Методы контроля качества изготовления металлических конструкций

Липецкий Государственный Технический Университет

 

Кафедра Металлических Конструкций

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине: «Контроль качества изготовления и монтажа конструкций»

по теме: «Методы контроля качества изготовления металлических конструкций».

 

 

 

 

Выполнил: 
студент                         ____________________________     Хорошавина Ю.С. 
гр. ОЗМ-ТПЗ-16                           подпись, дата

Проверил:                     ____________________________     Салдаев А.Ю. 
                                                       подпись, дата

 

 

 

 

 

Липецк 2017

Содержание

Введение………………………………………………………………………..3

1. Входной контроль и хранение металлопроката, сварочных материалов, крепежных изделий………………..………………………………………......4
2. Подготовка металлопроката, сварочных материалов перед подачей в производство……………………………….………………………………......6
3. Контроль основных материалов………………………………………..…......7
4. Контроль сварочных материалов…………………………………………....10
5. Виды и средства технического контроля…………………………...……….14
6. Приемочный контроль сварных изделий……………………………………19

Заключение…………………………………………………………………...21

Библиографический список…………………………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Изготовление стальных строительных конструкций (далее - ССК) осуществляют предприятия и организации, имеющие государственные лицензии Российской Федерации, дающие право на изготовление конструкций соответствующих групп согласно классификации, принятой в СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции».

Общие требования по проектированию и изготовлению стальных строительных конструкций изложены в СП 53-101-98 согласно требованиям СП 16.13330.2011 «Стальные контрукции».

Для запуска в производство конструкций предприятие-изготовитель на основании проектной документации разрабатывает технологическую документацию, форма и объем которой зависят от специфики производства и сложности изделий.

Для уникальных сооружений разрабатывают специальные технические требования. 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Входной контроль и хранение металлопроката, сварочных материалов, крепежных изделий

 

 

 При приемке проката следует проверять:

• количество по теоретической массе, сортамент и марки сталей по наряд-заказам, клеймам или биркам предприятия-поставщика;
• отсутствие видимых в прокате расслоений, трещин, раковин, закатов, вмятин и общих деформаций, превышающих допустимые соответствующими стандартами и ТУ.

При наличии отклонений от требований стандарта или ТУ необходимо составить рекламационный акт.

На складе металла следует вести компьютерный, картотечный или журнальный учет движения проката по его приходу и расходу. Учет следует вести по каждому профилю проката с учетом марки стали и номера приемочного акта.

При приемке сварочных материалов, крепежных изделий необходимо выполнять следующие правила:

• Проверять наличие сопроводительного документа, в котором должно быть указано наименование материала, номер партии и показатели, удостоверяющие соответствие материала требованиям            нормативно-технической документации (НТД). 
  
• Определять сохранность тары внешним осмотром. 
  
• Определять количество материалов взвешиванием, поштучным пересчетом, теоретически. 
  
• Результаты приемки оформляют приемочным актом и включают в общую систему движения материалов на предприятии. 
  
• При необходимости нанести на тару краской номер приемочного акта, а на тару лакокрасочных материалов - дату окончания их годности.

Хранить прокат следует в закрытых помещениях, оборудованных специальными устройствами, обеспечивающими механизацию внутрискладских операций.

Профильный прокат следует хранить в стеллажах с разделительными стойками, а листовой прокат - на специально оборудованных местах, обслуживаемых кранами с магнитными шайбами.

Сварочные материалы (сварочную проволоку, электроды, флюс, порошковую проволоку) следует хранить отдельно по маркам и партиям в теплом и сухом помещении в заводской упаковке или специальной таре.

Крепежные изделия (болты, гайки, шайбы) следует хранить в заводской или специальной таре в закрытом помещении. При длительном сроке хранения при необходимости следует восстанавливать консервационные защитные покрытия.

 

 

 

 

2. Подготовка металлопроката, сварочных материалов перед подачей в производство

Прокат перед подачей в производство должен быть проверен на соответствие сопроводительной документации, очищен от влаги, снега, льда, масла и других загрязнений.

 Правку проката в  зависимости от профиля следует  выполнять на листоправильных и сортоправильных машинах и прессах в холодном состоянии.

После правки прокат должен соответствовать следующим требованиям:

• Не иметь трещин и расслоений. Допускается наличие местных вмятин по толщине и ширине проката на глубину, не превышающую удвоенной величины минусового допуска для данного вида проката, предусмотренного соответствующим ГОСТ или ТУ, но во всех случаях не более 1 мм по толщине и 3 мм по габаритам сечения.
• Несовпадение плоскости сечений профильного проката не должно превышать соответствующих допусков, установленных ГОСТ или ТУ для данного вида проката.
• Предельные прогибы профильного проката по всей длине элемента не должны превышать 0,001СП 53-101-98 Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций10 мм, а прогибы местного искривления - 1 мм на длине 1,0 м.

