаимодействуют с оксидом железа FeO, кислород в связанном состоянии переходит в шлак или на поверхность сварочной ванны. Такой процесс называется раскислением.

Азот попадает в зону сварки из окружающего воздуха. Азот растворяется в железе, марганце, титане, молибдене и вступает с ними в химическое взаимодействие с образованием нитридов. Нитриды резко увеличивают прочность и снижают пластичность сварного шва. Для уменьшения содержания азота в металле необходимо исключить азот из зоны сварки. Этого достигают сварке в защитных газах.

Водород, подобно кислороду и азоту, поглощается в процессе сварки металлом шва. Источником водорода в зоне сварки может служить атмосферная влага, влага покрытия или флюса, влага ржавчины на поверхности сварочной проволоки и на свариваемых кромках. В отличие от кислорода и азота водород не образует в процессе сварки химических соединений с железом, а лишь растворяется в расплавленном металле. Повышенная растворимость водорода в жидком металле приводит к пористости.

Уменьшения содержания водорода в металле шва можно добиться путем предварительного прокаливания толстопокрытых электродов и флюсов, тщательной зачисткой свариваемых кромок от ржавчины, окалины и других загрязнений, предварительным нагревом деталей.

Одновременно с удалением из металла шва кислорода, азота и водорода необходимо также очищать (рафинировать) металл шва от серы и фосфора, являющихся вредными примесями в сталях. Сера попадает в сварочную ванну из основного металла, сварочной проволоки, покрытий и флюсов. Наиболее неблагоприятной формой сернистых соединений в металле шва является сульфид железа FeS. В процессе кристаллизации он образует с железом эвтектику с температурой плавления ниже, чем у основного металла. Эвтектика располагается между зернами кристаллизующегося металла и является причиной возникновения горячих трещин (красноломкость). Избавиться от появления такого дефекта позволяют марганец и кальций, содержащиеся в сварочной проволоке и обмазке электрода.

Фосфор в металле шва находится в виде фосфидов железа Fe3P и Fe2P. Увеличение фосфора в металле шва снижает ударную вязкость, особенно при низких температурах, поэтому фосфор необходимо удалять. Это достигается за счет его окисления и удаления в шлак.

Задание

1. Зарисуйте схему строения сварного соединения. Сделайте основные обозначения

2. Произведите сравнительный анализ структуры зон термического влияния 1-2 и 4-5.

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №2

Тема:  «Определение вида дефекта, выявление причин возникновения, определение методов его предупреждения и устранения»

Цель работы: познакомить учащихся с правилами определения вида дефекта, выявления причин возникновения, определения методов его предупреждения и устранения

Порядок выполнения работы

Дефекты сварных соединений и методы их выявления

В процессе сварки в металле шва и зоне термического влияния могут возникать дефекты, которые снижают прочность соединения, приводят к негерметичности швов, снижают эксплуатационную надежность изделия. Причины возникновения дефектов различны, поэтому и меры по их предупреждению и устранению также различны.

По месту расположения различают дефекты наружные и внутренние. Наружные дефекты, как правило, могут быть выявлены при внешнем осмотре. Для обнаружения внутренних дефектов применяют специальные методы неразрушающего или разрушающего контроля.

Некоторые виды дефектов в сварных соединениях показаны на рис. 2. Наиболее характерными дефектами при сварке являются дефекты формирования шва (непровары, прожоги, подрезы, наплывы). Их происхождение связано с нарушением режима сварки. Они могут появиться в результате неправильной подготовки и сборки свариваемого стыка. Для предотвращения образования дефектов формирования необходимо следить за исправностью сварочного оборудования, правильностью подготовки стыка, соответствием квалификации сварщика выполняемой работе.

Один из наиболее опасных дефектов – непровар. При дуговой сварке его появление связано с недостаточным сварочным током. Опасность непровара заключается в том, что при нагружении изделия в процессе эксплуатации непровар создает концентрацию напряжений. Напряжения, возникающие в этом месте, могут в несколько раз превышать средние напряжения в изделии, а это приводит к разрушению изделия при нагрузках, значительно меньших, чем расчетные. Непровары обязательно устраняют подваркой дефектных участков.

Металлургические и тепловые явления, происходящие в процессе формирования и кристаллизации сварочной ванны, служат причиной возникновения трещин в металле шва и околошовной зоне, пор, шлаковых включений, а также неблагоприятных изменений свойств металла шва и зоны термического влияния. Дефекты этой группы могут появиться при использовании некачественных исходных материалов, сырых электродов или электродов, не соответствующих свариваемому материалу.

Существенное значение имеет состояние сварочной оснастки, оборудования. Для предупреждения дефектов выполняют проверку качества исходных материалов, их подготовки к сварке, состояния поверхности, а также проверку оборудования и оснастки. В процессе сварки строго контролируют режим, следят за зачисткой промежуточных швов, за правильной заваркой кратеров, своевременным выполнением необходимой термической обработки соединения.

Недопустимыми дефектами сварных соединений являются трещины. Подобно непроварам, они служат концентраторами напряжений. Для устранения выявленных трещин в дефектном месте делают выборку металла и проводят ручную подварку.

Рис. 2. Виды дефектов в сварных соединениях:

             а – наплыв; б – непровар; в-поры; г – подрезы; д – трещины,  е – включения

Иногда бывает достаточно перед подваркой засверлить концы трещины для предотвращения ее распространения при подварке.

