Главная → Статьи

Контроль качества сварных изделий

Качество сварных изделий может проверяться разрушающими, а также неразрушающими методами контроля сварных соединений, швов и сварного изделия в целом. Разрушающими методами проверяют контрольные сварные образцы, вырезанные из сварного изделия или заваренные одновременно со сваркой’ его. Образцы в зависимости от вида и назначения сварного изделия подвергают механическим, металлографическим и коррозионным испытаниям.

К неразрушающим методам контроля сварных швов относятся гамма- и рентгенодефектоскопия, ультразвуковая, магнитографическая, люминесцентная, цветная и вакуумная дефектоскопия и проверка керосином. Качество полностью готовых изделий контролируют с помощью гидравлических, пневматических испытаний и методом течеискателей.

Гамма- и рентгеновский контроль Гамма-лучи образуются в процессе самопроизвольного распада естественных радиоактивных элементов или искусственных радиоактивных изотопов. Для контроля гамма-лучами применяют гамма-дефектоскопы, состоящие из препарата радиоактивного изотопа и контейнера, в котором хранится препарат. Контейнер изготавливается из свинца, залитого в стальной или чугунный каркас для предотвращения проникания гамма-лучей за его пределы. В последние годы корпуса контейнеров стали выпускать комбинированными: наружная часть — из свинца, внутренняя— из прессованного вольфрама или отработанного урана.

Источником получения рентгеновских лучей служит рентгеновская трубка. В процессе столкновения быстро-движущихся электронов катода с анодом происходит резкое торможение электронов. В момент торможения часть кинетической энергии электронов превращается в рентгеновские лучи. Рентгеновский аппарат состоит из бленды с рентгеновской трубкой, высоковольтного трансформатора с выпрямительным устройством, пульта управления и системы охлаждения рентгеновской трубки. Для работы в монтажных условиях применяют аппараты, у которых рентгеновская трубка и трансформатор соединены непосредственно в один блок, который называется блок-трансформатором.

По своей природе гамма- и рентгеновские лучи являются разновидностью электромагнитных волн. Благодаря способности проникать сквозь любые материалы, теряя при этом часть своей энергии и засвечивая эмульсию фотопленки, гамма- и рентгеновские лучи нашли широкое применение для контроля сварных швов. С их помощью выявляются непровары, трещины, поры, шлаковые включения. Предпочтение следует отдавать рентгеновскому контролю, с помощью которого лучше выявляются дефекты и вредное действие которого на организм человека значительно меньше.

Ультразвукосой контроль. Ультразвуковые волны, пронизывая две среды с разными акустическими свойствами, частично отражаются от их границы, частично переходят из одной среды в другую. Количество отраженной ультразвуковой энергии зависит от удельных сопротивлений сред. Чем выше разница удельных сопротивлений сред, тем больше отразится энергии ультразвуковых волн. Это свойство ультразвуковых волн используется для контроля сварных соединений. Введенные в металл волны, достигнув дефекта, почти полностью отражаются от него. Для получения ультразвуковых волн применяют пьезоэлектрические пластинки из кварца или титаната бария, которые вставляются в держатели-щупы. Такая пластинка начинает колебаться, если приложить к ней переменное электрическое поле. Колебания пластинки передаются в окружающую среду и распространяются в ней в виде упругих колебаний с частотой, которая приложена к пластинке. Пройдя через контролируемую среду и попав на пластинку, аналогичную первой, упругие колебания преобразуются в ней в электрические заряды, которые подаются на усилитель и воспроизводятся индикатором. Для ввода ультразвуковых волн в контролируемое изделие между ним и щупом должен быть хороший контакт, достигаемый смазкой (маслом машинным, турбинным, трансформаторным), наносимой на поверхность, по которой перемещается щуп. Для контроля этим способом применяют ультразвуковые дефектоскопы. Благодаря высокой производительности и безвредности ультразвуковой контроль с каждым годом используется все в больших масштабах.