Сварочная проволока должна быть очищена от ржавчины, жиров и других загрязнений до металлического блеска (за исключением омедненной), смотана в бухты, кассеты или намотана на катушки. Электроды и флюсы должны быть прокалены в соответствии с режимами, указанными в ГОСТ или ТУ и паспортах для данного вида сварочного материала.

 

3. Контроль основных материалов

В случае отсутствия дефектов металл сортируют по типоразмерам и маркируют. Под типоразмером металла понимают металл конкретного типа (формы) и исполнения с определенными значениями контролируемых параметров, например, лист определенной толщины. Маркировку металла выполняют ударным способом (клеймом), электрогравировкой и нанесением краской марки металла, например, вдоль продольной кромки листа. Материал хранится в закрытых помещениях в устойчивых штабелях или на стеллажах.

Основной материал принимают партиями и, если он не соответствует требованиям технической документации, то составляется акт-рекламация (претензия) предприятию - изготовителю материала.

 Проверенный металл подвергают  пробной сварке, после которой  проводят механические или технологические  испытания, анализ химического состава  и металлографический анализ  сварного шва.

В основном металле могут быть дефекты, связанные с отливкой слитка и вызванные его последующей обработкой давлением.

К дефектам слитка относят:

• горячие и холодные трещины;
• газовую пористость и усадочные раковины;
• неметаллические включения и оксидные пленки и др.

 Дефекты литья при последующей  обработке слитков давлением  приводят к образованию расслоений, волосовин, раскрытию трещин при  горячей деформации и другим  дефектам.

Под расслоениями понимают цепочку неметаллических частиц после прокатки.

 Волосовины – мелкие трещины, образовавшиеся из газовых пузырей или неметаллических включений при обработке давлением.

 При обработке давлением  качественного металла могут  образоваться дефекты, связанные  только с технологией отработки  металла давлением. К таким дефектам  относят:

• закаты (складки);
• вмятины;
• риски;
• ковочные трещины и др.

Под закатом понимают вдавленные в поверхность металла заусенцы, возвышения, бугорки.

Вмятины образуются на поверхности в виде местных углублений, вызываемые попаданием посторонних частиц на поверхность металла или валков.

Риски – дефекты в виде канавок на поверхности заготовок при прокатке.

Грубые дефекты выявляются визуально, а более мелкие – методами дефектоскопии.

 Не выявленные и не устраненные  дефекты в основном металле  могут привести к их раскрытию при сварке и появлению новых дефектов в сварном шве на их основе.

В соответствии с общей квалификацией дефекты в основном металле являются металлургическими дефектами, т.к. они возникают при литье и обработке давлением, относящихся к металлургическим процессам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Контроль сварочных материалов

Контроль сварочных материалов так же, как и основного материала включает:

• проверку наличия сертификата;
• проверку сохранности упаковки и наличия на ней этикеток;
• внешний осмотр;
• пробную сварку с испытанием полученных сварных соединений (проверка технологических свойств сварочных материалов).

К сварочным материалам относят электроды, присадочную проволоку, флюс и защитные газы.

 Электроды принимают партиями. Они упакованы в пачки, которые  имеют этикетку с указанием  марки, стандарта, завода-изготовителя.

Контроль внешнего вида осуществляют выборочным путём определенного количества электродов из пачки.

При этом контролируют наличие на поверхности рисок, трещин, сколов покрытия, пор. На каждый из дефектов устанавливаются нормы бракования. Затем проверяют прочность покрытия путём изгиба электрода и падения его на стальную плиту с высоты (0,5-1 м).

Проверяют покрытия на влагостойкость после пребывания в воде в течение суток. Контролируют разнотолщинность покрытия по длине электрода.

При проведении пробной сварки оценивают:

• лёгкость зажигания дуги;
• стабильность горения дуги;
• степень разбрызгивания металла;
• равномерность плавления покрытия;
• отделимость шлака и т.д

После сварки сварные соединения разрушают и осматривают изломы, проводят механические испытания, химические и металлографические исследования.

 После проверки электроды  хранятся в герметичных контейнерах  в сухих помещениях. При длительном  хранении электроды перед сваркой  просушивают.

 Сварочную проволоку поставляют  в бухтах, катушках или кассетах. Проволока снабжена металлическими  бирками, в которых указан стандарт, марка и завод-изготовитель. Каждая партия имеет сертификат.

При поступлении проволоки производят её очистку от противокоррозионных смазок и окислов. Очистку от смазок окислов и красок выполняют механическими или химическими способами (механических способ для сталей, химический способ для алюминиевых сплавов).

