Качество сварных соединений и конструкций проверяют разрушающими и неразрушающими методами.
К разрушающим методам контроля относятся: технологическая проба, механические испытания, металлографические исследования, химический анализ, коррозионные испытания, испытания на свариваемость.
Технологическая проба, проводимая на сварных контрольных образцах, позволяет дать качественную и количественную оценку наружным и внутренним макроскопическим дефектам сварного соединения, которые могут возникнуть при сварке изделия. Можно быстро определить качество электродов, электродной проволоки, флюса, защитного газа и степень оптимальности установленного режима сварки.
Прочность и пластичность сварных соединений контролируют механическими испытаниями специально изготовленных образцов.
Механические испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 6996 «Сварные соединения. Методы определения механических свойств». Стандарт устанавливает методы определения механических свойств при семи видах испытаний.
Он распространяется на испытания, проводимые при определении качества продукции и сварочных материалов, пригодности способов и режимов сварки, при установлении квалификации сварщиков и показателей свариваемости металлов и сплавов.
Проведение испытаний и выбор условий их выполнения, а также введение дополнительных испытаний устанавливаются стандартами или техническими условиями на данный вид продукции.
В зависимости от характера приложенной нагрузки механические испытания подразделяются на следующие виды:
статические, когда нагрузка в процессе испытания медленно возрастает или длительное время остается постоянной (например, испытание на растяжение);
динамические — усилие возрастает практически мгновенно и действует короткое время (например, испытание на ударный изгиб);
усталостные — усилие многократно изменяется по величине или по величине и направлению.
Механические испытания выполняют также непосредственно на сварных конструкциях. Это позволяет судить о прочности как сварных соединений, так и конструкции в целом.
Металлографические исследования проводят на темплетах (шлифах) толщиной 10—20 мм, вырезанных из сварного соединения в поперечном или продольном сечении.
В зависимости от целей исследования изготавливают макро- или микрошлифы.
Для изготовления макрошлифа исследуемую поверхность шлифуют абразивом зернистостью 180—220 и травят для определения макроструктуры. Поверхность рассматривают невооруженным глазом либо при увеличении в 10—50 раз.
При этом определяют: глубину и форму сварочной ванны, направление и величину столбчатых кристаллитов, общий размер зоны термического влияния; характер и размеры дефектов сварки (непровары, макротрещины, поры, шлаковые включения и другие).
Для изготовления микрошлифа контролируемую поверхность темплета шлифуют абразивной бумагой с зерном № 120 до № М-7, затем полируют сукном с применением специальных паст или полировальных порошков. Отполированная поверхность темплета должна быть зеркальной и без царапин. После промывки спиртом подготовленную поверхность травят соответствующим реактивом.
Поверхность микрошлифа можно рассмотреть через микроскоп увеличивающий в сотни и тысячи раз. При этом, например, можно определить размер зерна в различных участках зоны термического влияния и характер структурных составляющих (перлит, цементит, мартенсит и др.), измерить микротвердость отдельных зерен и участков.
Коррозионные испытания сварных соединений, предназначенных для работы в агрессивных условиях, проводят на специальных образцах. С помощью коррозионных испытаний можно оценить стойкость сварных соединений против общей и межкристаллитной коррозии.
Испытание на межкристаллитную коррозию аустенитных и аустенитно-ферритных сталей проводят в соответствии с ГОСТ 6032.
Химический состав электродного, основного металла и металла шва определяют химическим анализом.
Для выполнения такого анализа берут стружку испытуемого металла и растворяют ее. Действуя соответствующими реактивами, определяют содержание элементов в металле.
Значительно быстрее химический состав металла определяется спектральным методом анализа. В этом случае между электродом и исследуемым металлом возбуждают дуговой или искровой разряд, что вызывает свечение паров металла, которое фотографируется с помощью спектрографа.
Сравнивая полученные спектры исследуемого металла и эталонных проб, определяют содержание отдельных элементов.