Неразрушающие методы контроля сварных соединений: Неразрушающие методы контроля сварных соединений

Виды и методы неразрушающего контроля сварных соединений

Под поверхностью внешне красивого и аккуратного сварного шва могут скрываться. Недопустимо, чтобы из-за подобных дефектов ответственная деталь развалилась в самый неподходящий момент. Эта проблема остро стоит перед разработчиками самой разной продукции.

• В машиностроении, для которого особенно важна способность конструкций противостоять динамическим нагрузкам. Не вышедшие на орбиту спутники, разбившиеся самолеты, попавшие в аварию автомобили или затонувшие корабли – вполне возможно, что все это результат некачественно выполненной сварки.

• В строительстве, где преобладают статические нагрузки. Многоэтажные небоскребы, пролеты мостов или большие по площади перекрытия простоят много лет лишь в том случае, если надежно соединить их металлические конструкции и арматуру. Причиной обрушения может стать даже незначительная трещина.

• В массовом производстве, когда идет речь о десятках и сотнях тысяч сварных соединений. Падение спроса на продукцию из-за ее низкого качества приводит к большим финансовым потерям. Ради того, чтобы подобного не произошло, стоит пойти на дополнительные траты и организовать пост контроля качества сварных швов.

• При изготовлении штучной продукции и опытных образцов. Результаты научного эксперимента могут оказаться не точны, а время, потраченное на проведение замеров, будет потрачено впустую, если не соблюсти точных параметров сварного соединения при изготовлении ответственного оборудования. Уникальное изделие, созданное для того, чтобы прослужить десятки лет, не проработает и малой части расчетного срока. А все из-за того, что вовремя не была проведена дефектоскопия.

Повсюду соединительные швы должны быть надежны. Важно, чтобы они были равномерны, герметичны, прочны и по всей площади полностью соответствовали предъявляемым требованиям.

Применяемые методы проверки

Чтобы повысить качество продукции и своевременно выявить опасный брак, ученые разработали методы неразрушающего контроля сварных соединений. Для этого они использовали процессы, в основе которых лежат различные физические явления. На сегодняшний день наибольшее распространение получили следующие способы обнаружения дефектов:

• Визуально-оптический. Используя оптические приборы, можно во всех подробностях разглядеть поверхность детали и обнаружить пропуски и трещины, невидимые невооруженным глазом. В большинстве случаев для этого используют устройства с увеличением до десяти крат. Но если у контролера возникнут сомнения, допускается двадцатикратное увеличение. Заглянуть при этом под поверхность шва все равно не получится, а потому этот метод контроля – первичный. Он не дает полной и объективной картины

• Радиографический, при котором используют гамма-лучи, проходящие сквозь контролируемую деталь. Полученное таким способом изображение фиксируется на пленке. Эта методика довольно эффективна, но позволяет получить представление лишь об ограниченном участке шва. Скорость подобного обследования невелика и технология плохо подходит для массового производства.

• Радиоскопический. В этом случае также применяется источник гамма-излучение, но изображение не фиксируется на пленке, а выводится на экран специального устройства. Появляется возможность контроля в реальном времени, что важно при постоянном обследовании больших партий продукции. С учетом этого можно закрыть глаза даже на относительно высокую стоимость оборудования.

• Радиометрический. Изображения на экране или пленке невозможно перевести в цифры, а визуальная оценка не всегда бывает объективна. Измеряя интенсивность гамма-излучения при его прохождении через сварное соединение, и сравнивая полученные результаты с результатами, полученными при обследовании эталонных образцов, удается значительно повысить стандарты контроля качества.

• Ультразвуковой. Это самый эффективный из методов акустической дефектоскопии. Его целесообразно использовать в тех случаях, когда толщина сварного шва превышает 4 мм. Известно, что ультразвуковые волны отражаются от границы между разными средами. Анализируя характер прохождения этих волн через структуру материала, можно составить точное представление о ее однородности.

• Магнитографический. Намагничивая контролируемые детали и регистрируя изменение магнитных полей, полученные результаты фиксируют на прижимаемом к шву специальном носителе. Полученные данные точны, и по ним можно судить не только о внешних, но и о внутренних дефектах. Основной недостаток очевиден – как и радиография, такой способ контроля требует определенного времени.

• Магнитопорошковый. С помощью суспензии на основе смешанного с керосином флюоресцирующего порошка, частицы которого намагничены, удается обнаружить малые, шириной в один и более микрон, трещины. Под воздействием созданного переменного магнитного поля частицы скапливаются в местах дефектов и повторяют их форму. Это можно хорошо рассмотреть, подсветив их кварцевой лампой. При всей своей относительной простоте магнитопорошковый метод показывает достаточную эффективность в основном при контроле уже зачищенных швов.

• Индукционный. С помощью искателя, конструкция которого может быть различна, можно проверить однородность магнитного поля, создаваемого на ограниченном, до 300 мм длиной, участке шва. Таким образом, регистрируются потоки рассеивания, возникающие в местах дефектов. Обследование не занимает много времени. Но это лишь предварительный метод диагностики, требующий обследования места обнаруженного повреждения более точными способами.

• Вихретоковый. Основанный на взаимодействии специального преобразователя с создаваемыми внутри контролируемого участка вихревыми токами, этот метод неразрушающего контроля сварных соединений не получил широкого распространения. Дело в том, что на результаты измерений оказывает сильное влияние однородность материала, создавая трудности для точного выявления места дефекта. Его просто не видно на фоне возникающих помех.

• Капиллярный. Этот метод дефектоскопии был известен еще в Средние века. Однако, и сегодня он не потерял своей актуальности. Его суть в том, что на обследуемую деталь наносят проникающую жидкость – ее называют пенетрант – и по следам ее проникновения выявляют трещины и другие повреждения. Чтобы облегчить процесс, пенетрант часто окрашивают во флюоресцирующие цвета. Понятно, что таким образом удается выявить лишь внешние повреждения. Зато он подходит для обследования ферромагнитных материалов.

• Пузырьковый, с использованием вакуумных камер. Нанеся на поверхность детали мыльный раствор, и создав разряжение с помощью вакуумной камеры, удается с достаточно высокой точностью обнаружить место, где сварной шов негерметичен. Этот специфический способ можно использовать при проверке таких конструкций, как цистерны, гидроизоляционные ящики или газгольдеры. Однако установка вакуумной камеры – непростая задача. Высокая стоимость оборудования и трудности при его использовании ограничивают применение эффективной методики.

• Контроль сварных швов с помощью газоэлектрических течеискателей. Наибольшее распространение получили устройства, в которых в качестве рабочего тела используется гелий. С одной стороны проверяемой поверхности устанавливают вакуумную камеру, оборудованную масс-спектрометром. С другой – обдувают сварное соединение гелем, находящимся под небольшим давлением. Если шов негерметичен, то вещество проникает внутрь камеры. По регистрируемым показаниям можно судить о размерах повреждения. Из-за сложности оборудования этот метод оправдывает себя лишь при проверке особо ответственных деталей.

Существуют и другие технологии, по разным причинам применяемые лишь ограниченно, или считающиеся неэффективными.

Выбор технологии

Желая наладить контроль сварных швов, нужно осознавать, что выбор конкретной методики зависит от множества факторов.

• Объемов выпуска продукции. Сколь бы ни были точны полученные данные, использовать при крупносерийном производстве способы проверки, отнимающие много времени, попросту нерентабельно. С его помощью возможен лишь выборочный контроль, а он не всегда дает объективную картину. В то же время, при опытном, штучном или мелкосерийном производстве, скорость контроля не имеет решающего значения. Когда стоимость конечного продукта высока, а его качество имеет решающее значение, имеет смысл потратить время на самое тщательное обследование.

• Необходимой точности замеров. Для изделий, где герметичность сварного соединения не имеет значения, и не испытывающих высоких нагрузок, достаточно получить информацию общего характера. Это касается бытовой техники, простых строительных конструкций или изделий легкой промышленности. В случае, когда важна герметичность шва, следует отдать предпочтение способам, выявляющим даже малейшие неплотности в соединениях. Для обследования деталей, испытывающих высокие нагрузки, придется использовать технологии, способные дать максимально полное представление о внутренней структуре сварного шва. Ведь скрытые дефекты, проявившиеся спустя какое-то время, часто становятся причиной серьезных техногенных катастроф. В связи с этим отдельную проблему представляет неразрушающий контроль сварных соединений трубопроводов. Тысячи километров магистралей, по которым течет вода, движется жидкое или газообразное топливо могут быть выведены из эксплуатации из-за невидимой глазу трещины. Разрыв труб, по которым в производственных цехах перекачиваются химически агрессивные вещества, недопустим, так как вполне способен привести к человеческим жертвам.

• Особенностей производства. При анализе сварных соединений электронных компонентов, нагрев которых недопустим, а размер деталей которых мал, приходится отказываться от многих эффективных методов дефектоскопии в пользу пусть и не столь надежных, но лучше подходящих для решения задачи. Иные проблемы приходится решать там, где длина швов составляет многие сотни метров. При прокладке газопроводов или строительстве судов не получится использовать оборудование, с успехом работающее в научной лаборатории.

• Применяемые материалы. В современном производстве используются различные детали и сплавы. Все они имеют свои особенности, отличаясь по внутренней структуре, магнитным свойствам, реакции на температурный нагрев или воздействие давлением. Все это следует учитывать при выборе способа контроля. Ведь методика, хорошо зарекомендовавшая себя при проверке качества сварных швов изделий, выполнены из стали, может оказаться неэффективна для дефектоскопии деталей, изготовленных из алюминия.

Вникая в суть процесса

Важно не только правильно определиться с технологией проведения замеров. Многое зависит от того, насколько хорошо используемое оборудование будет освоено персоналом. Применяемые в современном производстве способы автоматизации не отменяют человеческого фактора. Ведь обслуживают автоматику все равно люди. А потому необходимо, чтобы персонал не просто бездумно нажимал кнопки и реагировал на сигналы, подаваемые чувствительной аппаратурой. Подобный подход ошибочен, хотя и выглядит для многих организаторов производств привлекательно. Лишь понимая суть происходящих процессов, можно дать объективную оценку данным, полученным при неразрушающем контроле сварных соединений.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Неразрушающие методы контроля сварных соединений и конструкций

К неразрушающим методам контроля относятся: визуальный, испытания на прочность и непроницаемость, цветной, магнитный, просвечивание рентгеновским и гамма-излучением, ультразвуковой и др.

В зависимости от требований, предъявляемых к сварному изделию, и характера дефектов, которые необходимо обнаружить, применяют соответствующие методы контроля.

Качество сварных соединений и конструкции в целом обычно определяют несколькими методами. Универсального метода контроля не существует. Перед контролем сварные соединения должны быть тщательно очищены от шлака и других загрязнений.

Визуальный (внешний осмотр) является обязательным при контроле качества сварки любым методом. Сварные соединения рассматривают невооруженным глазом или через лупу при хорошем (не бьющем в глаза) освещении; замеряют швы с помощью инструментов и шаблонов.

Этим методом можно определить выходящие на поверхность поры и трещины, незаделанные кратеры, подрезы, неравномерность ширины и высоты шва, наплывы, отступление размеров шва от требований чертежа и другие внешние дефекты. Обнаруженные в результате визуального контроля дефекты следует устранить.

Прочность и непроницаемость готового изделия проверяют проведением следующих испытаний. Специальными механическими испытаниями с приложением статической или динамической нагрузки определяют разрушающие нагрузки или усилия, не вызывающие разрушения сварных изделий; гидравлическими испытаниями (чаще всего водой) определяют прочность и непроницаемость сосудов (котлов различного назначения, баллонов для жидкостей и газов), трубопроводов, судовых конструкций, резервуаров для хранения нефтепродуктов и т. п.

Сосуды и трубопроводы, работающие при избыточном давлении, испытывают давлением, обычно превышающим величину рабочего давления в 1,5—2 раза. Контроль прочности должен проводиться с соблюдением установленных правил техники безопасности.

Гидравлические испытания громоздки и непроизводительны, способствуют возникновению коррозии, их нельзя проводить при отрицательных температурах. Использование воды не позволяет обнаружить мельчайшие неплотности в шве.

Это объясняется тем, что вода является одной из наиболее полярных жидкостей. Молекулы ее несут значительный электрический (дипольный) момент, что вызывает повышение вязкости и плотности воды в слоях, контактирующих со стенками неплотности. Толщина слоя адсорбционно связанной воды составляет, около 1,5-10^-4 мм.

Жидкость в адсорбированных слоях приобретает упругость, близкую к упругости твердых тел. Из других источников адсорбированная вода при толщине слоя в 0,9-10^-4 мм обладает модулем сдвига 1,9х10⁸ дин/см², что только в 300 раз меньше модуля сдвига свинца.

Таким образом, чем меньше поперечное сечение неплотности, тем значительнее влияет адсорбированный слой воды на движение жидкости в неплотностях. В очень малых неплотностях (например, диаметром 3-10-⁴ мм) пристенные слои жидкости способны заполнить все их сечение и исключить или сильно ограничить движение воды.

По другим данным с помощью воды под давлением 1,4 кГ/см² можно обнаружить неплотности диаметром до 10^-3 мм. Поэтому в последние годы гидравлические испытания стали заменять пневматическими (например, при испытании отсеков судов и трубопроводов).

Непроницаемость соединения определяется еще и следующими методами: вакуумным, керосиновым, цветным, газоэлектрическим.

