Дефекты в сварных соединениях корпусных конструкций нарушают их прочность и герметичность и могут привести к снижению эксплуатационных характеристик. В зависимости от места расположения дефекты сварных конструкций подразделяются на наружные и внутренние.
Рис. 55. Наружные дефекты сварных соединений: а — неравномерность сечения швов по длине, вогнутость корня шва; б — кратеры с усадочной раковиной, смещение продольной оси швов от заданного положения; в — наплывы 1 и подрезы 2\ г — непровары.
Наружными дефектами сварных соединений (рис. 55) являются дефекты формы шва: неравномерность сечения швов по их длине и вогнутость корня шва (рис. 55, а); смещение продольной оси шва от заданного положения, незаваренные кратеры от предыдущего валика (рис. 55,6); наплывы металла шва и подрезы зоны сплавления по краям швов (рис. 55, в); непровары на односторонних швах, наблюдаемые с обратной стороны (рис. 55, г); протеки металла, видимые с обратной стороны швов; прожоги шва — сквозные дыры посередине шва. К наружным дефектам относятся также видимые на поверхности швов газовые включения — поры и свищи (поры, уходящие глубоко внутрь шва), рис. 56, а; смещения кромок листов и выходящие на поверхность трещины (рис. 56, д).
Рис. 56. Внутренние дефекты сварных соединений: а — поры и свищи; б — твердые включения (шлак); в — несплавления; г — непровар; д — трещина.
Внутренними дефектами являются: газовые включения (поры)—рис. 56, а; твердые включения (шлака, инородного металла) (рис. 56, б), несплавления, в том числе и межваликовые при многослойной сварке (рис. 56, в), непровары (рис. 56, г), внутренние трещины различного рода (рис. 56, д).
Причинами возникновения рассмотренных дефектов могут служить физико-химические явления, протекающие в процессе образования сварного соединения, а также нарушения режима сварки, неправильная техника ее выполнения.
Методы контроля качества сварных соединений. Наружные дефекты выявляются внешним осмотром и специальными методами. Внешним осмотром определяют качество подготовки и сборки деталей под сварку: смещение кромок листов, размеры зазора. Параметры швов измеряют с помощью шаблонов, поверхность шва оценивают путем сравнения с эталонами, для выявления дефектов пользуются лупой.
Сквозные трещины, несплавления, свищи могут быть выявлены с помощью различных методов. Наиболее простым и эффективным методом является испытание керосином и другими жидкостями. Способ основан на высокой проникающей способности этих веществ.
Правила Регистра СССР ограничивают допустимые размеры наружных дефектов. Не допускаются: поры размерами более 0,1 толщины листа или 0,1 катета углового шва, но не более 2 мм; подрезы основного металла более 0,5 мм и длиной более 15 мм при суммарной протяженности подрезов не более 10 % длины шва; бугристость и чешуйчатость при высоте бугорков более 3 мм свыше установленной высоты шва.
Внутренние дефекты обнаруживаются радиографическим и ультразвуковым методами.
Радиография — метод получения на детекторах (фоточувствительной пленке, бумаге) видимого изображения внутренней структуры изделия, просвечиваемого ионизирующим, в частности, рентгеновским излучением.
Рис. 57. Схема рентгеновского контроля сварного соединения: а — схема рентгеновской трубки; б — рентгенограмма сварного соединения. / — шоз; 2 — фотопленка.
Источниками рентгеновского излучения служат рентгеновские трубки (рис. 57). Рентгеновские лучи, проходя через просвечиваемый металл, частично поглощаются и рассеиваются. При пропускании через шов рентгеновских лучей на фотопленке получают рентгеновский снимок шва. Дефекты шва, поглощающие рентгеновские лучи в меньшей степени, чем более плотный основной металл (например, поры), выделяются на светлом фоне шва в виде точек, полос или линий (см. рис. 57, б).
В практике радиационной дефектоскопии находят применение рентгеновские аппараты: передвижные типа РУП-50-20-1, РУП-120-5-1 и стационарные высоковольтные аппараты типа РУП-400-50-1.
Для оценки качества сварных швов по результатам просвечивания в СССР принята трехбалльная система. Баллом 3 оцениваются снимки, на которых отсутствуют внутренние дефекты или имеются газовые включения размером до 0,1 толщины шва, но не более 2 мм; неметаллические включения протяженностью до 0,3 толщины шва, но не более 3 мм и площадью каждое не более 5 мм2. Баллом 2 оцениваются снимки швов, в которых имеются: газовые и твердые включения размером до 0,1 толщины шва, но не более 2 мм; шлаковые включения протяженностью до 0,3 толщины шва, но не более 5 мм и площадью каждое до 15 мм2; цепочки газовых и твердых включений несплошного характера на протяжении не более 10 % длины шва при размере дефектов в цепочке не более указанных выше; местные скопления газовых и твердых включений несплошного характера на участке длиной не более 15 мм при размерах дефектов, указанных выше. Суммарная протяженность всех упомянутых дефектов не должна превышать 10 % длины контролируемого участка. Баллом 1 оцениваются снимки швов, в которых имеются несплавления и трещины или количество дефектов превышает указанное для балла 2.
Методы ультразвуковой дефектоскопии основаны на исследовании процесса распространения упругих колебаний с частотой 0,5—25 МГц в контролируемых соединениях. Для возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний используют электроакустические преобразователи из пьезоэлектрических материалов: кварца, цирконата, титана, титаната бария и др. Пьезоэлектрическая пластина помещается в специальном устройстве-искателе, изготовленном в виде призмы из плексигласа или капрона. Под действием импульсов тока в пластине преобразователя возникают собственные упругие колебания. Введенные в упругую среду импульсы вызывают перемещение самой среды, т. е. продольные и поперечные волны. Волны, проходя сквозь металл, отражаются от среды, имеющей иное акустическое сопротивление, т. е. от границ трещин и пор в сварном шве. При наличии отраженной волны от дефекта наблюдается сигнал («всплеск»).
