Metode de control utilizate pentru detectarea defectelor pieselor. Metode de monitorizare a defectelor ascunse. Metode de încercare nedistructivă a îmbinărilor sudate

Acest control este foarte important pentru piese și este necesar în special pentru piesele de care depinde siguranța vehiculului.

Metode de depistare a defectelor ascunse:

1. metoda de sertizare;

2. metoda vopselei;

3. metoda luminiscentei;

4. metoda de magnetizare;

5. Metoda cu ultrasunete

Metoda de sertizare– pentru verificarea defectelor pieselor goale folosind apă (metoda hidraulică) și aer comprimat (metoda pneumatică).

Metoda hidraulica utilizat pentru detectarea fisurilor în părți ale corpului (bloc și chiulasă).

Testare - pe un stand special cu apa calda p = 0,3...0,4 MPa la etansarea piesei. Prezența fisurilor este apreciată de scurgerile de apă.

Metoda pneumatica– pentru piese precum rezervoare, radiatoare, conducte etc.

Cavitatea piesei este umplută cu aer comprimat sub presiune (conform specificațiilor) și scufundată într-o baie de apă. Bulele de aer vor indica prezența defectelor.

Metoda vopselei pe baza proprietății vopselelor lichide de difuzie reciprocă.

Esența este că vopseaua roșie diluată cu kerosen este aplicată pe o suprafață degresată controlată. Vopseaua pătrunde în crăpături. Apoi se spală cu un solvent și suprafața este acoperită cu vopsea albă. Un model de fisuri roșii apare pe suprafață pe un fundal alb, crescând în lățime. Metoda vă permite să detectați fisuri de cel puțin 20 de microni în lățime.

Metoda luminescentă pe baza proprietății substanțelor care strălucesc atunci când sunt iradiate cu raze ultraviolete.

Pentru a face acest lucru, piesa este scufundată într-o baie de lichid fluorescent (50% kerosen, 25% benzină, 25% ulei de transformator cu adăugarea unui colorant fluorescent - amestec defectuos 3 kg/m 3), se spală cu apă, se usucă cu aer cald, pudrat cu pulbere de silice, care scoate lichidul fluorescent din fisuri. Când este iradiată, pulberea impregnată va străluci puternic la crăpături.

Dispozitiv – detector de defect luminiscent pentru fisuri mai mari de 10 microniîn piese din materiale nemagnetice.

Metoda de detectare a defectelor magnetice folosit pentru piese auto din materiale feromagnetice (otel, fonta).

Esență - piesa este magnetizată pe un detector de defecte magnetice. Liniile de câmp magnetic, care trec prin piesă și întâlnesc un defect, se îndoaie în jurul acesteia. Deasupra defectului se formează un câmp de împrăștiere al liniilor de câmp magnetic, iar la marginile fisurii se formează poli magnetici.

Pentru a detecta neomogenitatea câmpului magnetic, piesa este acoperită cu o suspensie (soluție 50% de kerosen și ulei de transformator, 50% pulbere magnetică - oxid de fier - magnetit). Pulberea magnetică se va întinde de-a lungul marginilor crăpăturilor și va contura clar limitele acestora. Piesa este apoi demagnetizată prin retragerea lent a piesei din solenoid (curent alternativ) sau prin reducerea curentului pentru piesele mici. Câmpul magnetic este creat prin curent alternativ I = 1000...4000 A. Lățimea fisurilor este de până la 1 mm.

Tipuri de detectoare de defecte:

1. Detector de defecte de magnetizare circulară. Câmpul magnetic este creat prin deplasarea pieselor de-a lungul (pentru fisuri longitudinale)

2. Detector de defecte de magnetizare longitudinală…… (pentru fisuri transversale)

3. Detector de defecte de magnetizare combinat (pentru fisuri de orice direcție) - M-217 (diametru - 90 mm, lungime - 900 mm), UMD-9000 (pentru piese mari)

Metoda de detectare a defectelor cu ultrasunete foarte sensibil și bazat pe proprietatea ultrasunetelor de a trece printr-un produs metalic și se reflectă de la limita a două medii, inclusiv dintr-un defect (fisuri, cavități etc.)

Metode de recepție a semnalului de la un defect:

1. Detectarea cu ultrasunete a defectelor prin transmisie (metoda umbră)

2. Detectarea defectelor cu ultrasunete prin impuls

Metoda transiluminării bazată pe apariția unei umbre sonore în spatele unui defect. În acest caz, emițătorul cu ultrasunete este situat pe o parte a piesei, iar receptorul este pe cealaltă parte.

Defecte:

1. Imposibilitatea determinării adâncimii defectului.

2. Complexitatea locației părților receptor și emițător pe ambele părți.

Metoda pulsului constă în faptul că emițătorul-receptor este situat pe o parte. Emițătorul este adus la suprafața piesei. Dacă nu există niciun defect, atunci semnalul ultrasonic, reflectat din partea opusă a piesei, revine înapoi și excită un semnal electric. Două explozii sunt vizibile pe ecranul tubului catodic. Dacă există un defect în piesă, atunci semnalul ultrasonic va fi reflectat din defect și va apărea o explozie intermediară.

