10.2.3. Контроль химического состава наплавленного металла

Для определения химического состава наплавленного металла пользуются химическим или спектральным методом по специальным методикам. Спектральным анализом устанавливают состав металла лишь в одной определённой точке, достоверность результатов зависит от равномерности распределения примесей в металле, химический анализ даёт более усреднённые данные.

Для спектрального анализа достаточно вырезать темплет из наплавленного образца, для химического анализа обычно берут стружку металла. Если невозможно взять стружку (например, при анализе наплавки, выполненной электродами Т-590) или измельчить образец твёрдого сплава другим способом, состав металла анализируют спектральным методом. Стружка для анализа не должна быть загрязнена окалиной, маслом и другими веществами. Диаметр сверла обычно не превышает 5…10 мм, чтобы стружка была не слишком крупной. При сверлении режущий инструмент нельзя смачивать водой, маслом и др.

Режим сверления выбирают таким, чтобы на стружке не появлялись цвета побежалости, т.е. чтобы стружка не перегревалась. Для получения усреднённых результатов сверление проводят в нескольких местах наплавленного слоя. Глубина сверления должна быть такой, чтобы не задеть основного металла.

10.2.4. Просвечивание металла рентгеновскими и гамма-лучами

Эти методы контроля позволяют обнаруживать внутренние дефекты металла, не разрушая детали или конструкции.

Рентгеновские аппараты, применяемые для контроля изделий, состоят из рентгеновской трубки, источника питания и пульта управления. В качестве источника питания применяют повышающий трансформатор, во вторичную цепь которого включают кенотроны для выпрямления анодного тока и высоковольтные конденсаторы, позволяющие удвоить или утроить напряжение вторичной обмотки трансформатора.

В установках для просвечивания гамма-лучами в качестве источников гамма-излучения применяют искусственные радиоактивные изотопы, позволяющие просвечивать металл большой толщины (до 150 мм).

10.2.5. Контроль при помощи ультразвука

Основными величинами, характеризующими звуковые волны, являются длина волны, скорость звука и частота колебаний.

Метод контроля при помощи ультразвука основан на способности ультразвуковых колебаний (частотой свыше 20000 Гц) распространяться в различных средах и отражаться от границы двух сред.

Ультразвуковые дефектоскопы работают по методу звуковой тени или импульсной подачи ультразвуковых волн. На рис. 10.2 показана принципиальная схема ультразвукового дефектоскопа.

Рис. 10.2. Принципиальная схема ультразвукового дефектоскопа

Пластинка из титаната бария или кварца, обладающая свойством преобразовывать колебания наложенного на неё переменного электрического поля в механические колебания той же частоты, служит излучателем ультразвуковых волн. Приёмником является такая же пластинка, преобразующая ультразвуковые колебания в электрические колебания.

Приёмная и излучающая пластины, токоподводы к ним и малогабаритный корпус образуют щуп. Генератор, вырабатывающий короткие импульсы тока высокой частоты, чередующиеся с относительно длинными паузами, предназначен для питания излучателя щупа.

При подаче генератором каждого импульса тока происходит следующее:

- момент протекания импульса тока фиксируется на экране осциллографа в виде вертикального отклонения электронного луча 1-го пика, получаемого при помощи генератора развёртки;

- в течение паузы за определённое время ультразвуковые волны распространяются вглубь металла, встретив на пути какой-либо дефект, они отражаются и попадают на приёмник, вырабатывающий токовый сигнал, который после усиления фиксируется в виде 2-го пика на экране осциллографа;

- 3-й пик на экране трубки представляет собой токовый сигнал, полученный от ультразвуковых волн, отражённых от нижней части наплавленной детали.

На наличие дефекта в изделии указывает появление 2-го пика, а глубина его залегания определяется между 1-м и 2-м пиками и регистрируется специальным устройством – глубиномером.

При определении качества наплавки ультразвуковые волны вводят в наплавку и зону сплавления через основной металл при помощи плоского щупа, как показано на рис. 10.3.

Рис. 10.3. Схема прозвучивания наплавленного слоя плоским щупом:

1 – основной металл; 2 – наплавленный металл