40. Особенности контроля нахлесточных сварных соединений.

Ультразвуковой контроль соединений, сваренных внахлестку, производится ПЭП на частоту 2,5 - 5 МГц обычно со стороны нижнего листа однократно отра­женным лучом по совмещенной схеме (рисунок 2.8, а). При такой схеме контро­ля выявляются трещины, непровары вертикальной кромки и корня шва, а также одиночные дефекты по сечению шва. При прозвучивании со стороны верхнего листа однократно отраженный луч может давать значительный по амплитуде эхо-сигнал помехи от поверхности шва, который практически не «прощупывается».

Угол ввода луча выбирается из соотношений: если отношение размеров катетов шва k₁/k₂ < 1, то = 40°; если 1 < k₁/k₂ < 1,5, то = 50°; если k₁/k₂ > 1,5, то =65°.

В случае ограниченной протяженности основного листа контроль сле­дует вести ПЭП с максимально возможным углом ввода, определяемым по выражению: arctg[(x_max +20°)/2H₁].

Для обеспечения прозвучивания всего сечения шва ПЭП перемещают в пределах:

Рисунок 2.8 – Схемы контроля нахлесточных соединений

Исходя из условий максимальной прозвучиваемости сечения шва (90-95 %) установлено, что максимальный размер вогнутости шва относительно гипотенузы, соединяющей катеты шва, не должен превышать 2 мм, а выпук­лости — 3 мм. Рабочий участок на экране дефектоскопа, соответствующий найденным пределам перемещения, устанавливается по СОП в соответствии с порядком, изложенным выше. Чувствительность дефектос­копа настраивается по СО № 1 или СОП с искусственным дефектом.

Однако данная схема не гарантирует надежное выявление непровара и несплавления у нижней кромки. Это объясняется тем, что УЗ луч, попадая на го­ризонтальный плоский дефект, отражается под тем же углом и не возвращается на ПЭП. Для лучшего обнаружения дефек­тов, залегающих в зоне кромки нижнего пояса, рекомендуют дополнительное (дублирую­щее) прозвучивание со стороны верхнего листа прямым лучом ПЭП с углом ввода 40° па частоту 2,5 МГц изделий тол­щиной 20 мм и более. При кон­троле изделий меньших толщин наиболее эффективен контроль однократно отраженным лучом ПЭП с углом ввода 65° на частоту 4-5 МГц.

Для конструкций ответственного назначения целесообразнее приме­нять зеркально-теневой метод, обеспечивающий уверенное обнаружение горизонтальных дефектов. При отсутствии дефекта УЗ колебания проходят от излучателя через бездефектное место к приемнику и на экране появляется импульс. Если в соединении имеется дефект, то амплитуда эхо-сигнала отсутствует или незначительна. При данной схеме контроля расстояние между точками ввода ПЭП должно строго соблюдать­ся: Х = (2H₁ + 3H₂)tg , что выполняется благодаря закреплению ПЭП в держателе, позволяющем поворачиваться им в вертикальной плоскости и обеспечивающем тем самым их перемещение на разных уровнях при пос­тоянном х.

Зона перемещения ПЭП, при которой обеспечивается прозвучивание всего сечения шва, должна быть примерно равной k₂. При перемещении ПЭП, в случае отсутствия дефектов, эхо-сигнал на экране дефектоскопа будет исчезать только на концах зоны перемещения.

Чтобы оценить степень годности изделия к эксплуатации, изготовляют СОП, в котором 2b соответствует допустимому размеру. Далее устанавливают ПЭП на СОП и определяют начало и конец зоны перемещения на определенном уровне чувствительности.

Условно за конец и начало зоны перемещения можно принять положе­ния, при которых амплитуда эхо-сигнала снижается в 2 раза от максималь­ной. Если при контроле в производственных условиях окажется, что зона перемещения ПЭП на реальной конструкции меньше величины, получен­ной по СОП, то такое соединение считается бракованным. Одной из ос­новных сложностей разработки методик УЗ контроля является назначение уровня браковочной чувствительности.

Точные параметры контроля, на основе которых дается заключение о годности к эксплуатации изделия, устанавливаются в каждом конкретном случае в соответствии с техническими условиями на ее изготовление.