Comparând distanțele dintre impulsurile de pe ecran și dimensiunile pieselor, se poate determina locația și adâncimea defectului.

Detectoare cu ultrasunete de defecte DUK-66PM, UD-10UA etc.

Adâncimea maximă de scanare este de 2,6 m, cea minimă este de 7 mm.

Defecte tipice ale pieselor

Ca urmare a detectării și sortării defectelor, care se efectuează după spălarea și curățarea conexiunilor de contaminanți, piesa poate fi clasificată ca:

1) La piesele adecvate - dacă toate dimensiunile respectă specificațiile și cerințele tehnice

2) Inutilizabil - dacă există un defect defect

3) Dacă piesele au defecte care trebuie restaurate

Defecte tipice ale pieselor

Cele mai frecvente defecte ale pieselor care apar în timpul funcționării vehiculului sunt:

1) Modificarea dimensiunii și formei suprafețelor de bază, încălcând acuratețea poziției relative a suprafețelor de bază.

2) Deteriorări mecanice.

3) Deteriorări cauzate de coroziune.

4) Modificări ale proprietăților fizice și mecanice ale materialului piesei.

Modificări ale dimensiunii și formei suprafețelor de bază apar ca urmare a uzurii neuniforme a acestora, prin urmare apar diverse erori geometrice. De exemplu, atunci când căptușeala este ovală, este presiunea neuniformă a pistonului pe pereții săi în timpul cursei de lucru. În planul de rulare al tijei de legătură, presiunea pistonului pe pereții cilindrului este mult mai mare decât de-a lungul axei cilindrului și, prin urmare, uzura în acest plan este mai mare.

Deformarea blocului cilindrilor în timpul funcționării cauzează defecte:

1) Alinierea greșită a orificiilor din suporturile de sub arborele genunchiului

2) Neparalelismul acestor găuri și axele găurilor

3) Axele orificiilor din coturile de montare pentru căptușele de cilindru nu sunt paralele cu axa coturilor arborelui.

La detectarea defectelor și sortarea pieselor, este necesar să se identifice și să noteze toate defectele și să le înregistreze într-un jurnal, altfel unele dintre defecte nu vor fi eliminate în timpul funcționării. Deteriorarea mecanică a pieselor se manifestă sub formă de fisuri, defecțiuni, rupturi și deformații. Fisurile apar atunci când solicitarea depășește limita de rezistență sau rezistență a materialului piesei (în piesele care funcționează sub sarcini de șoc). Daune prin coroziune – interacțiune chimică, electrochimică a Me cu un mediu coroziv. Modificările proprietăților fizice și mecanice ale materialului în timpul funcționării vehiculului sunt asociate cu următoarele motive posibile:

1) Încălzirea lui Me în timpul funcționării până la t care depășește valoarea admisă pentru o anumită piesă

2) Deteriorarea proprietăților elastice ale materialului piesei datorită creșterii fenomenelor de oboseală

3) Uzura stratului de suprafață al piesei.

Ca urmare a detectării și sortării defectelor, care este efectuată de inspectori după spălarea și curățarea de contaminanți, piesa poate fi clasificată ca: - adecvată (dacă toate dimensiunile respectă condițiile și cerințele tehnice); - inapt (dacă există un defect ireparabil); - necesita restaurare (daca piesa prezinta defecte care necesita restaurare). Cele mai frecvente defecte ale pieselor sunt: ​​1) modificări ale formelor și dimensiunilor suprafețelor de bază; 2) încălcarea preciziei și locației pieselor de bază; 3) deteriorare mecanică; 4) deteriorarea coroziunii; 5) modificarea mecanicii fizice. proprietățile materialelor. Modificări ale dimensiunii și formei suprafețelor de bază apar ca urmare a uzurii și a uzurii neuniforme. Acest lucru dă naștere la diferite suprafețe geometrice, cum ar fi ovalitatea și conicitatea. De exemplu, motivul apariției ovalității căptușelii este presiunea neuniformă a pistonului pe pereții săi în timpul cursei de lucru. Încălcarea preciziei poziției relative a suprafețelor de bază poate fi cauzată de încălcarea condițiilor de funcționare și de influența tensiunilor interne reziduale. Deteriorările mecanice apar sub formă de fisuri, avarii, fracturi și deformații. Deteriorarea coroziunii este o consecință a interacțiunii tehnice și mecanice a metalului cu mediul.

Scopul controlului este identificarea defectelor la piese turnate și determinarea conformității compoziției chimice, proprietăților mecanice, structurii și geometriei pieselor turnate cu cerințele specificațiilor tehnice și a desenelor. Atât piese turnate finite, cât și procesele tehnologice pentru fabricarea lor pot fi supuse controlului. Metodele de control sunt împărțite în distructive și nedistructive.