Ультразвуковой контроль сварных соединений осуществляют с помощью импульсных дефектоскопов. Дефектоскопы снабжены электронными глубиномерами, позволяющими определить глубину залегания, дефекта.
Наружными дефектами сварных соединений (рис. 55) являются дефекты формы шва: неравномерность сечения швов по их длине и вогнутость корня шва (рис. 55, а); смещение продольной оси шва от заданного положения, незаваренные кратеры от предыдущего валика (рис. 55,6); наплывы металла шва и подрезы зоны сплавления по краям швов (рис. 55, в); непровары на односторонних швах, наблюдаемые с обратной стороны (рис. 55, г); протеки металла, видимые с обратной стороны швов; прожоги шва — сквозные дыры посередине шва. К наружным дефектам относятся также видимые на поверхности швов газовые включения — поры и свищи (поры, уходящие глубоко внутрь шва), рис. 56, а; смещения кромок листов и выходящие на поверхность трещины (рис. 56, д).
Внутренними дефектами являются: газовые включения (поры)—рис. 56, а; твердые включения (шлака, инородного металла) (рис. 56, б), несплавления, в том числе и межваликовые при многослойной сварке (рис. 56, в), непровары (рис. 56, г), внутренние трещины различного рода (рис. 56, д).
Причинами возникновения рассмотренных дефектов могут служить физико-химические явления, протекающие в процессе образования сварного соединения, а также нарушения режима сварки, неправильная техника ее выполнения.
Методы контроля качества сварных соединений. Наружные дефекты выявляются внешним осмотром и специальными методами. Внешним осмотром определяют качество подготовки и сборки деталей под сварку: смещение кромок листов, размеры зазора. Параметры швов измеряют с помощью шаблонов, поверхность шва оценивают путем сравнения с эталонами, для выявления дефектов пользуются лупой.
Сквозные трещины, несплавления, свищи могут быть выявлены с помощью различных методов. Наиболее простым и эффективным методом является испытание керосином и другими жидкостями. Способ основан на высокой проникающей способности этих веществ.
Правила Регистра СССР ограничивают допустимые размеры наружных дефектов. Не допускаются: поры размерами более 0,1 толщины листа или 0,1 катета углового шва, но не более 2 мм; подрезы основного металла более 0,5 мм и длиной более 15 мм при суммарной протяженности подрезов не более 10 % длины шва; бугристость и чешуйчатость при высоте бугорков более 3 мм свыше установленной высоты шва.
Внутренние дефекты обнаруживаются радиографическим и ультразвуковым методами.
Радиография — метод получения на детекторах (фоточувствительной пленке, бумаге) видимого изображения внутренней структуры изделия, просвечиваемого ионизирующим, в частности, рентгеновским излучением.
Источниками рентгеновского излучения служат рентгеновские трубки (рис. 57). Рентгеновские лучи, проходя через просвечиваемый металл, частично поглощаются и рассеиваются. При пропускании через шов рентгеновских лучей на фотопленке получают рентгеновский снимок шва. Дефекты шва, поглощающие рентгеновские лучи в меньшей степени, чем более плотный основной металл (например, поры), выделяются на светлом фоне шва в виде точек, полос или линий (см. рис. 57, б).
В практике радиационной дефектоскопии находят применение рентгеновские аппараты: передвижные типа РУП-50-20-1, РУП-120-5-1 и стационарные высоковольтные аппараты типа РУП-400-50-1.
Для оценки качества сварных швов по результатам просвечивания в СССР принята трехбалльная система. Баллом 3 оцениваются снимки, на которых отсутствуют внутренние дефекты или имеются газовые включения размером до 0,1 толщины шва, но не более 2 мм; неметаллические включения протяженностью до 0,3 толщины шва, но не более 3 мм и площадью каждое не более 5 мм2. Баллом 2 оцениваются снимки швов, в которых имеются: газовые и твердые включения размером до 0,1 толщины шва, но не более 2 мм; шлаковые включения протяженностью до 0,3 толщины шва, но не более 5 мм и площадью каждое до 15 мм2; цепочки газовых и твердых включений несплошного характера на протяжении не более 10 % длины шва при размере дефектов в цепочке не более указанных выше; местные скопления газовых и твердых включений несплошного характера на участке длиной не более 15 мм при размерах дефектов, указанных выше. Суммарная протяженность всех упомянутых дефектов не должна превышать 10 % длины контролируемого участка. Баллом 1 оцениваются снимки швов, в которых имеются несплавления и трещины или количество дефектов превышает указанное для балла 2.
Методы ультразвуковой дефектоскопии основаны на исследовании процесса распространения упругих колебаний с частотой 0,5—25 МГц в контролируемых соединениях. Для возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний используют электроакустические преобразователи из пьезоэлектрических материалов: кварца, цирконата, титана, титаната бария и др. Пьезоэлектрическая пластина помещается в специальном устройстве-искателе, изготовленном в виде призмы из плексигласа или капрона. Под действием импульсов тока в пластине преобразователя возникают собственные упругие колебания. Введенные в упругую среду импульсы вызывают перемещение самой среды, т. е. продольные и поперечные волны. Волны, проходя сквозь металл, отражаются от среды, имеющей иное акустическое сопротивление, т. е. от границ трещин и пор в сварном шве. При наличии отраженной волны от дефекта наблюдается сигнал («всплеск»).
Ультразвуковой контроль сварных соединений осуществляют с помощью импульсных дефектоскопов. Дефектоскопы снабжены электронными глубиномерами, позволяющими определить глубину залегания, дефекта.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.