Неразрушающие методы контроля

Существует семь неразрушающих методов контроля сварных соединений, которые применяют в соответствии с техническими условиями. Вид и количество методов за­висят от технической оснащенности сварочного^ произ­водства и ответственности сварного соединения.

Внешний осмотр — наиболее распространенный и дос­тупный вид контроля, не требующий материальных зат­рат. Данному контролю подвергают все виды сварных со­единений, несмотря на использования дальнейших мето­дов. При внешнем осмотре выявляют практически все виды наружных дефектов. При этом виде контроля опре­деляют непровары, наплывы, подрезы и другие дефек­ты, доступные обозрению. Внешний осмотр выполняют невооруженным глазом или используют лупу с 10-крат­ным увеличением. Внешний осмотр предусматривает не только визуальное наблюдение, но и обмер сварных, со­единений и швов, а также замер подготовленных кро­мок. В условиях массового производства существуют спе­циальные шаблоны, позволяющие с достаточной степе­нью точности измерить параметры сварных швов.

Н) (Чирочнысрабигы

В условиях единичного производства сварные соеди­нения обмеряют универсальными мерительными инстру­ментами или стандартными шаблонами, пример которых приведен нарис. 123. Набор шаблонов ШС-2 представля­ет собой комплект стальных пластинок одинаковой тол­щины, расположенных на осях между двумя щеками. На каждой из осей закреплено по 11 пластин, которые с двух сторон поджимаются плоскими пружинами. Две пласти­ны предназначены для проверки узлов разделки кромок, остальные — для проверки ширины и высоты шва, С по­мощью этого универсального шаблона можно проверять углы разделки кромок, зазоры и размеры швов стыко­вых, тавровых и угловых соединений.

Рис. 123. Измерение разделки кромок, зазоров и размеров швов шаблоном ШС-2

Непроницаемость емкостей и сосудов, работающих под давлением, проверяют гидравлическими и пневматичес­кими испытаниями. Гидравлические испытания бывают с давлением, наливом или поливом водой.

Для испытания наливом сварные швы сушат или про­тирают насухо, а емкость заполняют водой так, чтобы влага не попала на швы. После наполнения емкости во-

дой все швы осматривают, отсутствие влажных швов бу­дет свидетельствовать об их герметичности.

Испытаниям поливом подвергают громоздкие изде­лия, у которых есть доступ к швам с двух сторон. Одну сторону изделия поливают водой из шланга под давлени­ем и проверяют герметичность швов с другой стороны.

При гидравлическом испытании с давлением сосуд наполняют водой и создают избыточное давление, пре­вышающее в 1,2^-2 раза рабочее давление. В таком состо­янии изделие выдерживают в течение 5—10 минут. Герме­тичность проверяют по наличию влаги на швах и величи­не снижения давления. Все виды гидравлических испытаний проводят при положительных температурах.

Пневматические испытания осуществляют в случаях, когда невозможно выполнить гидравлические испытания. Пневматические испытания предусматривают заполнение сосуда сжатым воздухом под давлением, превышающим на 10—20 кПа атмосферное или 10—20% выше рабочего. Швы смачивают мыльным раствором или погружают из­делие в воду. Отсутствие пузырей свидетельствует о гер­метичности. Существует вариант пневматических испыта­ний с гелиевым течеискателем. Для этого внутри сосуда создают вакуум, а снаружи его обдувают смесью воздуха с гелием, который обладает исключительной проницае­мостью. Попавший внутрь гелий отсасывается и попадает на специальней прибор — течеискатель, фиксирующий гелий. По количеству уловленного гелия судят о герме­тичности сосуда. Вакуумный контроль проводят тогда, когда невозможно выполнить другие виды испытаний.

Герметичность швов можно проверить керосином. Для этого одну сторону шва при помощи пульверизатора ок­рашивают мелом, а другую — смачивают керосином. Ке­росин имеет высокую проникающую способность, поэто­му при неплотных швах обратная сторона окрашивается в темный тон или появляются Пятна.

10

Химический метод испытания основан на использова­нии взаимодействия аммиака с контрольным веществом. Для этого в сосуд закачивают смесь аммиака (1%) с воз­духом, а швы проклеивают лентой, пропитанной 5%-ным раствором азотнокислой ртути или раствором фенолфта­леина. При утечках цвет ленты меняется в местах проник­новения аммиака.

Магнитный контроль. При этом методе контроля де­фекты швов обнаруживают рассеиванием магнитного ± поля. Для этого к изделию подключают сердечник элект­ромагнита или помещают изделие внутрь соленоида. На поверхность намагниченного соединения наносят желез­ные опилки, окалину и т. д., реагирующие на магнитное поле. В местах дефектов на поверхности изделия образу-: ются скопления порошка, в виде направленного магнит-‘, ного спектра.