Пневматический метод испытания предусматривает подачу сжатого воздуха в изделие с заглушенными отверстиями. Давление воздуха при испытаниях устанавливают исходя из условий безопасности и требований, предъявляемых к изделию.

Сварные соединения смачивают мыльным раствором или опускают в воду. Неплотности определяют по образующимся мыльным пузырькам или пузырькам воздуха. Смачивать сварные соединения мыльной водой или опускать сварное изделие в ванну с водой следует после создания необходимого давления воздуха в контролируемом сосуде.

При испытании обдувом сжатый воздух под давлением 4—5кГ/см² подводится к сварному соединению по гибкому шлангу с наконечником. Расстояние между концом наконечника и швом должно быть не более 50 мм.

Во время обдува противоположную сторону шва смачивают мыльным раствором и тщательно осматривают, чтобы обнаружить мыльные пузырьки, появляющиеся в неплотностях.

При давлении воздуха 1кГ/см² можно обнаружить неплотности (поры) диаметром около 3-10^-3 мм.

Вакуумный метод является разновидностью пневматического и заключатся в следующем (рис. 181). Проверяемый участок сварного соединения, наиболее удобный для контроля, смачивают мыльным раствором и на него устанавливают вакуум-камеру.

Верх камеры сделан из плексигласа, поэтому прозрачен, а по контуру нижней части прикреплена прокладка из мягкой резины. С помощью вакуум-насоса или эжектора в камере создается разрежение, вследствие чего она плотно по контуру резиновой прокладки прижимается атмосферным давлением к данному участку изделия.

Благодаря созданной разности давлений по обе стороны сварного соединения атмосферный воздух проникает через неплотности шва в вакуум-камеру, при этом появляются мыльные пузырьки, видимые через прозрачную верхнюю часть камеры. Места неплотностей отмечают мелом на металле рядом с камерой.

С помощью трехходового крана в камеру впускают атмосферный воздух и затем убирают ее с проверенного участка сварного соединения. Отметки мела с основного металла переносят на неплотные места шва, после чего устраняют дефекты и повторно проверяют эти места на непроницаемость.

Рис. 181. Схема вакуумного и керосино-вакуумного метода контроля непроницаемости сварных соединений:1 — губчатая резина, 2— плексиглас 3 — трехходовой кран, 4 — к вакуум-насосу, 5 — керосин, в — вакуумируемое пространство, 7 — мыльный пузырек.

Вакуумный метод приемлем для контроля непроницаемости стыковых, нахлесточных, тавровых и трехгранных соединений во всех положениях в пространстве. Производительность вакуумного метода в среднем 50—60м шва в 1 ч. Этот метод контроля позволяет обнаружить неплотности диаметром до 4,2-10^-3 мм (при перепаде давлений до 0,84кГ/см²).

Вакуумным методом можно проверять сварные соединения в конструкциях, имеющих форму незамкнутого объема, а также при одностороннем доступе к ним; контроль можно применять вслед за сваркой, не дожидаясь окончания изготовления конструкции в целом; испытания можно проводить при перепаде давлений до 1 кГ/см², не опасаясь разрушения конструкции.

Вакуумный метод контроля нашел широкое применение при проверке непроницаемости сварных соединений днищ, стенок и перекрытий резервуаров (рис. 182), сварных стыков трубопроводов.

Рис. 182. Контроль непроницаемости сварных соединений.

Этот метод внедряется также в судостроении и других отраслях промышленности.

Методы неразрушающего контроля сварных соединений труб и трубопроводов ГОСТ

Неразрушающим контролем (сокращенно — НК) называется проверка надежности как целого объекта, так и его составляющих. При НК используются особые методы, позволяющие провести работы без разборки или выведения из эксплуатации. Базой для методов и средств контроля, сохраняющих целостность объектов и их эксплуатационные характеристики, служит исследование физических принципов. Как классифицируются виды и методы НК? Эта информация содержится в ГОСТ 18353-79.

Визуальный и измерительный контроль

Базовый метод дефектоскопии, отличающийся информативностью, экономичностью и быстротой. Визуальный и измерительный контроль (ВИК) предшествует остальным методам.

При внешнем осмотре специалисты проверяют, насколько качественно подготовлены заготовки для сварки и как выполнены сварочные швы, а также определяют качество металла. Визуальный контроль должен выявить, нет ли видимых дефектов — ржавчины, наплывов, вмятин и т.д.

Провести ВИК можно невооруженным глазом или при помощи оптических приборов (таких как зеркало, лупа или эндоскоп). Метод примечателен тем, что для него достаточно простых измерительных средств.

В настоящее время для ВИК применяются более мощные приборы, способные обнаружить даже незначительные дефекты. Визуальный и измерительный контроль нужен, чтобы оценить состояние материала и сварных соединений. Требования по выполнению процедуры перечислены в руководящих документах по оценке сооружений и технических устройств.

Ультразвуковой контроль

Один из главных методов неразрушающего контроля был предложен советским ученым С.Я. Соколовым в далеком 1928 году. Ультразвуковая дефектоскопия охватывает многие сферы, проверяя сварные соединения, трубопроводы, аппараты высокого давления и другую разнообразную продукцию. Существует множество изделий, от состояния которых зависит безопасность тысяч людей: рельсы для железнодорожного сообщения, элементы авиационных двигателей, трубопроводы атомных реакторов и др. При производстве и эксплуатации такой сложной продукции обязателен ультразвуковой контроль.

Необходимо сказать о преимуществах ультразвукового метода по сравнению с другими методами НК:

1. Повышенная чувствительность, которая позволяет обнаружить опасные дефекты — трещины, непровары и пр.
2. Экономичность.
3. Безопасность для здоровья (в сравнении с рентгеновским методом).
4. Возможность проводить процедуру без прерывания рабочего процесса.
5. Сохранение целостности исследуемого объекта.
6. Возможность исследовать материалы разного происхождения.

При всех преимуществах ультразвуковой метод обладает и своими недостатками. Во-первых, он не дает представления ни о реальном размере дефекта, ни о его характере. Во-вторых, при контроле металлов с крупнозернистой структурой возникают затруднения из-за рассеяния и затухания ультразвука и высоких требований к поверхности контроля.

Про проведении НК возникает множество задач, и необходимость их решения дала толчок к развитию ряда акустических методов контроля. Если обратиться к ГОСТ 23829-85, то такие методы делятся на активные и пассивные. Активные методы основаны на излучении и приеме акустических волн и колебаний, а пассивные — только на приеме.

Радиографический контроль

В основе радиографического контроля (РК) лежит зависимость интенсивности проходящего через исследуемый объект гамма-излучения от материала и толщины изделия. О наличии дефектов сигнализирует неравномерность поглощаемого излучения. Делать выводы о строении объекта контроля можно, регистрируя распределение излучения на выходе.

РК дает возможность выявить трещины, поры, превышение проплава, искажение корня шва, непровары, инородные включения в сварных соединениях.

Радиографический метод способен обнаружить дефекты минимальных размеров, но многое зависит от их формы и местонахождения. Проще всего выявить дефект, протяженность которого совпадает с пучком излучения. В таком случае удается получить четкое изображение на снимке границ (по сравнению с дефектами криволинейной формы).

Капиллярный контроль

Считается наиболее чувствительным методом неразрушающего контроля. Капиллярные методы основаны на том, что специальные жидкости проникают в поверхностные и сквозные дефекты. В процессе индикаторные жидкости оставляют следы — их регистрируют визуально или при помощи преобразователя. Капиллярные методы помогают определить, где расположен дефект, какова его протяженность и ориентация на поверхности. Для проведения капиллярного контроля создан ГОСТ 18442-80.

Если дефект настолько мал, что его невозможно обнаружить при ВИК, то применяется капиллярная дефектоскопия. К такому методу прибегают при работе с объектами всех размеров и форм. Что касается материалов, использованных для изготовления объектов, то к ним относятся металлы и сплавы (цветные и черные), а также неферромагнитные материалы (стекло, пластмасса и пр.). О контроле выполненных из ферромагнитных материалов объектов надо сказать отдельно. Капиллярная дефектоскопия помогает справиться с задачей, если по какой-либо причине использовать магнитопорошковый метод нельзя.

Список областей, где бывает задействован капиллярный контроль, очень широк: это авиа-, ракето-, автомобиле- и судостроение, металлургия, энергетика, химическая промышленность. Капиллярная дефектоскопия применяется для мониторинга важных объектов перед их вводом в эксплуатацию и в процессе работы.

Магнитный контроль

Это совокупность методов НК, нужных для выявления дефектов в ферромагнитных металлах и сплавах. Магнитная дефектоскопия позволяет обнаружить включения неметаллического происхождения, трещины, волосовины, флокены. Найти дефекты можно при условии их нахождения на поверхности изделия или при залегании на небольшой глубине (2-3 мм).

Суть магнитных методов заключается в исследовании магнитных полей рассеяния возле прошедших намагничивание ферромагнитных материалов. На местоположение дефекта указывают перераспределенные магнитные потоки и сформированные магнитные поля рассеяния.

Тепловой контроль

В основе метода — фиксация и преобразование ИК-излучения в видимый спектр. Тепловой метод неразрушающего контроля используют во всех промышленных областях, в которых о состоянии объектов можно судить по неоднородности теплового поля.

Сегодня тепловой метод очень востребован в строительство, производстве и теплоэнергетике. После того, как был принят новый закон о регламентировании энергоаудита объектов, направленный на экономию ресурсов, интерес к тепловому контролю усилился. В настоящее время этот метод является базовым методом для оценки состояния объектов.

У теплового контроля масса плюсов — универсальность применения, оперативность, большая производительность. Кроме того, тепловой контроль можно осуществлять дистанционно. Есть несколько видов метода — контроль плотности тепловых потоков, контроль температуры, контроль теплопроводности и тепловизионный контроль.

Вихретоковый контроль

Основой для вихретокового метода НК служит взаимодействие электромагнитных полей — внешнего и поля вихревых токов, создаваемых в объекте контроля. Вихревые потоки заметил физик из Франции Араго в 1824 году. Ученый отметил, что находящийся под магнитной стрелкой медный диск вращается за счет вихревых токов.

Обычно источников электромагнитного поля становится вихретоковый преобразователь (ВТП) — индуктивная катушка. В катушках действует ток, который создает электромагнитное поле, возбуждающее вихревые токи. Их поле действует на ВТП, создавая в них ЭДС или преобразуя их сопротивление. Появившееся на катушках напряжение или сопротивление — ключ к информации о свойствах объекта.

С помощью вихретокового метода можно не только выявить дефекты и оценить свойства объектов контроля. Вихретоковый контроль широко применяется и при производстве деталей, и при их ремонте. Высокоточное современное оборудование — это возможность для обработки и хранения большого объема данных о результатах контроля. Системы сканирования автоматизированы, что увеличивает точность визуализации объекта контроля во много раз.

В каких областях используют вихретоковый контроль? Список широк:

1. Вихретоковым методом исследуют сварные и резьбовые соединения, детали разнообразных форм и размеров для оборудования. Кроме того, это метод контроля корпусного оборудования, гибов трубопроводов, лопаток паровых турбин. С помощью вихретокового метода также проверяют поверхность осевого канала роторов турбин.
2. Вихретоковый контроль нужен, чтобы измерять толщину защитных покрытий, тонких труб и тонкого листового проката. Помимо этого, с помощью вихретокового метода ищут коррозионные повреждения.
3. Вихретоковый метод позволяет оценить состояние металла тепломеханического оборудования (как исходное, так и текущее). Метод применим и для оценки качества термообработки; с его помощью проводят сортировку объектов и определяют состав контролируемого вещества.
4. Посредством вихревых токов измеряют глубину поверхностных трещин, обнаруженных на электропроводящих материалах.

Все методы и приборы неразрушающего контроля служат одной цели — выявить даже незначительные повреждения, в том числе грибок, коррозию, расслоение. Востребованность НК объясняется просто: его методы сочетают в себе множество достоинств и соответствуют строгим требованиям промышленной безопасности.

Виды и методы неразрушающего контроля качества сварных соединений Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 620.171.1

ВИДЫ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Герасимов Виктор Михайлович, магистрант, Научный руководитель: Голиницкий Павел Вячеславович, кандидат технических наук,

доцент;

ФГБОУ ВО РГАУ — МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, РФ

Рассмотрены основные виды и методы неразрушающего контроля для контроля сварных соединений и выделен наиболее распространенный и эффективный способ обнаружения дефек-

Ключевые слова: неразрушающий контроль; сварные соединения; метод.

TYPES AND METHODS OF NON-DESTRUCTIVE QUALITY CONTROL

OF WELDED JOINTS

Gerasimov Viktor Mihajlovich, undergraduate, Scientific adviser: Golinickij Pavel Vyacheslavovich, PhD (Cand. Tech. Sci.), associate professor; Russian Timiryazev State Agrarian University, Moscow, Russian Federation

The main types and methods of non-destructive testing for the control of weldedjoints are Considered and the most common and effective method for detecting defects is identified. Keywords: non-destructive testing; welded joints; method.

Для цитирования: Герасимов В.М. Виды и методы неразрушающего контроля качества сварных соединений // Наука без границ. 2019. № 12(40). С. 34-39.

В связи с повышением требований к качеству выпускаемой продукции важность контроля на современном производстве возрастает [1, 2]. Особенно важен входной контроль готовых узлов и деталей [3, 4].

