книги из ГПНТБ / Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений

При сварке деталей неравной толщины диаметр ядра для алюминиевых сплавов должен быть не менее указан­ ного выше для тонкой детали. При сварке трех деталей диаметр ядра определяется раздельно для каждой пары сопрягаемых деталей. Увеличение размеров литой зоны сварной точки более указанных в таблице не является при­ знаком брака.

При точечной сварке плакированных сплавов толщиной свыше 3 мм на периферии литой зоны в плоскости соеди­ нения обычно находится часть нерасплавившегося плаки­ рующего слоя. В этом случае за диаметр ядра следует при­ нимать расстояние между краями нерасплавившейся плакировки.

Величина вмятин от электродов на поверхности деталей характеризуется отношением глубины отпечатков к тол­

руживаются внутренние трещины, поры и раковины. Нали-

171

чие дефектов в шлифах технологической пробы свидетель­ ствует о неправильно подобранном режиме сварки. В свар­ ных соединениях, выполненных по слою клея или герме­ тика, в шлифах в ряде случаев обнаруживаются внутрен­ ние дефекты, возникшие вследствие высыхания клея или большой его вязкости перед сваркой. В этих случаях в литой зоне соединения могут быть остатки клея, большая пори­ стость и внутренние выплески.

В процессе сварки детали и контрольные образцы, а также готовые сварные изделия подвергают внешнему осмотру: сварные точки осматривают невооруженным гла­ зом или через лупы 4—10-кратного увеличения, при по­ мощи индикатора проверяют глубину вмятин от электрода; измерительной линейкой или шаблоном измеряют рас­ стояние между точками и проверяют расположение точек; наличие непровара на деталях толщиной до 1 мм опреде­ ляют тонким щупом (0,15 мм) путем ощупывания плоскости стыка деталей в зоне сварной точки, а также специальным пробником путем местного отгиба кромки детали.

Сварные точки с недостаточно развитым ядром под действием отрывающих усилий издают легкий треск и раз­ рушаются. Точки с удовлетворительной сваркой не раз­ рушаются.

При внешнем осмотре выявляются наружные дефекты сварных соединений (трещины, выплески, следы меди на поверхности точек и другие), а также контролируются раз­ меры и форма отпечатков от электродов.

Размеры отпечатков не связаны однозначно с разме­ рами литой зоны соединений, поэтому по ним нельзя судить о качестве сварки. Однако изменение размеров отпечатков при постановке ряда точек с неизменной настройкой машины свидетельствует о нарушении условий сварки и возможном ухудшении качества соединений. По нарушению правиль­ ной формы отпечатков (появление эллипсности, непра­ вильной окружности и т. п.) можно обнаружить плохую заточку электродов, либо перекос деталей при сварке.

Отклонения величины шага сварных точек от чертежа не должны превышать ±2 мм, смещение сварных точек относительно оси допускается не более +1 мм. При поста­ новке точек близко к краю нахлестки могут возникать разрывы кромки нахлестки, что недопустимо.

Методика выборочного рентгеновского контроля клее­ сварных конструкций предусматривает проведение одно-

172

двухили трехэтапного просвечивания в зависимости от результатов предыдущих работ. Так первый этап рентге­ новского контроля,начинается с 10—20% просвечивания наиболее подозрительных участков сварных узлов, отме­ ченных контролером (места, соответствующие остановкам при сварке, зачистке электродов и т. п.). Если число де­ фектных точек не превышает установленных норм, просве­ чивание заканчивают, а узел принимают; если превышает, узел подвергают 50% просвечиванию, а затем опять под­ считывают число дефектных точек. При числе дефектных точек, не превышающем допустимые нормы, узел прини­ мают, а при превышении — подвергают 100% просвечива­ нию и после этого делают окончательный вывод о качестве контролируемого узла. . . . . . .

Как показал опыт контроля, при правильно . подо­ бранных режимах сварки и отлаженном оборудовании рент­ геновское просвечивание в основном заканчивается после первого этапа и, как исключение, переходит на второй илитретий этап.

Для рентгеновского просвечивания сварных соедине­ ний применяют передвижной аппарат типа РУП-60-20-1 или РУМ-7 с трубкой 1БПВ1-60 и плавной регулировкой высокого напряжения в диапааоне 10—60 /се, силы тока в диапазоне 0—20 ма.

Для обеспечения контроля крупногабаритных панелей и повышения степени защиты от рентгеновских лучей рент­ геновский аппарат РУМ-7 модернизируют:

б) провода силового электропитания и шланги водяного охлаждения удлиняют настолько, чтобы аппарат можно было передвигать вдоль контролируемых деталей; при такой переделке практически можно контролировать де­ тали любой длины, если это позволяют размеры поме­ щения;

в) если ширина контролируемой детали больше двойного полезного вылета консоли аппарата (2 м), штангу креп­ ления рентгеновской трубки к штативу удлиняют;

г) для повышения четкости рентгенограмм рентгенов­ скую трубку 1БПВ1-60 аппарата РУМ-7 заменяют на трубку 0,8БСВ2-Мо при соответствующей модернизации бленды аппарата.

Для рентгеновского просвечивания используют пленку типов РТ-1, РТ-2, РТ-5. Лучшие результаты получают при использовании высококонтрастной, малочувствитель­ ной пленки РТ-5.