Testare distructivă poate fi produs atât pe mostre speciale turnate simultan cu turnarea, cât și pe probe tăiate din diferite zone ale turnării controlate. Acesta din urmă este utilizat la reglarea fină a procesului tehnologic sau în timpul testelor de control și acceptare. În acest caz, utilizarea ulterioară a turnării în scopul propus devine imposibilă. Metodele de testare distructivă presupun determinarea compoziției chimice și a proprietăților mecanice ale metalului turnat, studierea macro și microstructurii acestuia, a porozității etc.

Testare nedistructivă nu afectează performanța ulterioară a pieselor turnate și rămân pe deplin funcționale. Metodele de testare nedistructive includ: măsurarea dimensiunii și rugozității suprafeței de turnare, inspecția vizuală a suprafeței acestora, cu raze X, cu ultrasunete, luminiscente și alte metode speciale de testare.

Piesele turnate din titan sunt utilizate, de regulă, în componentele și ansamblurile critice ale diferitelor mașini și, din acest motiv, se acordă multă atenție controlului turnărilor și parametrilor procesului tehnologic de producere a acestora. Operațiunile de control reprezintă până la 15% din costurile producției de piese turnate de titan. Se controlează compoziția chimică a aliajului, proprietățile mecanice ale metalului turnat, defectele externe și interne ale turnării, dimensiunile geometrice ale acestuia și rugozitatea suprafeței. Un număr de etape ale procesului de fabricație a turnării sunt, de asemenea, supuse controlului.

Compoziția chimică a aliajului din piese turnate este controlată pentru conținutul de componente de aliere și impurități. După cum se știe, depinde de compoziția chimică a electrozilor consumabili și a deșeurilor de turnătorie implicate în topire. Prin urmare, controlul compoziției chimice a metalului turnat se realizează de obicei dintr-un grup de topituri în care s-a folosit un lot de electrozi consumabili și un lot de deșeuri cu un conținut cunoscut de componente de aliere și impurități.

Controlul aliajului pentru conținutul de carbon se efectuează de la fiecare căldură, deoarece topirea metalului se realizează în creuzetele craniului de grafit, iar conținutul de carbon din metal poate varia de la căldură la căldură.

Pentru determinarea conținutului de componente de aliere și impurități se folosește un quantometru de tip DFS-41, iar pentru controlul conținutului de oxigen, hidrogen și azot se folosesc dispozitivele EAO-201, EAN-202, EAN-14.

Proprietățile mecanice ale metalului turnat - rezistența la tracțiune, limita de curgere, alungirea, contracția transversală și rezistența la impact - sunt controlate după fiecare topire prin testarea eșantioanelor standard tăiate din bare turnate împreună cu piesele turnate sau din elemente ale sistemului de blocare.

În procesul de stăpânire a tehnologiei de fabricație a turnării, se monitorizează și duritatea stratului de suprafață al turnării și structura metalului.

După ce au fost scoase din matrițe, piesele turnate sunt supuse unei inspecții vizuale atente. Pentru turnarea titanului este specific controlul suprafeței pieselor turnate pentru a identifica non-sudurile. Pentru a le detecta, se folosesc lupe, iar în cazuri dificile, control luminiscent. Prin inspecție vizuală, sunt detectate, de asemenea, defecte precum neumpluturi, zone de formare arse și rugozitate crescută, chiuvete externe și blocaje de suprafață.

Defectele interne ale pieselor turnate de titan - cavități, pori, blocaje - sunt detectate prin fluoroscopie. În acest scop se folosesc aparate cu raze X de tip RUP -150/300-10.

Controlul geometriei pieselor turnate și al rugozității suprafeței acestora nu diferă de controlul similar al pieselor turnate din alte aliaje.

Calitatea pieselor turnate (acuratețea geometrică, calitatea suprafeței) este foarte influențată de materialele de turnare inițiale - pulbere de grafit și liant. Pulberea originală de grafit este controlată pentru conținutul de cenușă. Conținutul de cenușă nu trebuie să depășească 0,8%, iar umiditatea nu trebuie să depășească 1%. Compoziția granulelor de pulbere de grafit se determină pe dispozitivul 029 Compoziția granulelor trebuie să respecte standardele stabilite în instrucțiunile tehnologice pentru această compoziție de turnare.

În lianții organici, reziduul uscat, densitatea și vâscozitatea sunt controlate. Pentru a controla amestecurile de grafit gata de compactare pentru rezistență, permeabilitate la gaz și prăbușire, sunt utilizate metode și instrumente standard ale mărcilor 084M, 042M, 056M.

Tratamentul termic al matrițelor de grafit este controlat cu atenție prin măsurarea parametrilor de temperatură.

O cantitate deosebit de mare de control al diverșilor parametri este efectuată în timpul topirii craniului în vid a aliajelor de titan. Înainte de începerea topirii, se verifică etanșeitatea camerei de lucru a instalației și presiunea reziduală. Monitorizarea scurgerilor trebuie efectuată cel puțin o dată pe schimb. În plus, scurgerile sunt verificate după fiecare reparație, chiar minoră, a camerei cuptorului sau a sistemului de vid.