Неподвижные соединения формируются множеством методов [5, 6], но наиболее массовыми из них являются соединения с натягом и сварные соединения. Соединения с натягом применяются для обеспечения высокой точности в подвижных частях механизмов [7], им присуща модель медленного параметрического отказа [8, 9]. В том числе существуют и подвижные соединения с натягом [10]. Но большинство корпусных элементов конструкций машин формируется сваркой, поэтому одним из основных процессов на промышленном

производстве является именно сварка, без нее не обходится ни одно машиностроительное предприятие, в том числе ремонтное производство [11], где качеству сварных соединений и восстановлению поверхностей с их помощью уделяется особое внимание [12].

Качество сварки и сварных соединений зависит от многих факторов: квалификации работника, технологического процесса, оборудования и т.д. [13,14]. Общее качество сварки оценивается в зависимости от количества и уровней дефектов при сваривании.

При контроле сварных соединений используются множество методов, которые подразделяются на две основные группы: разрушающие и неразрушающие.

В зависимости от вида оборудования, принципа его работы, а также физических и химических явлениях выделены основные методы неразрушающего контроля сварных соединений: внешний осмотр; акустический; магнитный; проникающими веществами; радиационный и тепловой.

Внешний осмотр — это самый первый этап, с помощью которого проводят контроль некачественной сварки. Этот метод позволяет обнаружить в основном поверхностные дефекты, такие как трещины, не-провары и поры.

В начале поверхность подвергается тщательной очистке от грязи, шлака, брызг металла и т.д. Далее сварной шов обрабатывается с помощью спирта или раствором азотной кислоты.

Наиболее распространенным инструментом для внешнего осмотра является лупа. Этот инструмент позволяет выявить различные поверхностные дефекты, которые невозможно заметить невооруженным глазом. Но при визуальном контроле необходимо определять и геометрические параметры сварного шва. Для этой процедуры подойдут следующие инструменты: линейки, штангенциркули, универсальные шаблоны сварщика и т.д.

Капиллярные методы связаны с обследованием сварных соединений с помощью проникающих веществ. Они основаны на том, что капли специальных проникающих жидкостей, которые еще называют индикаторными, втягиваются даже в мельчайшие каналы, или капилляры, в том числе в полости таких дефектов, как поры и трещины.

На первом этапе поверхность детали очищается от загрязнений. Это делается для того, чтобы проникающая жидкость смогла втянуться в дефекты на поверхности сварного шва. Обычно эту операцию производят с помощью воды или органического очистителя.

На втором этапе на поверхность нано-

сится проникающая жидкость. Наиболее распространенная жидкость для контроля сварных соединений — это пенетрант. Обычно используется красного цвета для более точного обнаружения дефекта. Наносится пенетрант с помощью распылителя, кистью или погружения исследуемого объекта в ванну. После этого происходит заполнение полостей в течение 5-20 минут (зависит от вида специальных жидкостей). Стоит отметить, что скорость и глубина проникновения проникающей жидкости очень сильно зависит от таких характеристик, как смачиваемость жидкости и радиус капилляра.

На третьем этапе необходимо удалить излишки проникающей жидкости с помощью салфеток или промывкой водой, или очистителем.

Всю оставшуюся ее часть обнаруживают с помощью проявителя, который наносится тонким слоем на контролируемую поверхность и формирует индикаторный рисунок расположения дефектов. Затем производится контроль.

Одним из достоинств данного метода является возможность его использования не только в лабораторных, но и в полевых условиях, а также доступность и скорость обнаружения дефектов. Однако данный метод способен обнаружить только поверхностные дефекты.

Магнитные методы связаны с особенностью изучения магнитных полей, которые возникают при намагничивании контролируемого шва.

Магнитный поток, создаваемый в сварном соединении, проходит по нему и встречает на своем пути дефекты. Из-за того, что магнитная проницаемость дефектов намного ниже, чем металла, то магнитные потоки начинают обходить дефект и выходить на поверхность, после чего определить место и вид дефекта не составляет труда.

Одним из главных недостатков данного метода является то, что для использова-

ния этого метода необходима специальная структура металла, способность намагничиваться. Поэтому данный метод применяют только для определения качества сварного шва на ферромагнитных сплавах. Также необходима высокая квалификация персонала.

Существует несколько подвидов магнитных методов:

— магнитографический — при намагничивании поверхности сварного соединения происходит запись магнитного поля на специальную ленту, которую считывают и обнаруживают дефекты с помощью магнитного дефектоскопа;

— магнитопорошковый — на поверхность контролируемого шва наносится магнитный порошок. Под воздействием электромагнитных полей порошок в местах над дефектами скапливается в виде валиков;

— индукционный — в этом методе используются две катушки. При намагничивании сварного шва катушки перемещают вдоль него. При перемещении катушки через участок с дефектом возникает ЭДС индукции, которая передается на специальный прибор, и определяется место и вид дефекта.

Радиационные методы связаны с воздействием на объект рентгеновских или гамма-излучений. Процесс контроля похож на использование рентгеновского излучения, которые базируются на ионизирующих электромагнитных излучениях.

С одной стороны сварного шва устанавливают источник излучения, а с другой стороны устанавливают детектор, фотопленку или фотобумагу. Рентгеновские лучи проходят сквозь шов и облучают фотобумагу, на которой и отображается весь процесс прохождения рентгеновских лучей через контролируемый металл. Если на фотопленке буду видны затемнения, то это означает, что прохождение рентгеновских лучей через эти места было более интенсивным, чем в других местах, а значит в этих местах сварного соединения и нахо-

дятся дефекты.

Процесс воздействия гамма-излучений схож с рентгеновским, только облучение металла происходит из ампулы, которая содержит радиоактивные изотопы. Одним из главных преимуществ гамма-излучений над рентгеновскими является их способность проходить через более толстые слои металла (до 300 мм), кроме того, он экономически выгоден. Но гамма-излучения сильнее воздействуют на человека, поэтому они представляют большую опасность для его здоровья.

Одни из главных преимуществ радиационного метода в целом является высокая чувствительность и получение отчетливых снимков для точного определения видов дефектов.

Тепловые методы связаны с регистрацией изменений распространения тепловых потоков, которые происходят из-за внутренних дефектов исследуемого объекта. Определение дефектов происходит с помощью фиксации и преобразования инфракрасного излучения в видимый спектр.

Самым главным преимуществом данного метода является то, что с помощью использования пирометров можно измерять физические и геометрические параметры объектов бесконтактно на больших расстояниях.

Акустические методы связаны с особенностью анализа упругих волн, которые проходят через толстый слой металла и отражаются от различных видов дефектов.

Если используется диапазон частот, превышающий 20 кГц, допускается употребление термина «ультразвуковой» вместо «акустический».

Для излучения ультразвуковой волны пластинку из кварца или сегнетовой соли подвергают воздействию электрического поля высокой частоты. Волну направляют на сварной шов.

При соприкосновении волны и дефекта ультразвуковые колебания отражаются

и передаются на другую пластинку. После этого электрические колебания, возникающие от пластинки, передаются на специальный прибор, который называется ультразвуковой дефектоскоп. На экране данного прибора отображаются импульсы волны, которая изначально была направлена на сварное соединение и волны, отраженной от дефекта. В зависимости от характера изменений этих импульсов определяют расположение, размер и вид дефекта сварного шва.

Ультразвуковые волны способны распространяться в слой металла на огромную глубину. При направлении волны и регистрации отраженных сигналов в сварных соединениях с помощью специальных приборов, таких как ультразвуковые дефектоскопы, можно определить не только местоположение дефектов, а также их количество и величину.

Существуют множество видов акустических методов, наиболее распространенными являются:

— Эхо-импульсный. Один из самых простых и распространенных методов контроля. Преобразователь направляет волну на сварной шов и регистрирует ее отражение от дефекта.

— Теневой метод. В этом методе используются два преобразователя. Один посылает ультразвуковые волны, а второй их принимает. Эти преобразователи устанавливаются на противоположные стороны сварного шва. Обнаружение дефекта происходит при пропадании ультразвуковых колебаний внутри контролируемого соединения.

— Эхо-зеркальный метод. В этом методе используются так же, как и в теневом, два преобразователя. Только в данном случае оба преобразователя устанавливаются на одну сторону сварного соединения. Первый преобразователь создает ультразвуковую волну, а второй принимает, только в отличие от теневого метода обнаружение

дефекта происходит при отражении волны от дефекта.

— Зеркально-теневой метод. Два преобразователя устанавливаются на одну поверхность. При этом вторым преобразователем фиксируется не прямое попадание ультразвуковых волн, а отраженное от противоположной стороны сварного шва. Признаком дефекта является пропадание ультразвуковых колебаний внутри контролируемого соединения.

Эти четыре метода, перечисленные выше, наиболее часто применяются для контроля сварных соединений ввиду своей простоты. Другие же используются намного реже.

— Импедансный метод. Основан на перемещении стержня по поверхности детали, соединенной сваркой. Если в изделии имеется дефект, то уменьшается импеданс некоторого участка его поверхности, он как бы размягчается. В основном применяется к контролю сварных соединений с тонкой обшивкой.

— Метод свободных колебаний. С помощью электромагнита в сварном шве создаются колебания, которые поступают к приемнику, и постепенно усиливается изменение частоты свободных колебаний. Изменение частоты будет говорить о том, что между деталями обнаружен дефект.

— Акустическая эмиссия. В этом методе контроль сварного шва проверяется под нагрузкой. Главная особенность этого метода заключается в определении не статических дефектов, а дефектов, которые будут развиваться при некачественной сварке.

Акустические методы позволяют определить все виды дефектов, известные на данный момент. Технология проведения контроля сварных соединений акустическим методом происходит по-разному. Это зависит от типа сварного соединения, а также от предъявляемого качества к изделию.

При контроле сварных швов необходимо как можно тщательно прозвучивать

весь металл. Для прозвучивания нижней и верхней части шва существуют два способа прозвучивания: прямой и отраженной волной.

Вывод: акустические методы — наиболее распространенный методы на различных предприятиях. Несмотря на то, что для его использования необходим высококвалифицированный персонал, этот метод получил наибольшую популярность из-за его простоты.

Также этот метод имеет огромное преимущество, по сравнению с другими, так

как его можно применять не только в лабораторных условиях, но и в полевых, в однородных или разнородных соединениях.

Одним главным преимуществом этого метода является то, что для исследования сварного шва ультразвуковыми дефектоскопами не требуется затрачивать много времени, при этом достоверность результатов обнаружения дефектов очень высока.

В ходе проведения исследований акустическим методом приборы абсолютно безопасны для здоровья человека. Они не оказывают никакого вредного воздействия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж., Вергазова Ю.Г., Голиницкий П.В. Управление качеством производственных процессов и систем. — М.: Изд-во «РГАУ-МСХА», 2018. — 182 с.

2. Черкасова Э.И., Голиницкий П.В., Вергазова Ю.Г., Антонова УЮ. Анализ и синтез процессов обеспечения качества. — М.: Изд-во «РГАУ-МСХА», 2018. — 174 с.

3. Бондарева Г.И., Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж. Входной контроль и метрологическое обеспечение на предприятиях технического сервиса // Сельский механизатор. 2017. № 4. с. 36-38.

4. Голиницкий П.В., Вергазова Ю.Г., Антонова У.Ю. Совершенствование менеджмента качества на предприятиях АПК // Компетентность. 2018. № 9-10 (160-161). С. 63-68.

5. Леонов О.А., Вергазова Ю.Г. Взаимозаменяемость. — М.: Изд-во «Лань», 2018. — 208 с.

6. Леонов О.А., Вергазова Ю.Г. Обеспечение норм взаимозаменяемости соединений «вал -втулка» при ремонте машин в АПК. — Иркутск, 2017. — 141 с.

7. Бондарева Г.И. Изменения в стандарте единой системы допусков и посадок / Г.И. Бондарева, О.А. Леонов, Н.Ж. Шкаруба, Ю.Г. Вергазова // Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 12. С. 39-42.

8. Леонов О.А., Шкаруба Н.Ж., Вергазова Ю.Г. Расчет допуска посадки с натягом по модели параметрического отказа // Вестник машиностроения. 2019. № 4. С. 23-26.

9. Ерохин М.Н., Леонов О.А. Взаимосвязь точности и надежности соединений при ремонте сельскохозяйственной техники // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ 2006. № 2. С. 22-25.

10. Ерохин М.Н., Леонов О.А., Катаев Ю.В., Мельников О.М. Методика расчета натяга для соединений резиновых армированных манжет с валами по критерию начала утечек // Вестник машиностроения. 2019. № 3. С. 41-44.

11. П.В. Голиницкий, И.Л. Приходько. Выбор режимов напекания металлических порошков на основе никеля и железа при комбинированном методе восстановления бронзовых втулок // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2018. № 5. С. 40-45.

12. Голиницкий, П.В. Восстановление подшипников скольжения из цветных сплавов комбинированным методом: автореф. дис. … канд. тех. наук. — М., 2016. — 22 с.

13. Голиницкий П.В., Тойгамбаев С.К. Измерение и контроль деталей транспортных и транс-портно-технологических комплексов. — М.: Изд-во «Спутник+», 2018. — 154 с.

14. Черкасова Э.И., Голиницкий П.В. Использование информационных технологий для идентификации качества продуктов переработки зерна на этапах товародвижения // В сборнике: Инновационные достижения науки и техники АПК Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. 2018. — С. 408-410.

