Файл: Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений.pdf

Для оценки эффективности рентгеновского просвечи­ вания и степени соответствия результатов металлографи­ ческому анализу были определены качества одних и тех же сварных соединений двумя методами. Исследования проводили на образцах и производственных панелях; сва­ риваемые толщины соответствовали реально применяемым в конструкциях. Образцы сваривали на различных режи­

в точечной сварке выявлялись с помощью рентгеновского просвечивания. В анализируемых образцах и панелях рентгенографически определяли диаметр ядра и непровар. Металлографическим путем установили диаметр ядра и глу­ бину проплавления. Эффективность рентгеновского про­ свечивания оценивалась числом совпадений (в пределах

мам, с фактическим качеством, установленным путем метал­ лографического анализа разрезанных образцов. Число совпадений выражалось в процентах.

Результаты экспериментов сведены в табл. 14, 15.

Таблица 14

Результаты рентгено- и металлографического анализов сварных точек конструкций из сплава Д16

В табл. 14 и 15 представлены результаты рентгено- и металлографического анализов сварных точек из сплава Д16. •• •• • •

56

97,9% . При этом не было случая, когда точка с непроваром не отмечалась бы рентгенографически.

Исследование степени соответствия данных рентгено­ графического и металлографического анализов точечной сварки производилось несколько раз на различных пред­ приятиях при внедрении методики контроля клеесварных соединений. В ходе этих исследований, а также испытаний

деления качества сварных соединений методами рентгенов­ ского просвечивания, металлографического анализа и меха­ нических испытаний.

Рентгеновский контроль качества точечной электросварки сплавов

с наличием интерметаллидов по границам ядра

В машиностроении начинает широко применяться но­ вый алюминиевый сплав 01420 системы AI—Mg—Li, кото^- рый по удельному весу на 11% легче дюралюминия, а по удельной, прочности превышает его на 20%. В связи с этим возникла необходимость разработки методики рентгенов,- ского контроля точечных сварных соединений из этого сплава.

57

Образование белых колец наблюдалось при сварке на различных сварочных машинах (МТК-75, МТПТ-400, МТИП-300) и режимах.

рентгеноспектральный анализ смежных областей сварной точки. Результаты анализа приведены в табл. 16.

Из данных микрорентгеноспектрального анализа сле­ дует, что в состав интерметаллидов, выделяющихся по периферии сварных точек сплава, входят тяжелые, по сравнению с основой сплава, элементы (железо и марганец), которые и обуславливают получение белых ликвационных колец на рентгенограммах.

Наличие грубых сегрегации интерметаллидов с высо­ кой твердостью (рис. 25), расположенных по периферии литого ядра, вызвало подозрение о возможности сниже­ ния усталостной долговечности сварных соединений. С целью изучения этого влияния были проведены уста­ лостные испытания одноточечных сварных соединений

60

рентгеновских трубок и высококонтрастной рентгенов­ ской пленки, например РТ-5. Фотообработка рентгеновской пленки должна быть весьма тщательной.

Таким образом, с помощью рентгеновского просвечи­ вания возможен контроль качества точечной электросварки ответственных конструкций из сплава 01420. Непровар определяют по наличию или отсутствию белых ликвационных колец, вызванных выделением интерметаллидов по периферии сварных точек.

Дефекты сварных точек в виде пор, раковин, трещин усадочного происхождения, а также выплески металла, совершенно четко выявляются на рентгенограммах.

Средства автоматизации рентгеновского контроля точечной сварки

Метод рентгеновского фотографирования является наиболее эффективным при контроле сварных точечных соединений дюралевых, магниевых и других сплавов.

Однако метод фотографирования обладает существен­ ными недостатками: большая трудоемкость и продолжи­ тельность процесса получения рентгенограмм, связанная с необходимостью длительной экспозиции (несколько ми­ нут) и обработки фотоматериалов, а также большой рас­ ход фотоматериалов. Поэтому были разработаны и соз­ даны средства автоматизации, обеспечивающие выполне­ ние 100%-го контроля при экономически приемлемых затратах [61, 64]. Значительное сокращение трудоемкости и экспозиции при рентгеновском просвечивании может быть достигнуто при использовании рентгенотелевизионных методов.

Телевизионные методы позволяют наблюдать изобра­ жение непосредственно на экране электронно-лучевой трубки. Возможность размещения контрольного устрой­ ства вдали от рентгеновской установки, а также получение на экране электронно-лучевой трубки увеличенных изо­ бражений большой яркости делают эти методы весьма пер­ спективными.

Существуют три способа построения телевизионных систем для наблюдения рентгеновского изображения:

1) передача с помощью высокочувствительной телеви­ зионной камеры видимого изображения, получающегося

63

на флюоресцирующем экране или экране электронно-опти­ ческого преобразователя (ЭОП);

2)применение в телевизионной камере передающей трубки, непосредственно чувствительной к рентгеновским лучам;

3)использование систем с бегущим рентгеновским лу­ чом, создаваемым при помощи рентгеновской трубки с бе­ гающим фокусным пятном, либо путем механической раз­ вертки, осуществляемой, например, вращающимся свин­ цовым диском с отверстиями или перемещением контро­ лируемого объекта перед щелью.

Устройства, основанные на первых двух способах, яв­ ляются системами с накоплением сигнала (преобразование рентгеновского изображения в световое или электронное). В связи с этим они обладают более высокой чувствитель­ ностью и лучшим соотношением сигнал/шум, чем системы без накопления, основанные на третьем способе.

Установки для усиления изображения с флуороскопического экрана [83]. Американская установка «Люмикон» создана на базе типовой промышленной телевизионной установки фирмы «Дженерал электрик», но является уста­ новкой универсального назначения. Рентгеновская и теле­ визионная часть в ней полностью независимы, что позволяет вести съемку с экрана рентгеновского аппарата любого

няется высоким уровнем шумов на изображении, значи­ тельно большим, чем на флуороскопическом экране. Англий­ ская установка фирмы «Маркони», помимо прямого наблю­ дения, позволяет вести и киносъемку. При этом разрешение

При определении качества точечной сварки дюралю­ миния на установке с флюоресцирующим экраном и кри­

ране и кристалле, нельзя четко выявить ликвационные кольца и, следовательно, обнаружить непровар. Тре­ щины, поры и раковины в сварных точках могут быть выявлены.

64