Înainte de începerea topirii și în timpul topirii, se monitorizează prezența lichidului de răcire și presiunea acestuia la intrarea și ieșirea din sistemele de răcire a tuturor componentelor instalației (crezet, suport electrod, cameră, răcire pompe de vid etc.). De obicei, mijloacele de monitorizare a parametrilor de funcționare ai unei instalații de scull sunt încorporate.

În timpul sudării electrodului și topirii acestuia, parametrii arcului electric sunt controlați - curent și tensiune. În acest scop, sunt utilizate dispozitive de control al înregistrării împreună cu dispozitivele indicatoare. În această perioadă este obligatorie și monitorizarea temperaturii lichidului de răcire cu ajutorul dispozitivelor de înregistrare.

În timpul procesului de topire, este necesară monitorizarea modificărilor de presiune pentru a detecta în timp util depresurizarea instalației (apă care intră în cameră, topirea conductoarelor de curent, apariția scurgerilor etc.). De obicei, la scurgerea metalului din creuzet, presiunea reziduală crește brusc, dar o astfel de creștere este normală și nu este de natură de urgență.

Înainte ca metalul să fie golit, mașina centrifugă este pornită. Pentru a controla viteza de rotație a mesei, se folosește de obicei un voltmetru de tip M-4200.

Semnalele de la multe dispozitive de control al topirii sunt percepute nu numai de topitor, ci sunt transmise și către actuatori. Astfel, pe baza semnalelor de creștere bruscă a presiunii în cameră, o scădere a presiunii lichidului de răcire sau o creștere inacceptabilă a temperaturii acestuia, arcul electric este imediat oprit. O întreagă gamă de operații de control este efectuată de dispozitive pentru conducerea automată a procesului de topire.

La stăpânirea noilor procese tehnologice și a nomenclaturii de turnare, precum și a echipamentelor noi, sunt utilizate diferite tipuri suplimentare de control și echipamente corespunzătoare.

Sudarea este cea mai importantă și parte integrantă a oricărei construcții. În plus, munca legată de sudare este cea mai importantă, deoarece rezistența structurilor în ansamblu sau capacitatea portantă a componentelor și pieselor individuale depind de acestea.

Sudarea este procesul de obținere a unei conexiuni permanente a pieselor prin aplicarea încălzirii locale.

Tipuri de sudare

Se efectuează sudarea metoda de topire sau metoda de aplicare a presiunii. Aceste metode sunt la rândul lor împărțite în:

• forja (forja) sudura
• sudare prin presa de gaz
• sudura prin rezistenta
• sudare cu termita
• sudare cu arc electric
• sudare cu zgură electrică
• sudare cu arc ecranat cu gaz
• sudare atomică cu hidrogen
• sudare cu gaz.

Cu toate acestea, sudarea nu este întotdeauna efectuată eficient, ceea ce pune în pericol fiabilitatea structurilor și componentelor și creează posibilitatea distrugerii. Astfel, problema analizei defectelor de sudură și a metodelor de eliminare a acestora, precum și monitorizarea sudurii în proces, devine relevantă.

Controla

În timpul lucrărilor de sudare se efectuează trei tipuri principale de control: control preliminar, control în timpul procesului de sudare, control al produsului finit.

Control preliminar— include verificarea gradului și compoziției metalului de bază, a calității sârmei de umplutură, oxigenului, carburilor, acetilenei, fluxurilor, verificarea calității piesei de prelucrat și a ansamblului pieselor pentru sudură, verificarea stării și funcționării instrumentelor și sculelor (presiunea manometre, cutii de viteze, arzătoare), precum și calificarea sudorilor.

Control în timpul procesului de sudare- include o verificare sistematică a modului de sudare, funcționalitatea echipamentelor și dispozitivelor de sudură, verificarea conformității sudorului cu procesul de sudare stabilit, inspecția și măsurarea cusăturii cu șabloane.

Controlul produsului finit sau montaj se determină calitatea sudurii efectuate. În acest scop, se efectuează inspecția și măsurarea externă a cusăturilor, testarea densității (pentru cusăturile vaselor sub presiune), studii metalografice, fizice și chimice și încercări mecanice ale probelor sudate.

Defectele de sudură și metodele de eliminare

1. Abatere în lățimea și înălțimea cusăturilor, piciorului, talie cusăturii. Dimensiunile cusăturilor nu îndeplinesc cerințele GOST.

Metoda de identificare si eliminare: verificarea exterioara a cusaturilor si verificarea dimensiunilor cu sabloane. Poate fi eliminat prin tăierea excesului de metal, curățarea cusăturilor și sudarea blocajelor în cusătură.

2. Decupări ale zonei de fuziune- defecte sub forma unei depresiuni de-a lungul liniei de fuziune a sudurii cu metalul de bază.

Metoda de identificare și eliminare: inspecția externă a cusăturilor. Curățarea zonei de tăiere, sudarea cusăturii.

3. Timpul la sudare- un defect de sudare sub forma unei cavități de formă rotundă umplută cu gaz. Lanț de pori - un grup de pori într-o sudură, situat într-o linie.