REFERENCES

1. Leonov O.A., Shkaruba N.Zh., Vergazova Yu.G., Golinickij P.V. Upravlenie kachestvom proizvodstvennyh processov i system [Quality management of production processes and systems]. Moscow, Izd-vo «RGAU-MSKHA», 2018, 182 p.

2. Cherkasova E.I., Golinickij P.V., Vergazova Yu.G., Antonova U.Yu. Analiz i sintez processov obespecheniya kachestva [Analysis and synthesis of quality assurance processes]. Moscow, Izd-vo «RGAU-MSKHA», 2018, 174 p.

3. Bondareva G.I., Leonov O.A., Sukaruba N.Zu. Vhodnoj kontrol’ i metrologicheskoe obespechenie na predpriyatiyah tekhnicheskogo servisa [Entrance control and metrological support at technical service enterprises]. Sel’skij mekhanizator, 2017, no. 4, pp. 36-38.

4. Golinickij P.V., Vergazova Yu.G., Antonova U.Yu. Sovershenstvovanie menedzhmenta kachestva na predpriyatiyah APK [Improvement of quality management at agricultural enterprises]. Kompetentnost’, 2018, no. 9-10 (160-161), pp. 63-68.

5. Leonov O.A., Vergazova Yu.G. Vzaimozamenyaemost’ [Interchangeability]. Moscow, Izd-vo «Lan’», 2018, 208 p.

6. Leonov O.A., Vergazova Yu.G. Obespechenie norm vzaimozamenyaemosti soedinenij «val -vtulka» pri remonte mashin v APK. Irkutsk [Ensuring standards of interchangeability of connections «shaft-sleeve» when repairing machines in agriculture], 2017, 141 p.

7. Bondareva G.I., Leonov O.A., Shkaruba N.Zh., Vergazova Yu.G. Izmeneniya v standarte edinoj sistemy dopuskov i posadok [Changes in the standard of the unified system of tolerances and landings]. Traktory i sel’hozmashiny, 2016, no. 12, pp. 39-42.

8. Leonov O.A., Shkaruba N.Zh., Vergazova Yu.G. Raschet dopuska posadki s natyagom po modeli parametricheskogo otkaza [Calculation of the landing tolerance with tightness on the model of parametric failure]. Vestnik mashinostroeniya, 2019, no. 4, pp. 23-26.

9. Erohin M.N., Leonov O.A. Vzaimosvyaz’ tochnosti i nadezhnosti soedinenij pri remonte sel’skohozyajstvennoj tekhniki [The relationship between the accuracy and reliability of connections in the repair of agricultural machinery]. Vestnik FGOU VPO MGAU, 2006, no. 2, pp. 22-25.

10. Erohin M.N., Leonov O.A., Kataev Yu.V., Mel’nikov O.M. Metodika rascheta natyaga dlya soedinenij rezinovyh armirovannyh manzhet s valami po kriteriyu nachala utechek [Method for calculating the tightness for connections of rubber reinforced cuffs with shafts by the criterion of the beginning of leaks]. Vestnik mashinostroeniya, 2019, no. 3, pp. 41-44.

11. P.V. Golinickij, I.L. Prihod’ko. Vybor rezhimov napekaniya metallicheskih poroshkov na osnove nikelya i zheleza pri kombinirovannom metode vosstanovleniya bronzovyh vtulok [Choice of modes for baking metal powders based on nickel and iron with the combined method of restoring bronze bushings]. Vestnik FGOU VPO MGAU, 2018, no. 5, pp. 40-45.

12. Golinickij, P.V. Vosstanovlenie podshipnikov skol’zheniya iz cvetnyh splavov kombinirovannym metodom [Restoration of sliding bearings from non-ferrous alloys by the combined method]. Abstract of Ph. D thesis. Moscow. 22 p.

13. Golinickij P.V., Tojgambaev S.K. Izmerenie i kontrol’ detalej transportnyh i transportno-tekhnologicheskih kompleksov [Measurement and control of details of transport and transport-technological complexes]. Moscow, Izd-vo «Sputnik+», 2018, 154 p.

14. Cherkasova E.I., Golinickij P.V. Ispol’zovanie informacionnyh tekhnologij dlya identifikacii kachestva produktov pererabotki zerna na etapah tovarodvizheniya [Use of information technologies to identify the quality of grain processing products at the stages of commodity movement]. V sbornike: Innovacionnye dostizheniya nauki i tekhniki APK Sbornik nauchnyh trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 2018, pp. 408-410.

Материал поступил в редакцию 13.12.2019 © Герасимов В.М., 2019

Неразрушающие методы контроля сварных соединений

Использование неразрушающего контроля позволяет проверить качественные показатели металла в околошовной области и в самом сварном соединении без разрушительных действий. Правильно подобранный и проведенный метод контроля дает возможность установить характер, масштабы и дислокацию дефекта, подобрать путь его устранения. Выбор неразрушающего контроля делается с учетом:

• физических показателей металлов;
• толщины шва и его вида;
• особенностей конструкции;
• состояния свариваемых поверхностей и т.д.

Внешний осмотр

Самый простой метод неразрушающего контроля, позволяющий установить факт наличия наружных дефектов, видимых человеческому глазу. Для измерения параметров швов используются шаблоны и мерительный инструмент, для обнаружения мелких изъянов – увеличительные стекла. Метод считается самым дешевым и обязательным к применению на производстве и в частном порядке. Им исследуются все типы соединений и сварных изделий, независимо от того, будут ли привлекаться иные способы.

Дефектоскопия ультразвуком

В данном случае шлаковые накопления, присутствие неметаллических включений и прочих дефектов находятся с помощью ультразвуковых волн. Последние пронизывают всю толщу металла и отражаются от указанных погрешностей, снижающих качественные показатели стыка.

Дефектоскопия магнитная

Смысл метода таков: сквозь место сварного стыка пропускается неоднородное магнитное поле. Его потоки рассеиваются в тех участках, в которых дислоцируются непровары и прочие дефекты. Полученная информация записывается на магнитные ленты, преобразуется в звук либо в картинку на экране дефектоскопов. На практике используется магнитная дефектоскопия:

• магнитографическая;
• индукционная;
• магнитопорошковая.

Контроль рентгеновскими лучами и применение гамма-излучения

Рентгеновское излучение обладает уникальными свойствами. Оно по-разному проходит сквозь сплошную толщу металла, полости, шлаковые и прочие включения. По окончании исследования специалист получает на руки фотопленку или фотобумагу, темные участки на которой будут указывать на место дислокации изъяна.

Гамма-лучи демонстрируют еще большую проникающую способность, чем рентгеновские. Они используются для максимально тщательного контроля состояния свариваемых металлов, толщина которых может достигать 30 см. Способ исследования гамма-лучами позиционируется как бюджетный, но способный нанести вред человеческому здоровью.

Поделиться в социальных сетях:

Похожие материалы

---

Неразрушающие методы контроля сварных соединений :: Книги по металлургии

ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

1. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Несмотря на высокий уровень развития сварочной техноло­гии, позволяющей получать швы сварных соединений хорошего качества из различных металлов, в некоторых случаях в сварных соединениях образуются дефекты: трещины, непровары, поры, окисные пленки, шлаковые и вольфрамовые включения и др.

В связи с высокой напряженностью ответственных сварных конструкций, работающих в условиях больших скоростей, удар­ных, знакопеременных и тепловых нагрузок и т. д., вопрос о влия­нии дефектов на механические свойства сварных соединений весьма актуален. Для оценки влияния дефектов шва на механические свойства сварных соединений необходимо знать чувствительность металла сварного шва к дефектам, которые представляют собой естественные надрезы различной геометрической формы — концентраторы напряжений.

Чувствительность сварных соединений к дефектам — степень снижения механических характеристик сварного шва в зоне дефекта по сравнению с бездефектным швом — зависит от многих факторов: типа, расположения и размера дефекта, свойств ме­талла, вида нагружений, условий эксплуатации и т. п. Следует различать чувствительность к дефектам при статических и пере­менных нагрузках.

При статических нагрузках за критерий чувствительности к дефектам обычно принимают прочность (предел прочности) сварного соединения с дефектом по отношению к бездефектным соединениям. Критерием чувствительности соединений к дефек­там при переменных нагрузках считают эффективные коэффи­циенты концентрации —отношение пределов выносливости свар­ных соединений без дефектов и с дефектами.

Трещины, непровары, поры, включения и другие дефекты сварки образуются в наплавленном металле шва или между металлом шва и оплавленными зернами основного металла. Чувствительность сварного соединения к этим дефектам опреде­ляется в основном механическими свойствами металла шва в зоне дефекта, характеристики которых могут существенно отличаться от свойств основного  металла.

Для оценки чувствительности сварных соединений к дефектам сварки (непровары, поры и т. д.) при статических нагрузках реко­мендуют [39] испытание на статическое растяжение сварных стыковых соединений без усиления шва с непроваром корня, получаемого при сварке без зазора между стыкуемыми кромками. Металл шва не чувствителен к дефектам при статических нагруз­ках, если прочность соединения (P/F₀) при указанном испытании с увеличением глубины непровара изменяется пропорционально уменьшению рабочего сечения стыкового соединения (рис. 18, прямая 1—2 и рис. 19, прямые 3, 4). В этом случае дефект рас­сматривают как фактор, уменьшающий рабочее сечение соеди­нения (детали) на величину, пропорциональную соответствующей глубине дефекта (непровара).

Если прочность металла шва с непроваром снижается не про­порционально изменению глубины непровара (рис. 18, кривая 2 и, рис. 19, кривые /, 2, 5), то сварные соединения чувствительны к дефектам при статических нагрузках. Непровар в этом случае рассматривают как фактор, уменьшающий сечение шва, и кон­центратор напряжений.

Определяемая по данной методике чувствительность сварных соединений к дефектам будет также зависеть от соотношения между прочностью (σ_α и σ_τ) металла шва и основного металла.

Если σ_Β, σ_τ металла шва меньше этих характеристик основного металла (шов рассматривается как мягкая прослойка), то сварные соединения чувствительны к дефектам. Если а_ви а_тметалла шва равны или больше σ_Β, σ_τ основного металла (шов — твердая прослойка), то при таком испытании сварные соединения не чувствительны к дефектам при статических нагрузках, так как локализация пластических деформаций и разрушение будут происходить по основному металлу.

Рассмотренная методика оценки чувствительности металла шва к дефектам рекомендуется для сварных конструкций балоч­ного и стержневого типов, работающих под воздействием стати­ческих нагрузок. Для сварных соединений, работающих при сложнонапряженном состоянии, чувствительность металла шва к дефектам оценивают другими методами.

 

2.ВЛИЯНИЕ ТРЕЩИН

Сварные соединения всех металлов и сплавов имеют высокую чувствительность к трещинам. Практика эксплуатации сварных конструкций ответственного назначения показала, что трещины любых размеров — наиболее опасные дефекты швов сварных соединений. Особенно резко трещины снижают усталостную и динамическую прочность. Поэтому выявленные трещины остав­лять без исправления (подварки) не разрешается. Швы сварных соединений деталей, узлов и изделий с трещинами исправляют по специальной технологии, гарантирующей надежную работу сварного соединения. Детали, узлы, изделия, сварные соедине­ния которых не поддаются исправлению, бракуют.

 

3.ВЛИЯНИЕ НЕПРОВАРОВ

Статическая прочность. Результаты проведенных испытаний сварных соединений с полным проваром и непроваром корня V-образного шва при статических нагрузках (рис. 18, 19) позво­лили установить следующие положения.

Не чувствительны к непровару сварные соединения низкоугле­родистой стали.

В сварных соединениях этих сталей несущая способность шва с увеличением непровара уменьшается по линейному закону. В сварных соединениях аустенитных сталей 12Х18Н10Т влияние непровара аналогично влиянию непровара в швах сварных со­единений низкоуглеродистых- сталей — несущая способность шва уменьшается с ростом непровара линейно.

Чувствительны к непровару сварные соединения высокопроч­ных термообработанных сталей типа ЗОХГСНА, закаленных на прочность 160 кгс/мм^г, и сталей типа хромансиль, термообрабо­танных до твердости НВ-220. Предел прочности швов этих со­единений ниже предела прочности основного металла даже в слу­чае качественно выполненных швов (полный провар). Несущая способность шва сварного соединения при наличии непровара уменьшается не по линейному закону.

Чувствительны к непровару сварные соединения термообработанных алюминиевых сплавов Д16Т (на прочность 42— 44 кгс/мм²) и АМг6. Предел прочности сварных швов этих соеди­нений так же, как и сварных швов стали ЗОХГСНА, ниже предела прочности основного металла. Несущая способность шва при наличии непровара снижается не по линейному закону. Предел прочности и предел текучести металла шва сварных соединений стали ЗОХГСНА, сплава Д16Т, сплава АМг6 ниже соответствую­щих характеристик основного металла (шов — мягкая прослойка).

В сварных соединениях, нечувствительных к непровару, при статических нагрузках ослабление сечения шва непроваром может быть компенсировано усилением шва. Например, в стыках труб из низкоуглеродистой стали с кольцевым непроваром в корне шва по всему периметру усиление шва при статических нагруз­ках (Т_Исп = 20° С) полностью компенсирует ослабление сече­ния, создаваемое непроваром глубиной до 20% (рис. 20). Однако при низкой температуре (Т_исп = —45° С) резко падает стати­ческая прочность. Резко снижается также и пластичность соеди­нения. 