Менее опасны поры. Они имеют округлую форму и не создают опасной концентрации напряжений, поэтому незначительное количество таких дефектов иногда допускается, однако их размеры и количество на определенной длине шва строго регламентируются технической документацией на изделие.

При контактной сварке к наружным дефектам могут быть отнесены глубокие вмятины от электродов, выплески металла, смещение осей заготовок, к внутренним дефектам – поры, трещины, включения.

Для обнаружения дефектов применяют различные методы контроля. Если при контроле не нарушается целостность сварного соединения, то используемый при этом метод относится к неразрушающим методам контроля.

К неразрушающим методам контроля относятся внешний осмотр, контроль на герметичность,  методы обнаружения скрытых дефектов (магнитный, радиационный, ультразвуковой), методы обнаружения дефектов, выходящих на поверхность (магнитный, люминесцентный, цветной).

К разрушающим методам контроля относятся механические испытания, металлографические исследования, а также специальные испытания с целью получения тех или иных характеристик (например, усталостной прочности, коррозионной стойкости). Эти испытания проводят на специальных образцах, вырезанных из сварных соединений.

Задание

1.  Какой дефект изображен на рисунке? Определите причины возникновения, способы предупреждения и способы устранения

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №3

Тема:  «Ведение учёта и отчётности по качеству и количеству на принятую и забракованную продукцию»

Цель работы: научиться вести учёт и отчётность по качеству и количеству  на принятую и забракованную продукцию

Порядок выполнения работы

1. Отдел контроля качества

Из положения «Об отделе контроля качества»

1.1. Отдел контроля качества является самостоятельным структурным подразделением предприятия.

3. Задачи Функции подразделения :

3.1 Обеспечение выпуска предприятием качественной и конкурентоспособной продукции.
 Проверка поступающих на предприятие материальных ресурсов (сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий) и подготовка заключений о соответствии их качества стандартам и техническим условиям.
Составление актов приемочного контроля по качеству материальных ресурсов.

3.2 Предотвращение выпуска предприятием продукции, не соответствующей требованиям стандартов и технических условий, утвержденным образцам (эталонам), проектно-конструкторской документации. Операционный контроль на всех стадиях производственного процесса.

Проведение выборочного инспекционного контроля за качеством отдельных технологических операций (в том числе транспортировки), технологическим оборудованием и инструментом.

Оценка сортности продукции, выпускаемой предприятием.
Клеймение принятой и забракованной продукции.
Оформление в установленном порядке документации на принятую и забракованную продукцию.

Выявление причин несоответствия продукции требованиям нормативно-технической документации, определение возможности исправления брака и устранения дефектов, проведение мероприятий по их устранению.
Проведение повторных проверок, понижение сортности продукции.
Обеспечение изъятия из оборота продукции при невозможности (нецелесообразности) устранения дефектов и брака. Анализ и технический учет брака продукции.

3.3 Материально-техническое и методологическое обеспечение (нормативно-технической и технологической документацией, справочными материалами) поставок продукции.
 Определение номенклатуры измеряемых параметров и оптимальных норм точности измерений.
Организация двустороннего обмена информацией о качестве товара с потребителями.
Оформление результатов контрольных операций, ведение учета показателей качества продукции, брака и его причин, составление периодической отчетности о качестве продукции.
Оформление документов, удостоверяющих качество продукции. Систематический контроль за состоянием контрольно-измерительных средств предприятия.

Своевременное проведение мероприятий, связанных с введением новых нормативов и стандартов. Участие в испытаниях новых образцов продукции, разработка технической документации на эту продукцию. Подготовка продукции к аттестации и сертификации.
Участие в разработке разделов о качестве и комплектности договоров на поставку продукции.
Анализ рекламаций, изучение причин возникновения дефектов и нарушений технологии производства, выпуска брака и продукции пониженной сортности.

3.4 Соблюдение условий поставки, комплектности продукции по договорам.
 Контроль за:

- качеством, комплектностью, упаковкой, консервацией продукции;

- соответствием выпускаемой продукции стандартам, техническим условиям, утвержденным образцам (эталонам), проектно-конструкторской документации;

- наличием товарного знака предприятия на готовой продукции;
- правильностью хранения в подразделениях предприятия и на складах материальных ресурсов и готовой продукции;

3.5 Укрепление производственной дисциплины, повышение ответственности всех звеньев производства за качество выпускаемой продукции. Разработка предложений по повышению качества выпускаемой продукции, а также по повышению требований к качеству потребляемых предприятием материальных ресурсов (сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий).

2. Ведение учёта и отчётности по качеству и количеству на принятую и забракованную продукцию

При производстве продукции иногда случается брак. Узнает о нем предприятие либо еще на стадии контроля качества, либо получив рекламацию от заказчика или потребителя. Какой-то брак исправляется, а какой-то может оказаться и неустранимым.

 Определение производственного брака и причины возникновения

В соответствии с нормативными документами, производственный брак – это продукция, полуфабрикаты, детали, узлы и работы, которые не соответствуют стандартам, техническим условиям, строительным нормам (правилам) и не могут быть использованы по своему прямому назначению без дополнительных затрат на их исправление.

Производственный брак классифицируют в зависимости от характера дефектов и момента обнаружения.

