Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов

Во время сваривания металлических деталей подбирается правильный режим, специальные расходные материалы, добавочные предметы, улучшающие свойства сваривания, а также сама технология. Но это все равно полностью не защищает от возможного появления брака. Если появился заметный дефект, то это еще не так страшно, потому как часто встречаются скрытые поры, трещины, раковины и прочее. Чтобы их обнаружить, требуются особые методы, одним из которых является ультразвуковая дефектоскопия сварных швов. Как понятно из названия, здесь используются ультразвуковые волны, а точнее, их принцип отражения от границ поверхностей с различным уровнем плотности.

Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов

Такой метод является очень распространенным и набрал большие обороты популярности. Сейчас встречаются такие приборы, которые могут проводить анализ не только в качестве стационарной установки, но и как мобильные устройства. Это позволяет проводить контроль практически в любом удобном месте. Но для проведения анализа необходимо иметь определенные знания, так далеко не каждый человек сможет правильно расшифровать полученные сигналы. Ультразвуковой контроль сварных швов проходит по ГОСТ 14782-86.

Контроль сварных швов

Преимущества

• Это очень распространенный и недорогой способ неразрушающего контроля сварных швов;
• Скорость проведения является достаточно высокой и результатов не придется долго ждать;
• Безопасность для здоровья человека;
• Исследуемую деталь не нужно отделять от всей конструкции;
• Есть много вариантов приборов для проведения процедуры;
• Можно подвергать анализу достаточно широкие области изделия;
• Помогает точно определить место, где находится тот или иной дефект, а также его характер.

Недостатки

• Для использования прибора необходим специалист, который сможет правильно расшифровать полученные данные;
• Затруднительно проводить анализ при большой толщине детали;
• Нет высокого уровня точности, которые дают некоторые другие разновидности контроля.

Теория акустической технологии

Проверка сварных швов ультразвуком основана на свойствах ультразвука. Стоит сразу отметить, что человеческое ухо не ловит такие волны. Для его распространения, а также последующего считывания требуется специальный ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений. Благодаря тому, что звук не слышно, он стал использоваться в самых различных методах, а не только в сфере сварки. Практически ни в какой из областей ультразвуковые волны не наносят вреда исследуемому объекту во время контроля. Он помогает локализовать дефекты, даже если речь идет об относительно небольших участках, но все это зависит от размеров и особенностей самого прибора.

Ультразвуковой дефектоскоп

Чтобы определить, насколько качественно пройдет УЗК сварных швов, требуется учитывать такие факторы как чувствительность приборов, калибровка и правильность настройки, опыта оператора и прочего. В данной области УЗК помогает определиться, подходит ли то или иное изделие по допускам, которые выдвигаются к швам в конкретном случае, так как иногда небольшие дефекты все же допускаются.

Особенности проведения данной процедуры

Проверка сварных швов ультразвуком хоть и обладает универсальностью применения, в ней все же есть определенные ограничения. При правильном применении и качественной настройке техника даст полное представление об имеющемся дефекте. Но здесь встречаются следующие рамки:

Выявляемые дефекты:

• Поры;
• Области, где имеется искаженный геометрический размер;
• Непроваренные участки шва;
• Участки с инородным химическим составом;
• Трещины в зоне около шва;
• Расслоение наплавленного металла;
• Зоны, в которых имеется ржавчина;
• Наслоение шва и несплошности;
• Провисание частей металла снизу шва;
• Свищи.

Подробные данные ультразвуковое исследование сварных швов может обеспечить в следующих разновидностях металлов:

• Медь и ее сплавы;
• Легированная сталь;
• Чугун;
• Аустенитная сталь;
• Металл с плохими свойствами проведения ультразвука.

Геометрические рамки проведения процесса:

• Максимальная толщина металла, с которой ведется работа – 500-800 мм;
• Минимальная толщина металла, с которой ведется работа 8-10мм;
• Максимальная глубина, на которой может находиться шов для распознания его нюансов – 10 метров;
• Минимальная глубина, на которой может находиться шов для распознания его нюансов – 3 мм.

Стоит отметить, что все данные зависят от марки прибора и могут иметь некоторые отличия.

К проверке пригодны следующие виды сварных соединений и швов:

• Сваренные трубы;
• Тавровые соединения;
• Стыковые соединения;
• Кольцевые швы;
• Продольные;
• Плоские швы.

Устройство дефектоскопа

В качестве одного из компонентов здесь имеется генератор электроимпульсов. Он создает сигналы, которые потом подаются на преобразователь. Во время анализ обращен к образцу, чтобы звуковой испульс попал именно на него. Когда волна будет возвращаться от столкновения с поверхностью, то она попадает на преобразователь, который передает сигнал на усилитель. Затем его принимает электронно-лучевая трубка, соединенная с генератором развертки.

Дефектоскоп для ультразвуковой проверки сварных швов

Принцип работы

Проверка сварочных швов ультразвуком основана на том, что звуковые волны отражаются от плотных поверхностей при столкновении с ними. Когда волна проходит сквозь шов в котором есть трещины, то на переходе между границей металла и воздуха будет еще одно отражение волны звука. Оно придет раньше, чем отражение от перехода на нижней грани. Преобразователь сможет уловить не только разницу во времени, но и локализовать место нахождения дефекта. Усилитель, который передает сигнал на трубку, помогает построить график, по которому специалист сможет определить все особенности проверяемого шва.

Методика

УЗК контроль сварных соединений проводится по следующему методу:

1. Сначала подготавливается металл, с которого убирается шлак, ржавчина и краска в области около 10 см диаметром;
2. Чистая поверхность металла обрабатывается машинным или трансформаторным малом, чтобы улучшить прохождение сигнала;
3. Устройство настраивают согласно заданному стандарту, относительно параметров металла и способа обнаружения (при толщине до 2 см используются стандартные настройки, а если выше, то нудна настройка АРД-диаграмм).;
4. Искатель перемещается зигзагообразно вдоль исследуемой поверхности шва, с поворотом около 15 градусов;
5. Если проявляется устойчивый сигнал на экране устройства, то искатель нужно максимально развернуть;
6. Поиск проводится до тех пор, пока на дисплее не появится сигнал, у которого имеется максимальная амплитуда
7. По ГОСТ ультразвуковой контроль сварных швов проводится два раза;
8. Если работа ведется с тавровыми швами, то они проверяются эхо-методом;
9. После результатов проверки создается таблица данных, по которой можно будет легко найти обнаруженные дефекты.

«Важно!

При выявлении колебаний дефекта нужно проверить все несколько раз, чтобы убедиться в точности предположения, после чего можно фиксировать дефект.»

Меры по технике безопасности

Дефектоскопия сварных швов ультразвуком является достаточно безопасной процедурой, при которой нужно соблюдать правила электробезопасности и инструкции того места, где проводится сам процесс.