Неразрушающий контроль сварных соединений и швов в Москве, услуги по неразрушающего контроля сварных соединений и швов

Любые сварные металлоконструкции, используемые при возведении зданий и сооружений, проходят обязательные приемочные испытания с целью подтверждения соответствия качества элементов существующим нормам и технической документации. В рамках входного контроля специалисты строительной лаборатории «МИКРО» проводят дефектоскопию сварных соединений – визуальное и инструментальное обследование швов, направленное на выявление наружных и внутренних дефектов.

Качество сварных соединений – залог надежной эксплуатации конструкций

Дефектоскопия сварных соединений осуществляется методами неразрушающего контроля

Значительная часть строительных металлоконструкций производится методом дуговой, механизированной или автоматизированной сварки. Сварные швы имеют большепролетные каркасы и различные конструктивные элементы – фермы, подкрановые балки, колонны и пр. С помощью сварки осуществляется монтаж труб отопления ХВС и ГВС. От качества сварного соединения зависят герметичность трубопроводов низкого, среднего и высокого давления, несущая способность конструкций и эксплуатационный ресурс зданий.

Для оценки надежности и своевременного выявления нарушений технологии сборки (сварки) специалисты компании «МИКРО» применяют эффективные методы дефектоскопии (неразрушающего контроля), подбираемые после проведения визуального осмотра швов.

Дефекты сварных соединений

Наиболее распространенные наружные дефекты обнаруживаются при визуальном контроле металлоконструкций, который осуществляется с применением лупы, осветительных приборов и измерительных инструментов (шаблонов, линеек и пр.). Основной (визуальный) способ дефектоскопии сварных соединений позволяет выявить:

Контроль сварных швов позволяет выявить скрытые дефекты

• непровары и наплывы,
• прожоги и поверхностное окисление,
• подрезы и свищи,
• трещины,
• нарушения формы и размеров шва,
• незаваренные кратеры.

Причины возникновения поверхностных дефектов сварных соединений часто бывают связаны с нарушением технологических режимов, с тепловыми явлениями, с некачественной подготовкой свариваемых деталей (зачистка, удаление загрязнений), а также с воздействием различных внешних факторов (погодные условия и пр.).

Дефектоскопия сварных швов, выполняемая с применением неразрушающих методов контроля, позволяет определить наличие, местоположение и характер скрытых дефектов, многие из которых становятся причиной разрушения конструкций. В ходе инструментального обследования соединений, дополняющего визуальный контроль, дефектоскописты выявляют:

• холодные и горячие трещины,
• шлаковые включения,
• вольфрамовые и оксидные включения,
• поры (внутренние полости).

Дефектоскопия сварных швов – неразрушающий контроль

Методы неразрушающего контроля сварных соединений относятся к разряду дополнительных и применяются после проведения основного визуально-инструментального осмотра. При обнаружении дефектов на этапе ВИК необходимость в использовании прочих средств и приборов НК автоматически отпадает (до устранения обнаруженных наружных дефектов).

Заказать дефектоскопию сварных соединений вы можете прямо сейчас, позвонив в компанию «МИКРО».

Наши преимущества

Оперативность, в силу узкой направленности нашей деятельности

Высокое качество и профессионализм выполняемых нами работ

Наличие квалифицированных кадров

Обеспеченность научно-технической и обновляемой нормативной базой

Применение передового оборудования, поверенного и аттестованного

Введение в неразрушающий контроль сварных соединений

Введение в неразрушающий контроль сварных соединений Второе издание R Halmshaw Подробное и беспристрастное объяснение всех методов неразрушающего контроля, их преимуществ и недостатков, это второе издание очень ценного текста. Он был обновлен и теперь включает все соответствующие европейские стандарты CEN. Он включает ряд новых методов неразрушающего контроля и исследует основные недавние достижения в области неразрушающего контроля: возрастающее влияние компьютерных технологий и возможности автоматической интерпретации результатов неразрушающего контроля. Содержание: Визуальные методы; Радиографические методы; Ультразвуковые методы; Магнитные методы; Penentrant методы; Электрические методы; Другие методы неразрушающего контроля: акустическая эмиссия; Оптическая голография; Системы ультразвуковой визуализации; Проверка на утечку ISBN 185573314 5128 страниц в твердом переплете 1997 г. 65.00 / USS117.00, Abington Publishing Cambridge UK, электронная почта [email protected]. Вы можете запросить каталог 1998 «Сварка и соединение». Сварка широко используется для создания прочных и надежных соединений, но они могут быть скомпрометированы из-за дефектов. Обнаружение значительных повреждений является задачей неразрушающего контроля (NDT), процесса проверки, который является частью всей системы обеспечения качества / контроля качества ( QA / QC) схема. В этой книге описан весь спектр методов, включая визуальный контроль, пенетрантные методы, магнитные методы, радиографию, ультразвук и новые разработки.Каждый метод описан достаточно подробно, чтобы дать представление о его основных рабочих параметрах и ограничениях. Такой подход, позволяющий избежать слишком большого количества математических деталей, сделает книгу подходящей для широкого круга пользователей, поскольку она представляет собой введение для операторов неразрушающего контроля в процессе обучения, учебник для студентов, изучающих сварочную технику, справочник для персонала по обеспечению качества и справочную информацию для менеджеры, занимающиеся смазкой сваркой. Это второе издание было обновлено и теперь включает все соответствующие европейские стандарты CEN.Он охватывает ряд новых методов неразрушающего контроля и исследует основное развитие в области неразрушающего контроля со времени первого издания — влияние компьютерных технологий, то есть оцифровку, хранение и обработку данных. Кроме того, это дало возможность автоматизированной интерпретации результатов неразрушающего контроля. Доктор Р. Халмшоу, MBE, до выхода на пенсию много лет проработал в области неразрушающего контроля в Королевском научно-исследовательском центре вооружений, Форт-Холстед, министерство обороны Великобритании.Он является научным сотрудником Британского института физики и сейчас работает. в качестве консультанта. Abington Publishing Abington Hall Abington Cambridge CBI 6AH England ISBN I 85573 314 5 ABINGTON PUBLISHING Woodhead Publishing Ltd совместно с Институтом сварки

Неразрушающий контроль для проверки сварных швов

Неразрушающий контроль (NDT), также известный как неразрушающий контроль (NDE), используется для проверки материалов, компонентов и сварных швов таким образом, чтобы их свойства и полезность оставались неизменными.Наиболее частым требованием к поставщикам оборудования по неразрушающему контролю является проверка качества сварки при соединении материала. Существует пять основных типов неразрушающего контроля, используемых при проверке сварных швов. К этим категориям относятся: визуальный контроль, испытание магнитными частицами, радиография, испытание проникающей жидкостью. Давайте рассмотрим каждый подробно ниже.

Визуальный контроль (VT)

Визуальный контроль — самый экономичный метод, поскольку он не требует оборудования. Визуальное ожидание сварного соединения на предмет пористости и правильных сварных проходов может быть выполнено быстро.Все сварные соединения необходимо проверять, так как это самый быстрый способ выявить плохое качество сварки.

Жидкостный пенетрантный тест (LT)

Жидкий пенетрантный тест (LT) покрывает исследуемый материал жидким или флуоресцентным раствором красителя. Краситель удаляется и наносится проявитель. Проявитель вычеркивает любые дефекты, которые могут существовать в материале, что позволяет легко их увидеть. LT определяет только дефекты на уровне поверхности и может использоваться для всех типов материалов. Флуоресцентные красители создаются с помощью ультрафиолетового излучения и могут обнаруживать более мелкие неоднородности, чем жидкие красители.Жидкие красители не требуют затемнения, что делает их более универсальным вариантом.

Тестирование магнитными частицами (MT)

Тестирование магнитными частицами (MT) может выявить дефекты (например, трещины) на поверхности металлов или вблизи нее. В этом методе используется железная магнитная стружка в сочетании с приложением магнитного поля. При наведении магнитного потока на стружку можно выявить дефекты. МП может использоваться только для черных металлов, но может обнаруживать дефекты вблизи поверхности в дополнение к дефектам на уровне поверхности.

Радиографический контроль (RT)

Радиография (RT) использует радиоактивные изотопы для определения внутренней прочности сварных швов. Радиография может обеспечить постоянную запись качества сварного шва. Она широко используется для обнаружения утечек в сварных швах и может применяться к цветным материалам, где контроль магнитных частиц был бы бесполезен. Этот метод контроля обычно требует доступа к обеим сторонам сварного шва. Хотя это медленный и дорогостоящий метод неразрушающего контроля, RT является одним из наиболее ценных, универсальных и широко применяемых методов.

Ультразвуковой контроль (UT)

Ультразвуковой контроль (UT) использует высокочастотные звуковые волны для обнаружения дефектов в металлических материалах, а также изменений свойств материалов, которые могут вызвать проблемы или отказ проверяемого компонента. Поверхностные и подповерхностные дефекты в металлах могут быть обнаружены, локализованы и измерены с помощью ультразвукового контроля, в том числе дефекты, слишком малые, чтобы их можно было увидеть другими методами. UT определяет точное положение несплошности в сварном шве и может использоваться для черных и цветных металлов.Он часто подходит для тестирования более толстых участков, доступных только с одной стороны, и часто может обнаруживать более тонкие линии или более простые дефекты, которые не так легко обнаружить с помощью рентгенологического исследования.

Для визуального контроля, проникающей жидкости, магнитопорошка, рентгенографии и ультразвукового контроля есть подходящее время для использования. Знание практических применений каждого из этих тестов поможет вам понять, как работа считается безопасной и пригодной для использования.

Когда вам нужны методы неразрушающего контроля?

Существует пять основных методов неразрушающего контроля, используемых для обнаружения дефектов сварных швов;

1. Визуальный осмотр (VT)
2. Тестирование магнитных частиц (MPT)
3. Тестирование жидкости на проникновение красителя (DPI)
4. Радиографические исследования (RT)
5. Ультразвуковой контроль (UT).

UT и RT могут обнаруживать как внешние, так и внутренние разрывы, в то время как MPI, DPI и VT могут обнаруживать только внешние дефекты. Кроме того, дефекты, классифицируемые как объемные, такие как включения пористости (шлаковые, металлические и неметаллические), лучше выявляются методом RT. Плоские дефекты, такие как трещины, неплавление и непровар, лучше выявляются с помощью УЗИ.

Дефекты в некоторых материалах, таких как сплавы на основе никеля и аустенитные нержавеющие стали, могут быть обнаружены только с помощью RT и DPI. Как обсуждалось ранее, MPI используется только для ферромагнитных материалов.Конфигурация соединения и доступность сварного соединения — два других фактора, которые определяют используемый метод неразрушающего контроля. В то время как UT хорош для стыков с ограниченным доступом с обеих сторон.

Визуальный осмотр (VT)

Визуальный контроль сварных швов — метод неразрушающего контроля. Это наиболее часто используемый метод неразрушающего контроля. Кроме того, это первый шаг к обнаружению дефектов перед проведением любого дальнейшего неразрушающего контроля.

Это связано с тем, что целостность сварного шва проверяется визуально.Ограничение этого метода состоит в том, что он может обнаруживать только внешние дефекты, разрушающие поверхность. Например, внешние трещины, поднутрение, недозаливка и пористость поверхности.

Проверка / контроль магнитных частиц (MPT / MPI)

Контроль магнитных частиц используется для обнаружения поверхностных или приповерхностных дефектов в ферромагнитных материалах. Это простой в использовании метод проверки, но, как следует из названия, он применяется только к магнитным материалам.Другими словами, ферритные (не аустенитные) стали.

Основной принцип заключается в том, что компонент намагничивается с помощью магнитного ярма или стержней. Это создает магнитные силовые линии, которые образуют замкнутый контур или цепь. Все эти силовые линии создают магнитное поле.

Сила, притягивающая другой намагничивающийся материал, известна как магнитный поток. Он состоит из всех силовых линий.

Разрыв прерывает движение силовых линий, тем самым перерезая линии потока.Это приводит к утечке магнитного потока вокруг неоднородности. Рассеивание магнитного потока или поле утечки — это силовые линии, покидающие материал. Это происходит из-за прохождения воздуха между двумя полюсами противоположной полярности.

Вы можете обнаружить утечку магнитного потока с помощью магнитного порошка. Частицы железа, распыленные или присыпанные на поверхность, будут притягиваться к области, образуя линию порошка. Таким образом, с указанием места, размера и формы несплошности.

В этом методе для создания магнитного поля может использоваться как переменный, так и постоянный электрический ток.Магнитное поле, создаваемое постоянным током, обладает большей проникающей способностью, чем создаваемое переменным током.

MPT / MPI имеет преимущество перед проникающей жидкостью, поскольку его можно использовать для обнаружения некоторых несплошностей, не нарушающих поверхность. Например, трещины, заполненные углеродом, шлаком и другими загрязнениями (если утечка флюса достаточно сильна).

Ограничением этого метода является то, что его нельзя использовать для проверки неферромагнитных материалов. Например, медь, алюминий, магний или аустенитные стали.Сила тока намагничивания должна быть указана в письменной процедуре проверки.

