8.6. Подготовка к контролю

Можно назвать три основных этапа подготовки к контролю:

1.Разработка технологической карты контроля.

2.Проверка и настройка средств контроля.

3. Подготовка рабочего места и изделия к контролю.

Средства контроля - дефектоскопы, преобразователи и стан­дартные образцы - должны быть аттестованы и калиброваны в соответст­вии с требованиями стандартов. Непосредственно перед проведени­ем контроля проверяют параметры наклонных ПЭП (точку выхода, стре­лу, угол ввода) и дефектоскоп настраивают по параметрам, указанным в технологической карте контроля.

На рабочем месте должен быть обеспечен удобный и безопас­ный доступ к контролируемому участку. При необходимости соору­жают подставки, настилы. Если существует такая возможность, целе­сообразно организовать постоянный участок контроля. На участке должно быть предусмотрено:

-подводка необходимого и безопасного электропитания;

-подводка горячей и холодной воды;

-шкафы для хранения стандартных образцов, приспособлений, контактной жидкости, обтирочного материала;

-стеллаж для хранения стандартных образцов предприятия;

-рабочий стол для проведения проверки параметров и настрой­ки дефектоскопа;

-столы, кантователи, подставки для контролируемых изделий;

-экологически чистый сбор отработанной контактной жидкости;

-регулируемое (можно дискретно) освещение.

-температура на участке контроля и контролируемого изделия должна быть в пределах от +5С до +40С. При более низкой температуре необходимо предусмотреть местный подогрев.

Участок должен быть расположен в таком месте цеха, где осу­ществляют минимум перемещений грузов с помощью крана. Вблизи рабочего места дефектоскописта (на расстоянии менее 10 м) не долж­ны производится сварка и зачистка, в противном случае источники яр­кого света и пыли должны быть надежно экранированы. Следует по­мнить, что всякие помехи, создающие неудобства или отвлекающие де­фектоскописта, могут повлиять на качество проведения УЗ контроля.

Поверхности изделий, по которым необходимо перемещать преобразователи, должны быть освобождены от грязи, накипи, от­слаивающейся окалины. Для этой цели поверхность либо промыва­ют растворителем, либо зачищают шлифовальной машинкой, либо производится ее станочная обработка. Высота неровностей, которые имеются на данной поверхности, характеризуется шероховатостью.

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине l.

Шероховатость механически обработанной поверхности оценивают параметрами R_z или R_a.

Среднее арифметическое отклонения профиля R_a – это среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины l.

Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z – это сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины (рис. 8.39).

Численное значение базовой длины l изменяется в зависимости от значения параметра R_z от 2,5 мм (при R_z = 40 мкм – 80 мкм) до 8 мм (при R_z = 160 мкм – 320 мкм).

(8.21)

Рис. 8.39. К понятию шероховатости поверхности по параметру R_z

В соответствии с требованиями нормативных документов шероховатость контактной поверхности под УЗ контроль изделий энер­гомашиностроения должна быть, как правило, R_z  10 мкм по ГОСТ 2789 для поковок и R_z  40 мкм для сварных соединений. На поковках ответственного назначения иногда назначают более жесткие требования к качеству поверхности – до R_a  2,5 мкм. Следует заметить, что в литературе оптимальной считают шероховатость R_z = (20 – 40) мкм, поскольку при R_z < 20 мкм (R_а < 3,2 мкм) ослабляются фрикционные свойства поверхности, контактная жидкость выдавливается из под преобразователя, затрудняется процесс перемещения преобразователя по поверхности. Говорят, что преобразователь «залипает». Для поковок ставят также требования к донным поверхностям, параллельным или концентричным поверхностям ввода: они должны иметь параметр шероховатости R_z  40 мкм. Обработку поверхности листового проката предпринимают в случае невозможности реализации заданной чувствительности контроля из-за неудовлетворительного качества поверхности.

