Кольорова дефектоскопія зварних швів: особливості і опис

Якість зварювальних робіт визначається тим, наскільки міцним вийшов шов. При цьому контроль з'єднання повинен бути неруйнівним, що змушує майстрів після завершення операції звертатися до спеціальним методам перевірки. В деяких випадках допускається і зовнішній огляд без приладів, але у випадку з відповідальними конструкціями візуальним контролем не можна обмежуватися. Його може доповнити кольорова дефектоскопія зварних швів – один з найбільш ефективних, зручних і достовірних методів аналізу подібних сполук.

Особливості методу перевірки

Даний спосіб перевірки зварних швів відноситься до капілярним, але орієнтується виключно на зовнішню дефектовку. Тобто з його допомогою можна перевірити внутрішню структуру зони з'єднання, на відміну, наприклад, від ультразвукової дефектоскопії. Зазвичай такий перевірці піддаються метали, схильні до утворення тріщин. Крім того, кольоровий контроль дозволяє ефективно виявляти виходять на поверхню неоднорідності. Що стосується принципу перевірки, то він базується на чутливості металів до взаємодії з дефектоскопическими кольоровими матеріалами. Всупереч поширеній думці аналіз в якості контрольованих відомостей використовують не характеристики поверхні заготовки, а зміни, спровоковані шляхом подразнення структури хімічними речовинами. На процесах хімічного впливу і грунтується метод кольорової дефектоскопії, який дозволяє обробляти інформацію про зміни і на виході надавати дані про виявлені недоліки металу.


Сам метод як такий рідко використовується один. Зазвичай його застосовують у загальному комплексі перевірки – разом з ультразвуковим. Спочатку слід кольоровий аналіз, а потім ультразвукова дефектоскопія.

Застосовувані матеріали

Як вже говорилося, дефектоскопія не обходиться без застосування спеціальних хімічних речовин. Стандартний набір для кольорової дефектоскопії включає в себе три типи компонентів: індикаторний пенетрант, очисник і проявник. Тобто контроль кольорової чутливості буде активізований за рахунок трьохетапної обробки робочої зони. На кожній стадії застосовуються спеціальні матеріали. Пенетранти – це, по суті, фарбувальні речовини, які можуть бути представлені в різних видах. Застосовуються також і порошкові засоби, але для їх використання повинні вводитися додаткові операції термічного впливу або змішування з рідинами. Відповідні конкретного металу пенетранти для кольорової дефектоскопії підбираються на основі декількох експлуатаційних властивостей. Враховується, зокрема, вогнестійкість, екологічність і токсичність, виключення необхідності подальшої зачистки і т. д.

Вимоги до місця проведення контролю

Проводити операцію дефектоскопії можна тільки в спеціально підготовленому приміщенні. Важливо враховувати вимоги до комунікаційного оснащення місця, до характеристик повітря, технічного забезпечення і т. д. Приміщення має провітрюватися, не мати джерел відкритого полум'я або інтенсивного нагріву. Освітлення повинно бути загальним і місцевим, наближені до місця операції світильники повинні мати захист від теплового впливу.
Слід спочатку подбати і про створення оптимального мікроклімату – тільки в сприятливих умовах може бути якісно проведена кольорова дефектоскопія. ГОСТ 18442-80 зокрема, вказує на те, що повітря має бути сухим і теплим – при необхідності для досягнення цих характеристик можна скористатися інфрачервоним підігрівачем, який забезпечить сушку проявника на рівні 5 °С. Технічне оснащення буде залежати від способів нанесення хімічних компонентів. Зокрема, для нанесення того ж пенетранта можуть використовуватися фарборозпилювачі, аерозольні балончики, пензлі і т. д.

Підготовка основи шва

Ділянку з'єднання також готується до операції дефектоскопії. Якщо на поверхні є виражені шорсткості або забруднення, то можна скористатися дрібнозернистим матеріалом і зробити легку обробку. Далі виконується знежирення. Для цієї задачі можна використовувати один з компонентів набору дефектоскопії, але важливо, щоб саме він забезпечував ефект знежирення, а ще краще – підвищував чутливість контролю. Не рекомендується використовувати для таких цілей гас, але можна застосовувати бензин і ацетон. Якщо ж в приміщенні відсутня вентиляція, то знежирення виконується тільки водними розчинами на основі порошкоподібних синтетичних засобів низької концентрації. Якщо планується кольорова дефектоскопія невеликий за розміром деталі, то можна застосувати і повне занурення в обезжиривающий складу. В інших випадках використовується або техніка розпилення на цільову ділянку, або нанесення ганчіркою, змоченою в розчині.

