Файл: Котвицкий, А. Д. Сварка в среде защитных газов учебное пособие.pdf

Г р у п п а 1 включает способы химических, механиче­ ских, металлографических и коррозионных испытаний. Этими способами определяют химический состав и свой­ ства свариваемых металов и сплавов, свойства сварочных материалов, а также состав и свойства наплавленного ме­ талла, шва и сварных соединений.

Г р у п п а 2 включает контроль внешним осмотром, люминесцентный и способом красок. Этими способами выявляют возможные внешние дефекты. Контроль внеш­ ним осмотром при использовании несложных приспособ­ лений и инструментов позволяет проверить, правильно ли подготовлены детали сварной конструкции под сварку, правильно ли сварена конструкция, выполнены ли техно­ логические режимы при сварке, верно ли измерены разме­ ры конструкции и швов, а также определить качество сварных швов по внешнему виду, установить видимые на­ ружные дефекты.

Люминесцентным методом и методом красок выявля­ ют наружные дефекты: мелкие и тонкие трещины, воло­ совины, расположенные обычно в сжатых элементах и не обнаруживаемые простым внешним осмотром.

Г р у п п а 3 включает контроль посредством магнит­ ной, рентгено-, гамма- и ультразвуковой дефектоскопии. Этими способами обнаруживают внутренние пороки на­ плавленного металла и сварных соединений без разруше­ ния последних.

Гр у п п а 4 объединяет способы, посредством которых определяют герметичность (непроницаемость) сварных швов и соединений для жидкости и газов. Это гидравли­ ческие и пневматически испытания сварных конструкций, испытания сварных швов и соединений при помощи хими­ ческих реакций и керосином, испытания замкнутых объек­ тов гелиевым течеискателем и на вакуум.

Гр у п п а 5 включает способы определения качества сварных соединений и конструкций в результате полного или частичного их разрушения. К ним относятся способы: полное разрушение конструкций, модели, отдельного уз­ ла, блока; частичное разрушение конструкций вырезани­ ем и испытанием отдельных частей (стыков трубопрово­ дов, стыков каркасов арматуры и др.) и засверливанием сварных швов.

Гр у п п а 6 объединяет способы контроля качества сварных конструкций посредством пробной нагрузки, гид­ равлических и пневматических испытаний. Этот вид кон­

201

троля применяется при окончательной проверке готовой продукции и является одним из элементов приемо-сдаточ­ ных испытаний.

§ 32. СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ

При любой группе контроля проверка качества сварно­ го соединения начинается с внешнего осмотра шва. При этом определяют дефекты формы шва, выявляют непро­ вары корня шва, сквозные непровары шва, подрезы, на­ плывы, внешние поры, трещины, деформации, неплотно­ сти и шлаковые включения. При визуальном осмотре шва не всегда можно выявить поверхностные трещины, поры, свищи. Поэтому пользуются лупой с 8—10-кратным уве­ личением. Микротрещины обнаруживают микроскопом или ультразвуковым способом, рентгеном, магнитоскопией и т. п. Это самые распространенные способы контроля швов. В неответственных сварных соединениях этим конт­ ролем и ограничиваются.

К е р о с и н о в а я п р о б а заключается в том, что место сварки смазывают меловым раствором. Когда по­ верхность высохнет, обратную сторону шва смачивают керосином. Керосин проникает в мельчайшие поры, если они есть, и проходит на меловую поверхность. Там он ос­ тавляет жировой след, пятно, по которому судят о плот­ ности шва.

В некоторых случаях с обратной стороны шва созда­ ют разрежение (пылесосом или резиновой камерой, рези­ новой присоской). Это позволяет выявить даже самые мельчайшие поры, неплотности. Например, судовые кон­ струкции, корпус корабля проверяют в основном кероси­ новой пробой или камерой разрежения.

П р о в е р к у на п л о т н о с т ь замкнутых сосудов, ре­ зервуаров, баллонов осуществляют гидравлически или пневматически под давлением. Если наполнить резервуар воздухом или другим газом, создать давление, некоторое время выдержать, окунув испытуемый сосуд в воду, то по месту появления пузырей можно обнаружить неплотность. Это место отмечают мелом, а затем вырубают и вновь за­ варивают ручной, автоматической сваркой или сваркой в среде защитных газов.

Обычно испытание ведут на полуторном рабочем дав­ лении. По мере повышения рабочего давления величину

202

испытательного давления несколько снижают. Однако большие испытательные давления применять опасно. Не­ прочность шва может привести к взрыву резервуара. В таких вариантах целесообразно сосуд наполнить водой и далее повышать давление. Практически вода почти не сжимаема, значит можно весьма быстро повысить давле­ ние в наполненном сосуде. Непрочности могут привести к разрыву сосуда, но без образования и разброса оскол­ ков. А это не так опасно, как взрыв сосуда, наполненного воздухом. Небольшой выплеск жидкости из сосуда резко снижает в нем давление, и сосуд становится неопасным.

Неплотности обнаруживают по местам просачивания жидкости. С целью полной безопасности не следует попа­ дать под тонкую струю, но большого давления. Стучать по сосуду, находящемуся под давлением, во время испы­ таний не допускается.