Адекватность магнитного поля должна быть проверена с помощью оборудования, способного поднимать определенный вес. Ярмы постоянного тока способны поднимать не менее 18 кг низкоуглеродистой стали при расстоянии между полюсами 75–300 мм. Ярмы переменного тока способны поднимать 4,5 кг низкоуглеродистой стали с расстоянием между полюсами 75–300 мм.

Инспекция жидких пенетрантов (DPT / DPI)

Испытание на проникновение красителя — это простой, дешевый и легко переносимый метод проверки.Он включает в себя обнаружение и локализацию разрывов. Например, трещины и поры в непористых материалах при условии, что дефекты чистые и открыты для поверхности.

DPI может обнаруживать только нарушения сплошности поверхности и полагается на цветной или флуоресцентный краситель, распыляемый или нанесенный на поверхность. Он проникает в любые неоднородности за счет капиллярного действия. Пенетрант оставляют на короткое время, чтобы краситель мог проникнуть в любые очень мелкие неоднородности.

После удаления излишков пенетранта краситель вытягивается на поверхность путем распыления на проявитель.В случае цветного контрастного красителя проявитель обычно представляет собой мелкий пушистый порошок. Разрыв выявляется окрашиванием проявителя красителем или флуоресценцией с использованием черного света.

Флуоресцентный краситель дает большую чувствительность, чем краситель цветового контраста, и не требует использования проявителя. Однако это требует использования источника ультрафиолетового света и затемненного помещения. Это делает его менее портативным методом проверки.

Краситель, используемый в качестве пенетранта, должен проникать в плотные трещины.Кроме того, во время операции очистки его нельзя удалить с более открытых дефектов. Очистка проводится перед нанесением проявителя.

Перед нанесением пенетранта важна тщательная подготовка поверхности и тщательная очистка изделия. Этот метод можно использовать как для немагнитных, так и для магнитных материалов. Это особенно полезно для немагнитных материалов, где нельзя использовать контроль магнитных частиц.

Радиографический контроль (RT)

Предыдущие два параграфа посвящены методам обнаружения дефектов MPI, DPI.Эти методы позволяют обнаруживать поверхностные или очень близкие к поверхности неоднородности. Следовательно, существует необходимость в обеспечении возможности надежного обнаружения внутренних неоднородностей — так называемого метода объемного обнаружения.

Радиографический контроль (RT) — это метод неразрушающего контроля (NDE), который включает: Использование рентгеновских или гамма-лучей для просмотра внутренней структуры компонента. В нефтехимической и металлообрабатывающей промышленности RT используется для проверки сварных швов и оборудования для обнаружения дефектов.RT также используется для проверки ремонта сварных швов.

По сравнению с другими методами неразрушающего контроля, рентгенография имеет несколько преимуществ. Он обладает высокой воспроизводимостью и может использоваться на различных материалах. Собранные данные можно сохранить для последующего анализа.

RT может обнаруживать неровности поверхности, такие как поднутрение, и недостаточное проникновение в стык. И наоборот, он может обнаруживать чрезмерное усиление, которое может быть обнаружено другими методами, такими как VT, DPI или MPI.

Кроме того, он может обнаруживать подземные неоднородности, которые не могут быть обнаружены другими методами.Однако рентгенография наиболее чувствительна к неоднородностям, направленным вдоль луча излучения. С другой стороны, ультразвуковой контроль наиболее чувствителен к неоднородностям, расположенным под прямым углом к ​​звуковому лучу.

RT очень хорошо обнаруживает объемные дефекты. Объемные дефекты, которые полностью видны на RT, часто слишком малы, чтобы их можно было обнаружить с помощью UT.

Рентгенография — это эффективный инструмент, требующий минимальной подготовки поверхности. Кроме того, многие рентгенографические системы портативны, что позволяет использовать их в полевых условиях и на возвышенности.Существуют обычные рентгенографические и цифровые методы рентгенографии.

Ультразвуковой контроль (UT)

UT — один из наиболее распространенных методов, поскольку он обеспечивает точное обнаружение скрытых дефектов, расположенных внутри сварного шва. В нем используются ультразвуковые волны, которые распространяются через слой металла и отражаются от его границы. Таким образом, также отражаясь от границ внутренних разрывов.

Можно оценить толщину металла и дефекты, измерив разницу во времени между отправленным и отраженным сигналами.UT также может обнаруживать дефекты, измеряя форму и амплитуду отраженных сигналов.

Прибор, который используется для ультразвукового контроля, называется «дефектоскопом». В дефектоскопе используются специальные преобразователи и методы передачи. Это позволяет реализовать эхо-импульс и захват основного тона.

При использовании метода эхо-импульса преобразователь посылает зондирующий сигнал на тестовый объект. Затем он принимает эхо-сигналы, отраженные от дефектов и конструктивных особенностей продукта.По времени поступления сигнала можно определить местонахождение дефектов.

По амплитуде сигнала можно определить размер дефекта. Недостатком этого метода является необходимость того, чтобы дефект имел отражающую поверхность, перпендикулярную ультразвуковому лучу. Плоские дефекты также необходимо располагать вблизи поверхности обнаруживаемого продукта.

UT применим практически ко всем материалам. Основными ограничениями являются геометрия сварного шва и доступ к нему, а также проникающая способность звукового луча.Другие факторы, которые учитываются, включают угол звукового луча, тестовую поверхность и диаграмму направленности.

Сварные швы некоторых материалов трудно контролировать ультразвуком. Например, сварные швы сплавов на основе никеля и аустенитных нержавеющих сталей имеют тенденцию рассеивать и рассеивать звуковой луч.

Не уверены, какой метод лучше всего подходит для вас?

Хотя среди этих методов нет одного явного победителя, некоторые методы больше подходят для конкретных приложений тестирования.В Technoweld мы поможем вам определить лучший метод тестирования для вашей конкретной ситуации. Свяжитесь с нами, чтобы получить квалифицированную помощь в вашем следующем сварочном проекте.

Неразрушающие испытания сварного шва (со схемой)

Эта статья проливает свет на семь основных типов неразрушающего контроля сварных швов. Типы: 1. Проникающая жидкость и визуальный осмотр; 2. Магнитные частицы и поисковая катушка 3. Рентгеновский контроль; 4. Гамма-тест 5. Ультразвуковой тест 6. Тест приложения нагрузки 7.Гидравлическое испытание.

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 1. Проникающая жидкость и визуальный осмотр :

Визуальный осмотр, очевидно, относится к неразрушающим или неразрушающим испытаниям. Одно из них — тест на проникающую жидкость. Поверхность наплавленного металла или валика очищается, а цветная проникающая жидкость окрашивается или распыляется на зону сварки, подлежащую испытанию или исследованию.

Порошок проявителя распыляется на поверхность и впитывает пенетрант, оставляя пятно, указывающее на дефект.Жидкость может проникать в любые дефекты, такие как трещины или щели.

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 2. Магнитные частицы и поисковая катушка :

Образец намагничивают, как и раньше (в качестве магнитного испытания с использованием низкого напряжения), и поисковые катушки, подключенные к гальванометру, который измеряет малые токи, перемещают по образцу. Если в образце есть трещина, изменение магнитного потока на нем вызовет изменение тока в поисковой катушке, о чем свидетельствуют колебания стрелки гальванометра.

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 3. Рентгеновский контроль :

Это современный метод тестирования, позволяющий избежать электрического тока — для этого метода требуется повышающий трансформатор. Это используется для проверки внутренних дефектов сварки. Рентгеновские лучи могут проникать через пластину толщиной до 4 дюймов (10 см).

Рентгеновские лучи — это волны электромагнитного излучения, похожие на световые лучи, но различающиеся длиной волны. Они возникают при прохождении светового тока через рентгеновскую трубку.Рентгеновские лучи невидимы для глаза. Они способны проникать сквозь многие материалы, непроницаемые для света — картон, дерево, ткани и кости человека, металлы и т. Д., Точно так же, как свет может проходить сквозь стекло, слюду, лед и т. Д.

Если рентгеновскую трубку поместить на одну сторону объекта, она будет четко видна на пленке — более плотные материалы, такие как металлы, проявляются в виде пятен сравнительной белизны, аналогично сварные металлы можно просвечивать рентгеновскими лучами, а их внутренние дефекты становятся видимыми на рентгеновский снимок.

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 4.Гамма-тест:

Гамма-излучение — это электромагнитное излучение очень высокой частоты, похожее на рентгеновское, но с более короткой длиной волны. Их испускают различные радиоактивные элементы — радий, кобальт, цезий, иридий и др. Радиоактивный источник помещается в капсулу, заключенную в свинцовый контейнер.

Ядерные излучения очень вредны для человека, свинец — очень эффективная защита от них. Как и рентгеновские лучи, гамма-лучи показывают теневую диаграмму (также называемую рентгенограммой) на пленке и интерпретируются таким же образом.Преимущества источников радиоизотопов для радиографических целей заключаются в том, что они не нуждаются ни в источнике питания, ни в системе охлаждения.

Их небольшая направленность делает их пригодными для контроля сварных швов в узких трубах. Некоторые радиоизотопы обладают высокой проникающей способностью свариваемых металлов. Таким образом, для проверки сварных соединений на наличие внутренних дефектов необходимы рентгеновские лучи и трубка с радиевым капсюлем (гамма-лучи).

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 5. Ультразвуковой контроль:

Электрические колебания преобразуются в ультразвуковые волны в преобразователе, который состоит из пьезоэлектрического элемента, установленного в блоке из плексигласа, для формирования зонда, одна поверхность которого при использовании прижимается к поверхности испытуемого материала.

Ультразвуковой контроль использует волны на пределе частоты слышимости человека. Импульс, состоящий из нескольких таких волн, проецируется на испытуемый образец. Оборудование состоит из электрического блока, который генерирует электрические колебания, и электронно-лучевой трубки, на которой можно увидеть импульс и эхо.

Если в образце есть дефект, от него отражается эхо-сигнал, и по типу эхо-сигнала можно определить тип существующего дефекта.

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 6. Тест приложения нагрузки :

Этот метод подтверждается гидравлическими испытаниями котлов. В проверяемый сварной котел закачивают воду до давления, обычно в 1-2 раза превышающего рабочее давление. Если в соединении возникает какая-либо неисправность, гидравлическое давление быстро падает без опасности для людей, находящихся поблизости, как это было бы, если бы использовался сжатый воздух или пар.

Таким же образом к любой сварной конструкции могут быть приложены частичные сжимающие или растягивающие нагрузки для наблюдения за ее поведением.

Неразрушающие испытания сварного шва:

Тип № 7. Гидравлическое испытание :

Используется для испытания сосудов под давлением. На резервуаре установлен манометр для измерения давления в резервуаре. Сначала в резервуар наливается вода, затем создается давление воздуха, в 1,5 раза превышающее рабочее давление. Манометр покажет бракованный участок — острие тут же потрескается, и вода под высоким давлением выйдет наружу. Таким способом трубопроводы, резервуары для воды, котлы и т. Д.проверены.

Это испытание проверяет не только герметичность швов, но и прочность сосудов или трубопроводов. При гидростатическом испытании испытуемый сосуд полностью заполняется водой, и все пузырьки воздуха выходят наружу для устранения воздушных карманов. После того, как все выпускные отверстия закрыты крышками, прокладками и болтами, насос работает до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое давление внутри емкости или резервуара, котла и т. Д.

Неразрушающий контроль | Codeaweld

Мы являемся одной из ведущих компаний по неразрушающему контролю (NDT).Наши услуги чрезвычайно тщательны, и мы предоставляем индивидуальные и подробные отчеты для каждого метода неразрушающего контроля.

Наша работа обычно направлена ​​на обеспечение целостности сварных швов углеродистых сталей, нержавеющих сталей, сплавов, компонентов, всех конструкций и сосудов. Мы работаем в точном соответствии со спецификациями клиентов и тестируем сырье и компоненты — от больших газовых бункеров, мостов и лестниц до небольших аэрокосмических компонентов, облицовки полов, наложения на корродированных поверхностях и налипания твердого покрытия на ковшах экскаваторов.Доступны испытания на проникновение жидких красителей, испытания магнитными частицами и многие другие методы неразрушающего контроля.

Неразрушающий контроль, как следует из названия, — это любой метод, используемый для проверки повреждений сварных устройств и конструкций без нарушения их структурной целостности. Качество, долговечность и экономичность — отличительные черты методов неразрушающего контроля.

Есть несколько других терминов, используемых для описания тех же процедур. В другом месте вы можете встретить такие термины, как NDT check или NDT research , которые аналогичны термину NDT control .

Процедуры неразрушающего контроля рентабельны, поскольку в результате испытаний не возникает повреждений, поэтому качество сохраняется, а срок службы приборов повышается. Неразрушающие исследования широко используются в аэрокосмической отрасли, медицине и искусстве, чтобы проверить и гарантировать функциональность углеродистой стали, нержавеющей стали, сплавов, аппаратов, всех конструкций и контейнеров.

В code a weld мы специализируемся на всех формах процедур неразрушающего контроля по всей Великобритании, и наши работники прошли лучшую подготовку по качеству Инспекции неразрушающего контроля .Как будто этого недостаточно, у нас есть широкий спектр методов неразрушающего контроля , подкрепленных новейшим оборудованием для неразрушающего контроля для высокотехнологичных услуг, включая приборы для вихретокового контроля .

Наши услуги по неразрушающему контролю могут быть выполнены как на предприятии, так и на объектах клиентов, с нашей командой технических специалистов по неразрушающему контролю, которые могут выезжать по всей стране со всем оборудованием, необходимым для проведения необходимых испытаний, от тестирования жидких красителей до контроль магнитных частиц.

