Выполнение сварочных работ: материалы, контроль, ТБ

Вопрос «при выполнении сварочных работ используют что?» на самом деле распадается на несколько групп. Сварочные материалы — это всё, что участвует в образовании и защите шва.

Электроды (ручная дуговая сварка)

Покрытый электрод — это металлический стержень с обмазкой. Стержень даёт присадочный металл, а обмазка при горении создаёт газовую и шлаковую защиту ванны от воздуха. Электроды различают по типу покрытия (рутиловые проще для новичка, основные дают более прочный, но капризный шов) и по марке под конкретный металл.

Сварочная проволока (полуавтомат)

Сплошная проволока варится в защитном газе, порошковая (флюсовая) — без газа, защиту даёт флюс внутри. Диаметр подбирают под толщину металла и ток.

Защитные газы

Углекислота и смеси (MAG) для углеродистых сталей, аргон (MIG/TIG) для нержавейки, алюминия и цветных металлов. Газ вытесняет воздух из зоны сварки.

Присадочные прутки (аргон)

Для TIG-сварки присадку подают отдельным прутком под конкретный сплав.

Помимо расходников, при выполнении сварочных работ используют оборудование и оснастку, без которой качественный шов невозможен.

• Источник тока — инвертор, полуавтомат или аргонодуговой аппарат. Его устройство и выбор разобраны в статье про принцип работы сварочного аппарата.
• Зачистной инструмент — болгарка с зачистными и отрезными кругами, металлическая щётка, молоток для отбивки шлака.
• Оснастка для фиксации — струбцины, магнитные угольники, кондукторы. Геометрия держится на них.
• Измерительный инструмент — рулетка, угольник, уровень, шаблоны сварщика для замера катета шва.
• СИЗ — маска, краги, костюм, респиратор.

Контроль качества — обязательная часть выполнения сварочных работ на ответственных конструкциях. Методы делят на разрушающие (испытание образцов до разрушения) и неразрушающие (проверка без повреждения изделия). На объектах применяют в основном неразрушающие.

ВИК — визуально-измерительный контроль

Базовый и обязательный метод. Сварщик и контролёр осматривают шов глазом и измерительным инструментом: ищут трещины, подрезы, наплывы, проверяют катет, ширину и высоту шва шаблонами. ВИК проходят все швы перед другими методами.

УЗК — ультразвуковой контроль

Ультразвуковая волна проходит сквозь металл и отражается от внутренних дефектов (непроваров, трещин, включений). Прибор показывает их положение и размер. Главный метод для толстостенных конструкций и трубопроводов — выявляет скрытые дефекты, не повреждая изделие.

РК (РГК) — радиографический контроль

Просвечивание шва рентгеновским или гамма-излучением с фиксацией на плёнку или детектор. Даёт наглядную «фотографию» внутренних дефектов. Применяют на ответственных стыках, особенно трубопроводов.

Капиллярный и магнитопорошковый

Выявляют поверхностные и подповерхностные трещины. Капиллярный — проникающими жидкостями, магнитопорошковый — по искажению магнитного поля.

Чтобы понимать, зачем нужен контроль, полезно знать, что именно он выявляет. Дефекты сварных швов делят на наружные (видны при ВИК) и внутренние (только приборами).

Наружные дефекты

Трещины — самый опасный дефект, недопустим в любом виде. Подрез — канавка вдоль шва в основном металле, ослабляет сечение. Наплыв — натёкший металл без сплавления с кромкой. Незаваренный кратер, неравномерный катет, чешуйчатость — всё это видно глазом и измеряется шаблоном сварщика.

Внутренние дефекты

Непровар — самый частый скрытый дефект: металл шва не сплавился с кромкой или корнем, шов держит нагрузку лишь частично. Поры — газовые пузыри внутри шва. Шлаковые включения — невышедший шлак между проходами. Прожог — сквозное проплавление на тонком металле. Эти дефекты невидимы снаружи и выявляются только УЗК или радиографией — поэтому ответственные швы и проверяют приборно.

Техника безопасности — не формальность: сварка совмещает электрический ток, излучение дуги, раскалённый металл, аэрозоль и риск пожара. На этапе выполнения соблюдают несколько групп правил.

Электробезопасность

Корпус аппарата заземляют, изоляцию кабелей проверяют перед работой. В сырых, стеснённых и металлических ёмкостях риск поражения током резко выше — там работают с пониженным напряжением, на диэлектрическом коврике, с напарником-наблюдателем.

Защита от излучения и брызг

Маска со светофильтром, спецодежда без открытых участков кожи, ограждение зоны сварки ширмами, чтобы дуга не слепила окружающих.

Пожарная безопасность

Площадку очищают от горючего на несколько метров, рядом держат огнетушитель. Сварка и резка — огневые работы: на действующих объектах их ведут по наряду-допуску, а место осматривают на тлеющие очаги ещё несколько часов после окончания.

Вентиляция

В помещении — местная вытяжка или принудительная вентиляция, особенно при сварке нержавейки и оцинковки, где аэрозоль токсичнее.