Оборудование и материалы

1.Набор собранных под сварку стыковых и тавровых соединений с подготовкой кромок.

2.Набор сварных стыковых и тавровых соединений, выполненных разными способами сварки и имеющих различные поверхностные дефекты.

3.Измеритель для контроля высоты усиления и катета шва, на­
бор шаблонов для контроля размеров шва, щупы для замера зазоров при сборке деталей, угломер для измерения угла разделки кромок, угломер для контроля кромок деталей, измерительная металлическая линейка, штангенциркуль.

4.Лупа с пяти - или десятикратным увеличением.

5.Руководящие технические документы (ГОСТы и ОСТы по методике контроля сварных соединений и по основным типам и конструк­тивным элементам сварных швов [ 1,3,4 ].

              Порядок выполнения работы

I. Определение качества сборки под сварку стыкового и тавро­вого соединений:

проверить чистоту свариваемых кромок;

вычертить эскизы подготовки кромок и указать ширину защищаемой поверхности;

 при помощи штангенциркуля, щупов, угломеров и других приспособлений произвести замеры толщины металла, угла скоса кромок, зазора притупления, величины превышения поверхности одной кромки над другой, угла установки листов таврового соединения (рис. 1-6). Результаты проведенных замеров занести в табл. 1;

из ГОСТ  5264-80 и  ГОСТ 11533-80, ГОСТ 14771-76  [1,3,4] выбрать для данной толщины металла и типа шва рекомендуемые размеры конструктивных элементов и допуски на них.

Результаты проведенных замеров необходимо сравнить с требованиями ГОСТов [ 1,3,4 ]. Сделать выводы о качестве сборки листов под сварку.

2.  Определение дефектов шва внешним осмотром:
по внешнему виду шва определить вид сварки;

 путем внимательного визуального осмотра обнаружить имеющиеся поверхностные дефекты, рассмотреть их через лупу и замерить величину. Результаты внешнего осмотра занести в табл.     2. Указать причину появления дефектов и возможные способы исправления дефекта.

3. Определение формы и размеров выполненных стыковых и угловых швов:

3.1.нарисовать эскизы выполненных швов представленных образцов;

3.2.используя примеры, приведенные на рисунках (1-6), при помощи линейки, шаблонов и других, приспособлений произвести замеры конструктивных элементов шва (ширина шва, высота усиления, ка­тет шва и др.). Данные замеров занести в табл. 3;

3.3.выбрать из ГОСТов  [1,3,4]  аналогичные рекомендуемые размеры швов и путем сравнения их с полученными, путем замеров сделать выводы о качестве выполненных швов;

3.4.указать причину выявленных отклонений и возможные способы их исправления.

 

Отчёт

по лабораторной работе «Контроль качества сварки соединений внешним осмотром и измерениями»

 

1. Цель работы
2. Перечень используемых в лабораторной работе материалов и документов.
3. Таблицы с опытными данными (табл. 1-4).
4. Общие выводы по работе.

 

 

Контроль качества сборки под сварку стыкового соединения с подготовкой кромок - привести эскизы собранных под сварку соединений (Табл.1):

 

                                                                            Таблица 1                                      

Вид соединения	Размеры подготовки кромок	Толщина металла, мм	Угол скоса кромок, град.	Зазор, мм	Величина притупления кромок,,мм	Превышение поверх. кромок,мм
	Полученные замерами   Рекомендуемые ГОСТом

Заключение о качестве сборки листов под сварку:__________________________________________________

___________________________________________________

Определение дефектов шва внешним осмотром - привести эскиз сварного шва с указанием мест дефектов (Табл.2):                                                                                               

                                                                                 

                                                                                  Таблица 2

Вид дефекта	Размер дефекта	Возможные причины образования дефектов	Возможный способ исправления дефектов
1. 2. 3. 4.

Выводы о качестве шва: ___________________________________________

Контроль формы и размеров готовых стыковых и угловых швов, привести эскиз сварного шва(Табл.3):                                                                                                     Таблица3

ВВид соеди-нения	РРазмеры шва	ТТолщина ме-талла, мм	ДДлина шва, мм	ВВысота усиле-ния шва, мм	ШШирина шва, мм	ШШирина шва обратной подварки,мм	ВВысота шва обратной подварки, мм	Катет  шва, мм	Примечание
	ППолученные замерами Рекомендуемые ГОСтом

Выводы о качестве шва: _________________________________________

 

 

При обнаружении отклонений форм и размеров сварных швов от требований ГОСТа в Табл.4 указать причины и способы их  исправления.