В зависимости от характера дефектов различают брак:

исправимый (частичный) – изделия признаны непригодными, но могут быть доведены до заданного уровня качества путем дополнительных затрат с учетом экономической целесообразности;

неисправимый (окончательный) – изделия признаны непригодными и их исправление технически невозможно или экономически нецелесообразно, так как затраты на изготовление аналогичной новой продукции ниже, чем расходы на исправление брака.

В зависимости от места обнаружения брак подразделяется на:

- внутренний, обнаруженный в организации до отправки покупателю,

- внешний, обнаруженный покупателем.

Причиной брака могут стать как «объективные обстоятельства», например, поломка оборудования либо отключение электричества, так и «субъективные обстоятельства» – виной является поставщик материалов  либо работник компании. Продавцу некачественных комплектующих выставляется претензия, которая взыскивается в добровольном или судебном порядке.

Документальное оформление брака

1. При внутреннем браке при отсутствии виновных лиц для документального подтверждения потерь от брака используют следующие документы:

- акт о выявлении брака (как устранимого, так и неустранимого);

- акт об уничтожении брака;

- акт об устранении брака.

Унифицированной формы первичного документа, подтверждающего факт возникновения брака продукции, законодательством не установлено, поэтому предприятие должно разработать форму самостоятельно.

 Самостоятельно разработанная форма акта о браке должна содержать обязательные для первичного документа реквизиты:

·                  наименование забракованного изделия;

·                  номенклатурный, технический номер изделия;

·                  в чем состоит брак и его причины;

·                  количество забракованной продукции;

·                  исправимый брак или нет;

·                  кем допущен брак;

·                  стоимость брака по статьям затрат.

Задание

1. Какие инструменты изображены на фотографии, для чего они предназначены и как ими пользоваться?

Схематично изобразите их и сделайте соответствующие записи

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №4

Тема:  «Деформации сварных соединений (причины, способы их предупреждения)»

Цель работы: научиться определять причины появления деформаций в сварных конструкциях и правильно выбирать способы их предупреждения и устранения

Порядок выполнения работы

1. Деформации сварных соединений

При сварке металлической конструкции в ней возникают внутренние деформации.

Под термином «сварочные деформации» понимаются перемещения различных точек свариваемого изделия, такие как укорочение, изгиб, поворот сечений, потеря устойчивости листовых элементов и др.

В условиях эксплуатации пластические деформации металла могут способствовать хрупкому и усталостному разрушению, уменьшению коррозионной стойкости, изменению жесткости или точности сварной конструкции. Между тем, правильное построение технологического процесса сборки и сварки, а также выбор рациональных режимов сварки, как правило, позволяют уменьшить уровень остаточных напряжений и деформаций.

Различают напряжения и деформации временные и остаточные. Временные напряжения и деформации возникают в конструкциях в момент сварки при изменении температуры. Остаточные напряжения и деформации остаются в сварной конструкции после окончания сварки и полного её остывания. К остаточным деформациям относятся, как правило, необратимые пластические деформации, возникающие в локальных участках напряжённой конструкции, когда величина напряжений в них превышает предел текучести материала конструкции.

2. Причины возникновения деформаций при сварке

Основные причины возникновения внутренних напряжений и остаточных деформаций в сварных соединениях и конструкциях следующие:

1. Неравномерное нагревание металла. Все металлы при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Процессы сварки плавлением характеризуются местным нагревом металла и последующим охлаждением с образованием неравномерного температурного поля в сварном соединении. Следовательно, в свариваемой детали возникают сжимающие и (или) растягивающие термические внутренние напряжения. Их величина зависит от физических свойств металла, размеров нагретой зоны и градиента температуры. При сварке конструкции возможность её свободного перемещения в процессе нагрева и охлаждения ограничена, что увеличивает уровень термических напряжений, величина которых может значительно превышать уровень напряжений, возникающих при нагревании свободно изменяющей размеры конструкции. При этом в процессе расширения нагревающейся жёстко закреплённой конструкции возникают сжимающие внутренние напряжения, при последующем охлаждении в процессе укорочения её возникают растягивающие напряжения. Если величина внутренних напряжений превысит предел текучести металла т, в конструкции произойдет изменение формы, то есть появятся остаточные деформации.

2. Литейная усадка наплавленного металла. При охлаждении и затвердевании жидкого металла сварочной ванны происходит его усадка, вследствие чего в основном металле, противодействующем этой усадке, возникают продольные и поперечные внутренние напряжения, вызывающие соответствующие деформации сварного соединения. За счет продольной усадки возникает деформация соединения в продольном направлении относительно оси шва, а поперечная, как правило, вызывает угловые деформации.

3. Способы предупреждения деформаций при сварке

1. Рациональное конструирование сварных узлов

Рабочие чертежи сварных конструкций следует разрабатывать с учетом мероприятий по уменьшению сварочных деформаций.

К таким мероприятиям относятся:

1) применение минимального количества швов с их минимальными размерами;

2) уменьшение пересекающихся швов и швов разной толщины;

3) избегание резких переходов сечений в сварных элементах;

4) минимизация объёма наплавленного металла.

5) необходимо избегать расположения сварных швов в наиболее напряженных зонах при эксплуатации изделия.

2. Рациональный выбор способа сборки и технологии сварки

Выбор способа сварки определяется свариваемостью материала конструкции, величиной погонной энергии сварки и режимом сварки. Режим сварки должен быть выбран таким, чтобы ширина активной зоны сварки была возможно меньше.

