Краткая характеристика методов неразрушающего контроля сварочных соединений

Сварочные соединения фото

Сварочные соединения

Сварочные соединения

Любое оборудование сварочное –

  • Сварог,
  • Барс,
  • Kemppi
  • или Lincoln Electric и т.д.

– при своем профильном использовании приводят к дефектообразованию.

Данное свойство характерно для высокотемпературного метода дуговой сварки и является универсальным вне зависимости от стоимости аппарата.

Практической сварочной задачей является не абсолютное устранение дефектов (что невозможно по объективным физическим причинам), а их минимальная концентрация, своевременное выявление критичных нарушений качества и устранение причин таких нарушений.

Сварочные соединения

Сварочные соединения

Сварочные деффекты

Для обнаружения и диагностики сварочных дефектов используется широкий арсенал методик неразрушающего контроля. В ряде случаев, для гарантированной точности, применяется и «разрушающая отбраковка», но в плане производительности и возможности дальнейшего использования исследуемых узлов и методы НК-контроля находятся вне конкуренции.

Они интегрируются в автоматизированные высокопроизводительные линии и выдают достаточно достоверный результат с высокой точностью, в том числе диагностируя проблемы на количественном уровне.

Общий принцип воздействия аппаратов неразрушающего контроля на сварной шов

связан с исследованием изменений характеристик ЗТВ ввиду образования дефектов. Характер этих изменений весьма многообразен – упругость, плотность, внешний вид, оптические и электрические свойства, магнитопроницаемость и т.д. в дефектном и бездефектном шве отличаются.

На анализе измеряемых изменений и построена работа установок неразрушающего контроля сварного качества.

Акустические методики

В объекте исследования инициируются колебания звука акустической либо ультразвуковой частоты. По разнице параметров звуковых волн в заведомо эталонном образце и дефектном шве диагностируются как поверхностные, так и внутренние нарушения однородности.

Акустическая аппаратура определяет

  1. включения пор и лакун,
  2. коррозию межкристаллитного типа,
  3. структурную неоднородность,
  4. дефекты сварки,
  5. пайки и наплавки.

Метод хорош при невозможности двустороннего доступа и для определения полостных нарушений – то есть выявление трещин с помощью звука достаточно проблематично. Исполнение таких установок довольно разнообразно – имеются резонансные и эхо-импульсные аппараты, импедансное и эмиссионное оборудование, аппаратура по регистрации свободных и вынужденных колебаний и пр.

Магнитные методики

Магнитный поиск оптимален для изучения поверхностных и приповерхностных дефектов в изделиях из ферромагнитных сплавов. Как известно, сваривание ферромагнитных изделий достаточно сложно, и даже премиальное оборудование идеального шва не гарантирует (магнитное дутье, сложности с кристаллизацией расплава и т.д.). Реализуются магнитные исследования дефектов в ферромагнитных швах по трем основным схемам:

• Магнитно-порошковая диагностика. С помощью специального порошка надежно определяются трещины, флокены и другие линейные дефекты, используется на различных производственно-ремонтных предприятиях;

• Магнито-графическое исследование дороже порошкового, зато точнее именно в области сварочного качества стыков, особенно для предотвращения поставок деталей с непроваром, теми же трещинами, посторонними включениями в тело стыка и волосовинами;

• Феррозондовые установки осуществим при доступе ко шву с обеих сторон, позволяет различать дефектные включения на глубине до 2 см (максимальный диапазон залегания из магнитных методик). Применяются для обследования ответственных емкостей и стенок сосудов, цистерн и т.п.

Методы капиллярного контроля

На предварительно зачищенную поверхность наносятся жидкости-индикаторы. Они проникают в дефектные полости, имеющие выход на поверхность – т.е. капиллярный контроль не способен обнаружить глубинные проблемы сварных соединений. Зато по наглядности результата, простоте и дешевизне использования, возможности работать в полевых и монтажных условиях, в жару и мороз капиллярная дефектоскопия отлично зарекомендовала себя.

С помощью жидкостей-реагентов диагностируют не только производственные, но и эксплуатационные дефекты, от усталостных трещин до закалочной пористости. Капиллярные исследования совместимы со всеми типами металлических сплавов и даже с неметаллами, их применяют как диагностические и контрольные испытания – для подтверждения «предварительного вердикта» после ультразвука или электромагнитного просвечивания.

Внедрение люминесцентных реагентов позволяют дополнить наглядность исследованием в темное время суток, в труднодоступных и плохо освещенных локациях и т.п.

Сварочные соединения

Сварочные соединения

Методики течеискания

Как и капиллярные изыскания, течеискание относятся к контролю качества посредством проникающих веществ. Однако обнаруживают они именно сквозные дефектные образования, обычно в напорных трубопроводах, их арматуре и промышленных напорных емкостях. Оборудование для поиска сквозных течей реализует такие схемы исполнения:

• Гидравлической опрессовкой (при небольших внутренних объемах емкостей или возможности посекционной проверки);

• Пузырьковое исследование;

• Индикаторный метод с помощью аммиака, фреона или гелия.

Наиболее экзотичным и дорогостоящим является течеискание с помощью слаборадиоактивных жидкостей, но и чувствительность регистрирующей такие протечки аппаратуры весьма высока.

Электрические и электромагнитные методы

Регистрацией изменяющихся электрических характеристик в сварных новообразованиях можно выявить полостные дефекты, в том числе в массивных отливках; нарушение однородности внутренней структуры в листах и полосах; крупные трещины, в том числе растрескивания неметаллических покрытий (эмаль, оргстекло).

Измерение электросопротивления

позволяет осуществлять отбраковку и сортировку стандартных деталей, измерять соответствие пленочного покрытия эталонной толщине и даже выносить суждение о химическом составе приповерхностного слоя исследуемых изделий.

Метод вихревого тока (электромагнитный)

имеет направленность классической дефектоскопии. Наведение в объекте электромагнитного поля и изучение его параметров позволяет обнаружить широкий «ассортимент» поверхностных дефектов (гл. образом трещин) и нарушений целостности тонких покрытий. Вихревым исследованиям подвергают детали с высокими эксплуатационными требованиями (лопатки и маховики газовых турбин, ответственные узлы силовой аппаратуры).

Кроме вышеупомянутых методик неразрушающего контроля, имеются оптические, радиационные, радиоволновые, тепловые и другие исследования качества сварки. Каждый тип и разновидность имеют свой «ареал» применения, для точной диагностики изделий высокой ответственности используется несколько способов сразу – например, качественная оценка ультразвуком и количественное подтверждение капиллярным течеисканием.

Комплексный контроль сварочного качества

важен не только для своевременной отбраковки, но и для позитивного корректирования технологии и улучшения производительности труда.