2.6 Методика та техніка контролю

Огляд та вимірювання готових зварних швів. Перевіряються всі зварні шви та поверхні виробу в зонах термічного впливу. При зовнішньому огляді можна виявити такі поверхневі дефекти: тріщини, пропали, непровари, підрізи.

Результати контролю записуються в спеціальний журнал, де вказується кількість та розміри виявлених дефектів. [ГОСТ 23118-99 ]

Технологів проведення механічних випробувань.

При проведенні механічних випробувань на статичний розтяг встановлюється: межа текучості в Па, тимчасовий опір в Па, відносне подовження в % , відносне звуження в %.

Випробування на статичний розтяг виконуються таким чином: підготовлюють площу; для виміру відносного подовження в межах робочої зони на обумовленій відстані один від одного наносять риски. Зразки по одному встановлюють в режимний пристрій із закріпленим як можливо меншим переносом. Вмикаємо привід та проводимо поступове занурення зразки. Записується посилення, при якому настає межа текучості та руйнування зразка. З одержаних даних обчислюємо необхідні механічні властивості.

Випробування на статичний вигин проводяться для вимірювання кута вигину, при якому утворюється перша тріщина в розтягнутій зоні зразка. Зразок розташовують на двох опорах, відстань між якими та радіус оправки обирають в залежності від товщини основного металу, через яку до центру зразка прикладають вигибне зусилля. Вигин проводять на зразках із змінним зусиллям, та в сторону, протилежну кореню шва.

Рисунок 2.7-Схема випробувань на статистичний вигин

Таблиця 2.5-Характеристика похилих ПЕП

Товщина металу, мм	Ширина підсилення шва,мм	Кут нахилу шукача, град	Контролююча частина шва	Робоча частота, МГц	Стріла шукача
ЗО	до 40	50	Верхня нижня	2,5	10

1. Налагодження дефектоскопа на задані параметри;

Налагодження чутливості дефектоскопа з шукачем проводять за допомогою циліндричного отвору діаметром два мілі­метра в СЗ №1. Пошукову та оціночні чутливість встановлюємо відповідно до (ВСН 338-74) Таблиця 2.6

Таблиця 2.6-Умовна чутливість

Товщина металу, мм	Умовна чутливість
	Пошукова, db	Оціночна, db
30	42	36

Настроювання швидкості розгортки. Для стикового з’єднання товщиною 30 мм настроювання швидкості розгортки проводять по кутам випробувального зразка так, щоб сигнал від відбивача в будь-якій частині шва розміщувалися на екрані дефектоскопа.

Поредній фронт строб-імпульсу повинен знаходи­тись біля зондуючого імпульсу, а задній фронт строб імпульсу необхідно розташовувати в сукупності з переднім фронтом сиг­налу, який одержано відбитим променем.

- очистка поверхні сканування;

- нанесення контактної рідини.

Підготовлені для сканування поверхні перед контролем не­обхідно ретельно протерти ганчіркою та покрити шаром контак­тної рідини.

2. Пошук дефектів проводиться шляхом переміщення шу­кача по заздалегідь підготовленій поверхні навколишньої зони у відповідності до схеми контроля в межах визначеної зони. Ска­нування виконується за поперечно-повздовжньою схемою, яка вказана на рисунку 2.9

Рисунок 2.9 - Схема поперечно повздовжнього сканування

З Вимірювання дефектів. До основних вимірювальних характеристик дефектів відносяться амплітуда луно - сигналу, умовна протяжність, умовна висота, кількість дефектів на оди­ницю довжини шва, умовна ширина, координати дефектів, їх пе­реріз та довжина шва.

Рисунок 2.10-Координати дефектів

Умовну ширину ∆Х, умовну протяжність ∆L, умовну висо­ту ∆Н вимірюють за допомогою глибиноміру дефектоскопа

Рисунок 2.11- Схеми визначення умовних розмірів дефектів

4 Оцінка якості з'єднання.

Якість зварних з'єднань оцінюється за трьох бальною сис­темою:

Бал 1 - незадовільна якість.

Бал 2 - задовільна якість.

Бал 3 - висока якість.

Результати контролю та заключення записуємо в журнал. Вказуємо тип зварного з'єднання, індекс виробу та довжину ді­лянки яку проконтрольовано.

Технологія ультразвукового контролю.

Ультразвуковий метод контролю має таку послідовність:

1) підготовка до контролю;

2)пошук дефектів;

3)вимірювання дефектів;

4)оцінка якості зварного з'єднання.

1. Підготовка УЗК включає:

- вибір основних параметрів контролю залежно від зварного з'єднання у відповідності з ВСН 338-74.

- вибір схеми прозвучування в залежності від типу зварного з'єднання та товщини.

Схеми прозвучування таврових і стикових швів товщиною ЗО мм, вказані на рисунку 2.12

Оформлення результатів контролю. Дефекти мають такі (означення:

- тріщина-Т;

- не непровар - Н;

- пора - П;

- шлакові включення - Ш;

- підріз - Пд.;

- різноостність -Р.