Для этого следует повышать скорость сварки, увеличивая тепловую мощность. Для равномерного нагрева металла по толщине целесообразно повышать плотность тока, чтобы провар металла был глубоким. Глубокий провар поясных швов тавровых и стыковых соединений ведет к выравниванию поперечной усадки по толщине шва и уменьшению угловой деформации.

Чтобы уменьшить остаточные деформации и напряжения конструкций и изделий при сборке следует придерживаться следующих требований:

1) по возможности не допускать скрепления узлов и деталей прихватками, которые создают жесткое закрепление;

2) для обеспечения подвижного состояния закрепленных деталей необходимо использовать зажимы, клиновые центровочные и другие сборочные приспособления. Причем характер их действия должен обеспечивать свободное перемещение деталей в их плоскости по направлению поперечной усадки и задерживать повороты деталей, т. е. препятствовать угловой деформации;

3) для уменьшения деформаций в стыковых швах можно заготовки перед сваркой располагать так, чтобы при сварке и последующем охлаждении создать деформацию, обратную по знаку по отношению к той, которая может возникнуть при сварке (рис. 4, а).

4) Для уменьшения перегрева металла и величины термических напряжений применять предварительный подогрев всего свариваемого изделия.

Рис. 4. Методы уменьшения сварочных напряжений и деформаций: а – сборка деталей с учетом возможных деформаций; б и в – рациональная последовательность наложения швов

 

Рис. 5. Сварка в поворотном стыке труб  корневого шва в два поворота двумя сварщиками:

                 1– 4 – последовательность выполнения шва после поворота

Для уменьшения остаточных деформаций и напряжений в сварных конструкциях необходимо использовать следующие приёмы:

1) устанавливать такую последовательность наложения швов, при которой происходит уравновешивание напряжений и деформаций (рис. 4 и 5);

2) применять такие способы и последовательность наложения сварных швов, которые не приводили бы к значительному перегреву и усадке металла и уравновешивали внутренние напряжения относительно центра тяжести свариваемой конструкции

3) укладывать швы так, чтобы обеспечивалась возможно большая свобода перемещения свариваемых элементов в процессе сварки. Например, при сварке двутавровых балок вначале выполняют сварку стенок и полок, а затем сварку поясов угловыми швами (рис. 4, в);

4) для уменьшения деформации возможно применение проковки в процессе сварки. Проковка деформирует шов путем расплющивания остывающего слоя наплавки и в результате

уменьшает действие усадки шва. Последний облицовочный слой шва проковывать не рекомендуется, чтобы не вызвать появления трещин на поверхности шва.

Задания

1. На образце сварного соединения определить сварочные деформации и причины их появления. Перечислить их в отчёте

2.Зарисовать схематично образец и показать на схеме предполагаемые порядок и направление наложения сварных швов, которые привели к деформациям образца.

3. Зарисовать схематично образец и показать на схеме порядок и направление наложения сварных швов, места воздействия для устранения деформаций.

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №5

Тема:  «Способы устранения деформации»

Цель работы: ознакомить учащихся с основными способами устранения деформации

Порядок выполнения работы

Способы устранения сварочных деформаций

Изменение размеров и формы сварной конструкции в некоторых случаях снижает ее работоспособность и портит ее внешний вид. Если остаточные деформации достигают заметной величины, они могут привести к неисправимому браку.

Деформации, приводящие к изменению размеров всего изделия, искривлению его геометрических осей, называют общими. А деформации, относящиеся к отдельным участкам его, называют местными.

В зависимости от характера, формы и размеров свариваемых деталей различают деформацию в плоскости, которая проявляется в уменьшении размеров конструкции, и деформацию из плоскости соединяемых элементов (угловая деформация), которая проявляется в образовании выпучин («хлопунов»), местном изгибе листов, в так называемом грибовидном изгибе пояса при сварке элементов тавровых и двутавровых сечений, а также в других изменениях формы изделий.

Для устранения деформаций применяют различные способы правки путём приложения статического силового либо динамического ударного воздействия. Правка конструкции является весьма трудоемкой операцией, требует высокой квалификации рабочих, и ее так же, как и снятие сварочных напряжений, следует проводить только в случае действительной необходимости, когда остаточные деформации выходят за пределы допустимых. Любая правка снижает надёжность сварной конструкции.

В зависимости от конструкции изделия, величины деформации, типа материала и его термического состояния используют три основных вида правки:

1. Термическая правка с местным нагревом

Она основана на развитии пластического деформирования сжатием растянутых участков конструкции. При правке этим методом обычно нагревают растянутую часть деформированной детали. Нагрев производят в отдельных участках (рис. 12). При этом расширению металла препятствуют окружающие его холодные части детали. В этих участках металл испытывает пластическую деформацию сжатия и укорочения растянутых волокон металла. При последующем охлаждении эти участки, сокращаясь, выпрямляют изделие.

Термическую правку применяют в основном для устранения деформаций коробления листовых конструкций и ликвидации изгиба балочных конструкций.

Рис. 12. Правка местным нагревом: а – по ребру, б – по плоскости

После охлаждения диаметр нагреваемой окружности уменьшается, что и приводит к исчезновению выпучины. Нагрев можно производить газовой горелкой, электрической дугой, угольным электродом, на машинах для точечной сварки. Правка убыстряется при сочетании местного нагрева с приложением статических нагрузок при использовании специальных правочных приспособлений.