Metoda de identificare și eliminare: inspecție externă, inspecție a fracturii cusăturii; Controlul cu raze X și gama, controlul cu ultrasunete, metoda de control magnetografică etc. Planificați acumularea de pori, curățați, sudați. Sigilați prin forjare în timpul sudării la o temperatură de culoare roșie deschisă a cusăturii.

4. Fistule- defecte sub forma unei depresiuni în formă de pâlnie.

Metoda de identificare si eliminare: inspectie externa, indepartare prin tocare sau rindeluire, curatare, sudura.

5. Lipsa de penetrare- un defect sub forma lipsei de fuziune într-o îmbinare sudata din cauza topirii incomplete a marginilor sau a suprafetelor cordonelor de sudura realizate anterior.

Metoda de identificare și eliminare: inspecția externă a fracturii. Control intern. Îndepărtat complet (tăiat sau rindeluit, curățat și sudat).

6. Strângerea îmbinării sudate- un defect sub formă de scurgere a metalului de sudură pe suprafața metalului de bază sau a unui cordon făcut anterior fără fuziune cu acesta.

Metoda de identificare și eliminare: inspecție externă, tăiați fluxul, îndepărtați-l, gătiți lipsa de penetrare.

7. Incluziuni de zgură- defecte sub forma incluziunilor de zgura.

Metoda de identificare și eliminare: inspecția externă a fracturii cusăturii. Control cu ​​raze X și gama, control cu ​​ultrasunete, control magnetografic. Scoateți, curățați, sudați.

8. Fisuri- defecte ale unei îmbinări sudate sub forma unei rupturi în sudarea și (sau) zonele adiacente.

Metoda de identificare și eliminare: examen extern, inspecție fractură, control cu ​​raze X și gamma, control cu ​​ultrasunete și metodă magnetografică. Îndepărtați complet, curățați, gătiți.

9. Arde- un defect sub forma unui orificiu traversant în sudură, format ca urmare a scurgerii unei părți din metalul bazinului de sudură.

Metoda de identificare și eliminare: inspecție externă, îndepărtare (tăiată sau planată), sudare.

10. Crater- o depresiune formată de presiunea flăcării la sudare se termină brusc.

Metoda de identificare si eliminare: inspectie externa, curatare, sudura.

11. Stropi de metal- defecte sub formă de picături întărite pe suprafața îmbinării sudate.

Metoda de identificare și eliminare: Inspecție externă. Curățarea suprafețelor. Aplicarea stratului de protecție P1 sau P2.

12. Supraîncălzirea metalului - metalul are o structură cu granulație grosieră, metalul este casant, fragil și liber. Corectat prin tratament termic. Motiv: sudare cu flacără de mare putere.

Metoda de identificare și eliminare: inspecție externă, eliminarea supraîncălzirii prin tratament termic.

13. Metal ars - prezența în structura metalică a boabelor oxidate care au coeziune scăzută datorită prezenței unei pelicule de oxid pe acestea. Apare atunci când există un exces de oxigen în flacără (dacă acest lucru nu este cerut de procesul tehnic, ca la sudarea alamei). Metalul ars este fragil și nu poate fi reparat. Poate fi identificat după culoarea pătării (pe oțel).

Metoda de identificare si eliminare: metalul ars trebuie decupat complet si zona sudata din nou.

Imbinarile sudate sunt verificate pentru a determina eventualele abateri de la conditiile tehnice pentru acest tip de produs. Un produs este considerat a fi de înaltă calitate dacă abaterile nu depășesc standardele acceptabile. În funcție de tipul îmbinărilor sudate și de condițiile de funcționare ulterioare, produsele după sudare sunt supuse unui control adecvat.

Inspecția îmbinărilor sudate poate fi preliminară, când se verifică calitatea materiilor prime, pregătirea suprafețelor sudate și starea sculelor și echipamentelor. Controlul preliminar include și sudarea prototipurilor, care sunt supuse unor teste adecvate. Totodată, în funcție de condițiile de funcționare, prototipurile sunt supuse examinării metalografice și metodelor de testare nedistructivă sau distructivă.

Sub controlul curentuluiînțelege verificarea respectării condițiilor tehnologice, stabilității condițiilor de sudare. În timpul inspecției de rutină, se verifică calitatea cusăturilor strat cu strat și curățarea acestora. Controlul final efectuate în conformitate cu specificațiile tehnice. Defecțiunile descoperite în urma inspecției sunt supuse corectării.

Metode nedistructive de testare a îmbinărilor sudate

Există zece metode nedistructive de testare a îmbinărilor sudate, care sunt utilizate în conformitate cu specificațiile tehnice. Tipul și numărul metodelor depind de echipamentul tehnic al producției de sudare și de responsabilitatea îmbinării sudate.

