ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Методы контроля сварных соединений

Различают три уровня контроля производства сварных конст­рукций: предварительный (входной), текущий и приемочный. При входном контроле устанавливают соответствие сертификационных данных в документах предприятий (производств) поставщиков и фак­тическое соответствие основных параметров поставляемых материа­лов и полуфабрикатов требованиям, предъявляемым к ним в соответ­ствии с назначением изделия. При изготовлении ответственных кон­струкций сваривают контрольные образцы. Из них вырезают образцы для испытаний. По результатам испытаний оценивают качество ос­новного и сварочных материалов, квалификацию сварщиков, коррек­тируют технологические режимы сварки. При текущем контроле проверяют соблюдение сварщиками технологических режимов, ис­правность технологического оборудования и оснастки. Контролируют фактические геометрические параметры сварного шва, наличие в нем дефектом и геометрические параметры сварной конструкции. Заме­ченные отклонения устраняются в процессе изготовления данной кон­струкции. Ответственные конструкции подвергаются приемочному контролю. Поверхностные дефекты и геометрические отклонения шва. и конструкции в целом определяются внешним осмотром и с помо­щью линейно - угловых средств измерений. Проводятся испытания сварных швов на плотность, герметичность. Для выявления внутрен­них дефектов швы подвергаются магнитному контроля, контролю различными видами излучений (рентгеновское, гамма-излучение), контролю ультразвуком.

Испытанию на плотность и герметичность подвергаются ем­кости, сосуды, трубопроводы, предназначенные для кратковременного или продолжительного хранения или передачи жидкостей и газов под избыточным давлением. Различают испытания: гидравлические, пневматические, с помощью течеискателей и керосином. При гидрав­лических испытаниях, изделие заполняют водой, создают избыточное давление (в 1,5.2 раза больше рабочего). Выдерживают изделие в течение 5.10 минут. Затем контролируют швы на наличие течи, ка­пель, отпотеваний. При пневматических испытаниях, в изделие нагне­тается воздух под избыточным давлением (на 0,01 ..0,02 МПа). Швы смачиваются мыльным раствором или опускают в воду. Наличие не­плотности определяется по мыльным или воздушным пузырькам. При испытаниях с помощью течеискателей внутри изделия создается раз­ряжение, а швы снаружи обдуваются воздушно - гелиевой смесью. Через неплотности, гелий засасывается внутрь изделия, откуда отса­сывается в течеискатель и регистрируется специальной аппаратурой. При испытаниях керосином, швы снаружи смачиваются керосином. Другая сторона шва окрашивается мелом. Неплотности обнаружива­ются в виде потемневших пятен на мелованной стороне.

Электромагнитные методы контроля основаны на регистрации изменения взаимодействия электромагнитного поля с контролируе­мым объектом и эталонным образцом. Для этого используют как по­стоянные, так и переменные (с частотой до 10 МГц) электромагнит­ные поля. При взаимодействии электромагнитного поля 2 (рис. 8.1) с исследуемым объектом 3 дефект 9 даст возмущение поля 8. Структуру вблизи объекта 3 можно установит с помощью подвижного датчика 4 и сканирующей системы 5. Регистрация структуры поля осуществля­ется измерительной 6 и записывающей 7 системами. При сравнении структуры поля эталонного объекта, не имеющего дефектов со струк­турой исследуемого объекта можно судить о наличии дефектов. Маг­нитопорошковый метод контроля основан на различии магнитного рассеивания основного металла сварного соединения и дефектных участков. Исследуемый объект намагничивают. На поверхность свар­ного соединения наносят масляную суспензию железной окалины.

Для облегчения подвижности окалины, образец слегка простукивают. По скоплению окалины судят о наличии дефектов с глубиной залега­ния до 6 мм.

Радиационные методы контроля основаны на поглощении и рассеивании ионизирующего излучения 2, проходящего через иссле­дуемый объект 3 (рис. 8.2). Степень ослабления излучения зависит от: интенсивности и энергии излучения; толщины и плотности объекта 3. Наличие в объекте дефекта (имеющего определенные размеры и иную, чем у объекта плотность) меняет характеристики ослабленного излучения 4. Поэтому, ослабленное излучение несет информацию о внутренней структуре объекта 3. В промышленности применяют ус­тановки с рентгеновским излучателем или с источником гамма- излучения (кобальт-60, тулий - 170, иридий -192). Промышленные рентгеновские аппараты позволяют просвечивать соединения из стали толщиной до 200 мм с регистрацией дефектов, размеры которых со­ставляют до 2% от толщины металла. Промышленные аппараты с гамма источником более компактны, чем рентгеновские, но при ма­лых толщинах исследуемого объекта (от 50 мм) имеют низкую чувст­вительность.

Ультразвуковые методы контроля основаны на изменении структуры ультразвуковой волны 6 (рис. 8.3) (частота 0,5.25 МГц) при прохождении участков с различной плотностью и протяженно­стью. Акустическое поле излучателя 5 распространяется в объеме ис­следуемого объекта 1. При наличии дефекта 4 акустическое поле из­меняет свою структуру (появятся акустическая тень 7 и отраженная волна 3). Регистрируя с помощью приемников 2 отраженную волну и 8 ослабление волны, можно судить о расположении и размерах дефек­та. Промышленные ультразвуковые дефектоскопы позволяют обна­ружить дефекты размером 1.2 мм2 на глубине от 1 до 250 мм.