Схемы правки определённых конструкций представлены в прил. 2.

Приложение 2

Схемы исправления деформированных сварных изделий и приспособления для правки

Схема исправления сварной тавровой балки путем приложения статической нагрузки

Схема исправления деформированных изделий из тонколистового металла а – листы после сварки до прокатки,

б – схема процесса прокатки, 1 – сварной шов, 2 – накладка, 3 – прокатные валки

Расположение участков нагрева при термической правке а – тавровой балки, б – балки швеллерного сечения, в – рамы из швеллеров

2. Термическая правка с общим нагревом (отжиг)

Её производят также в специальных правочных приспособлениях, в которых конструкция фиксируется в нужном положении с предварительным натягом в жёстком приспособлении. Затем приспособление с изделием загружается в печь и подвергается общему нагреву. Нагретый металл пластически деформируется в приспособлении и при последующем охлаждении сохраняет приданную ему форму. Такую правку можно сочетать с операцией общей термической обработки конструкции.

Однако этот метод требует применения дорогостоящих приспособлений из дефицитных материалов, поэтому применяется, как правило, в тех случаях, когда изделие сварено из высокопрочного материала, избавиться от деформаций очень трудно.

3. Холодная механическая правка

Её производят с приложением статических, безударных нагрузок. Для этой же цели используют ручные прессы, специальные правочные приспособления, стальные пуансоны для обжатия на механизированных прессах, а также прокатку на трехвалковых станах или растяжение на специальных станках

Для правки крупногабаритных сварных узлов применяют гидравлические правильные прессы и специализированные правильные машины.

Для тонкостенных сосудов применяют прокатку и проковку сварных швов на специализированных станках. Прокатка осуществляется роликами, а проковка – высокоскоростным ударным пневматическим устройством. При этом металл шва осаживается по толщине, в результате чего происходит его раздача в продольном и поперечном направлениях. Это приводит к небольшому устранению поперечной усадки и существенному или полном устранению продольных деформаций укорочения зоны сварки (рис. 15). Таким же образом удается устранять выпучины в листовых деталях, производя проковку с краев детали и перемещаясь к ее центру.

Рис. 15. Устранение угловых деформаций прокаткой и проковкой

4. Термомеханическая правка

Она заключается в сочетании местного нагрева с приложением статической нагрузки, изгибающей исправляемый элемент конструкции в нужном направлении. Эта нагрузка может создаваться домкратами, прессами или другими устройствами. Применение дополнительного нагрева способствует снижению усилий, необходимых для устранения деформаций.

Такой способ правки обычно применяют для жёстких сварных узлов.

Задания

1.Определить способы устранения сварочных напряжений для данного образца сварной конструкции и записать их.

2.. Определить способы устранения сварочных деформаций для данного образца и записать их.

3. Зарисовать схематично образец и показать на схеме места воздействия на металл для устранения сварочных деформаций.

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №6

Тема:  «Виды и средства технического контроля»

Цель работы: ознакомить учащихся с основными видами и средствами технического контроля

Порядок выполнения работы

1. Система технического контроля в сварочном производстве

Важнейшей функцией системы организации производства продукции предприятием-изготовителем является ее технический контроль, под которым понимают проверку соответствия объекта контроля установленным техническим требованиям.

Система технического контроля предусматривает организацию на предприятии службы технического контроля, которая наряду с технологическими службами должна обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции.

Система технического контроля включает следующие основные элементы:

·     объект контроля –продукция ;

·     метод и средства контроля;

·     исполнители;

·     техническая документация.

Под объектом контроля понимают продукцию на той или иной стадии технологического процесса, средства производства и технологические процессы.

Метод контроля – это совокупность определенных принципов и правил выполнения контроля.

К средствам контроля относят контрольно-измерительные приборы, инструменты, аппаратуру, материалы, применяемые при контроле (например, рентгеновская пленка).

Под исполнителями контроля понимают специалистов отдела технического контроля (ОТК) и работников центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ), занимающейся поверкой и ремонтом средств измерения.

При техническом контроле выявляют отклонения объекта контроля от установленных требований  НТД  (нормативно-технической документации).

2. Виды и средства технического контроля

В зависимости от требований к сварным соединениям и категории их ответственности устанавливается определенная система организации контроля продукции на предприятии. В основу этой системы положена классификация видов технического контроля по отдельным признакам.

1)    По стадиям технологического процесса контроль разделяют на:

А) входной (предварительный);

Б) операционный (текущий);

В) окончательный (готовой продукции).

К входному контролю предъявляют основной и сварочный материалы (присадочную проволоку, флюсы, газы, электроды), полуфабрикаты и комплектующие. Под термином предварительный контроль понимают не только проверку материала, но и работоспособности сварочного оборудования  и квалификации исполнителей работ.

Операционному контролю подвергают технологические процессы по отдельным операциям маршрутной технологии после ее завершения или во время исполнения.

2)    По объему контролируемой продукции:

А) сплошной;

Б) выборочный.

Сплошной контроль выполняют для ответственных сварных конструкций. Выборочный – при контроле изделий крупносерийного и массового производства.

3)    По месту проведения контроля:

А) стационарный;

Б) подвижный (скользящий).

Стационарный контроль производится на специальном оборудованном контрольном пункте или в специальном помещении (например, рентгеноконтроль выполняют в изолированных боксах).