Inspecție externă- cel mai comun și accesibil tip de control care nu necesită costuri materiale. Toate tipurile de îmbinări sudate sunt supuse acestui control, în ciuda utilizării altor metode. O examinare externă relevă aproape toate tipurile de defecte externe. Cu acest tip de control se determină lipsa de pătrundere, slăbirea, decupările și alte defecte vizibile. Examinarea externă se efectuează cu ochiul liber sau folosind o lupă cu mărire de 10x. Inspecția externă implică nu numai observarea vizuală, ci și măsurarea îmbinărilor și cusăturilor sudate, precum și măsurarea marginilor pregătite. În condiții de producție în masă, există șabloane speciale care vă permit să măsurați parametrii sudurilor cu un grad suficient de precizie.

În condiții de producție unică, îmbinările sudate sunt măsurate folosind instrumente de măsurare universale sau șabloane standard, un exemplu al cărora este prezentat în Fig. 1.

Set șabloane ShS-2 este un ansamblu de plăci de oțel de grosime egală situate pe axele dintre doi obraji. Fiecare axă are 11 plăci, care sunt presate pe ambele părți de arcuri plate. Două plăci sunt destinate verificării unităților de tăiere a muchiei, restul sunt pentru verificarea lățimii și înălțimii cusăturii. Acest șablon universal poate fi folosit pentru a verifica unghiurile de teșire, golurile și dimensiunile cusăturilor ale îmbinărilor cap la cap, T și colțurilor.

Impermeabilitatea recipientelor si recipientelor sub presiune se verifica prin incercari hidraulice si pneumatice. Testele hidraulice pot fi efectuate cu apă sub presiune, turnare sau turnare. Pentru testul de turnare, sudurile sunt uscate sau șters, iar recipientul este umplut cu apă, astfel încât să nu pătrundă umezeală pe cusături. După umplerea recipientului cu apă, toate cusăturile sunt inspectate, absența cusăturilor umede va indica etanșeitatea acestora.

Teste de irigare supuse produselor voluminoase care au acces la cusăturile pe ambele părți. O parte a produsului este udată cu apă dintr-un furtun sub presiune, iar cusăturile de pe cealaltă parte sunt verificate pentru etanșeitate.

În timpul testului hidraulic cu presiune, vasul se umple cu apă și se creează o presiune în exces de 1,2-2 ori mai mare decât presiunea de lucru. Produsul se mentine in aceasta stare 5 - 10 minute. Etanșeitatea este verificată prin prezența umezelii în umplutură și prin cantitatea de reducere a presiunii. Toate tipurile de teste hidraulice sunt efectuate la temperaturi pozitive.

Teste pneumaticeîn cazurile în care este imposibilă efectuarea încercărilor hidraulice. Testele pneumatice presupun umplerea vasului cu aer comprimat la o presiune care depaseste presiunea atmosferica cu 10-20 kPa sau cu 10-20% mai mare decat cea de lucru. Cusăturile sunt umezite cu o soluție de săpun sau produsul este scufundat în apă. Absența bulelor indică etanșeitate. Există o opțiune pentru testarea pneumatică cu un detector de scurgeri de heliu. Pentru a face acest lucru, în interiorul vasului se creează un vid, iar în exterior este suflat cu un amestec de aer și heliu, care are o permeabilitate excepțională. Heliul care intră înăuntru este aspirat și ajunge pe un dispozitiv special - un detector de scurgeri, care detectează heliul. Etanșeitatea vasului se apreciază după cantitatea de heliu capturată. Controlul vidului se efectuează atunci când este imposibil să se efectueze alte tipuri de teste.

Etanșeitatea cusăturilor poate fi verificată kerosenul. Pentru a face acest lucru, o parte a cusăturii este vopsită cu cretă folosind un pistol de pulverizare, iar cealaltă este umezită cu kerosen. Kerosenul are o capacitate mare de penetrare, așa că dacă cusăturile nu sunt strânse, reversul se va întuneca sau vor apărea pete.

Metoda chimică Testul se bazează pe interacțiunea amoniacului cu o substanță de control. Pentru a face acest lucru, în vas este pompat un amestec de amoniac (1%) cu aer, iar cusăturile sunt sigilate cu bandă impregnată cu o soluție de 5% de azotat de mercur sau o soluție de fenilftaleină. În caz de scurgeri, culoarea benzii se schimbă acolo unde pătrunde amoniacul.

Control magnetic. Cu această metodă de inspecție, defectele de sudură sunt detectate prin împrăștierea câmpului magnetic. Pentru a face acest lucru, conectați miezul electromagnetului la produs sau plasați-l în interiorul solenoidului. Pe suprafața îmbinării magnetizate se aplică pilitură de fier, solzi etc., care reacționează la câmpul magnetic. În locurile cu defecte de pe suprafața produsului, se formează acumulări de pulbere sub forma unui spectru magnetic direcționat. Pentru a se asigura că pulberea se mișcă cu ușurință sub influența unui câmp magnetic, produsul este ușor bătut, dând mobilitate celor mai mici boabe. Câmpul de împrăștiere magnetic poate fi înregistrat cu un dispozitiv special numit detector de defecte magnetografice. Calitatea conexiunii este determinată prin comparație cu un eșantion de referință. Simplitatea, fiabilitatea și costul scăzut al metodei și, cel mai important, productivitatea și sensibilitatea sa ridicată, îi permit să fie utilizat pe șantierele de construcții, în special în timpul instalării conductelor critice.

