что такое универсальный шаблон сварщика
Что такое универсальный шаблон сварщика и как им пользоваться
Что такое универсальный шаблон сварщика
Рассматриваемый сегодня 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 используются следующие составные части:
Общий вид измерительного шаблона
На основной измерительной панели универсального шаблона сварщика типоразмера УШС-3 выделяются следующие измерительные зоны и плоскости:
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:
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.
Как пользоваться шаблоном сварщика?
Использовать шаблон следует только предварительно очищенным от жировых и масляных загрязнений, окалины и пр. Для определения высотных и глубинных параметров сварного шва g инструмент прикладывают к измеряемому участку установочной плоскостью А (см. рис.), после чего поворачивают бегунок до контакта его указателя с измеряемой поверхностью. Отсчёт производится по совмещении риски К с определённым показателем шкалы Г. Аналогичным образом определяют глубину подреза шва ho и расстояние Δ2 между высотами валиков смежных швов. Для измерения высоты сварного шва е используют шкалу Е.
Угол наклона измерительной плоскости к поверхности детали значения не имеет, однако для коротких швов шаблон желательно устанавливать перпендикулярно этой поверхности.
Измерения с применением установочной плоскости А инструмента
Определение абсолютного смещения скосов и/или установочных кромок на свариваемых элементах выполняют так, как показано на рис. 3. Отсчёт производят по показаниям указателя, используя шкалу Г.
Измерение смещений свариваемых деталей
Для определения фактических значений зазоров инструмент поворачивают строго перпендикулярно линии предполагаемого шва (см. рис. 4), после чего вводят бегунок в зазор до полного контакта с металлом деталей.
Измерение величины зазора между соединяемыми изделиями
Для контроля значений углов разделки сварного шва инструмент переворачивают так, чтобы размерная плоскость Б оказалась внизу (см. рис.). Верхнюю плоскость бегунка прикладывают к измеряемой поверхности, и отсчитывают результат по шкале Д.
Используя технологические пазы Ж, можно выполнять замеры толщины сварочной проволоки и электродов, а также толщины металла в зоне сварки.
Измерение углов скоса сварочных кромок
После использования УШС-3 необходимо обезжирить и протереть мягкой фланелью. Если шаблон не будет длительное время использоваться, его целесообразно законсервировать в последовательности, которая предусмотрена ГОСТ 9014.
Что такое шаблон сварщика?
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).
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.
— 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).
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.
Шаблон сварщика: что собой представляет, каким требованиям должен отвечать, какие разновидности существуют
Шаблон сварщика – один из основных инструментов для визуального и измерительного контроля сварных соединений. Применяется в соответствии с инструкцией РД 03-606-03 (отменена с 01.01.2021 года, но по-прежнему может применяться в качестве рекомендательного методического источника), разработанным на его основе СТО 9701105632-003-2021, ГОСТ Р ИСО 17637-2014 и др. В классическом виде представляет собой средство измерения, состоящее из нескольких подвижных и/или статичных элементов (ось, движок, указатель, основание), с нанесёнными на поверхность шкалами, рисками-индексами и пазами. Назначение инструментов – проверка соответствия деталей под сборку, под сварку, а также готовых сварных соединений и наплавок нормативным допускам.
В упрощённом виде общий порядок работы с универсальным шаблоном сварщика (сокращённо – УШС) состоит из нескольких этапов:
1) подвижные детали (если таковые предусмотрены) приводят в исходное положение (выставляют «на ноль»);
2) измеритель прикладывают установочными плоскостями (или иными гранями) к тому или иному участку сварного шва (в зависимости от того, какой именно геометрический параметр необходимо проверить);
3) упираясь в шов и/или околошовную зону, подвижные элементы смещаются по осям;
4) величину этого смещения считывают с метрической и/или дюймовой шкалы на инструменте. Либо – как, например, в случае с УШС-2, у которого нет подвижных элементов – просто оценивают соответствие геометрии шва заданной форме и размерам;
5) полученные результаты сопоставляют с допусками, указанными в руководящей нормативно-технической документации.
Требования к УШС и их применению
Как и с другим оборудованием неразрушающего контроля, одно из базовых условий для разрешения на эксплуатацию – наличие свидетельства об утверждении типа средства измерений. Другими словам, шаблон должен быть внесён в Госреестр СИ РФ и быть поверенным (откалиброванным) в аккредитованной метрологической службе.
Далее – нужно изучить требования нормативно-технической документации, посвящённые точности НК. Например, в ГОСТ Р ИСО 17637-2014 в приложении №1 приведена таблица А.1, в которой описаны основные типы шаблонов, их точность, диапазон измерений, угол разделки кромок, применимость для разных типов соединений (стыковых и угловых – выпуклых, вогнутых и выполненных в нижнем положении).
