Дефекты металла
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
жүктеу/скачать 490.62 Kb. Pdf көрінісі
|
| 3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
При предварительном контроле основного и сварочных материалов устанавливают, удовлетворяют ли сертификатные данные в документах заводов-поставщиков требованиям, предъявляемым к материалам в соот- ветствии с назначением и ответственностью сварных узлов и конструкций. Осматривают поверхности основного материала, сварочной проволоки и покрытий электродов в целях обнаружения внешних дефектов. Перед сборкой и сваркой заготовок проверяют, соответствуют ли их форма и га- баритные размеры установленным, а также контролируют качество подго- товки кромок и свариваемых поверхностей. При изготовлении ответствен- ных конструкций сваривают контрольные образцы. Из них вырезают об- разцы для механических испытаний. По результатам испытаний оценива- ют качество основного и сварочных материалов, а также квалификацию сварщиков, допущенных к сварке данных конструкций. При текущем кон- троле проверяют соблюдение сварщиками установленных параметров ре- жима сварки и исправность работы сварочного оборудования. Осматрива- ют сварные швы для выявления внешних дефектов и замеряют их геомет- рические размеры. Замеченные отклонения устраняют непосредственно в процессе изготовления конструкции. Готовые сварные и паяные соединения в зависимости от назначения и ответственности конструкции подвергают приемочному контролю: внешнему осмотру для выявления поверхностных дефектов и обмеру сварных швов; испытаниям на плотность, магнитному контролю, контро- лю рентгеновским и гамма-излучением, ультразвуком для выявления внутренних дефектов. На плотность испытывают емкости для хранения жидкостей, сосуды и трубопроводы, работающие при избыточном давлении, путем гидравли- ческого и пневматического нагружений, с помощью течеискателей и керо- сином. При гидравлическом испытании емкости наполняют водой, а в сосу- дах и трубопроводах создают избыточное давление жидкости, превыша- ющее в 1,5-2 раза рабочее давление. В таком состоянии изделие выдержи- вают в течение 5-10 мин. Швы осматривают в целях обнаружения течи, капель и отпотеваний. При пневматическом испытании в сосуды нагнета- ют сжатый воздух под давлением, которое на 0,01-0,02 МПа превышает 19 атмосферное. Соединение смачивают мыльным раствором или опускают в воду. Наличие неплотности в швах определяют по мыльным или воздуш- ным пузырькам. При испытании с помощью течеискателей внутри сосуда создают вакуум, а снаружи швы обдувают смесью воздуха с гелием. При наличии неплотностей гелий проникает в сосуд, откуда отсасывается в течеиска- тель со специальной аппаратурой для его обнаружения. При испытании керосином швы емкости с одной стороны смазывают керосином, а с другой – мелом. При наличии неплотности на поверхности шва, окрашенного мелом, появляются темные пятна керосина. Благодаря высокой проникающей способности керосина, можно обнаружить поры диаметром в несколько микрометров. Магнитный контроль основан на намагничивании сварных или пая- ных соединений и обнаружении полей магнитного рассеяния на дефект- ных участках. Изделие намагничивают, замыкая им магнитопровод элек- тромагнита или помещая его внутрь соленоида. На поверхность соедине- ния наносят порошок железной окалины или его масляную суспензию. Из- делие слегка обстукивают для облегчения подвижности частиц порошка. По скоплению порошка обнаруживают дефекты, залегающие на глубине до 6 мм. Рис. 2. Методы контроля сварных соединений: а – рентгеновский; б – гамма-излучением; в – ультразвуковой Рентгеновский контроль основан на различном поглощении рентге- новского излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают с помощью специальных рентгеновских аппа- ратов. С одной стороны шва 3 на некотором расстоянии от него помещают рентгеновскую трубку 1, с другой (противоположной) стороны к нему плотно прижимают кассету 4 с рентгеновской пленкой (рис. 2, а). Рентге- новское излучение 2, проходя через сварное соединение, облучает пленку. а) б) в) 1 2 3 4 10 9 8 7 6 5 11 12 13 14 20 Для сокращения экспозиции просвечивания в кассету с пленкой заклады- вают усиливающие экраны. После проявления пленки на ней фиксируют участки повышенного потемнения, которые соответствуют дефектным ме- стам в сварном соединении. Вид и размер дефектов определяют сравнени- ем пленки с эталонными снимками. Применяемые в промышленности рентгеновские аппараты позволя- ют просвечивать сварные соединения из стали толщиной 10-200 мм, алю- миния до 300 мм, меди до 25 мм. При этом фиксируют дефекты, размеры которых составляют 2 % от толщины металла. При контроле сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат радиоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, ири- дий-192 и др. Ампулу с радиоактивным изотопом 5 помещают в свинцо- вый контейнер 6 (рис. 2, б). Техника просвечивания сварных соединений 8 гамма-излучением 7 подобна технике рентгеновского контроля. Этим спо- собом выявляют аналогичные внутренние дефекты по потемнению участ- ков пленки 9, помещенной в кассете 10. Контроль гамма-излучением по сравнению с рентгеновским имеет ряд преимуществ. Благодаря портатив- ности аппаратуры, его можно применять в любых условиях (в цехах, поле- вых условиях, на монтаже и т.п.). Кроме того, контроль гамма-излучением – менее дорогостоящий способ. Недостатком его является низкая чувстви- тельность при просвечивании малых толщин (до 50 мм). На больших тол- щинах чувствительность такая же, как у рентгеновского метода. Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. С помощью пьезомет- рического щупа 12 ультразвукового дефектоскопа 13, помещаемого на по- верхность сварного или паяного соединения, в металл 11 посылают уль- тразвуковые колебания (рис. 2, в). Ультразвук вводят в изделие отдельны- ми импульсами под углом к поверхности металла. При встрече с поверх- ностью дефекта возникает отраженная ультразвуковая волна. В перерывах между импульсами щуп служит приемником отраженного от дефекта уль- тразвука. Дефект в соединении в виде пика 14 фиксируется на экране ос- циллографа. Промышленные ультразвуковые дефектоскопы позволяют обнаруживать дефекты на глубине 1-250 мм. При этом можно выявлять дефекты с минимальной площадью (1-2 мм). С помощью ультразвукового метода можно выявить наличие дефекта и место его расположения. В ряде случаев, например, при контроле крупногабаритных изделий и изделий большой протяженности (трубопроводов), успешно применяется сочета- ние методов акустической эмиссии и ультразвукового. С помощью аку- стической эмиссии с высокой точностью определяется месторасположение дефекта, а ультразвуковым методом – параметры дефекта. |