Прибор для измерения катета сварного шва

Сварочные работы – это целый комплекс мероприятий, который подвергается особому контролю со стороны служб дефектоскопии, целью контроля которого является предотвращение негативных последствий, вызванных некачественной сваркой стыковых соединений на трубопроводах, и других сварных конструкциях.

Существует множество методов неразрушающего контроля за проведением сварочных работ, как на этапе входного контроля, так и на этапе уже готовых сварных соединений и наплавок. Здесь можно выделить:

– метод визуального осмотра.

При этом визуальному осмотру подвергается 100% всех сварных соединений.

Шаблон сварщика – это инструмент, который предназначается для проведения визуального контроля сварных соединений.

Существует много видов шаблонов сварщика, которые отличаются друг от друга, не только констркутивными особенностями, но и выполняемыми функциями. Однако самыми распространенными являются шаблоны УШС-2, УШС-3 и УШС-4, а также УШК-1(шаблон Красовского).

1) Универсальный шаблон сварщика УШС-2, называемый, также, катетомером, предназначается для определения катетов угловых сварочных швов в диапазоне от 4 – до 14мм. УШС-2 изготавливается в соответствие с СТБ 1133-98 «Соединения сварные. Метод контроля внешним осмотром и измерениями. Общие требования». При этом, катеты сварных швов контролируют методом ступенчатого подбора соответствующего угла катета на УШС-2 от максимального до минимального зазора.

Рисунок 1. Универсальный шаблон сварщика УШС-2

Конструктивно, УШС-2 представляет собой 3 металлические пластины, соединенные между собой при помощи соединительного кольца. Каждая пластинка имеет выемки определенной величины катета, при этом, каждая из таких выемок промаркирована в соответствии с величиной радиуса катета шва. Последовательно подбирая пластинки с выемками относительно поверхностей, соединенных сварным швом производится контроль катета сварного шва. Размер катета определяется в тот момент, когда длинная сторона пластины и перемычка между катетами пластины без видимого зазора прилегают к свариваемым поверхностям, а зазор между дугой пластины и дугой сварного шва является минимальным. В случаях, когда ни одна ступень пластины размеров не совпадает со сварным швом, значение катета определяется эмпирическим путем.

2) Универсальный шаблон сварщика УШС-3 предназначается для контроля измеряемых параметров труб и трубопроводов, контроля состояния стыковых соединений торцов труб и трубопроводов, а также визуального контроля качества сварного шва при проведении сварочных работ. УШС-3 применяют, также, перед проведением сварочных работ: для контроля сварочных электродов и элементов разделки под сварной шов.

Рисунок 2. Универсальный шаблон сварщика УШС-3.

УШС-3 основной измерительный инструмент, используемый для обучения будущих специалистов в сварочных учебных центрах, он входит в список обязательного оборудования для визуального контроля, и может быть использован на любых предприятиях и организациях, на которых проводятся сварочные работы.

Используя УШС-3 можно производить следующие контрольные измерения:

– Контроль и измерение размеров сварного шва (Рисунок 3), таких, как высота и ширина шва, глубина подреза, величина западаний между валиками шва и др.

Рисунок 3. Измерения при помощи УШС-3: а – измерение высоты сварного шва и глубины подреза; б – измерение ширины сварного шва; в – измерение западаний между валиками сварных швов.

– Измерение смещения (скосов) наружных кромок деталей (Рисунок 4.)

Рисунок 4. Измерение смещения наружных кромок деталей

– Измерение зазоров в соединениях (Рисунок 5.);

Рисунок 5. Измерение зазоров в соединениях.

– Контроль углов скоса разделки (Рисунок 6.)

Рисунок 6. Контроль угла скоса разделки.

– Опеределение диаметров проволоки и сварочных электродов (используя технологические пазы на верхней стороне инструмента).

Универсальные шаблоны сварщика УШС-3 применяются как в помещениях, так и на открытом пространстве. После использования, шаблон необходимо промыть в бензине и протереть мягкой тканью. Хранение шаблона должно осуществляться в чистом, сухом помещении, при температуре от -45 до +45 o C. Если шаблон не использовался в течение года, его необходимо заново законсервировать в соответствие с требованиями ГОСТ 9.014-78. При этом, транспортировка шаблонов допускается всеми видами открытого транспорта.

3) Универсальный шаблон сварщика УШС-4 – наиболее универсальный инструмент, который предназначается для визуального контроля элементов разделки под сварной шов, электродов, углов скоса кромок, высоты валика усиления и катета углового шва, выпуклости корня шва стыкового сварного соединения, а также величины зазора между свариваемыми деталями (Рисунок 7.).

Рисунок 7. Универсальный шаблон сварщика УШС-4.