Требования по допустимой волнистости поверхности контроля могут быть заданы несколькими способами. При подготовке поверхности поковок и листового проката обычно требуют, чтобы местные неровности (выступы и впадины) были плавно разогнаны с уклоном не более 1:50. Для сварных соединений волнистость определяют как отношение максимальной стрелы прогиба к длине базового участка, на котором оценивают волнистость (рис. 8.40). Как правило, это отношение должно быть не более 0,015. При длине базового участка 30 мм, что примерно соответствует длине контактной поверхности среднего по размерам наклонного ПЭП, максимальная стрела прогиба составляет 0,45 мм, то есть примерно 0,5 мм. Увеличивать длину базового участка недопустимо, так как дальнейшее увеличение зазора между контактной поверхностью ПЭП и поверхностью изделия повлечет за собой нарушение акустического контакта. В зарубежных стандартах требование волнистости задают расстоянием между любой точкой контактной поверхнос­ти ПЭП и поверхностью изделия. Обычно требуют, чтобы это расстояние нигде не превосходило 0,5 мм.

Рис. 8.40. К оценке волнистости контактной поверхности сварных соединений

Поверхность околошовной зоны сварных соединений должна быть зачищена на ширину, достаточную для прозвучивания всего объема наплавленного металла и зоны термического влияния по заданной схе­ме. Ширина зоны зачистки легко определяется из простейших геомет­рических соотношений. Так, для стыкового сварного шва, контролируе­мого по схеме рис. 8.31, г, ширина В зоны зачистки составляет:

(8.22)

где b₁, мм - расстояние от центра шва до границы зоны термического влияния, измеренное у поверхности;

b₂, мм - расстояние от точки выхода до задней грани ПЭП.

Подготовленные поверхности должны быть размечены на участ­ки. Для контроля листов, поковок, антикоррозионных наплавок реко­мендуют разметку на квадратные участки со сторонами не более 500 мм. Ци­линдрические изделия целесообразно размечать по окружности на участки с исполь­зованием часовой системы, а вдоль оси – также на участки длиной не более 500 мм. Сварные соединения, которые подверга­ются радиографическому контролю, должны иметь общую разметку, длина участка при этом обычно равна длине пленки. Если сварной шов не просвечивают, то его размечают на участки длиной не более 300 мм или используют часовую систему.

Размеченные участки должны иметь нумерацию. Разметка должна иметь привязку начала отсчета и быть воспроизводимой. Сведения о разметке целесообразно внести в производственно-техническую документацию и в карту контроля.

Необходимость разметки обусловлена тремя факторами:

- возможность воспроизведения результатов УЗ контроля в любой момент времени как при изготовлении, так и при эксплуатации изделий;

- возможность составления однозначного и понятного эскиза расположения обнаруженных несплошностей;

- повышение надежности контроля за счет дисциплинирования дефектоскописта и исключения неконтролируемых участков.

Довольно часто дефектоскопистам задают вопрос о возможнос­ти контроля по необработанной (" черной ") поверхности. Здесь необ­ходимо иметь в виду следующее:

- понятие "необработанная поверхность" не является опреде­ленным, поскольку не содержит количественных характеристик неров­ностей поверхности, вида и толщины загрязняющего слоя. Поэтому, ставя вопрос о возможности контроля по необработанной поверхнос­ти, необходимо дать ее подробную характеристику;

- даже на грубых кованых поверхностях всегда существуют участ­ки, где можно в той или иной мере ввести ультразвук, а, следователь­но, получить некоторую информацию о качестве материала под этим участком. Таким образом, может существовать возможность неполного контроля или контроля по точкам;

- состояние поверхности заготовок неразрывно связано с раз­мерами минимально фиксируемого дефекта, то есть, с максимальной предельной чувствительностью: чем меньше размер дефекта, подлежащего выяв­лению в соответствии с нормативными требованиями, тем жестче тре­бования к состоянию поверхности под УЗ контроль;

- средства контроля не решают любую задачу контроля по необ­работанной поверхности, однако, правильное сочетание типа дефек­тоскопа, преобразователя, контактной среды, безусловно, позволяют оптимизировать процесс контроля;

- наклонные преобразователи гораздо чувствительнее к релье­фу поверхности, чем прямые, поэтому обычно схема прозвучивания с необработанной поверхностью включает только прямые ПЭП. В частности, наиболее эффективным является применение прямого преобразователя с мягким протектором.

Таблица 8.4