Цветной контроль. Для обнаружения самых различных поверхностных трещин цветной контроль незаменим. Особенно он ценен при сварке ответственных изделий. Контроль выполняется следующим образом. На предварительно очищенную контролируемую поверхность наносится смачивающая жидкость. При проверке небольшой поверхности жидкость наносится кистью или аэрозольным распылением. При больших размерах поверхности изделия (если это возможно) его окунают в жидкость. Смачивающая жидкость наносится на поверхность два раза. Перед нанесением второго слоя деталь должна быть просушена на воздухе в течение 1—2 минут. Под действием капиллярных сил нанесенная таким способом жидкость проникает в полости дефектов. После этого ее удаляют с поверхности изделия, и контролируемую поверхность покрывают белой проявляющей краской. Белую краску наносят сразу же после удаления проникающей жидкости. Через 5—6 минут в месте дефекта на белом фоне проявляется красный рисунок, соответствующий форме дефекта. Контролируемую поверхность рекомендуется осматривать при хорошем освещении невооруженным глазом или с помощью лупы. Цветной дефектоскопией можно проверять качество сварных соединений у изделий из магнитных и немагнитных материалов, черных и цветных металлов, пластмасс. Простота контроля, отсутствие необходимости в электроэнергии дает цветной дефектоскопии большие преимущества перед другими методами контроля.

Вакуумный контроль. Такой контроль выполняется следующим образом. Одна сторона проверяемого участка сварного соединения обильно смачивается раствором пенного индикатора. На это место устанавливается вакуум-камера, из которой откачивается воздух. Сварное соединение осматривается через прозрачную верхнюю часть камеры, в местах неплотностей наблюдаются пузырьки. Дефектные места отмечаются на металле рядом с камерой. Затем в камеру впускается воздух, камера снимается и дефекты устраняются. Созданы вакуумные камеры для контроля стыковых нахлесточных, тавровых, трехгранных и кольцевых сварных соединений. Каждая камера состоит из металлической рамы соответствующей формы, в пазы которой вставляется губчатая резиновая прокладка. Верхняя часть камеры закрыта органическим стеклом, что позволяет в процессе контроля наблюдать за сварным швом. Преимущества вакуумного контроля заключаются в том, что он дает возможность контролировать сварные швы конструкций, имеющих форму незамкнутого объема, а также швы в тех конструкциях, доступ к которым возможен только с одной стороны. Возможен контроль вслед за сваркой, не ожидая изготовления конструкции в целом-

Контроль керосином. Вследствие малой вязкости керосин способен проникать без давления через мельчайшие неплотности. Это свойство керосина использовано для контроля сварных швов, доступ к которым открыт с двух сторон. Со стороны, которая наиболее удобна для устранения дефектов, шов покрывают водным раствором мела. После высыхания мела шов с противоположной стороны смачивают керосином с помощью кисти, из краскопульта, бачка керосинореза, паяльной лампы. При наличии в швах дефектов керосин выступает на окрашенной мелом поверхности в виде жирных точек или полос, которые с течением времени расплываются в пятна. Оставшийся после контроля в дефектном месте керосин при испарении может вызвать образование пор. Поэтому керосин вместе с дефектом следует тщательно удалить. Для ускорения процесса проникания керосина применяют предварительный подогрев сварных швов до 60—70°С-

Магнитографический контроль. В процессе контроля магнитный поток рассеяния, появляющийся в местах дефектов, фиксируется на магнитной ленте, плотно прижатой к поверхности шва, а затем воспроизводится с индикацией дефектов на экране электронно-лучевой трубки. Для образования магнитного потока используют устройства типа «Соленоид» или дисковые магниты. В качестве устройств для считывания записей с магнитных лент применяют дефектоскопы. С помощью магнитографического контроля полностью или выборочно проверяют стыки трубопроводов, резервуаров, аппаратов и других листовых конструкций толщиной 4—12 мм. Этот способ контроля позволяет определить внутренние Дефекты размером около 10% толщины металла. Основными достоинствами магнитографического контроля являются: высокая производительность (в 8—10 раз выше, чем при гамма- или рентгеновском контроле), полная безопасность для обслуживающего персонала и низкая стоимость.

Люминесцентный контроль. Для изделий из немагнитных материалов применяется в основном люминесцентный контроль. С его помощью выявляют поверхностные дефекты: трещины, поры, надрывы размером по высоте 0,03—0,04 мм и ширине 0,01 мм, а также несплошности сварных швов при испытании на герметичность. Контролируемое изделие очищают от ржавчины, грязи, окалины, масла. Затем на поверхность наносят люминофор, состоящий из смеси минеральных масел с бензином, керосином и другими веществами, уменьшающими вязкость смеси и способствующими ее прониканию в дефектное место. Люминофор можно наносить на изделие кистью или все изделие погружать в жидкость. После этого люминофор смывают с контролируемой поверхности, просушивают ее теплым воздухом и посыпают порошком окиси магния, углекислого магния, талька или силикагеля. Порошок пропитывается люминофором, оставшимся в полости дефектов. При облучении изделия ультрафиолетовыми лучами в местах дефектов появляется свечение.

Ваш отзыв