У каждого инструмента своя погрешность – и для работы на опасных производственных объектах, подведомственных Ростехнадзору, нужно свериться с п. 5.3 инструкции РД 03-606-03. В нём дана ссылка на таблицу, в которой прописаны допустимые погрешности для разных измеряемых величин. Чтобы не возникло расхождений с дубль-контролем и надзорными органами, инструменты должны:
а) пройти поверку (иметь сертификат о метрологическом обслуживании);
б) по своим техническим характеристикам (погрешности измерений) соответствовать допускам, которые содержатся в НТД.
Так, УШС-3 с погрешностью измерений 0,5 мм допускается применять для измерения геометрических параметров (например, подрезов и глубины вогнутости сварных швов) величиной от 2,5 мм (то есть с учётом погрешности – 3,0 мм) и более.
На практике шаблоны редко используются в качестве СИ. Из-за сравнительно большой погрешности полученные с их помощью результаты не годятся для заключений, на основании которых, например, проводится экспертиза промышленной безопасности. Тем не менее, данные инструменты незаменимы для экспресс-проверки геометрии сварных соединений. Это, безусловно, очень важный атрибут (присутствует практически в любом наборе для ВИК), однако для измерения той же глубины подреза, например, гораздо надёжнее ориентироваться на индикаторы часового типа.
Типы шаблонов сварщика
Предназначен для того, чтобы проверять катеты угловых швов в пределах от 4 до 14 мм. Представляет собой связку из трёх пластин, на каждой из которых выполнены выточки разных диаметров. На каждой из них – по 2 (в сумме – 6) ступеней.
Принцип применения прост: нужно поочерёдно приложить каждую из них к сварному шву и выявить минимальный зазор между дугами лепестка и гранями сварного соединены. Для более точных результатов УШС-2 можно дополнить катетометром и радиусными шаблонами.
УШС-2 – очень надёжное и простое, но не совершенное решение. Вместо него многие дефектоскописты всё чаще отдают предпочтение более точным и многофункциональным инструментам – шаблону Ушерова-Маршака, WG5 и другим (речь о которых пойдёт ниже).
Шаблон Ушерова-Маршака и его цифровая версия
Шаблоны сварщиков с конструкцией В.Э. Ушерова-Маршака применяются на основании п. 6.4.14 инструкции РД 03-606-03, имеют погрешность ±0,5–1,0 мм (при диапазоне измерений от 0 до 20 мм) и сертифицированы в системе Росстандарта.
Измерители типа WG
Шаблон Красовского
TapiRUS
«Правомерность» применения шаблона сварщика TapiRUS для контроля по требованиям РД 03-606-03 подтверждалась положительным заключением Головного аттестационного центра Национального агентства контроля и сварки («ГАЦ МР НАКС»). По состоянию на январь 2020 года процедура внесения в Госреестр СИ РФ не завершена.
Bridge Cam
HI-LO и его упрощённая версия SINGLE HI-LO
В отличие от большинства перечисленных инструментов, данный шаблон сварщика предназначен для стыковых соединений не металлических (стальных), а полиэтиленовых газопроводов. Успешно применяется для контроля качества работ при строительстве и ремонте систем газоснабжения и газораспределения по требованиям СП 42-103-2003.
Шаблон представляет собой комплект из пяти пластин, на каждой из которых изготовлены парные пазы MIN и MAX – под разные диаметры и толщины стенок. Свой набор предусмотрен для двух самых распространённых марок полиэтилена – ПЭ80 и ПЭ100.
Как научиться работать с шаблоном сварщика
Перво-наперво – следует разобраться с руководящей документацией на неразрушающий контроль. На объектах разных категорий – своя НТД. Как пример – РД 03-606-03, СТО Газпром 2-2.4-083-2006, РД 153-34.1-003-01 и пр. Из зарубежных – EN 13018:2001, ISO 17637:2003 и др. Далее, конечно же, нужно тщательно изучить технологические карты (инструкции), по котором проводится контроль.
Не менее важно читать учебные пособия и справочную литературу – труды Н.П. Калиниченко, А.В. Полупана, В.А. Троицкого, авторов из «СертиНК» и т.д.
Немало полезной информации можно подчерпнуть из паспорта, руководства пользователя или иной документации от изготовителя, которая прилагается к шаблону сварщика. Для общего развития можно также поискать инструкции и учебно-методические материалы для контролёров сварочного производства.
И, конечно же, важна регулярная практика. Несмотря на то, что ВИК считается самым простым методом НК, здесь не обойтись без работы над собой. Чем больше сварных швов вы проверяете, чем чаще вы пользуетесь измерительными инструментами, чем более правильные вопросы вы задаёте своему наставнику (опытным специалистам в лаборатории) – тем скорее у вас сформируются необходимые навыки.
Где купить шаблон сварщика
Из партнёров сообщества «Дефектоскопист.ру» продажей данных инструментов занимаются:
Особенности конструкции универсального шаблона сварщика УШС-3
При выполнении сварочных работ, тем более при соединении изделий и узлов ответственных конструкций, зачастую появляется необходимость в определении некоторых параметров сварочного шва. Это можно сделать с применением штангенциркуля, но проведение контроля в некоторых случаях неэффективно. Целесообразно использовать специализированное средство измерения – УШС 3 универсальный шаблон сварщика.