Подвижный контроль производится непосредственно на рабочем месте (например, ультразвуковой контроль)

4) По характеру контроля:

А) инспекционный;

Б) летучий.

Под инспекционным контролем понимают выборочный контроль продукции специальными лицами (инспекторами) для дополнительной проверки качества проконтролированной продукции.

Летучий контроль выполняется с произвольной периодичностью, носит инспекционный характер и выполняется работниками ОТК. При этом контролируется соблюдение технологических процессов (контроль технологической дисциплины), например, последовательность выполнения швов, соблюдение правил хранения и условий транспортировки изделий на соответствие требованиям технической документации.

При проверке соблюдения технологического процесса особое внимание уделяется рациональной организации рабочих мест, которая предполагает наличие необходимой технологической документации, оснастки и контрольно-измерительных приборов и инструмента и их состояния, соблюдения правил и норм техники безопасности, состояние рабочего места и соответствие его требованиям технологической документации. Такую проверку часто называют контролем производственной дисциплины.

5)    По цели контроля:

А) приемочный;

Б) статистический.

Приемочный контроль имеет отбраковочный характер и проводится с целью отделения годной продукции от брака. Статистический контроль используется в крупносерийном и массовом производстве в системе управления качеством продукции. Статистический контроль является средством профилактического воздействия на ход технологического процесса с целью его корректировки и исключения появления брака.

6)    По возможности использования проконтролированной продукции:

А) разрушающий;

Б) неразрушающий.

Разрушающий контроль применяют для получения контролируемых количественных показателей продукции. В некоторых случаях контроль проводят с частичным нарушением целостности материала изделия, т.е. путем испытаний без разрушения изделия.

Неразрушающий контроль не оказывает влияния на целостность продукции и косвенно характеризует ее качество.

7)    По средствам контроля и получения информации:

А) визуальный;

Б) инструментальный.

Визуальному контролю подвергают 100% изделий.

Инструментальный контроль является более совершенным, т.к. осуществляется с помощью разнообразных технических средств контроля.

Технические средства контроля можно разделить на следующие группы.

1)    По характеру измерения контролируемого параметра:

А) контрольно-измерительные инструменты и приборы;

Б) контрольно-сортирующие устройства.

Контрольно-измерительные средства являются основными средствами контроля. Контрольно-сортирующие средства предназначены для сортировки объектов контроля по двум группам: годен, негоден; либо по нескольким группам, исходя, например, из геометрических размеров.

2) По степени воздействия на ход технологического процесса:

А) средства пассивного контроля;

Б) средства активного контроля.

Средства пассивного контроля относятся к обычным контрольно-измерительным средствам, фиксирующим полученный результат или контрольно-сортирующим устройствам. Средства активного контроля встраиваются в технологическое оборудование и используются для непосредственного управления технологическими процессами. При достижении предельных значений контролируемых параметров эти устройства автоматически управляют режимом работы оборудования, обеспечивают заданную точность, и обладают значительно большей эффективностью предупреждения брака.

3) По степени автоматизации:

А) ручные;

Б) механизированные;

В) автоматические.

Средства ручного контроля используют там, где применение механизированных автоматических контрольных устройств затруднено или практически невозможно. Эффективность использования автоматических контролирующих устройств обусловлено возможностью получения документа или протоколирования результатов контроля. При использовании механизированных средств контроля протоколирование результатов контроля осуществляет контролер.

Задание

1. Провести контроль качества сварных соединений

              

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №7

Тема:  «Контроль качества внешним осмотром и измерением»

Цель работы: ознакомить учащихся с правилами контроля качества изделий внешним осмотром и измерением

Порядок выполнения работы

Контроль внешним осмотром и измерением

Наиболее распространенным видом неразрушающего контроля является внешний осмотр и обмер сварных швов, который имеет существенное значение для получения качественных сварных конструкций.

Осмотр и обмер готового сварного изделия является первым и наиважнейшим этапом приемочного контроля. Прежде всего осматривают все сварные швы и поверхность изделий в зонах термического влияния.

Внешний осмотр позволяет обнаружить такие наружные дефекты, как подрезы, незаваренные кратеры, выходящие на поверхность трещины, непровары, наплывы и т.д. При осмотре предварительно очищенной от шлака и брызг поверхности швов и околошовных зон применяют лупы и при необходимости - дополнительное местное освещение. Размеры швов: ширину, выпуклость, плавность перехода шва к основному металлу, катет шва проверяют с помощью специальных приборов или шаблонов.

В выполненном сварном соединении визуально следует контролировать:

– отсутствие (наличие) поверхностных трещин всех видов и направлений;

– отсутствие (наличие) на поверхности сварных соединений дефектов (пор, включений, скоплений пор и включений, отслоений, прожогов, свищей, наплывов, усадочных раковин, подрезов, непроваров, брызг расплавленного металла, западаний между валиками, грубой чешуйчатости, а также мест касания сварочной дугой поверхности основного материала);

– качество зачистки металла в местах приварки временных технологических креплений, гребенок индуктора и бобышек крепления термоэлектрических преобразователей (термопар), а также отсутствие поверхностных дефектов в местах зачистки;

– качество зачистки поверхности сварного соединения изделия (сварного шва и прилегающих участков основного металла) под последующий контроль неразрушающими методами (в случае, если такой контроль предусмотрен ПТД);

– наличие маркировки (клеймения) шва и правильность ее выполнения.