                                                                                            Таблица 4

Отклонения формы и размеров сварных швов от требований ГОСТа	Причина отклонения	Способы исправления	Примечание
1.   2.   3.

 

Выводы по работе:________________________________

 

__________________________________________________________

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ ШВОВ РЕНТГЕНО И ГАММАГРАФИРОВАНИЕМ.

Цель работы. Ознакомление с методикой контроля сварных швов

рентгено- и гаммаграфированием, приобретение практических навы­ков по оценке- качества швов по снимкам

.

Задание

1.Изучить принцип работы к конструкции рентгено- и гамма-установок.

2. Освоить порядок выполнения работы,

3. Получить опытные данные, 4. Составить отчет о работе.

 

Основные сведения

Наличие дефектов в сварном шве или в околошовной зоне снижает механические свойства сварных соединений, может вызвать образование сквозных трещин при эксплуатации судна и даже разрушение конструкций. Для выявления внутренних дефектов применяются мето­ды радиографического контроля - просвечивание рентгено- или гамма-лучами.

Рентгеновские лучи являются разновидностью электромагнитных колебаний, которые получаются в рентгеновских электронных труб­ках.

    Устройство и принцип действия промышленных рентгеновских тру­бок было пройдено студентами в курсе «Физика».

    Применение рентгеновских лучей для просвечивания сварных швов основано на свойстве этих лучей «проникать» через непрозрачные тела, ослаблять свою интенсивность и воздействовать на фотопленку, заключённую в специальной кассете.

 

   При наличии дефектов в шве рентгеновские лучи ослабляются не­одинаково и на проявленной пленке появляются места с различной затемнённостью. По наличию на пленке затемненных мест судят о характере и размерах дефектов.

    Рентгеноконтроль позволяет выявить следующие дефекты: трещины, не провары, шлаковые включения и газовые поры.

   В качестве оборудования для контроля сварных швов применяются рентгеновские промышленные аппараты различных типов (РУП-120--5-1 и другие).

   Просвечивание материалов производится на специальную рентгеновскую пленку. Для укладки пленки применяется кассеты различных размеров (обычно 300x60 мм), непроницаемые для обычных световых лучей. Некоторые типы пленок укладываются между двумя усилительнымиэкранами, сокращающими время получения снимка (экспозицию) в 8-25 раз. Для прекращения дальнейшего прохождения лучей под пленку подкладывается экран. Для крепления кассет на просвечивае­мых деталях применяются различного вида кассетодержатели. Креп­ление кассет во внутренних плоскостях труб может производиться при помощи пружинных распорок. С наружной стороны трубы крепление их может производиться матерчатыми тесемками или приспособ­лениями. Иногда крепление кассет производится при помощи изоля­ционной ленты, пластилина и т.д.              На судостроительных и судоремонтных заводах контроль сварных швов рентгеновскими лучами ис­пользуется мало из-за громоздкости аппаратуры. Поэтому более час­то применяют контроль гамма-лучами искусственных радиоактивных изотопов. Гамма-лучи представляют собой разновидность электро­магнитных излучений. В качестве источников гамма-лучей для просвечивания могут применяться, как естественные радиоактивные вещества (уран, радий, торий), так и искусственные радиоактивные изотопы.

 В настоящее время наибольшее применение для просвечивания имеют искусственные изотопы Кобальт-60, Цезий-137, Тулий-170, Иридий-192.

Техника просвечивания гамма-лучами аналогична технике просвечивания рентгеновскими лучами.

Для оценки величины дефекта на поверхность детали, обращенную к источнику лучей или рядом с ней, укладывают эталон чувствительности (дефектомер), который представляет из себя пластину из того же материала, что и просвечиваемая деталь с надрезамн - канавками равной глубины. Такие дефектомеры изготавливаются из материала разной толщины в зависимости от толщины просвечиваемого металла.

  Для обозначения снимков используются маркировочные знаки в виде цифр, которые одновременно снимаются на пленку. Материал их должен быть такой, чтобы поглощение рентгеновских лучей было бо­лее сильным, чем в просвечиваемой детали, а на пленке получались хорошо различимые знаки. Обычно для этой цели применяются медь или сплавы свинца.

   При осмотре пленок определяется характер, размеры и количество дефектов. Определение глубины залегания дефекта, обнаруженного на снимке, производится сравнением степени почернения дефектного мес­та с почернением канавок дефектомера. Если на снимке сварного шва виден дефект, степень потемнения которого одинакова с потемнением канавки дефектомера глубиной 5 мм, это значит, что глубина непровара равна 5 мм.