Так же как и УШС-3, УШС-4 может использоваться на любых предприятиях, на которых производятся работы со сваркой.

Принципы измерений УШС-4 схожи с УШС-3, однако, в отличие от третьей модели, в серии УШС-4 реализованы некоторые дополнительные конструктивные возможности. УШС-4, благодаря встроенному шаблону Ушерова-Маршака, внешний вид которого представлен на рисунке 8, может производить некоторые виды измерений гораздо быстрее и удобнее (Рисунок 9.).

Рисунок 8. Шаблон Ушерова-Маршака.

Рисунок 9. Измерения с использованием шаблона Ушерова-Маршака.

4) Универсальный шаблон Красовского УШК-1 – узко специализированный инструмент, который предназначается для осуществления визуального и измерительного контроля стыковых, тавровых и нахлесточных сварных соединений, а также измерения зазора между кромками свариваемых деталей.

Общий вид универсального шаблона Красовского представлен на рисунке 10.

Рисунок 10. Универсальный шаблон Красвоского УШК-1.

Порядок измерений представлен на рисунках 11 и 12.

Рисунок 11. Измерение таврового и нахлесточного сварного швов.

Рисунок 12. Измерение стыковых швов и зазоров.

Шаблон УШК-1 изготавливается по ГОСТ 15150-69 в исполнении V категории I.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что визуальный контроль при проведении сварочных работ, помимо других способов неразрушающего контроля, это неотъемлемая часть всего комплекса работ по обеспечению безопасной эксплуатации сварных конструкций, труб и трубопроводов.

В практике проведения сварочных работ (особенно с деталями ответственного назначения, например, трубами, работающими под давлением) часто требуется измерить определённые параметры сварного шва. Можно использовать и штангенциркуль, но это трудоёмко и неудобно. Гораздо целесообразнее применять специализированные измеритильные инструменты, одним из которых является универсальный шаблон сварщика УШС-3.

Краткая инструкция

Рассматриваемый измеритель выпускается согласно технических требований ГОСТ 15150. Для его изготовления применяется качественная инструментальная сталь, а все детали имеют износостойкое антикоррозионное покрытие. В результате инструменту гарантируется работоспособность и точность даже после 10000 измерительных циклов.

В УШС-3 универсальном шаблоне сварщика (см. рис. 1) используются следующие составные части:

Рис.1 – Общий вид измерительного шаблона

1. Основная измерительная панель.
2. Бегунок с изменяющейся по длине толщиной.
3. Стрелочный указатель.
4. Ось, предназначенная для поворота бегунка.

На основной измерительной панели универсального шаблона сварщика типоразмера УШС-3 выделяются следующие измерительные зоны и плоскости:

• А – установочная плоскость, которой инструмент накладывается на одну из линейных поверхностей сваренной детали с целью определения высоты и ширины шва;
• Б – установочная плоскость для измерения угла скоса кромки под сварку;
• В – подвижный указатель;
• Г – шкала для отсчёта высотных размеров шва;
• Д – шкала для определения угла скоса кромки;
• Е – шкала для отсчёта притупления и общей ширины сварного шва;
• И – шкала для определения зазора между свариваемыми элементами;
• Ж – пазы для измерения толщины металла в зоне сварки.
• К – риска-индекс на бегунке, которая предназначается для отсчёта результата по шкале Г.

На измерительной панели не допускаются вмятины и погнутости. Поворотная ось должна позволять плавное перемещение бегунка без заеданий.

Работоспособность инструмента гарантируется в диапазоне температур ±45°С. При условии приобретения шаблона в специализированном магазине и выполнении периодических поверок точности, данный шаблон обеспечивает точность измерений в следующих пределах и диапазонах:

1. По всем линейным глубинным размерам, включая подрезы и глубинные дефекты готового шва: 0…15,0±0,5 мм.
2. По всем угловым размерам: 0…45 ° ±2,5 ° .
3. По всем высотным размерам: 0…4,0±0,5 мм.
4. По величине притупления шва в месте выполнения сварки: 0…50,0±0,25 мм.
5. По зазорам: 1,0…4,0±0,25 мм.
6. По толщине смежных свариваемых деталей (ступенчато, с применением пазов Ж), мм: от 1,0 до 5,0 мм.
7. По величине вогнутости шва в месте проведения сварки: 0…15,0±2,5 ° .

Универсальным шаблоном сварщика такого типа можно пользоваться при проведении сварочных работ электродами диаметром 1…5 мм, при этом погрешность измерений колеблется в пределах от ±0,1 мм (для электродов, диаметр которых не превышает 3 мм) до ±0,12…±0,3 мм – для электродов с диаметром соответственно менее 3,25 мм, и свыше 3,25 мм.