Визуальный контроль — это популярный метод контроля качества сварных швов и один из наиболее распространенных методов неразрушающего контроля (NDT). Он включает визуальный контроль сварных швов и способен обнаруживать дефекты, разрушающие поверхность, поскольку многие сварочные дефекты находятся на поверхности и могут быть легко обнаружены с помощью этой процедуры сварки и процедуры аттестации сварщика.

Оборудование для визуального контроля и расходные материалы позволяют правильно провести испытание. К ним относятся цифровая камера, измерительные линейки и ленты, резак, маркеры, калибры профиля сварного шва и поднутрения, зеркала, бороскопы и фотометр.Сложное оборудование, такое как оптоволоконные соединители, можно использовать для тщательного визуального осмотра, когда устройство используется для доступа к небольшим отверстиям или каналам.

Визуальный осмотр обнаруживает дефекты, которые могут или не могут отрицательно повлиять на качество сварного шва. Однако целью инспектора всегда должно быть обнаружение всех существенных недостатков и сообщение о них.

Для эффективного визуального осмотра инспектору необходимо отличное зрение вместе со специальными знаниями метода, и, как и в случае с любым другим методом испытаний, визуальный осмотр требует соответствующей подготовки персонала, чтобы гарантировать, что он выполняется компетентным персоналом, знакомым с процедуры и стандарты применения.

Ультразвуковой контроль (UT) или ультразвуковой контроль (UI) — популярный метод неразрушающего контроля. Этот метод чаще всего используется для следующих целей:

Процедура UT включает в себя соприкосновение проверяемого объекта с ультразвуковым датчиком, подключенным к диагностическому аппарату. Это приводит к тому, что лучи механических волн (колебаний) короткой длины и высокой частоты передаются через объект. Затем эти волны измеряются и сравниваются с существующими стандартами для проверки проверяемого объекта.

Пульсовые волны, когда они могут проходить через объект, могут выявить толщину объекта, а также любые внутренние дефекты.

Ультразвуковой контроль — не самый быстрый метод неразрушающего контроля, потому что вы пытаетесь проверить то, что вы не видите изнутри, и со всеми различными проверками калибровки и всеми различными датчиками, которые будут использоваться, это занимает намного больше времени, чем, например, MPI.

Характеристики сварки — технические таблицы mec

Типы неразрушающего контроля ( неразрушающие испытания)

Методы неразрушающего контроля должны выполняться в соответствии с общими принципами, приведенными в EN 12062, и с требования стандарта к каждому методу:

PT: испытание на пенетрант согласно EN 571-1;

MT: магнитопорошковый контроль согласно EN 1290;

UT: ультразвуковой контроль согласно EN 1714, EN 1713;

RT: радиографический контроль согласно EN 1435.

На рисунке ниже показан типичный дефекты сварных швов.

Методы неразрушающего контроля, применяемые при контроле сварных соединений, отличаются от методов неразрушающего контроля. прочее очень много.

Визуальный осмотр — это предварительный метод неразрушающего контроля, который следует проводить для экспертиза. Визуальный осмотр дает основную информацию о состоянии сварных соединений и соответствующей конструкции.

Чаще всего используются рентгенографические методы, которые позволяют очень надежно обнаружение трехмерных неоднородностей, таких как поры, неметаллические включения, неполное проникновение и поднутрения на недоступной стороне корня.Метод кажется менее надежным в обнаружение плоских, то есть двумерных дефектов, например трещин. Недостатком этого метода является его стоимость и то, что он требует особых навыков для реализации.

Ультразвуковые методы кажутся наиболее универсальными. Они могут применяться ко всем типам дефектов, но они сравнительно сложны и чувствительны к различным нарушениям. Они менее надежны, поэтому ценят себя в сварка очень медленно.

Доступны простые и надежные методы обнаружения трещин. достигнув поверхности. Магнитные методы подходят для ферромагнитных материалов, а проникающие методы подходят для всех металлов.

В На рисунке схематично показано применение различных методов неразрушающего контроля при испытании стыковых и угловых швов.

T he Разрушающий и неразрушающий контроль должен определяется инспектором и руководителем работ , с учетом настоящих общих правил

• ВТ (визуальный контроль) на все швы (100%)
  
• PT (пенетрантный контроль) или MT (магнитопорошковый контроль) применяется к угловым сварным швам и частичные сварные швы
  
• RT (радиографический контроль) или UT (ультразвуковой контроль) применяется к стыковым сварным швам и Тройник
  

RT обычно не подходит для угловых швов. осмотр.

RT не

Необходимо следовать указаниям приложения C стандарта EN 12062: 1997.

Общепринятые методы осмотр сварных швов приведен в таблице 2 на предмет дефектов поверхности и в таблице 3 на предмет внутренних дефектов.

Для сварных швов с частичным проплавлением и угловых швов несваренный корень может препятствовать получению удовлетворительных объемных сварных швов. обследование при использовании методов, приведенных в таблице 3.

Техники, отличные от тех, которые приведены в Таблицы 2 и 3 могут быть согласованы для определения фактической степени проникновения и размеров других типов дефектов.

В следующей таблице приводится справочное руководство по основным методам неразрушающего контроля. Таблица взята из хорошей статьи от NDTnet.

Методы испытаний сварных швов: разрушающие и неразрушающие

Испытания сварных швов Методы , перечисленные ниже, очень специализированы и требуют навыков и способностей.Эти испытания проверяют навыки сварщика, а также качество металла шва и прочность сварного соединения для каждого вида металла, используемого в промышленности.

Зачем нужен тест на сварку?

Ошибка в процессе сварки может значительно повредить металлы сварного шва, что приведет к потере прочности, долговечности и разрушению конструкции. Эти методы испытаний сварки , такие как визуальный осмотр и другие, являются гарантией того, что продукты безопасны для использования по назначению.

Они обеспечивают соответствие установленным стандартам плавного плавания без множества ошибок и возможных дополнительных затрат.

Методы испытаний физических сварных швов

Эти типы сварочных испытаний можно условно разделить на два типа.

• Разрушающий контроль
• Неразрушающий контроль (NDT)

Эти тесты могут обнаруживать дефекты, обычно не видимые невооруженным глазом.

Разрушающие испытания

Испытания на растяжение и изгиб являются разрушительными, поскольку образцы для испытаний нагружают до тех пор, пока они не сойдут, чтобы получить желаемую информацию.

Эти разрушающие испытания делятся на две категории

• Тест на основе мастерской
• Лабораторные тесты, такие как химические, коррозионные, микроскопические и макроскопические стекла.

Неразрушающий контроль (NDT)

Целью этих испытаний является проверка сварного шва без повреждения. Они могут включать рентгеновские лучи, гидростатические испытания и т. Д., А также называемые неразрушающим контролем или неразрушающим контролем и NDI или неразрушающим контролем.

Неразрушающий контроль (NDT) Типы

Виды разрушающих испытаний физических сварных швов

1. Тест кислотным травлением

Это физическое испытание сварного шва используется для проверки прочности сварного шва. Кислота воздействует на края дефектов основного металла или металла шва и идентифицирует дефекты сварного шва. В состоянии дефекта граница между основным металлом и металлом шва становится более четкой и может четко определять дефект, который в противном случае не виден невооруженным глазом.Это испытание проводится по поперечному сечению сварного шва.

В качестве кислотных растворов используются соляная кислота, персульфат аммония, азотная кислота или йод и йодид калия для травления углеродистой и низколегированной стали.

2. Управляемое испытание на изгиб

Эти испытания на управляемый изгиб используются для определения качества металла шва в корне и на поверхности сварного соединения. Они также оценивают сплав и степень проплавления основного металла наряду с эффективностью сварки.Испытания этого типа можно проводить на приспособлении. Требуемые образцы для испытаний изготавливаются из уже сваренных пластин, толщина этих образцов должна быть в пределах возможностей нашего приспособления для гибки. Образец для испытаний помещается на опоры штампа, который является нижней частью зажимного приспособления. Плунжер гидравлического домкрата вдавливал в него образец и придавал видимой форме форму штампа.

Требование этого испытания выполнено путем изгиба образцов на 180 градусов и теперь признано удовлетворительным.Нет, любая трещина более 3,2 мм в любом размере должна быть видна на поверхности. Испытания на изгиб торцевого изгиба проводятся в зажимном приспособлении, когда они обращены к сварному шву под действием растяжения за пределами изгиба. Теперь испытание корневого изгиба выполняется в зажимном приспособлении с лицевой стороной сварного шва в растянутом состоянии, как и на внешней стороне изгиба. Управляемые испытания на изгиб показаны на рисунке.

Примечания:

• Толщина пластины для Т-теста
• При необходимости на плечах можно использовать закаленный валок.
• Определенный размер для 3/7 пластины
• Все указанные размеры указаны в дюймах.

3. Испытание на свободный изгиб

Этот метод испытаний на физический изгиб без сварки разработан для оценки пластичности металла, наплавленного в сварном шве. Образец для этого испытания получают путем механической обработки из сварной пластины с поперечным сварным швом, как показано на рисунке A.

Время для скругления каждого угла образца в продольном направлении по радиусу, не превышающему 1/10 толщины образца. Следы инструмента, если таковые имеются, по длине образца.На лицевой стороне на расстоянии 1,6 мм от края сварного шва наносятся две разметочные линии. Теперь измерьте расстояние между двумя линиями в дюймах и запишите его как начальное расстояние X. Концы испытательного образца согнуты под углом примерно 30 градусов, эти изгибы составляют примерно 1/3 длины с каждого конца. Точка сварки расположена по центру, чтобы гарантировать, что весь изгиб происходит в сварном шве.

Изогнутый вначале образец для испытаний помещают в машину, способную оказывать большое сжимающее усилие, и непрерывно изгибают до появления трещины более 1/16 дюйма в любом измерении, видимом на лицевой стороне сварного шва.При отсутствии трещин изгибание может продолжаться до тех пор, пока образец толщиной 1/4 дюйма или меньше можно будет испытать в тисках. Толстый лист обычно испытывают на приспособлениях для гибки или прессе.

Вы можете использовать силовой пресс или тиски при проведении испытания на свободный изгиб. Лучше обработать верхнюю и нижнюю пластину изгибающих устройств, чтобы поверхности были параллельны концам испытуемого образца. Это упражнение предотвратит выскальзывание и выскальзывание образца из испытательного оборудования при его изгибе.

Испытание наплавленного металла на свободный изгиб.

После завершения испытания на изгиб после изгиба испытываемого образца расстояние между нанесенными линиями измеряется в дюймах и записывается как расстояние Y. Чтобы вычислить процент удлинения, вычтите значение X из расстояния Y, разделите его на X или начальное расстояние и умножьте на 100. Обычно для прохождения этого испытания требуется минимальное удлинение на 15%, и на поверхности сварного шва не должно быть трещин более 1/16 дюйма в любом размере.

Этот тест на свободный изгиб заменяется в основном тестом на управляемый изгиб всякий раз, когда мы обнаруживаем в нашем распоряжении испытательное оборудование Тест обратного изгиба.

4. Испытание на обратный изгиб

Это физическое испытание сварного шва, предназначенное для проверки качества металла шва и степени проникновения в основание Y стыкового соединения после сварки. Образец или образец, используемый для испытаний, аналогичен испытанию на свободный изгиб, за исключением того, что они изгибаются корнем сварного шва в сторону растяжения или наружу.Исследуемые образцы необходимо согнуть на 90 градусов, не отрываясь. Этот физический тест широко заменен на управляемый тест на изгиб.

5. Тест на разрыв по нику

Это испытание на разрыв было разработано для обнаружения в металле сварного шва стыкового стыка любых внутренних дефектов, таких как шлаковые включения, плохое плавление, газовые карманы, окисленный металл и обгоревший металл. Получите образец из сварного шва путем механической обработки или резки кислородно-ацетиленовой горелкой. На каждом краю стыка делается прорезь по центру.Подготовленный кусок образца соединяют перемычкой между двумя стальными блоками. Теперь вставьте образец тяжелым молотком до тех пор, пока участок сварного шва между пазами не сломается.

Открывающийся металл необходимо полностью расплавить и очистить от шлаковых включений. Газовые карманы, если таковые имеются, никогда не должны быть больше 1,6 мм в поперечном направлении. Количество газовых карманов не должно превышать 6.

Для оценки прочности угловых швов используется другой метод испытания на разрыв, который называется Испытание на разрыв углового сварного шва. Здесь сила прилагается с помощью пресса, удара молотком, давления испытательной машины, прикладываемого к вершине V-образного образца, до тех пор, пока угловой сварной шов не разорвется. Теперь проверьте поверхность излома на прочность сварки.

6. Испытание на предел прочности при растяжении

Испытание на прочность на разрыв предназначено для проверки прочности сварного соединения. Сегмент сварной пластины, подлежащий испытанию, должен располагать сварной шов посередине зажимов испытательной машины.Перед испытанием измеряют ширину и толщину испытуемого образца. Чтобы вычислить площадь в квадратных дюймах, умножьте это перед тестированием и вычислите путем умножения этих двух цифр, как в формуле на рисунке.

Образец для испытания физической прочности сварного шва на растяжение теперь установлен на машине, которая будет прилагать достаточное тянущее усилие для разрушения образца. Машина для испытаний может быть портативной или стационарной. Портативная испытательная машина, работающая по гидравлическому принципу, достаточная для вытягивания и сгибания образца, показана на рисунке.

