Фактора «Сварочные материалы» при сварке трубопроводов

Из диаграммы, представленной на рисунке 4.3, видно, что в структуре дефектности по причинам фактора «Сварочные материалы» преобладают дефекты – поры и их скопления – 1,6; шлаковые включения – 1,4 на участок контроля. В отличие от фактора «Подготовка и сборка» непровары, дефекты формы шва и прочие дефекты здесь довольно редки – от одного до двух на 10 участков контроля. Установлено, что структура образующейся дефектности при разных отрицательных параметрах фактора отличается незначительно и имеет общие закономерности, позволяющие при сварке конкретных типоразмеров сварных соединений, способов сварки, свариваемых материалов и условий сварки (БС) использовать их для повышения качества сварных соединений в каждом конкретном случае.

Результаты исследования причин образования дефектности по фактору «Сварочные материалы» представлены в таблице 4.8. Видно, что доминирующими причинами, генерирующими 59,8% дефектов сварочных материалов, являются их сварочно-технологические свойства и адгезия (прочность) покрытия электродов и проволоки. Отсюда следует вывод о важности правильного выбора сварочных материалов при сварке конкретных марок сталей и их сплавов. Однако и другие параметры фактора также в определенной мере, а в общей сложности в 40,8% случаях могут генерировать брак сварных соединений.

Полученные данные также дают возможность определить общий удельный вес влияния фактора «Сварочные материалы» на уровень качества сварных соединений конкретных типоразмеров в разрезе способов сварки, марок свариваемых материалов и условий сварочного процесса. Этот важный вывод позволяет по каждой БС стыков до начала их изготовления, или в оперативном режиме принимать обоснованные решения по повышению уровня качества сварочных материалов, что автоматически повышает и выходной уровень качества изготавливаемых сварных соединений.

В таблице 4.9 представлены результаты исследования удельного веса влияния сварочных материалов на уровень качества сварных соединений технологических трубопроводов различных типоразмеров при сварке разными способами сварки.

 

 

Таблица 4.8 – Причины дефектности сварных соединений технологических

трубопроводов по фактору «Сварочные материалы»

Способ сварки	Диаметр, мм	Толщина, мм	Марка стали	Сварено стыков, шт.	Забраковано всего (шт.) / процент брака	Забраковано (шт.) / удельный вес причины брака в процентах
Всего по фактору	Сварочно-технологические свойства	Условия хранения	Адгезия покрытия	Внешний вид	Прочие
РДС		2,5	09Г2		61/4,9	14/23,0	5/35,7	2/14,3	3/21,4	2/14,3	2/14,3
РДС+СО2+Аr		4,0	20Х		73/5,8	16/21,9	7/43,8	3/18,8	3/18,8	2/12,5	1/6,3
РАДС		4,0	14ХГС		360/6,3	76/21,1	28/36,8	11/14,5	18/23,7	10/13,2	9/11,8
РДС+СО2+Аr		6,0	20Х		290/6,7	71/24,5	24/33,8	9/12,7	15/21,1	12/16,9	11/15,5
РДС		6,0	14ХГС		215/7,7	57/26,5	21/36,8	8/14,0	12/21,1	9/15,8	7/12,3
РАДС		10,0	14ХГС		235/8,1	56/23,8	22/39,3	7/12,5	12/21,4	8/14,3	7/12,5
РДС		10,0	20Х		132/8,8	27/20,5	11/40,7	3/11,1	7/25,9	4/14,8	2/7,4
РДС		14,0	14ХГС		167/9,3	34/20,4	13/38,2	4/11,8	9/26,5	5/14,7	3/8,8
Итого		1533/7,2	351/ 22,9	131/37,3	47/13,4	79/22,5	52/14,8	42/12,0

 

 

 

Таблица 4.9 – Влияние сварочных материалов на уровень качества сварных соединений технологических трубопроводов

Способ сварки	Диаметр трубопровода, мм	Толщина стали, мм	Марка стали	Сварено стыков, шт.	Забраковано стыков, всего, шт.	Уровень качества, %	Забраковано стыков по фактору, всего, шт.	Удельный вес фактора, %
РДС		2,5	09Г2			95,1		23,0
РДС+СО2+Аr		4,0	09Г2			90,7		21,9
РАДС		4,0	14ХГС			92,3		21,1
РДС+СО2+Аr		6,0	14ХГС			93,7		24,5
РДС		6,0	14ХГС			91,2		26,5
РАДС		10,0	20Х			94,3		23,8
РДС		10,0	20Х			93,3		20,5
РДС		14,0	20Х			91,2		20,4
Итого			92,7		22,9

 

 

4.3 Исследование влияния сварочного оборудования на образование дефектности сварных соединений

Сварочное оборудование (СО) является одним из доминирующих факторов в формировании качества конечного продукта – сварного соединения. От правильного выбора и качества сварочного и вспомогательного оборудования в значительной степени зависит и качество изготавливающихся сварных соединений. Поэтому исследование и определение удельного веса его влияния на формирование качества, причин образования дефектности из-за этого фактора представляется важной задачей.