При просвечивании фокусное расстояние F = = 500 -f- 700 мм. Для сохранения диапазона нормальных фотографических плотностей вдоль всего просвечиваемого поля необходимо, чтобы фокусное расстояние было не меньше l,5d, где d — диаметр облучаемого поля.

Ориентировочные режимы рентгеновского просвечи­ вания сварных соединений из алюминиевых сплавов на аппарате РУМ-7 приведены в табл. 13.

Крупногабаритные детали при просвечивании распола­ гаются на рольгангах или подставках. Детали, имеющие ширину больше двойного полезного вылета консоли рент­ геновской установки, размещают на приспособлениях, обес­ печивающих вертикальное или наклонное положение де­ тали при экспонировании.

Наиболее удобно крепить кассеты к просвечиваемой детали (панель одинарной или двойной кривизны) с помощью ре­ зинового пояса с двумя крючками — пряжками, укреп­ ленными по краям детали. Изменяя положение пряжек, можно с помощью одного и того же пояса контролировать детали различной ширины.

На проэкспонированной рентгеновской пленке должны быть указаны номера просвечиваемых изделий и детали, а также порядковый номер снимка. Чтобы найти дефект­ ные точки на детали, по рентгеновскому снимку делается, привязка его к одной из просвечиваемых точек с помощью свинцовой стрелки-маркира, укладываемого на деталь. Место: расположения стрелки на детали отмечается ка­ рандашом.

В рентгеновской лаборатории должны быть изготовлены эталонные рентгенограммы для всех просвечиваемых ма­ териалов и толщин свариваемых пакетов. Результаты рент­ геновского контроля деталей фиксируют в регистрацион­ ном журнале лаборатории, на детали выписывают свиде­ тельство и производят запись в технологическом паспорте.

Наличие непроклеев в клеевых соединениях клеесвар­ ных.конструкций определяют с помощью ультразвукового испытателя клеевых 'соединений ИКС-IB (рис. 79). При

174

внедрении контроля крупногабаритных клеесварных па­ нелей длиной 7 м встречались непроклеи. Обычно непроклеи располагались на одном-двух профилях и это свиде­ тельствовало о нарушении технологического режима склеи­ вания (табл. 38).

Таблица 38

Результаты проверки качества склейки клеесварных панелей

На основании данных ультразвукового контроля стали более строго соблюдать технологический режим склеивания.

100%-ном внешнем осмотре всех клеевых соединений.

Результаты длительного контроля клеесварных конструкций

Для оценки эффективности применяемой системы конт­ роля технологического процесса изготовления клеесвар­ ных соединений, а также качества готовых конструкций из алюминиевых сплавов были проанализированы и стати­ стически обработаны результаты длительного рентгенов­ ского просвечивания большого числа клеесварных кон­ струкций.

Для оценки качества дефектных точек, пропущенных в клеесварных панелях, был применен статистический ме­ тод, предложенный академиком А. Н. Колмогоровым. Согласно этому методу оценка производится по числу выяв­ ленных дефектных точек в проконтролированных выбор­ ках. В этом случае доля пропущенных дефектных точек (2л:1) в принятых клеесварных панелях определится по формуле

Для расчета количества дефектных точек, пропущенных в принятых клеесварных панелях, автор взял результаты выборочного (10%) рентгеновского контроля 100 панелей с 108152 сварными точками. При расчете малочисленной партией считались панели с числом сварных точек менее 1000, большой партией — с числом сварных точек более 1000.

Расчет показал, что количество пропущенных дефект­ ных точек за счет применения 10%-го рентгеновского конт­ роля составляет 0,245 ± 0,055%.

Для сравнения расчетных данных с фактическим чис­ лом дефектов, пропущенных при выборочном контроле, было произведено 100%-ное рентгеновское просвечивание 71 клеесварной панели из сплава Д16 производственного изготовления с 43018 сварными точками:

177

сварных конструкций сведены в табл. 39. Результаты оценки

178

Поскольку для контроля клеесварных конструкций применяется методика выборочного' рентгеновского про­ свечивания, предусматривающая трехэтапное проведение работ (просвечивание 10%, 50% и 100%-ное сварных то­ чек) в зависимости от качества соединении, представляет интерес оценка фактического объема рентгеновского конт­ роля. Результаты обобщения по 5053 панелям сведены в табл. 41. Из таблицы видно, что в основном применяется 10%-ное просвечивание.

Анализ результатов рентгеновского просвечивания сварных соединений показывает лучшее качество сварки конструкций отечественного производства (табл. 39) по сравнению с зарубежными (табл. 42). Полученные средние значения числа дефектных точек могут служить критерием оценки степени отлаженности технологического процесса и состояния сварочного оборудования при анализе состоя­ ния производства клеесварных конструкций.

Таблица 42

Результаты рентгеновского просвечивания сварных конструкций по данным зарубежных фирм

«Боинг» (контроль

втечение длитель­

Помимо контроля качества изготовления сварных со­ единений, в условиях производства производится наблю­ дение за поведением сварных конструкций в условиях эксплуатации и капитального ремонта. При проверке в течение более 10 лет в контролируемых конструкциях

179