Нанесення пенетранта

В першу чергу завдається індикаторний пенетрант. Як і у випадку з знежиренням, виконувати цю процедуру можна за допомогою розпилення, занурення або обробкою пензлем – це залежить від характеристик заготовки. Причому нанесення повинно здійснюватися в кілька шарів (4-6) і так, щоб кожен попередній шар складу не встигав висохнути. Також, щоб кольорова дефектоскопія зварних швів показувала оптимально точний результат, кожен наступний шар повинен охоплювати більшу площу щодо колишнього. Пов'язано це з тим, що кожен новий шар буде розчиняти контур попереднього плями, не допускаючи різких переходів і напливів, які можуть бути сприйняті як помилкові тріщини. Якщо операція проводиться в умовах мінусової температури, то і сам пенетрант повинен мати стан близько 15 °С.

Вилучення пенетранта

Відразу після несення індикаторну плівку слід видалити, використовуючи чисту серветку або тканину, не має грубого ворсу. Попередньо матеріал треба змочити в етиловому спирті і очищати поверхню до повної ліквідації покриття. Проблеми можуть виникнути, якщо роботи ведуться на поверхні шорсткого металу – в такому випадку є сенс скористатися легкими абразивами. Далі застосовується олійно-гасова суміш. Вона покриває всю цільову площа, а потім видаляється ганчіркою або серветками. Протягом двох описаних етапів кольорова дефектоскопія повинна зберігати чистоту і сухість поверхні навколо шва. Це важливо для підтримки точності подальших контролюючих процедур.

Нанесення проявника

Як і у випадках з індикаторними шарами і очисними складами, проявник вкладається різними способами – від кисті до пульверизаторів. Головне на цьому етапі – дотримати рівномірність і монолітність формованого покриття. Тому необхідно ретельно перевіряти інструменти розпилення, сопла та інші елементи приладів, які впливають на якість доставки кошти до цільового місця. Все це в подальшому вплине на контроль кольоровий дефектоскопією, а також на якість подальших перевірочних операцій. Після нанесення проявника виконується сушіння. Її можна і не виконувати, дочекавшись полімеризації в природних умовах, але для прискорення процесу допускається застосування малопотужних точкових нагрівачів.

Огляд контрольованої зони

Коли проявник висохне, можна готуватися до його огляду, почекавши ще приблизно 30 хв. Далі контроль методом кольорової дефектоскопії передбачає використання лупи, що забезпечує мінімум 5-кратне збільшення. Якщо застосовується техніка пошарового контролю, то перевірка може виконуватися вже через 2 хвилини після обробки проявником. В процесі оцінки оператор фіксує характеристики залишеного плями – зокрема, заносить у журнал розміри контурів, форму і т. д. Головна ж задача, яку ставить кольорова дефектоскопія, полягає у виявленні дефектів поверхні, які чітко проявляють себе після завершення процедури. Виявлені можуть бути і механічні пошкодження і сліди корозійного впливу, а також тріщини з надмірними напливами.

Безпека при виконанні дефектоскопії

Вимоги до заходів безпеки обумовлені погрозами загоряння та вибуху при проведенні дефектоскопії. Тому необхідно як мінімум підготувати спецодяг, включає до складу бавовняний халат, головний убір і гумові рукавички, поверхня яких потрібно покрити тальком. На самому ділянці повинні бути в повному обсязі дотримані заходи безпеки. У ході проведення процедури не повинно бути ні відкритих джерел вогню, ні іскор. Якщо кольорова капілярна дефектоскопія виконується в регулярному порядку в одному і тому ж приміщенні, необхідно встановити відповідні таблички про заборону куріння та дотриманні заходів пожежної захисту. Ганчір'я, серветки і легкозаймисті засоби слід зберігати в вогнетривкої тарі.

Висновок

Буде неправильно розглядати даний спосіб оцінки якості зварного шва як оптимальний, вибираючи його з загального спектра інших методів. Це спеціально спрямований спосіб обстеження, який орієнтований саме на аналіз поверхні заготовки. Тобто кольорова дефектоскопія не є комплексним заходом контролю, але з відносно високою ефективністю дає інформацію про зовнішні вади. Якщо цей спосіб доповнити іншими методами дослідження внутрішньої структури шва, то можна отримати повні відомості про структуру металу. Далі вже приймається рішення про можливу корекцію виявлених дефектів. У деяких випадках проводиться вторинна зварювання – це буде залежати від кількості і значущості дефектів з точки зору впливу на міцність структури заготовки. Іноді дефектовку такого типу застосовують і для аналізу структури старих швів та з'єднань в експлуатованих конструкціях.