После очистки, проволока наматывается на кассеты. При намотке осуществляют контроль за поверхностными дефектами.

В некоторых случаях проводят химический анализ проволоки и затем осуществляют пробную сварку с анализом химического состава и механических свойств наплавленного металла. При сварке обращают внимание на свойства дуги, шлака, характер плавления.

Проволока должна храниться на складах в условиях, исключающих ржавление и загрязнение поверхности. С целью исключения образования ржавчины используют специальную омедненную проволоку.

Порошковую проволоку при длительном хранении обязательно следует прокаливать и проверять механические и технологические свойства при сварке образцов.

Сварочный флюс упаковывают в герметичные мешки, которые проверяют на наличие этикеток. В этикетках указаны марка, стандарт и завод-изготовитель.

 Сварочный флюс контролируют  на размер зерна путём просеивания через сито с ячейками, соответствующими верхнему и нижнему пределам размеров зерен. Затем флюс проверяют на содержание влаги. Влажность не должна превышать 0,1 %.

 Пробу массой 100 грамм просушивают  при температуре 3000 С и взвешивают через определенные интервалы времени. Просушивание прекращают, когда результаты взвешивания становятся одинаковыми. Количество влаги определяется по разности между первым и последним взвешиванием.

 Флюс используют одновременно  с проволокой при пробной сварке. При выполнении сварки оценивают  устойчивость горения дуги, а  после сварки отделимость шлаковой  корки при небольшом простукивании  шва резиновым молотком.

В необходимых случаях контролируют механические свойства и химический состав наплавленного металла.

Флюс более чувствителен к влаге, чем электрод. Поэтому флюс должен храниться в герметичных ёмкостях и перед сваркой обязательно подвергаться просушиванию.

Защитный газ поставляют в баллонах, снабжённых этикетками, в которых указаны марка, химсостав, завод-изготовитель. Газ по этикеткам проверяют на наличие примесей. Газ контролируют на наличие влаги путём подачи струи на фильтровальную бумагу. При наличии влаги газ пропускают через осушитель, заполняемый силикогелем (кристаллическое вещество). Для осушки аргона используются осушители с титановой стружкой, которая нагревается до температуры 400 – 450о С.

На принятые сварочные материалы работниками ОТК составляется приемочный акт. На некачественные материалы составляется рекламационный акт, направляемый изготовителю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Виды и средства технического контроля

В зависимости от требований к сварным соединениям и категории их ответственности устанавливается определенная система организации контроля продукции на предприятии. В основу этой системы положена классификация видов технического контроля по отдельным признакам.

А) По средствам контроля и получения информации контроль разделяют на:

• визуальный;
• инструментальный.

Визуальному контролю подвергают 100% изделий. Инструментальный контроль является более совершенным, т.к. осуществляется с помощью разнообразных технических средств контроля.

Б)  По цели контроля:

• приемочный;
• статистический

Приемочный контроль имеет отбраковочный характер и проводится с целью отделения годной продукции от брака. Статистический контроль используется в крупносерийном и массовом производстве в системе управления качеством продукции. Статистический контроль является средством профилактического воздействия на ход технологического процесса с целью его корректировки и исключения появления брака.

В) По стадиям технологического процесса:

• входной (предварительный);
• операционный(текущий);
• окончательный (готовой продукции);

К входному контролю предъявляют основной и сварочный материалы (присадочную проволоку, флюсы, газы, электроды), полуфабрикаты и комплектующие. Под термином предварительный контроль понимают не только проверку материала, но и работоспособности сварочного оборудования и квалификации исполнителей работ.

Операционному контролю подвергают технологические процессы по отдельным операциям маршрутной технологии после ее завершения или во время исполнения.

Г) По возможности использования проконтролированной продукции:

• разрушающий;
• неразрушающий;

Разрушающий контроль применяют для получения контролируемых количественных показателей продукции. В некоторых случаях контроль проводят с частичным нарушением целостности материала изделия, т.е. путем испытаний без разрушения изделия. Неразрушающий контроль не оказывает влияния на целостность продукции и косвенно характеризует ее качество.

Д) По объему контролируемой продукции:

• сплошной;
• выборочный;

Сплошной контроль выполняют для ответственных сварных конструкций. Выборочный – при контроле изделий крупносерийного и массового производства.

Е) По характеру контроля:

• инспекционный;
• летучий;

Под инспекционным контролем понимают выборочный контроль продукции специальными лицами (инспекторами) для дополнительной проверки качества проконтролированной продукции.

