39. Особенности контроля угловых и тавровых сварных соединений.

При контроле угловых швов с К-образной разделкой или без нее, но с полным проплавлением стенки возможно применение следующих схем (рисунок 2.5).

Контроль угловых швов таврового соединения с К-образной разде­лкой, в которых требуется полный провар корня шва, начинают с поиска непровара в корне шва прямым или однократно отраженным лучом. При отсутствии непровара контролируется часть шва: нижняя - прямым лучом, верхняя - однократно отраженным лучом.

Наиболее эффективной является схема ввода УЗ колебаний через ос­новной металл привариваемого листа (схема 1), т.к. она позволяет выявить все виды внутренних дефектов в угловых швах и крестовых соединениях при минимальном уровне ложных сигналов. При контроле тавровых со­единений по схеме 1 появление ложных сигналов может быть обусловлено только отражением от грубых неровностей на наружной поверхности плос­кости полки, встречающихся весьма редко и связанных с повреждением металла. При прозвучивании угловых соединений по схеме 1 ложные эхо-сигналы могут появляться при отражении УЗ пучка от верхнего усиления валика шва или от угла элемента конструкции (см. рисунок 2.5). Эти эхо-сигналы можно легко селектировать по времени, а также «прощупывать». В тех слу­чаях, когда затруднен доступ со стороны стенки, т.е. невозможен контроль по схеме 1, прозвучивание выполняют по схемам 2 и 3. Контроль по схеме 2 обеспечивает выявление пор, шлаковых вклю­чений, несплавлений и трещин, благоприятно ориентированных к УЗ лучу. Однако контроль по данной схеме осложняется необходимостью ори­ентировки ПЭП отно­сительно соединения и появления ложных эхо-сигналов от по­верхности противопо­ложного валика шва (см. рисунок 2.5, а), причем амплитуда ложного эхо-сигнала обычно выше амплитуды сигнала от дефекта.

а – тавровых; б – угловых

Рисунок 2.5 – Контроль двусторонних швов

Разделение полезных и ложных сигналов производится по вре­мени прохождения УЗ луча. Выявить непровар в центре двустороннего или в корне одностороннего шва при контроле по схеме 2 практически невозможно, т.к. ультразвуковой пучок испытывает зеркаль­ное отражение. Этот опасный дефект при доступе контроля только с наружной поверхности полки обнаруживается по схеме 3 (рисунок 2.5, б) с помощью РС ПЭП и двух жестко соединенных призматических ПЭП, включенных по раздельной схеме. При толщине полки более 40 мм можно применять прямой ПЭП. В угловых соединениях при доступе только со стороны вер­тикального листа непровар можно обнаружить при использовании прямого или РС ПЭП.

Одним из основных условий, обеспечивающих наиболее вероятное вы­явление дефектов по сечению шва, является необходимость прозвучивания всего сечения шва с равномерной чувствительностью.

Выполнение отмеченных условий обеспечивается правильным выбо­ром угла ввода УЗ луча.

Ц елесообразно применять ПЭП с такими углами и стрелой n₀, при ко­торых обеспечивается контроль нижней части шва прямым, а верхней - од­нократно отраженным лучом. Это считается возможным, если центральный луч ПЭП при расположении его вплотную к шву проходит через середину шва или выше ее (при толщинах шва менее 10 мм допускается прохождение центрального луча ниже середины сечения шва не более чем на 1 мм).

а – без дефектов; б – с непроваром в корне шва; в – с трещиной; г – с порой или шлаковым включением; Л, Л₁, Л₂, Л₃ – ложные сигналы

Рисунок 2.6 – Схемы контроля тавровых и угловых соединений

а – тавровые; б – угловые

Рисунок 2.7 – Контроль односторонних швов

Для простоты работы, более точной и быстрой расшифровки эхо-сигна­лов на экране дефектоскопа устанавливается рабочий участок. Его можно установить по СОП. Для этого вначале прямым лучом находят максимальный эхо-сигнал от нижнего бокового отражателя, а однократно отраженным лучом — эхо-сигнал от верхнего отражателя и замечают эти положения сигналов на экране дефектоскопа, после чего строб-импульс между этими метками перемещают влево на половину его величины, а затем задний фронт строб-импульса доводят до метки, соответствующей эхо-сигналу от верхнего бокового отражателя.

Рабочий участок на экране дефектоскопа можно устанавливать не толь­ко по боковым цилиндрическим сверлениям, но и по угловым отражателям (зарубке).

Настройка чувствительности дефектоскопа может производиться по одному из искусственных дефектов, например зарубке , или по СО №1.

Контроль односторонних швов тавровых и угловых соединений с К-образной разделкой или без нее при отсутствии обратной подварки корня шва ведется по схеме 1 (рисунок 2.7) прямым и однократно отраженным лучами. Выполнение этих условий проверяется по вышеприведенным формулам.

Если швы доступны для контроля, целесообразен контроль со стороны, противоположной разделке, т.к. при этом улучшаются условия прозвучивания верхней части шва.

Выбор пределов перемещения x_min и x_max и установление соответствую­щего рабочего участка на экране дефектоскопа тавровых и угловых соеди­нений с V-образной разделкой аналогичны рассмотренному при контроле этих соединений с К-образной разделкой.

Тавровые и угловые соединения, выполненные с V-образной разде­лкой или без разделки с конструктивными непроварами и недоступные для контроля со стороны основного элемента или полки, рекомендуется контролировать со стороны прива­риваемого элемента: односторонние соединения - однократно отражен­ным лучом, а двусторонние – прямым лучом.

При контроле односторонних соединений максимум эхо-сигнала от конструктивного непровара располагается на заднем фронте строб-им-пульса, а при контроле двусторонних соединений - на переднем. Внут­ренние трещины, как правило, начинаются от зазора между основным и привариваемым элементами. Максимумы эхо-сигналов от них могут быть несколько смещены влево или вправо относительно заднего (в односторон­них соединениях) или переднего (в двусторонних соединениях) фронтов строб-импульса.

Шлаковые включения обычно находятся в корневой части шва, и поло­жение максимумов эхо-сигналов от них на экране дефектоскопа аналогич­но положению максимумов эхо-сигналов от трещин в корне шва.

Оценка размеров дефектов производится по СОП следу­ющим образом. Если допустимая высота непровара не превышает 3 мм, то сравниваются амплитуды эхо-сигналов от выявленного непровара и модели непровара допустимой величины в СОП. Если допустимая высота непровара более 3 мм, оценка величины непровара производится сравнени­ем условной высоты выявленного непровара с условной высотой от модели непровара допустимой величины в СОП. Выявление и оценка дефектов в верхней части шва производятся так же, как и при контроле верхней части данных соединений с полным проваром.