В выполненном сварном соединении измерениями необходимо контролировать:

– размеры поверхностных дефектов (поры, включения и др.), выявленных при визуальном контроле;

– высоту и ширину шва, а также вогнутость и выпуклость обратной стороны шва в случае доступности обратной стороны шва для контроля;

– высоту (глубину) углублений между валиками (западания межваликовые) и чешуйчатости поверхности шва;

– подрезы (глубину и длину) основного металла;

– отсутствие непроваров (за исключением конструктивных непроваров) с наружной и внутренней стороны шва;

– размеры катета углового шва;

– отсутствие переломов осей сваренных цилиндрических элементов.

Рис. 6. Конструктивные элементы и дефекты сварного шва, подлежащие измерительному контролю (1)

       а, б - размеры (ширина, высота) стыкового одностороннего шва с наружной и внутренней стороны;

       в - то же двухстороннего сварного шва;

       г - подрез;

       д - неполное заполнение разделки кромок

Задание

Провести контроль качества предложенного изделия внешним осмотром и измерениями.

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.

Практическая работа №8

Тема:  «Испытание на герметичность (способы, принципы)»

Цель работы: ознакомить учащихся со способами и принципами испытания сварочных изделий на герметичность

Порядок выполнения работы

Способы и принципы испытания на герметичность

1.1. Контроль герметичности конструкций и их узлов проводится в целях выявления течей, обусловленных наличием сквозных трещин, непроваров, прожогов и т.п. в сварных соединениях и металлических материалах.

1.2. Контроль герметичности основан на применении пробных веществ и регистрации их проникновения через течи в конструкции при помощи различных приборов - течеискателей и других средств регистрации пробного вещества.

1.3. В зависимости от свойств пробного вещества и принципа его регистрации контроль проводится газовыми или жидкостными методами, каждый из которых включает в себя ряд способов, различающихся технологией реализации данного принципа регистрации пробного вещества. При этом в зависимости от применяемого способа при контроле герметичности определяется место расположения течи или суммарное натекание (степень негерметичности).

1.4. Величина течи или суммарного натекания оценивается потоком воздуха через течь или все течи, имеющиеся в изделии, при нормальных условиях из атмосферы в вакуум.

 ГАЗОВЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

1. Требования по подготовке поверхности конструкций, подлежащих контролю герметичности газовыми методами

Поверхность изделий, сборочных единиц, сварных соединений изделий, подлежащих проверке на герметичность, не должна иметь следов ржавчины, масла, эмульсии и других загрязнений.

Органические загрязнения с доступных участков поверхности изделия следует удалять промывкой органическими растворителями с последующим кантованием изделия или барботированием залитого растворителя. Объем заливаемого растворителя должен быть не менее 100% свободного объема изделия. В качестве очищающих жидкостей следует использовать спирт, ацетон, уайт-спирит, бензин, хладон-113 или другие органические растворители, обеспечивающие качественное удаление органических загрязнений.

После очистки растворитель следует слить и полость изделия продуть сухим чистым воздухом до полного удаления запаха растворителя. Качество очистки должно быть проконтролировано протиркой контролируемой поверхности чистой белой безворсовой тканью с последующим ее осмотром.

Окончательную операцию подготовки - осушку поверхности изделий и полостей возможных сквозных дефектов от влаги и других жидких сред - следует проводить непосредственно перед контролем герметичности. После осушки в целях сохранения чистоты изделий работы следует проводить в чистой спецодежде (халате или спецовке) и в перчатках из бельевой ткани. В качестве нагревательных средств следует использовать электропечи, индукторы, калориферы, установки, стенды для пропаривания и т.п. Для нагрева можно использовать метод электросопротивления с применением переменного или постоянного тока.
При осуществлении осушки без вакуумирования длительность выдержки при требуемой температуре должна быть не менее 5 мин.

2. Контроль герметичности гелиевыми течеискателями

Пороговая чувствительность течеискателей характеризуется минимальным потоком пробного вещества, который течеискатель может зарегистрировать. Пороговая чувствительность гелиевых течеискателей должна быть не менее 1,3•10-10 м3* Па/с (1•10-6 л×мкм рт.ст./с). Пороговая чувствительность способа контроля характеризуется минимальным потоком или количеством пробного вещества, который фиксируется в схеме проведения контроля.

Сущность способа гелиевой или вакуумной камеры заключается в том, что контролируемое изделие помещается в герметичную металлическую камеру. К камере или изделию подсоединяется через систему вспомогательной откачки течеискатель, после чего в камеру (способ гелиевой камеры) или в изделие (способ вакуумной камеры) подается под давлением гелий. При наличии течи гелий в результате перепада давлений поступает в вакуумируемый объем, соединенный с течеискателем.

 Схема контроля способом вакуумной камеры приведена на Рис.1.

Рис. 1. Схема установки для контроля способом вакуумной камеры
1 - гелиевый течеискатель, 2 - натекатель, 3 - баллон с аргоном,4  - камера, 5 - изделие, 6 - мановакуумметр,
7 - редуктор, 8 - баллон с гелием, 9 - вакуумный насос, 10 - вакуумный клапан,
11 - калиброванная течь

 

3. Контроль герметичности галоидными течеискателями. Способ галоидного атмосферного щупа

Настройку течеискателей, определение и проверку пороговой чувствительности галоидных течеискателей следует проводить по калиброванным галоидным течам в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации прибора завода-изготовителя.