Чтобы порошок легко перемещался под воздействием магнитного поля, изделие слегка постукивают, придавая:; мельчайшим крупинкам подвижность. Поле магнитного? рассеивания можно фиксировать специальным прибо-; ром, называемым магнитографическим дефектоскопом/ Качество соединения определяют методом сравнивания’ с эталонным образцом. Простота, надежность и дешевиз­на метода, а главное его высокая производительность и| чувствительность позволяют использовать его В УСЛОВИЯХ; строительных площадок, в частности при монтаже ответ — | ственных трубопроводов. … J

Радиационный контроль позволяет обнаружить в поло — й ста шва дефекты, невидимые при наружном осмотре.

10-4

Сварной шов просвечивают рентгеновским или гам — :* ма-излучением, проникающим через металл (рис. 124), для этого излучатель (рентгеновскую трубку или гамма — установку) размещают напротив контролируемого шва, а с противоположной стороны — рентгеновскую пленку, ’ установленную в светонепроницаемой кассете. Лучи, про­ходя через металл, облучают пленку, оставляя в местах дефектов более темные пятна, так как дефектные места обладают меньшим поглощением. Рентгеновский метод более безопасен для работающих, однако его установка слишком громоздка, поэтому он используется только в стационарных условиях. Гамма-излучатели обладают зна­чительной интенсивностью и позволяют контролировать металл большей толщины. Благодаря портативности ап­паратуры и дешевизне метода этот тип контроля широко распространен в монтажных организациях. Но гамма-из­лучение представляет большую опасность при неосторож­ном обращении, поэтому пользоваться этим методом можно только после соответствующего обучения. К недо­статкам радиографического контроля относят тот факт,

tW

пф s

IIIlli .

III 11\

Рис. 124. Радиационный контроль:

А — рентгеновское излучение; Б— гамма-излучение; I— экраны усиливающие; 2 — рентгеновская пленка; 3 — кассета; 4 — рентге­новское излучение; 5 — рентгеновская трубка; 6 — гамма-излуче­ние; 7— свинцовый кожух; 8— ампула радиоактивного вещества

что просвечивание не позволяет выявить трещины, рас­положенные не по направлению основного луча. Наряду с радиационными методами контроля применяют рент­геноскопию, то есть получение сигнала о дефектах на экране прибора. Этот метод отличается большей произво­дительностью, а его точность практически ^е уступает радиационным методам.

Ультразвуковой метод (рис. 125) относится к акусти­ческим методам контроля, обнаруживающим дефекты с

Рис. 125. Схема ультразвукового контроля:

/ — генератор ультразвуковых колебаний; 2 — пьезоэлектрический щуп; 3 — усилитель; 4 — экран дефектоскопа 3

малым раскрытием: трещины, газовые поры и шлако — J вые включения, в том числе и те, которые невозможно s определить радиационной дефектоскопией. Принцип его действия основан на способности ультразвуковых волн % отражаться от границы раздела двух сред. Наибольшее рас — пространение получил пьезоэлектрический способ полу — з чения звуковых волн. Этот метод основан на возбуждении | механических колебаний при наложениях переменного электрического поля в пьезоэлектрических материалах, в | качестве которых используют кварц, сульфат лития, ти — і| танат бария и др. Для этого с помощью пьезометрическо — ;; го щупа ультразвукового дефектоскопаj помещаемого на поверхность сварного соединения, в металл посылают направленные звуковые колебания. Ультразвук с часто — Ц той колебаний более 20 ООО Гц вводят в изделие отдель — ’ j ными импульсами под углом к поверхности металла. При встрече с границей раздела двух сред ультразвуковые ко­лебания отражаются и улавливаются другим щупом. При однощуповой системе это может быть тот же щуп, кото­рый подавал сигналы. С приемного щупа колебания пода­ются на усилитель, а затем усиленный сигнал отражается на экране осциллографа. Для контроля качества сварных швов в труднодоступных местах в условиях строительных площадок используют малогабаритные дефектоскопы об­легченной конструкции.

‘ К преимуществам ультразвукового контроля отно­сят: значительную проникающую способность, позволя-

юицую"контролировать материалы большой толщины; вы­сокую производительность прибора и его чувствитель­ность, определяющую местонахождение дефекта площа­дью 1—2 мм2. К недостаткам системы можно отнести сложность определения вида дефекта. Поэтому ультразву­ковой метод контроля иногда применяют в комплексе с радиационным.