Vă permite să detectați defecte în cavitatea cusăturii care sunt invizibile în timpul inspecției externe. Cusătura de sudură este iluminată cu raze X sau radiații gamma care pătrund în metal (Fig. 2), în acest scop emițătorul (tub de raze X sau instalație gamma) este plasat vizavi de cusătura controlată, iar pe partea opusă - X- film cu raze instalat într-o casetă rezistentă la lumină.

Razele, care trec prin metal, iradiază pelicula, lăsând pete mai întunecate în zonele cu defecte, deoarece zonele defecte au o absorbție mai mică. Metoda cu raze X este mai sigură pentru muncitori, dar instalarea ei este prea greoaie, așa că este utilizată numai în condiții staționare. Emițătorii Gamma au o intensitate semnificativă și vă permit să controlați metalul de grosime mai mare. Datorită portabilității echipamentului și a costului scăzut al metodei, acest tip de control este larg răspândit în organizațiile de instalații. Dar radiațiile gamma reprezintă un mare pericol dacă sunt manipulate cu neglijență, așa că această metodă poate fi folosită numai după o pregătire adecvată. Dezavantajele testării radiografice includ faptul că transmisia nu permite identificarea fisurilor care nu sunt situate în direcția fasciculului principal.

Împreună cu metodele de monitorizare a radiațiilor, folosesc fluoroscopie, adică primirea unui semnal despre defecte pe ecranul dispozitivului. Această metodă este mai productivă, iar acuratețea ei este aproape la fel de bună ca și metodele de radiație.

Metoda cu ultrasunete(Fig. 3) se referă la metode de testare acustică care detectează defecte cu o deschidere mică: fisuri, pori de gaz și incluziuni de zgură, inclusiv cele care nu pot fi determinate prin detectarea defectelor de radiație. Principiul funcționării sale se bazează pe capacitatea undelor ultrasonice de a fi reflectate de la interfața dintre două medii. Cea mai utilizată metodă este metoda piezoelectrică de producere a undelor sonore. Această metodă se bazează pe excitarea vibrațiilor mecanice atunci când un câmp electric alternativ este aplicat în materiale piezoelectrice, care folosesc cuarț, sulfat de litiu, titanat de bariu etc.

Pentru a face acest lucru, folosind sonda piezometrică a unui detector de defecte cu ultrasunete plasat pe suprafața îmbinării sudate, vibrațiile sonore direcționate sunt trimise în metal. Ultrasunetele cu o frecvență de oscilație mai mare de 20.000 Hz sunt introduse în produs în impulsuri separate la un unghi față de suprafața metalică. La întâlnirea interfeței dintre două medii, vibrațiile ultrasonice sunt reflectate și capturate de o altă sondă. Cu un sistem cu o singură sondă, aceasta poate fi aceeași sondă care a generat semnalele. De la sonda de recepție, oscilațiile sunt transmise unui amplificator, iar apoi semnalul amplificat este reflectat pe ecranul osciloscopului. Pentru a controla calitatea sudurilor în locuri greu accesibile de pe șantierele de construcții, se folosesc detectoare de defecte de dimensiuni mici, cu un design ușor.

Avantajele testării cu ultrasunete a îmbinărilor sudate includ: o capacitate de penetrare mai mare, care face posibilă controlul materialelor de grosime mare; performanță ridicată a dispozitivului și sensibilitate, determinând localizarea unui defect cu o suprafață de 1 - 2 mm2. Dezavantajele sistemului includ dificultatea de a determina tipul de defect. Prin urmare, metoda de testare cu ultrasunete este uneori utilizată în combinație cu testarea radiațiilor.

Metode de încercare distructivă pentru îmbinările sudate

Metodele de testare distructivă includ metode de testare a probelor de control pentru a obține caracteristicile necesare unei îmbinări sudate. Aceste metode pot fi utilizate atât pe probele de control, cât și pe secțiunile tăiate din rostul propriu-zis. Ca urmare a metodelor de testare distructivă, se verifică corectitudinea materialelor selectate, modurile și tehnologiile selectate și se evaluează calificările sudorului.

Testarea mecanică este una dintre principalele metode de testare distructivă. Pe baza datelor acestora, se poate aprecia conformitatea materialului de bază și a îmbinării sudate cu specificațiile tehnice și alte standarde prevăzute în această industrie.

LA încercări mecanice include:

• testarea îmbinării sudate ca întreg în diferitele sale secțiuni (metal sudat, metal de bază, zonă afectată de căldură) pentru tensiune statică (pe termen scurt);
• îndoire statică;
• îndoire la impact (pe probe crestate);
• pentru rezistență la îmbătrânirea mecanică;
• măsurarea durității metalului în diferite zone ale îmbinării sudate.