   При составлении заключения для сокращенного обозначения вида дефекта согласно ГОСТ  - 7512-75 применяются следующие знаки: П-газовые поры; Ш-шлаковые включения; Е-непровары; НС-непровар сплошной; Тп-трещины поперечные; Тпр-трещины продольные; Тр-трещины радиальные.

   По характеру распределения дефекты объединяются в следующие группы:

А - отдельные дефекты; Б - цепочка дефектов; В - скопление де­фектов.

При составлении заключения по рентгеновскому снимку нужно руко­водствоваться следующим:

для отдельных дефектов (группа А) нужно указать их число на всей длине снимка;

для цепочек и скоплений дефектов (группа Б и В) нужно указать протяженность участка шва в миллиметрах между крайними дефектами, образующими цепочку или скопление; в  конце заключения нужно указать длину снимка.

    Пример заключения по рентгено - снимку: на снимке с участком шва длиной 80 мм выявлены: цепочка пор размером 1 мм, протяженностью 25 мм, 4 шлаковых включения по 3 мм и две поперечные трещины по 5 мм.

В заключении по снимку указывается: "ПБ-1-25, ША-3-4, Тп-5-2, Н-0 длина снимка 80мм.

 

Оценка качества сварных швов их просвечиванием производится по трехбальной системе, согласно Морскому Регистру РФ. Правила классификации и постройки морских судов [ 6 ], которая приведена в Табл.5.

Оценка качества сварного шва по трехбальной системе Морского Регистра РФ.

                                                                                                                                      

                                                                         Таблица 5

 

ООценочный балл	Состояние шва	Заключение
3	В сварном шве нет дефектов или есть отдельные газовые включения размером до 0,1 тол­щины шва, но не более 2 мм; отдельные шла­ковые включения протяженностью до 0,3 толщины шва, но не более 3 ми и площадью каждое не более 5 мм (не более одного де­фекта на 100 мм шва)	Сварное сое­динение счи­тается годным (хорошее ка­чество)
2	В сварном шве нет трещин, не проваров и свищей, однако есть отдельные газовые включе­ния размером до 0,1 толщины шва, но не бо­лее 2 мм; отдельные шлаковые включения, протяженностью каждое до 0,3 толщины шва. но не более 5 мм и площадью до 15 мм2. Количество отдельных газовых и шлаковых включений на 100 мм длины шва - не более двух при предельных размерах дефектов и н более трех, если дефекты меньше предельно допустимых. Суммарная протяженность дефектов не должна превышать 10 % длины участ­ка шва, проконтролированного посредством снимка	Сварное сое­динение до­пускается к приемке (удовлетвори­тельное ка­чество}
1	В сварном шве имеется хотя бы один из следующих дефектов: трещины, непровары, сви­щи любых размеров, газовые и шлаковые включения в виде сплошных цепочек, коли­чество и суммарная протяженность которых выше норм, установленных для балла 2	Сварное сое­динение под­лежит исправ­лению: дефектные  участки вырубить, за­варить вновь и повторно просветить

 

Количество ( n ) рентгено- или гамма-снимков, которое должно быть сделано по сварным швам корпуса судна, определяется в зависимости от общей длины стыковых сварных швов конструкций [ 3 ] по выражению:

           

 

где     - количество рентгеноснимков;

 - общая длина сварных швов, м (рис. 7);

 0,5 - длина рентгеноснимка, м;

 - процентное отношение испытываемой длины сварных швов к общей их длине

 

.

       Рис.7. График для определения коэффициента ƞ .

 

Длина стыковых сварных швов определяется по чертежу растяжки наружной обшивки.

Общее количество снимков, определенное по выше указанной формуле распределяется между конструкциями корпуса судна в соотношении, указанном в табл. 6.

 

 

              Таблица 6

Место испытания	Количество снимков в процентном соотношении от их общего количества
Расчетная палуба (настил) Обшивка днища, включая скуловой пояс Бортовая обшивка Комингсы люков и карлингсы расчетной палубы Комингсы люков и карлингсы второй палубы Обшивка непроницаемых переборок Ахтерштевень Прочие места корпуса судна, подвергающиеся большим нагрузкам	20х) 20х) 10х) 10   20   10 10 5

х) – Из общего числа снимков 2/3 делается на стыках и 1/3 на продольных швах (пазах).

 

Контрольные вопросы:

1. Как устроены рентгено- и гамма-установки?
2. Назовите свойства ренгеновских и гама- лучей?
3. Какие вещества используются при гаммаграфировании?
4. Каково назначение эталонов чувствительности?
5. Что указывает на наличие дефектов в сварных швах?