Во время тестирования этой машины нагрузка в фунте видна на манометре. На станке стационарного типа показана нагрузка, приложенная к балансировочной балке. В любом случае нагрузка фиксируется в точке разрушения. Образцы, разрушенные при испытании на разрыв, показаны на рисунке.

Переносная машина для испытания на разрыв и изгиб.

Предел прочности при растяжении определяется напряжением в фунтах на квадратный дюйм. Он рассчитывается после деления разрушающей нагрузки образца на начальную площадь поперечного сечения образца.Приемлемые нормы прочности сварных швов на разрыв состоят в том, что образец должен тянуть не менее 90% прочности основного металла на разрыв.

Прочность на сдвиг продольного и поперечного углового шва оценивается по напряжению растяжения испытательных образцов. Ширина испытуемого образца измеряется в дюймах. Испытуемый образец разрушается под действием растягивающей нагрузки, и максимальная нагрузка указывается в фунтах. Прочность на сдвиг определяется делением максимальной нагрузки на длину разорванного углового сварного шва.Он обозначается как фунт на линейный дюйм. Прочность на сдвиг в фунтах / дюйм может быть получена путем деления прочности на сдвиг в фунтах / линейный дюйм на средний размер горловины сварного шва в дюймах. Образцы делают шире, чем требуется, и обрабатывают до необходимого размера.

Неразрушающий контроль

1. Гидростатическое испытание

Этот тип физических испытаний посредством неразрушающего контроля выполняется для проверки качества сварки в закрытых контейнерах, таких как резервуары и сосуды под давлением.Испытание проводится путем наполнения емкости водой и создания давления, превышающего рабочее давление емкости. Большие резервуары иногда наполняют водой без какого-либо давления, чтобы определить возможную утечку из-за дефектных сварных швов. Иногда мы можем провести проверку на утечку с помощью масла, когда пар выходит из сосуда и становится видимым как просачивание масла.

2. Испытание на магнитные частицы

Этот метод контроля или метод физических испытаний сварных швов применяется для сварных швов и изделий из магнитных легированных сталей.Этот тест используется только для ферромагнитных материалов, осажденный материал также является ферромагнитным. Сильное магнитное поле создается в испытательном образце за счет высоких электрических токов.

Поле, в котором ощущается утечка, создается любым проломом, перекрывающим поля в тестовой части. Полюса локально образуются в результате появления полей утечки. Сгенерированные полюса притягивают и удерживают магнитные частицы, размещенные на поверхности по назначению.Образец дефекта или неоднородности, показанный этими частицами на поверхности детали, является индикатором дефекта.

3. Рентгеновское исследование

Этот радиографический метод физического контроля сварных швов выявляет наличие и характер внутренних дефектов в образце сварного шва, таких как трещины, раковины, шлак и зоны неправильного плавления. Мы держим рентгеновскую трубку на одной стороне пластины, приваренной к образцу, и рентгеновскую пленку, специально разработанную для чувствительной эмульсии, на другой стороне.В случае развитых дефектов металлической пластины это проявляется в виде темных пятен, полос. Эти дефекты может интерпретировать оператор, имеющий опыт работы с этими методами контроля.

Рентгеновский контроль показывает пористость и глубокое проникновение корня, как показано на рисунке.

4. Гамма-тест

Этот радиографический физический метод тестирования и контроля сварных швов аналогичен рентгеновскому методу, за исключением того, что эти гамма-лучи выходят из капсулы с сульфатом радия, а не из трубки в рентгеновском снимке.

Короткая длина волны гамма-излучения делает его идеальным для проникновения в секции большой толщины. Время, необходимое для экспонирования, больше, чем для рентгеновского излучения, из-за более низкой скорости образования гамма-излучения.

Рентгеновский контроль чаще всего используется при радиографическом контроле, но портативность — уникальная особенность гамма-лучей.

5. Тест флуоресцентного пенетрантного красителя

Этот неразрушающий контроль физических сварных швов флуоресцентным проплавлением предназначен для обнаружения утечек, трещин, пор и неоднородностей в материалах.Это тест на выбор для немагнитных материалов, таких как магний, алюминий и аустенитная сталь, для обнаружения любой утечки в каждом типе сварного шва. Краска смывается водой, обладает высокой флуоресценцией и исключительной проникающей способностью.

Краситель наносится на тестируемую поверхность кистью, распылением и окунанием. Излишки материала удаляются протиранием, ополаскиванием тканью, смоченной водой. Проявитель можно наносить сухим или влажным способом на поверхность после ее надлежащей очистки. Пенетрант, обработанный проявителем, показывает яркие флуоресцентные индикаторы в черном свете.

Преимущества метода испытания красителем

• Экономичный при низкой стоимости
• Простой процесс и его интерпретация
• Не требуется много обучения
• Используется для черных и цветных металлов

Недостатки этого физического метода

• Может пропустить проблему под поверхностью
• Не работает на пористой поверхности

Типы красителей

Тип A — краситель этого типа излучает видимый свет при просмотре в черном свете.

Тип B — Яркий цветной краситель можно исследовать при обычном свете и легко использовать в полевых условиях.

6. Испытание на твердость

Способность вещества препятствовать появлению локализованного сдвига определяется как твердость. Мы можем просто сказать сопротивление износу, истиранию и вдавливанию. Этот неразрушающий контроль обычно используется в лабораториях, а не в полевых условиях. Испытание на твердость используется как средство контроля свойств материалов, поскольку определенная твердость достигается для этого конкретного применения.

Испытание используется для определения твердости металла шва. Тщательно осмотрите сварное соединение, чтобы определить местонахождение твердой зоны и определить влияние нагрева при сварке на базовые свойства вытянутого основного металла.

Оборудование для испытаний на твердость

Тест файла

Тест напильника определяет сравнительную твердость очень простым методом. Мы пропускаем файл под давлением вручную над исследуемым образцом. Мы можем записать информацию о том, является ли проверяемый металл тверже или мягче, чем напильник, и другие металлы были выделены с такой же обработкой.

Оборудование для испытания на твердость

Существует большой ассортимент машин для определения твердости, и каждая из них предназначена для выполнения конкретной функции в конкретной ситуации. Более того, машины более чем одного типа могут быть спроектированы для данного металла, и полученная твердость может быть удовлетворительно коррелирована. Два распространенных типа машин, используемых для определения твердости металла:

• Твердомер по Бринеллю.
• Твердомер по Роквеллу

Твердомер по Бринеллю

В этой процедуре образец остается отчеканенным на наковальне машины и прикладывает нагрузку в 6620 фунтов (3003 кг) к твердому стальному шарику, который оставался в контакте с поверхностью испытуемого образца.Стальной шарик имеет диаметр 10,2 мм, и нагрузка должна оставаться в контакте в течение 1/2 минуты. Теперь ослабьте давление и измерьте глубину углубления, сделанного шариком на образце, и отметьте глубину. Диаметр углубления более важен, чем диаметр углубления для расчета твердости по твердости по Бринеллю. Таблицы чисел твердости по Бринеллю могут быть подготовлены для диапазона диаметров различных оттисков. Эти графики используются для определения чисел Бринелля.

Число твердости по Бриннеллю рассчитывается по следующей формуле.

Вот подробности

HB — число твердости по Бринеллю

D — Диаметр шарика в мм

d — Диаметр восстановленного отпечатка в мм

P — Прилагаемая нагрузка в кг

Твердомер по Роквеллу

Принцип тестирования здесь такой же, как и у тестера Бринелля. Отличие от тестера Бринелля состоит в том, что здесь требуется меньшая нагрузка, чтобы запечатлеть меньший алмаз в форме шара / конуса. Глубину вдавливания можно измерить с помощью шкалы, прикрепленной к машине.Здесь твердость условно выражается числами Роквелла. Перед этими числами стоит буква, такая как «B» или «C», чтобы продемонстрировать размер используемого мяча, нагрузку для слепка и шкалу, использованную в конкретном тесте.

Другие доступные тесты: алмазная пирамида Викера и склероскоп.

7. Испытание физической сварки Magnaflux

Это быстрое неразрушающее физическое испытание сварного шва для локализации дефекта на поверхности металлической стали и магнитных сплавов или вблизи них с использованием средств правильного намагничивания с применением ферромагнитных частиц.

Основной принцип теста Magnaflux

В целом, при проверке магнитофлюксом, вероятно, будет использоваться увеличительное стекло в качестве метода проверки физических сварных швов. Здесь вместо стекла используются магнитное поле и ферромагнитный материал. Метод основан на двух принципах:

• Магнитное поле создается, когда электрический ток проходит через металл.
• Мельчайшие полюса образуются на поверхности, где магнитные поля нарушены или искажены.

Когда этот ферромагнитный материал находится рядом с намагниченной частью, он по своей природе сильно притягивается к этим полюсам и прочно удерживается там, образуя видимую индикацию.

8. Электромагнитные вихретоковые испытания

Магнитопорошковый контроль дефектов поверхности черных металлов.

Этот электромагнитный неразрушающий контроль основан на том принципе, что электрический ток всегда течет в проводнике, подверженном изменению магнитных полей.Этот тест полезен для проверки сварных швов немагнитных и магнитных материалов и является очень полезным инструментом для проверки угловых соединений, стержней, труб и сварных труб. Частота может варьироваться от 50 Гц до 1 МГц в зависимости от типа и толщины материала, используемого в настоящее время. В первом случае проводится проверка, когда решающим фактором является проницаемость материала, а во втором — когда решающим фактором является электропроводность.

Испытание здесь включает индукцию электрического тока, такого как токи Вихря или Фуко, в испытательном образце и запись изменений, произошедших в этих токах, или любых физических различий в испытательном металлическом предмете.Эти испытания могут не только обнаружить несплошность в испытываемых металлических деталях, но и измерить их размеры и удельное сопротивление. Удельное сопротивление пропорционально химическим свойствам, термообработке, ориентации кристаллов и твердости, и о них можно судить косвенно. Эти методы электромагнитных испытаний классифицируются как магнитоиндуктивные и вихретоковые.

Метод создания вихревого тока в испытуемом образце состоит в том, чтобы сделать испытуемый образец сердечником индукционной катушки переменного тока.Двумя способами можно измерить изменения, которые происходят в величине и рассеянии этих токов. Первый предназначен для измерения резистивной составляющей импеданса вторичной катушки, а второй — для измерения индуктивной составляющей импеданса вторичной катушки. Типы оборудования были разработаны для измерения либо резистивных, либо индуктивных компонентов импеданса по отдельности или одновременно для обоих.

Вихревой ток может быть вызван в испытуемом образце переменным действием электромагнитного трансформатора.Этот ток имеет электрическую природу со всеми своими свойствами. Для генерации вихревого тока образец для испытаний, который должен быть электрическим проводником, попадает в поля катушки, по которой проходит переменный ток. Катушка может охватывать образец в виде зонда, а в случае трубчатой ​​формы — намотанной, чтобы поместиться внутри трубы или трубки. Этот ток в металлическом образце для испытаний может создавать собственные магнитные поля, противодействующие исходным магнитным полям. Импеданс вторичной обмотки, соединенной с первой в непосредственной близости от испытуемого образца, изменяется из-за наличия вихревого тока.Вторая кулиса часто используется в качестве удобной, чувствительной или приемной катушки. Траектория этого вихревого тока может искажаться в случае разрыва. Вихревой ток может отклоняться или собираться в случае прерывания или дефектов. Это изменение можно измерить, и оно указывает на дефекты / различия в химической, физической и металлургической структуре.

9. Испытания на акустическую эмиссию

Акустический метод — удар по шву и определение качества по тону.

Это физическое испытание сварного шва дополняет другие неразрушающие испытания. Они применяли это тестирование во время контрольных и периодических испытаний, обслуживания и изготовления. Этот тест включает в себя обнаружение акустических сигналов, возникающих в результате пластической деформации или образования трещин при нагружении. Эти сигналы имеют широкий спектр с окружающим шумом от многих других источников. Преобразователь, если он стратегически размещен на конструкции, активируется поступающими сигналами. Окружающий звук можно значительно уменьшить, добавив фильтры.Источник значимых сигналов отмечается в зависимости от времени прихода на разные преобразователи.

10. Тестирование феррита

Влияние содержания феррита

На сварных швах аустенитной нержавеющей стали образуются небольшие трещины даже при минимальных ограничениях. Эти трещины обычно видны поперек линии плавления сварного шва при повторном нагреве до температуры, близкой к температуре плавления. Эти трещины являются опасными дефектами, и их трудно переносить.Влияние этих трещин на характеристики сварного шва менее очевидно, поскольку эти микротрещины быстро покрываются прочной аустенитной матрицей. Эти трещины на металле сварного шва удовлетворительно работали в очень тяжелых условиях. Склонность к образованию больших трещин идет рука об руку с образованием больших трещин. Всегда желательно избегать металла сварных швов, чувствительного к образованию трещин.

Небольшая доля фазы магнитного дельта-феррита в немагнитных наплавленных швах, предотвращающая образование трещин и трещин по средней линии.Однако чрезмерное количество дельта-феррита может отрицательно сказаться на свойствах металла сварного шва. Чем больше дельта-феррита, тем меньше пластичность и вязкость. Более сильное воздействие высоких температур делает металл хрупким. и ухудшает качество.