Probele de control pentru testarea mecanică sunt sudate din același metal, folosind aceeași metodă și de același sudor ca produsul principal. În cazuri excepționale, probele de control sunt tăiate direct din produsul controlat. Variante de mostre pentru determinarea proprietăților mecanice ale unei îmbinări sudate sunt prezentate în Fig. 4.

Întindere statică testați rezistența îmbinărilor sudate, limita de curgere, alungirea relativă și contracția relativă. Îndoirea statică se efectuează pentru a determina ductilitatea îmbinării prin unghiul de îndoire înainte de formarea primei fisuri în zona de întindere. Testele de îndoire statică sunt efectuate pe eșantioane cu cusături longitudinale și transversale, cu armătura cusăturii îndepărtată la nivel cu metalul de bază.

Îndoire de impact- un test care determină rezistența la impact a unei îmbinări sudate. Pe baza rezultatelor determinării durității, se pot aprecia caracteristicile de rezistență, modificările structurale ale metalului și rezistența sudurilor împotriva ruperii fragile. În funcție de condițiile tehnice, produsul poate fi supus ruperii prin impact. Pentru țevi de diametru mic cu cusături longitudinale și transversale, se efectuează teste de aplatizare. O măsură a plasticității este dimensiunea spațiului dintre suprafețele presate atunci când apare prima fisură.

Studii metalograficeîmbinările sudate sunt efectuate pentru a stabili structura metalului, calitatea îmbinării sudate și pentru a identifica prezența și natura defectelor. Pe baza tipului de fractură, se determină natura distrugerii probelor, se studiază macro și microstructura sudurii și zona afectată de căldură și se apreciază structura metalului și ductilitatea acestuia.

Analiza macrostructurală determină localizarea defectelor vizibile și natura acestora, precum și macrosecțiunile și fracturile metalului. Se efectuează cu ochiul liber sau sub lupă cu mărire de 20x.

Analiza microstructurală efectuate cu o mărire de 50-2000 de ori folosind microscoape speciale. Cu această metodă, este posibil să se detecteze oxizi la granițele granulelor, arderea metalelor, particulele de incluziuni nemetalice, dimensiunea granulelor de metal și alte modificări ale structurii sale cauzate de tratamentul termic. Dacă este necesar, se efectuează analiza chimică și spectrală a îmbinărilor sudate.

Teste speciale efectuate pentru structuri critice. Acestea țin cont de condițiile de funcționare și sunt realizate conform metodelor dezvoltate pentru acest tip de produs.

Eliminarea defectelor de sudare

Defectele de sudare identificate în timpul procesului de inspecție care nu îndeplinesc specificațiile tehnice trebuie eliminate, iar dacă acest lucru nu este posibil, produsul este respins. În structurile din oțel, îndepărtarea sudurilor defecte se efectuează prin tăiere cu arc cu plasmă sau crestare, urmată de prelucrare cu roți abrazive.

Defectele cusăturilor supuse tratamentului termic sunt corectate după călirea îmbinării sudate. La eliminarea defectelor, trebuie respectate anumite reguli:

• lungimea secțiunii îndepărtate trebuie să fie mai mare decât secțiunea defectă pe fiecare parte;
• Lățimea tăieturii eșantionului trebuie să fie astfel încât lățimea cusăturii după sudare să nu depășească lățimea sa dublă înainte de sudare.
• profilul eșantionului trebuie să asigure o penetrare fiabilă în orice locație a cusăturii;
• suprafața fiecărei probe trebuie să aibă contururi netede, fără proeminențe ascuțite, depresiuni ascuțite și bavuri;
• La sudarea unei zone defecte, trebuie asigurată suprapunerea zonelor adiacente ale metalului de bază.

După sudare, zona este curățată până când cojile și slăbiciunea din crater sunt complet îndepărtate și se fac tranziții netede către metalul de bază. Îndepărtarea zonelor defecte externe și interne îngropate în conexiunile din aluminiu, titan și aliajele acestora trebuie efectuată numai mecanic - prin șlefuire cu scule abrazive sau tăiere. Este permisă tăierea urmată de lustruire.

Decupările sunt eliminate prin suprafața unei cusături de fir pe toată lungimea defectului.

În cazuri excepționale, este permisă folosirea arzătoarelor cu arc cu argon pentru a topi mici subtăieri, ceea ce permite netezirea defectului fără suprafață suplimentară.

Lăsarea și alte nereguli ale formei cusăturii sunt corectate prin prelucrarea mecanică a cusăturii pe toată lungimea, evitând subestimarea secțiunii transversale generale.

Craterele cusăturii sunt sudate.

Arsurile sunt curățate și sudate.

Toate corecțiile la îmbinările sudate trebuie efectuate folosind aceeași tehnologie și aceleași materiale care au fost utilizate la aplicarea cusăturii principale.

Cusăturile corectate sunt supuse reinspectării utilizând metode care îndeplinesc cerințele pentru acest tip de îmbinări sudate. Numărul de corecții la aceeași secțiune a sudurii nu trebuie să depășească trei.