2.8 Выбор и обоснование методов контроля

Внешний осмотр.

Внешним осмотром проверяют качество подготовки и сборки заготовок под сварку, качество выполнения швов в процессе сварки и качество готовых сварных швов. Обычно внешним осмотром контролируют все сварные изделия независимо от применения других видов контроля. Внешний осмотр во многих случаях достаточно информативен, наиболее дешёвый и оперативный метод контроля.

Контроль заготовок и сборки. Внешнему осмотру подвергают материал, который может браковаться при наличии вмятин, заусенцев, окалин, окислов, ржавчин и т. п. Определяют качество подготовки кромок под сварку и сборку заготовок: чистоту кромок, соответствие зазоров допускаемым значением, правильности разделки и т. п. Для этого можно применять специальные шаблоны или универсальный инструмент. Строгий контроль заготовки и сборки во многом обеспечивает высокое качество сварки.

Наблюдение за процессом сварки. Наблюдение за процессом сварки позволяет вовремя предотвратить появление дефектов. Визуально контролируют режим сварки, газовую защиту, правильность положения валиков в многослойных швах и т. п. Часто контролёр с помощью лупы может проверять первые слои шва, что позволяет предотвратить в дальнейшем проявление трещин в шве и околошовной зоне. Качество отдельных слоёв шва проверяют также путём сравнения с эталонами. В атомной технике, например, при ремонтной сварке высокоответственных трубопроводов наблюдают за горением дуги с помощью перископов и волоконной оптики. Применяют телевизионные камеры и специальное оборудование для дистанционного наблюдения за дугой.

Осмотр готовых соединений. Прежде всего внешним осмотром невооруженным глазом или в лупу проверяют наличие трещин, подрезов, свищей, прожогов, натеков, непроваров корня и кромок. Некоторые из указанных дефектов недопустимы и подлежат вырубке и повторной заварке. При осмотре также определяют дефекты формы швов, распределение чешуек, характер распределения металла в усилении шва, величину мениска, проплава и т. п.

Внешний вид поверхности шва характерен для каждого способа сварки, а также для пространственного положения, в котором производилась сварка. Неравномерная чешуйчатость, разная ширина и высота шва указывают на колебания мощности дуги, частые её обрывы и неустойчивость горения.

При сварке в защитных газах или вакууме внешняя поверхность швов должна быть гладкая, блестящая, без чешуек и иметь вид полоски расплавленного металла. В сварных швах на титане и других активных материалах контролируют цвет и величину зоны цветов побежалости. Сварные швы принимают по внешнему виду в сравнение с эталоном. Геометрические параметры швов замеряют с помощью шаблонов или измерительных инструментов.

Только после внешнего осмотра изделия или соединения подвергают каким-либо физическим методам контроля для определения внутренних дефектов. Тщательный внешний осмотр – обычно весьма простая операция – может, тем не менее, служить высокоэффективным средством предупреждения и обнаружения дефектов.

Магнитные и вихретоковые методы контроля.

Магнитные методы контроля применяются для ферримагнитных материалов. Они основаны на измерении и анализе результатов взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым объектом. При наличии в шве несплошностей, вследствие меньшей магнитной проницаемости дефекта, магнитный силовой поток будет огибать дефект, создавая магнитные потоки рассеяния.

Изделия контролируют в наложенном постоянном или переменном магнитном поле либо после намагничивания в остаточном поле. Намагничивают детали постоянным, импульсным униполярным, переменным или комбинированным магнитным полем. После контроля детали размагничивают нагревом выше точки Кюри или переменным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторой максимальной величины (равной или несколько больше амплитуды намагничивающего поля) до нуля

По приемам регистрации магнитных полей и их неоднородностей магнитные методы контроля подразделяют на магнитопорошковый, магнитографический, магнитоферрозондовый, индукционный, вихретоковые и др.

При магнитопорошковом методе на поверхности намагниченной детали наносят ферримагнитный порошок. Под действием магнитных полей частицы порошка скапливаются над дефектами. Возможно выявление тонких и мелких трещин с раскрытием больше 0,0025 мм и высотой не менее 0,025. В стыковых сварных соединениях с усилением, выполненных автоматической сваркой, выявляются трещины с раскрытием не менее 0,01 мм и высотой не менее 0,1 мм, в соединениях, выполненных ручной сваркой, - соответственно 0,025 мм и 0,25 мм. Можно использовать порошки разного цвета. Для деталей с блестящей светлой поверхностью применяют черный порошок магнентина Fe3O4. При контроле деталей с черной поверхностью используют цветные, окрашенные или отожженные, кирпично-красные, серебристые или темно-коричневые порошки либо люминесцентные порошки, светящиеся при ультрафиолетовом облучении. Часто для удобства нанесения используют магнитные, в том числе магнитолюминесцентные, суспензии на масляно - керосиновой или водной основе.

Подготовка деталей к контролю заключается в очистке их поверхностей от отслаивающейся ржавчины и грязи. Если применяется сухой метод контроля или используются водная суспензия, то контролируемые поверхности следует очистить от смазки и масла. Иногда перед выполнением контрольных операций контролируемые поверхности покрывают тонким просвечивающимся слоем белой краски или белого нитролака, чтобы черный порошок был лучше виден. Преимущество магнитопорошкового метода: высокая чувствительность к тонким и мелким трещинам, простота, оперативность и наглядность, возможность применения для деталей практически любых форм и размеров.

При магнитографическом методе магнитные поля рассеяния записывают на магнитную ленту, наложенную на участок контроля. Магнитные ленты состоят из основы толщиной 100 мкм, сделанной из триацетата или лавсана, и магнитного слоя толщиной 10...20 мкм, состоящего из окиси железа, взвешенной в лаке. Они могут использоваться многократно. Записи на ленте преобразуются в электрические сигналы и наблюдаются на экране дефектоскопа. В автоматических устройствах применяется непрерывная запись и воспроизведение с бесконечной магнитной ленты в виде петли.

Преимущества магнитографического метода контроля: высокая разрешающая способность, позволяющая регистрировать неоднородные магнитные поля, соизмеримые с размером частиц магнитного слоя ленты, возможность регистрации дефектов на сложных поверхностях и в узлах зазорах. Недостатки: необходимость вторичного преобразования информации, регистрируются только составляющие магнитных полей вдоль поверхности ленты, сложность размагничивания и хранения ленты – необходимо предотвращения воздействия внешних магнитных полей.