У л ь т р а з в у к о в а я д е ф е к т о с к о п и я произво­ дится по всей протяженности сварного соединения для выявления возможных внутренних дефектов (трещин, не­ проваров, пор, шлаковых включений и др.). Способ за­ ключается в том, что^через сварное соединение пропуска­ ют ультразвуковые направленные волны. Другим щупом улавливают отраженные волны. После усиления в преоб­ разователе волны проходят через осциллограф и на экра­ не оставляют три или более импульса.

Первый импульс является отраженным с поверхности листа, второй — отраженным с дефектного места, третий— донный. Расстояние между поверхностным и донным им­ пульсами в масштабе определяет толщину испытуемого материала, а расстояние между первым и вторым импуль­ сами пропорционально определяет глубину залегания де­ фекта. Этот способ не дает возможности визуально на­ блюдать за состоянием шва, но позволяет определить глу­ бину, на которой находится дефект шва или основного металла (рис. 63).

Этот способ по сравнению с другими способами имеет ряд п р е и м у щ е с т в:

обеспечивает контроль качества довольно широкого диапазона толщин — от 5 до 500 мм и выше;

дает возможность контролировать сварные соединения из любых металлов и сплавов;

обеспечивает высокую производительность (примерно 10 см/мин), что позволяет быстро обеспечить 100%-ный контроль сварных соединений;

203

обеспечивает более высокую чувствительность при вы­ явлении внутренних продольных трещин по сравнению с просвечиванием рентгено- и гамма-лучами;

используется довольно несложная, портативная аппа­ ратура, позволяющая осуществлять звуковой контроль

непровар, шлаковое или газовое включение);

К усилитепю

Рис. 63. Ультразвуковой способ контроля сварных соединений:

между поверхностным импульсом и импульсом, отраженным от дефекта

необходимость иметь гладкую поверхность металла контролируемого изделия — отсутствие брызг, ржавчины, вмятин и т. п.;

зависимость оценки качества шва от опыта оператора; возможность появления ложных импульсов, вызван­

ных неоднородностью металла сварного соединения.

М а г н и т о г р а ф и ч е с к и й с п о с о б заключается в следующем: на исследуемый участок шва укладывают пленку шириной 35 мм. На пленку наносят слой ферро­ магнитного порошка. Так как шов предварительно намаг­ ничивается, в местах залегания пороков возникают мест­ ные магнитные поля рассеяния, которые фиксируются на ферромагнитной пленке. Наибольшая намагниченность получается в местах расположения дефектов, она и фик­ сируется на пленке.

Пропуская пленку через специальное устройство (ти­ па магнитофона), воспроизводят импульсы ЭДС после

204

наглядное представление о характере и протяженно­ сти пороков в сварных соединениях;

объективность в оценке качества сварки (на основе сравнения с эталонными снимками);

высокую чувствительность, позволяющую выявить еди­ ничные поры и мелкие трещины, если последние лежат в плоскости, составляющей с направлением потока лучей угол не более 10°;

получение наглядного документа (рентгеновской плен­ ки), характеризующего качество сварного соединения;

надежный контроль в широком диапазоне толщин (от 3 до 250 мм). Этот способ имеет следующие о с о б е н н о ­ сти:

в отличие от направленного пучка рентгеновских лу­ чей рентгеновской трубки радиоактивные препараты из­ лучают гамма-лучи во все стороны с одинаковой интен­ сивностью, что позволяет осуществлять за одну экспози­ цию радиографирование нескольких деталей или целого кольцевого шва в изделиях кольцевой формы;

гамма-лучи более жесткие, чем рентгеновские (кроме бетатрона), что дает возможность успешно контролиро­ вать сварные соединения из толстых материалов;

наличие радиоактивных элементов с мягким излучени­ ем дает возможность просвечивать материалы малой тол­ щины, что важно при сварке в среде защитных газов.

206

различные добавки к маслам, получая другие цвета све­ чения: дефектоль зелено-золотистый — жидкость, дающая яркое желто-зеленое свечение; нориоль — жидкость, при­ готовленная из очищенной нефти, дающая яркое желтозеленое свечение. Этот люминофор дает лучшее свечение.

Применяют также и другие люминофоры. Контроль с п о с о б о м к р а с о к является видоизмененным люми­ несцентным методом. В смесь керосина с минеральным маслом вводят краситель судан III в количестве 80—Юг на I л жидкости. Поверхность изделия очищают от за-

1

Рис. 69. Схема установки ПГУ для гамма-дефекто­ скопии:

/ — ампула, 2 — гибкий трос, 3 — контейнер, 4 — деталь, 5 — пленка

грязнения и ржавчины и помещают в раствор. После вы­ держки 10—15 мин изделие промывают в 5%-ном раст­ воре кальцинированной соды, затем вытирают насухо ветошью. После этого поверхность опрыскивают из пуль­ веризатора раствором каолина в воде (600—700 г на 1л) и просушивают теплым воздухом. Жидкость с красителем, попавшая в трещины, поры, будет выступать на поверх­ ность и видна на белом фоне в виде ярко-красных конту­ ров дефекта.

При испытании с р а з р у ш е н нем о б р а з ц а или д е т а л и определяют прочностные качества металла шва или сварного соединения. При этом способе вырезают об­ разцы из места сварного стыка механическим путем и де­ лают образцы для испытания на разрыв, загиб й, -если требуется, на ударную вязкость.

209