Сущность способа галоидного щупа заключается в том, что испытываемое изделие, предварительно отвакуумированное, наполняется хладоном или смесью хладона с воздухом до давления выше атмосферного. В результате перепада давлений хладон проникает через имеющуюся неплотность и улавливается щупом течеискателя, соединенным электрическим кабелем с измерительным блоком течеискателя. Схема установки для контроля способом галоидного щупа приведена на рис. 5.

Рис. 5. Схема установки для контроля способом галоидного щупа:

1 - баллон с фреоном; 2 - редуктор; 3 - вакуумный насос; 4 - мановакуумметр; 5 - клапан; 6 - изделие;
7 - измерительный блок течеискателя; 8 - выносной щуп течеискателя

Установка для нагнетания хладона в контролируемое изделие должна быть проверена на герметичность галоидным течеискателем при давлении насыщенных паров хладона при температуре испытаний.

Порядок проведения контроля:

- после глушения отверстий и фланцевых выходов проходными и глухими заглушками изделие откачивается до остаточного давления не выше 700 - 1400 Па (5 - 10 мм рт. ст.);

- перекрытием клапана вакуумный насос отключается и хладон подается в изделие до необходимого при испытании избыточного давления;

- в случае невозможности предварительной откачки трубопроводов допускается вытеснение воздуха хладоном с фиксацией наличия хладона на удаленном конце трубопровода. Далее хладон нагнетается в трубопровод для обеспечения концентрации хладона в трубопроводе не менее 50%;

- для изделий камерного типа допускается нагнетание хладона без откачки изделия при условии обеспечения концентрации хладона в изделии не менее 50%;

- контроль осуществляется перемещением выносного щупа по поверхности изделия с постоянной скоростью;

- при движении щуп должен находиться на минимально возможном расстоянии от поверхности. Удаление щупа от контролируемой поверхности на 5 мм снижает выявляемость дефектов в 10 - 15 раз;

- контроль следует начинать с верхних участков изделия с постепенным переходом к нижним.

4. Контроль герметичности пузырьковым методом

 Пневматический способ надувом воздуха. Сущность способа заключается в том, что контролируемое изделие заполняется пробным газом под избыточным давлением. На наружную поверхность изделия наносится пенообразующий состав. Пробный газ в местах течей вызывает образование пузырей в пенообразующем составе (пузыри или разрывы мыльной пленки при применении мыльной эмульсии; пенные коконы или разрывы пленки при применении полимерного состава).

Порядок проведения контроля: в контролируемом изделии создается требуемое избыточное давление пробного газа; мягкой волосяной кистью или краскораспылителем на контролируемую поверхность изделия наносится пенообразующий состав и осуществляется визуальное наблюдение.

Пневмогидравлический аквариумный способ. Сущность способа заключается в том, что изделие, которое заполнено газом под избыточным давлением, погружают в жидкость. Газ, выходящий в местах течей из изделия, вызывает образование пузырей в жидкости.

Контроль осуществляется в такой последовательности: контролируемое изделие помещается в емкость; в изделии создается испытательное давление пробного газа; в емкость заливается жидкость до уровня не менее 100 - 150 мм над контролируемой поверхностью изделия.

Признаком течи в изделии является образование всплывающих к поверхности жидкости пузырьков воздуха, периодически образующихся на определенном участке поверхности изделия, или строчки пузырьков.

 Пузырьковый вакуумный способ. Сущность способа заключается в том, что перед установкой вакуумной камеры контролируемый участок конструкции смачивается пенообразующим составом, в камере создается вакуум. В местах течей образуются пузыри, коконы или разрывы пленки, видимые через прозрачный верх камеры.
Для обеспечения полного контроля всего сварного соединения вакуум-камеру устанавливают так, чтобы она не менее чем на 100 мм перекрывала предыдущий проконтролированный участок шва. Вакуум-камера может иметь различную форму в зависимости от конструкции контролируемого изделия и вида сварного соединения. Для стыковых сварных соединений листовых конструкций изготавливаются плоские камеры, для угловых швов - угловые, для контроля кольцевых швов трубопроводов могут быть изготовлены кольцевые камеры.

Контроль осуществляется в последовательности: на контролируемый участок незамкнутой конструкции наносится пенообразующий состав; на контролируемый участок устанавливается вакуумная камера; в вакуумной камере создается давление 2,5 - 3•10 4 Па (180 - 200 мм рт. ст.); время с момента нанесения состава до момента осмотра не должно превышать 10 мин; визуальный осмотр контролируемого участка осуществляется через прозрачный верх камеры.

 

5. Контроль герметичности манометрическим методом (по падению давления)

Для осуществления контроля манометрическим методом изделие заполняют пробным газом под давлением выше атмосферного и выдерживают в течение определенного времени. Давление и время опрессовки устанавливаются техническими условиями на изделие или конструкторской (проектной) документацией.

Изделие считают герметичным, если падение давления пробного газа во время выдержки под давлением не превысит норм, установленных техническими условиями или конструкторской (проектной) документацией.

Задание

1. Испытайте на герметичность несколькими способами предложенную вам сварочную конструкцию

Отчёт по практической работе должен содержать: цель работы, краткое изложение теоретического материала, ответы на задания к практической части работы и выводы.