Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Технология сварочных работ: сварка цветных металлов, сварка труб и трубопроводов, деформация при сварке - Физические методы контроля сварных швов

Article Index
Технология сварочных работ: сварка цветных металлов, сварка труб и трубопроводов, деформация при сварке
Сварка алюминия и алюминиевых сплавов
Сварка титана и никеля
Дуговая сварка конструкций
Сварка труб
Сварка трубопроводов
Сварка поворотных стыков
Сварка неповоротных стыков
Сварка сосудов и резервуаров
Сварка решетчатых и балочных конструкций
Внутренние напряжения и деформации при сварке
Деформации и напряжения при сварке стыковых и тавровых соединений
Сварочные деформации
Борьба со сварочными деформациями
Исправление деформированных сварных конструкций
Дефекты технологических и тепловых процессов сварки
Дефекты формирования шва
Влияние дефектов на прочность сварных соединений
Способы контроля сварочных материалов
Металлографические исследования сварных соединений
Физические методы контроля сварных швов
Магнитный метод дефектоскопии
Правила личной гигиены сварщика
Техника безопасности при сварке
Правила безопасности при газовой сварке и резки
Противопожарные мероприятия при сварочных работах
All Pages

ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ


Радиационная дефектоскопия - рентгено- и гам­ма-графический метод контроля. Рентгено- и гаммарафия - это метод получения на рентгеновской плен­ке или экране изображения предмета (изделия), про­свечиваемого рентгеновским или гамма-излучением.

Он основан на способности рентгеновского и гамма-излучения проходить через непрозрачные предметы, в том числе через металлы, и действовать на рентге­новскую пленку и некоторые химические элементы, благодаря чему последние флуоресцируют (светятся). При этом дефекты, встречающиеся при сварке в теле изделия и чаще всего, имеющие характер пустот (непроваров, трещин, раковин, пор и т. д.), на рентгено­вской пленке (на рентгенограммах) имеют вид пятен (раковины, поры) или полос (непроваров).

Как правило, просвечивают 3-15% общей длины сварного шва. У особо ответственных конструкций просвечивают все швы.

Рентгеновские аппараты, применяемые для контроля изделий, состоят из рентгеновской трубки, источника питания и пульта управления. В качестве источника питания применяют повышающий транс­форматор, во вторичную цепь которого включают ке­нотроны для выпрямления анодного тока и высоко­вольтные конденсаторы, позволяющие удвоить или утроить напряжение вторичной обмотки трансформа­тора.

В зависимости от режима просвечивания (при толщине металла до 50 мм), качества пленки и пра­вильности дальнейшей ее обработки удается выявить дефекты размером 1-3% от толщины контролируемых деталей.

Гамма-излучение образуется в результате внут­риатомного распада радиоактивных веществ. В каче­стве источников гамма-излучения применяют следую­щие радиоактивные вещества: тулий-170, иридий-192, цезий-137, кобальт-60 для просвечивания металла толщиной 1-60 мм.

Гамма-излучение, действуя на пленку так же. как и рентгеновское, фиксирует на ней все дефекты сварки. Чувствительность гамма-контроля ниже чув­ствительности рентгеновских снимков.

Чувствительность гамма-снимков, полученных при помощи радиоактивных изотопов - тулия-170, иридия-192 и других, приближается к чувствительно­сти рентгеновских.

Гамма-излучение вредно для здоровья челове­ка, поэтому ампулы с радиоактивным веществом по­мещают в специальные аппараты - гамма-установки, имеющие дистанционное управление.

Сварной шов при радиационной дефектоскопии бракуется, если на рентгеновском иди гамма-снимке обнаружены следующие дефекты:

а) шлаковые включения или раковины по груп­пе А (отдельные дефекты) размером по высо­те шва более 10% толщины стенки, если она не превышает 20 мм, а также более 3 мм при толщине стенки более 20 мм;

б) шлаковые включения, расположенные цепоч­кой или сплошной линией вдоль шва (группа Б), при суммарной их длине, превышающей 200 мм на 1 м шва;

в) поры, расположенные в виде сплошной сетки;

г) скопление на отдельных участках шва свыше пяти пор на 1 см2 площади шва.

Дефекты распределяют по группам А, Б, В по следующим признакам:

А - отдельные дефекты, которые по своему

расположению не образуют цепочки или

скопления; Б - цепочка дефектов, расположенных на одной

линии в количестве более трех с расстояни-

ем между ними, равным трехкратной величи­не дефектов и менее;

В - скопление дефектов в одном месте с распо­ложением их в количестве более трех с рас­стоянием между ними, равным трехкратной величине дефектов и менее.

Улътразвуковой метод контроля. Этот метод основан на способности высокочастотных колебаний частотой около 20 000 Гц проникать в металл и отра­жаться от поверхности дефектов (от встретившихся препятствий). Отраженные ультразвуковые колеба­ния имеют ту же скорость, что и прямые колебания. Это свойство имеет основное значение в ультразву­ковой дефектоскопии.

Узкие направленные пучки ультразвуковых ко­лебаний для целей дефектоскопии получают при по­мощи пьезоэлектрических пластин кварца или титана бария (пьезодатчика). Эти кристаллы, помещенные в электрическое поле, дают обратный пьезоэлектри­ческий эффект, т. е. преобразуют электрические ко­лебания в механические. Таким образом, пьезокристаллы под действием переменного тока высокой час­тоты (0,8-2,5МГц) становятся источником ультразвуковых колебаний и создают направленный пучок ультразвуковых волн в контролируемую деталь.

Отраженные ультразвуковые колебания улав­ливаются искателем (щупом) и затем преобразуются в электрические импульсы. Отраженные электрические колебания через усилитель подаются на осциллограф и вызывают отклонение луча на экране электронной трубки. По виду отклонения судят о характере де­фекта.

Современные ультразвуковые дефектоскопы работают по схеме импульсного излучения, т. е. ультразвуковые колебания от пьезокристалла посылают­ся не непрерывно, а импульсами; во время пауз от­раженные колебания поступают на тот же пьезокри-сталл, что обеспечивает высокую чистоту приема от­раженных волн.

Пьезокристалл ультразвукового дефектоскопа помещается в специальный призматический или плос­кий щуп. Поверхность, по которой перемещается щуп, должна быть зачищена до металлического блес­ка. Для обеспечения необходимого акустического кон­такта между щупом и контролируемым изделием на­носится слой минерального масла.

Чувствительность дефектоскопов обеспечивает выявление дефектов площадью 2 мм- и более. При ультразвуковом методе трудно определить характер дефекта. Наиболее эффективно контроль выполняет­ся при толщине металла более 15 мм; при толщине металла 4-15 мм контроль этим методом возможен, но весьма высокой квалификации дефектоскописта.