 Летучий контроль выполняется  с произвольной периодичностью, носит инспекционный характер  и выполняется работниками ОТК. При этом контролируется соблюдение технологических процессов (контроль технологической дисциплины), например, последовательность выполнения швов, соблюдение правил хранения и условий транспортировки изделий на соответствие требованиям технической документации.

 При проверке соблюдения  технологического процесса особое внимание уделяется рациональной организации рабочих мест, которая предполагает наличие необходимой технологической документации, оснастки и контрольно-измерительных приборов и инструмента и их состояния, соблюдения правил и норм техники безопасности, состояние рабочего места и соответствие его требованиям технологической документации. Такую проверку часто называют контролем производственной дисциплины.

Ж) По месту проведения контроля:

• стационарный;
• подвижный (скользящий);

Стационарный контроль производится на специальном оборудованном контрольном пункте или в специальном помещении (например, рентгеноконтроль выполняют в изолированных боксах). Подвижный контроль производится непосредственно на рабочем месте (например, ультразвуковой контроль).

Технические средства контроля можно разделить на следующие группы:

1. По характеру измерения контролируемого параметра:

• контрольно-измерительные инструменты и приборы;
• контрольно-сортирующие устройства;

Контрольно-измерительные средства являются основными средствами контроля. Контрольно-сортирующие средства предназначены для сортировки объектов контроля по двум группам: годен, негоден; либо по нескольким группам, исходя, например, из геометрических размеров.

2. По степени воздействия на ход технологического процесса:

• средства пассивного контроля;

• средства активного контроля;

Средства пассивного контроля относятся к обычным контрольно-измерительным средствам, фиксирующим полученный результат или контрольно-сортирующим устройствам. Средства активного контроля встраиваются в технологическое оборудование и используются для не- посредственного управления технологическими процессами. При достижении предельных значений контролируемых параметров эти устройства автоматически управляют режимом работы оборудования, обеспечивают заданную точность, и обладают значительно большей эффективностью предупреждения брака.

3. По степени автоматизации:

• ручные;
• механизированные;
• автоматические;

Средства ручного контроля используют там, где применение механизированных автоматических контрольных устройств затруднено или практически невозможно. Эффективность использования автоматических контролирующих устройств обусловлено возможностью получения документа или протоколирования результатов контроля. При использовании механизированных средств контроля протоколирование результатов контроля осуществляет контролер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Приемочный контроль сварных изделий

Приемочный контроль включает проверку внешнего вида изделия и определение его размеров (визуальный контроль). Для ответственных сварных изделий проводят испытания. Испытания подразделяют на разрушающие и неразрушающие.

 Неразрушающие испытания, часто  называют физическими методами контроля. К ним относят:

• рентгенографический;
• ультразвуковой;
• контроль герметичности и др.

Неразрушающие испытания позволяют определить в сварных швах внутренние или сквозные дефекты, недоступные внешнему осмотру. Эти испытания косвенным образом характеризуют показатели работоспособности сварных изделий.

Разрушающие испытания позволяют оценить прямым путём показатели качества сварных изделий.

К разрушающим испытаниям относят:

• механические испытания;
• металлографический анализ и др.

Эти испытания, как правило, проводятся на выборочных натурных образцах или на специальных изделиях подготовленных для испытаний и изготовленных по стандартной технологии. По результатам испытаний оформляется протокол, где указываются их результаты.

 При положительных результатах  испытаний сварные изделия маркируют, консервируют в упаковку или  тару и проверяют наличие и  комплектность сопроводительной  документации. К такой документации  относят паспорт, в котором даётся  заключение о пригодности изделия  к эксплуатации.

При отрицательных результатах составляется ведомость замечаний, в соответствии с которой производится доработка (ремонт) изделия и затем повторные испытания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Контроль качества металлических конструкций необходим, т.к. при изготовлении продукции возникают производственные погрешности, обусловленные действием различных факторов.

 Получаемые и фиксируемые  при контроле отклонения от  норм и требований позволяют  руководителям производства принимать  решения о необходимости изменения  технологических процессов, путём использования управляющих воздействий. С помощью управляющих воздействий обеспечивают требуемые показатели качества и их стабильность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. СНиП III-18-75. Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции. М.: Госстрой СССР. – 1976. – 163 с.
2. СП 53-101-98. Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций. М.: Госстрой России. – 1999.
3. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя, B.C. Игнатьева и др.; Под ред. Г.С. Веденикова. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1998. — 760 с: ил.
4. Волченко В.Н. «Контроль качества сварных конструкций». — М.: Машиностроение, 1986.
5. Алешин Н.П., Щербинский В.Г. «Контроль качества сварочных работ». — М.: Высшая шко- ла, 1986.
6. Контроль качества сварных и паяных соединений. Учебное пособие/ С.А. Федоров, МАТИ, М, 1989.