2.7 Технологічні операційні карти контролю

Технологічна карта з УЗК наведена в таблиці 2.7 Технологічна карта з механічних випробувань наведена у таблиці 2.8

Таблиця 2.7-Технологічна карта з УЗК

Схема	Параметри
Рисунок 1 - Схема сканування	Категорія зварного з'єднання-1 Товщина прозвучуємого металу-30 мм Апарат УД2-70 Кут призми перетворювача: При контролі прямим променем-500 При контролі одноразово відбитим променем-50° Стріла перетворювача n0 = 10мм Частота f=2,5 МГц

Продовження таблиці 2.7

Рисунок 2- Перевірка точки виходу стріли шукача

Схема сканування вказана на рисунку 1 Перевірка працездатності апаратури: Перевірка точки виходу стріли перетворювача (рису­нок 2) Перевірка кута вводу α і мертвої зони (рисунок 3) перевірка променевої дозволяючої здатності (рисунок4) Налагодження швидкості розгортки по кутам

Рисунок 3-Перевірка кута α, мертвої зони Рисунок 4-Перевірка променевої дозволяючої здатності

10 Налагодження чутливості по СЗ №2 (рисунок 6) 11 Рівні чутливості: 11.1 При контролі прямим променем: Умовна чутливість Пошукова – 42db Оціночна -36 db 12 Cхема контролю: 12.1 Прямим променем (рисунок 7) 12.2 Одноразово відбитим променем (рисунок 8) 13 Межі переміщення перетворювача: 13.1 При контролі прямим променем Lmin=10 мм Lmax=50 мм (рисунок 7) 13.2 При контролі одноразово відбитим променем Lmin=42 мм Lmax=76 мм (рисунок 7) 14 Оформлення результатів контролю і оцінка якості згідно ОСТ 108. 004. 108-80

Продовження таблиці 2.7

Рисунок 5-Схема налагодження швидкості розгортки Рисунок 6-Схема налагодження чутливості Рисунок 7-Схема контролю прямим та одноразово відбитим променем

Таблиця 2.8-Технологічна карта з механічних випробувань

Схеми

Параметри

2.8 Технічна документація по контролю якості

Контроль якості металів та зварних з'єднань мостового крану ведеться згідно ОМД 00120253.001-2005, а також у відпо­відності до лабораторних технічних умов на контроль та діагно­стику мостового крану.

- акт прийомки за зовнішнім оглядом;

- заключення по ультразвуковому контролю;

- заключення про проведення механічних випробувань

1. Розрахункова частина

3.1 Розрахунок режимів контролю

Розрахунок ультразвукового контролю. Робочу частоту обираємо в залежності від товщини виробу у відповідності із (ДНАОП ЗАМЕНИТЬ).

Довжина ультразвукової хвилі визначається за формулою 3.1.

(3.1)

де f – робоча частота, МГц;

Ct – швидкість поперечної звукової хвилі, м/с;

Cl – швидкість повздовжньої ультразвукової хвилі, м/с.

мм; м.

Розрахуємо товщину п’єзопластини за формулою 3.2

(3.2)

де К0=2,5 МГц для титанату барія;

К0=1,8 Мгц для ЦТС;

f – частота п’єзоелемента, МГц

Розрахуємо акустичний опір середовища за формулою 3.3

Z=ρ·Ct Z= ρ·Cl (3.3)

де ρ – густина середовища ρ=7,8·10³ кг/

Z=7,8·10³ ·3,2·10³=24,96 кг/м³·с

Z=7,8·10³ ·5,9·10³=46,02 кг/м³·с

Визначаємо діаметр п'єзопластини. Для розрахунку діаметра п'єзопластини використовуємо формулу 3.4 кута розкриття для дальньої зони

Sinφ=n Sinφ=n (3.4)

де n – коефіцієнт, що залежить рівня відліку;

а – радіус п'єзопластини, мм;

Оптимальна довжина розкриття ультразвукової хвилі в дальній зоні

2φ=6⁰ , що відповідає n=0,26

Sinφ=0,26 Sinφ=0,26

Sinφ=0,26 Sinφ=0,26

2а= 2а=

Знайдемо розміри ближньої зони за формулою 3.5

(3.5)

Кут вводу ультразвукових коливань вибирають такими, щоб вісь променя, в одному з положень перетворювача пере­тинала вісь симетрії зварного шву на глибині 0,5S.

Величину кута вводу знаходять із відношень 3.6 і 3.7 для контролю прямим променем і одноразово відбитим про­менем відповідно

(3,6)

де G – ширина валику підсилення, мм

n₀ - стріла перетворювача, мм;

S - товщина металу, мм

α=60⁰

(3,7)

де Z - відстань необхідна для забезпечення направленого відбиття основної частини ультразвукової енергії в контролюємому виробі, для товщини 30 мм Z=4

α=55⁰

Кут похилу розраховуємо за формулою Снеліуса 3.8

(3.8)

де Cl – швидкість поширення повздовжніх хвиль у плексигласі, Cl=2670 м/с

Ct - швидкість поширення поперечних хвиль у сталі, Сt=3200 м/с

=46⁰

=43⁰

Перевіряємо величину стріли шукача за співвідношенням 3.9

(3.9)

Характеристику перетворювача наведено в таблиці 3.1

Таблиця 3.1-Характеристика перетворювача

Кут нахилу β°	Кут вводу α0	Робоча частота, МГц	Діаметр перетворювача, 2 а, мм	Максимальна стріла перетворювача, мм
50	60	2,5	12	9,33
	55

Розраховуємо межі переміщення шукача при контролі зварних з'єднань прямим променем

Lmin=n0 (3.10)

Lmin=10 мм

Lmin=Stgα (3.11)

Lmin=28·1,786=50 мм

Розраховуємо межі переміщення шукача при контролі одноразово відбитим променем

Lmin= Stgα+z (3.12)

Lmin=28·1,357+4=41,996 мм

Lmах= 2Stgα (3.13)

Lmах= 2·22·1,357=75,992 мм