Сварочное оборудование принято разделять в соответствии с назначением на следующие основные виды:

– оборудование для дуговой сварки;

– оборудование для газовой сварки;

– оборудование для контактной сварки;

– оборудование для сварки полимерных материалов.

Во вспомогательное оборудование входят инструменты для подготовки свариваемых поверхностей, сушильные печи, термопеналы, подогреватели, струбцины, центраторы, вращатели, манипуляторы, измерительные и регистрирующие приборы и т.д.

Для учета требований, предъявляемых к определенным видам сварки, разработаны технологические регламенты (ТР) проведения аттестации сварочного оборудования, которые должны учитывать:

– особенности технологического процесса сварки и соответствия его технологической карте выполнения сварочных работ;

– соответствие области аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства и области применения подлежащего аттестации сварочного оборудования;

– сведения о проведенных профилактических работах, контрольных проверках, техническом обслуживании, ремонте и диагностировании, выполненных специализированными центрами.

Аттестация сварочного оборудования проводится путем установления соответствия фактических параметров оборудования с параметрами, приведенными в паспорте организации-изготовителя, а также проверке качества контрольных сварных соединений (КСС) при проведении практических испытаний в соответствии с требованиями нормативной документации, используемой при проведении сварочных работ.

Практические испытания сварочного оборудования заключаются в оценке показателей его сварочных свойств и проводятся на КСС для определенного вида сварки, с оценкой качества сварки методами неразрушающего контроля.

Данные по условиям эксплуатации сварочного оборудования должны содержать:

– характеристики внешней среды (открытые или закрытые помещения);

– вид (способ) сварки (наплавки);

– технологические карты на выполняемые сварные соединения и наличие аттестованного обслуживающего персонала;

– номенклатуру свариваемых изделий (диапазон толщин, диаметров, марок сталей, применяемые сварочные материалы);

– сведения об аттестации производства на право изготовления сварочного оборудования.

Выполненные нами исследования показали, что несмотря на большое разнообразие номенклатуры сварочного и вспомогательного оборудования, его параметры состояния качества можно идентифицировать, см. табл. 4.10.

 

Таблица 4.10 – Основные параметры состояния фактора

«Сварочное оборудование»

Наименование фактора	№ параметра	Факторные параметры
Сварочное оборудование	1.1.	Измерительные приборы
1.2.	Оснастка
1.3.	Состояние контактов
1.4.	Стабильность напряжения
1.5	Стабильность тока

 

В таблице 4.11 представлены данные результатов исследований дефектности, генерируемой по причинам некачественного сварочного оборудования. Как и в предыдущем разделе, связи причин с количеством дефектов не выявлено. Однако и в этом случае легко просматривается важная статистическая связь структуры образуемой дефектности с ее причиной.

 

Таблица 4.11 – Дефектность, выявленная по причинам фактора «Сварочное оборудование»

Способ сварки	Сварено стыков, шт.	Проконтролировано участков L =300мм, шт.	Выявлено дефектов, шт.
Поры и их скопления	Шлаковые включения	Непровары	Дефекты формы шва	Прочие
РДС
РДС+СО2
РДС+СО2+Аr
РАДС
Итого

 

Так, согласно формулы дефектности базовой совокупности (2.9) и формулы (4.3) структура дефектности по причинам фактора «Сварочное оборудование» выглядит следующим образом:

 

ПО₁ = П(0,8) + Ш(0,6) + Н(0,6) + Фш(0,5) + Пр(0,2);

ПО₂ = П(0,9) + Ш(0,8) + Н(0,6) + Фш(0,5) + Пр(0,3);

ПО₃ = П(0,7) + Ш(0,7) + Н(0,5) + Фш(0,4) + Пр(0,2);

ПО₄ = П(0,7) + Ш(0,7) + Н(0,4) + Фш(0,4) + Пр(0,3);

ПО₅ = П(0,8) + Ш(0,6) + Н(0,5) + Фш(0,5) + Пр(0,3);

Ф_СО = П(0,8) + Ш(0,7) + Н(0,5) + Фш(0,5) + Пр(0,3),

где ПО₁ – измерительные приборы;

ПО₂ – оснастка;

ПО₃ – состояние контактов;

ПО₄ – стабильность напряжения;

ПО₅ – стабильность тока;

Ф_СО – структура дефектности по фактору.

Таким образом, установлено, что каждый отрицательный параметр исследуемого фактора является причиной уникальной, только ему присущей структуры дефектности, см. рис. 4.4.

Из диаграммы, представленной на рисунке 4.4, видно, что в структуре дефектности по причинам фактора «Сварочное оборудование» явного преобладания тех или иных дефектов нет, хотя присутствуют основные технологические дефекты – поры и их скопления – 0,8; шлаковые включения – 0,7;

 

Д_шт/уч

1,6
1,4
1,2
1,0
		П
0,8				Ш
0,6				Н		Фш
0,4						Пр
0,2						Дефекты

Рисунок 4.4 – Структура дефектности, образующаяся по причинам