Назначение
УШС-3 применяется для определения качественных характеристик разделочных частей под сварочный шов, электродных стержней и проволок, частей соединительного шва после сварки. Применение шаблона обязательно для заводов и организаций, выполняющих сварочные работы, занимающихся изготовлением продукции, подлежащей обязательной сертификации.
Измеритель используется для определения величин подлежащих контролю характеристик трубных элементов и швов, определения качества стыковочных соединений трубопроводных магистралей.
Описание
Шаблон сварщика универсальный производится в соответствии с описаниями ГОСТ 15150 из инструментальной качественной стали. На элементы прибора дополнительно наносится антикоррозийное напыление. Производителем обеспечено сохранение функциональности прибора без снижения точности на протяжении не менее 10 тысяч измерительных циклов.
Инструмент состоит из таких элементов:
На центральной части устройства выделены такие плоскости и области измерения:
[stextbox для измерений должна быть прямой. Вогнутость и наличие вмятостей недопустимо. Ось для поворота бегунка должна допускать мягкое передвижение элемента без рывков.[/stextbox]
Технические характеристики
Работоспособность УШС сварщика гарантируется при эксплуатации в температурном диапазон ±45°С.
При покупке инструмента в специализированных торговых организациях и проведении периодических поверок, гарантируется точность проведения измерений в таких диапазонах:
[stextbox допускается применять для производства сварочных работ с использованием электродов 1-5 м. Погрешность измеренных значений – ±0,1 мм для стержней сечением до 3 мм, ±0,12 мм для электродов размером до 3,25 мм, ±0,3 для элементов размером свыше 3,25 мм.[/stextbox]
Знак утверждения типа
Шаблон УШС согласно ГОСТ 15150 относится к категории 1 и исполнению «У».
Комплектность
В комплект поставки прибора входят:
Поверка
При использовании шаблон не разрешается подвергать ударным воздействиям, не допускаются падения во избежание механических повреждений. Перемещение инструмента измерительными плоскостями по подлежащим контролю поверхностям не допускается.
Интервал между калибровками шаблона устанавливается метрологической службой предприятия-потребителя в зависимости от условий и интенсивности пользования инструментом, объема выпускаемой продукции, подлежащей определению качества. Рекомендуемая производителем периодичность проведения поверок – 12 месяцев.
Сведения о методах измерений
Пользоваться инструментом нужно только после предварительной очистки от окалины, жировых, масляных и иных загрязнителей. Для измерения параметров высоты и глубины сварочного шва g шаблон следует приложить плоскостью А к измеряемой поверхности. Бегунок поворачивается до контакта указательной шкалы с подлежащей контролю поверхностью. Величина определяется при совмещении отметки К с соответствующим значением линейки Г.
Таким же образом производится определение глубины шовного подреза h0 и расстояние Δ2 между высотами находящихся рядом швов. Для определения высоты е сварочного шва применяется линейка Е. Величина наклона плоскости измерения относительно поверхности изделий не имеет значения, однако, для швов небольшой длины рекомендуется ставить инструмент перпендикулярно этой плоскости.
Определение величины сдвигаемых скосов либо установочных кромок на соединенных сваркой деталях, необходимо установить шаблон, как указано на рисунке. Значение отсчитывается по указателю линейки Г.
Определение величины имеющихся по факту зазоров производится после поворота шаблона под углом 90° относительно линии будущего шва. Бегунок вводится в зазор до контакта с материалом изделий.
Определение угловых параметров разделки сварочного соединительного шва выполняется после поворота плоскости Б по направлению «вниз». Верхняя часть бегунка укладывается на определяемую плоскость, отсчеты снимаются по линейке Д. Для определения толщины сварных электродов и присадочной проволоки, толщины кромок сопрягаемых элементов используются пазы Ж.
Глубина дефектов поверхностей и превышение кромок измеряется по линейке Г.
По окончании пользования инструментом УШС-3, прибор следует очистить от технологических жидкостей, удалить масла, окалины, обезжирить. Для протирки инструмента рекомендуется использовать только фланелевые ткани.
Нормативные документы
Исполнение инструмента соответствует «У» по ГОСТ 15150-69.
Требования к шаблонам устанавливаются по ТУ 26.51.33-001-01-2017.
Методика поверки УШС-3 устанавливается по РТ-МП-4939-445-2017.
При отсутствии необходимости в использовании шаблона, консервация его производится в соответствии с описанием ГОСТ 9014.
[stextbox Смирнов. электрогазосварщик, стаж работы 15 лет: «Производство сварочных работ для изготовления ответственных конструкций, работающих в условиях воздействия нагрузок изделий в цехах промышленных предприятий либо на открытом воздухе подразумевает выполнение контроля качества. Специально для этих целей и разработан шаблон УШС-3. Инструмент можно использовать для работы в домашних условиях. Тем более, что стоимость его относительно невысока, а выгоды от применения очевидны».[/stextbox]