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

Таким образом, при использовании приемника рент­ геновского излучения с одноканальной пересчетной схемой в сварных точках дюралюмина можно выявить трещины, поры, раковины и определить качественную сварку и не­ провар по отрицательным выбросам, соответствующим белым ликвационным кольцам на рентгенограммах.

Исследование возможностей двухканальных приемни­ ков рентгеновского излучения, собранных по схеме совпа­ дения и дифференциальной, показало, что в этом случае уровень сигналов незначительно превышает уровень соб­ ственных шумов фотоэлементов и поэтому контроль то­ чечной электросварки этими методами затруднителен.

По-видимому, основной причиной возникновения помех являются статистические флюктуации, которые не могут быть скомпенсированы вследствие того, что потоки рент­ геновского излучения, попадающие в щели, слабо коррелированы. Влияние же фона переменного тока за счет пуль­ сации анодного напряжения или питания накала трубки переменным током мало. Так, питание накала трубки от аккумуляторов практически не вызвало изменения уровня помех. При синхронизации развертки осциллографа от сети переменного тока фон переменного тока едва улавли­ вается, а шумы имеют достаточно большую амплитуду.

Таким образом, исследования, проведенные с помощью разработанной аппаратуры с применением сцинтилляционных счетчиков и электронных схем, показали принци­ пиальную возможность автоматизации процесса рентгенов­ ского контроля качества точечной сварки дюралюминие­ вых сплавов в процессе производства.

Рассмотренный метод позволяет получить информацию одновременно с просмотром точки, но с опозданием на 4—5 мин по сравнению с моментом сварки, так как контрольное устройство должно располагаться на некото­ ром расстоянии (1—2 м) от сварочной машины.

С целью получения документации, свидетельствующей о качестве сварных соединений, и исключения субъективности контроля, в аппаратуре предусмотрена запись осцилло­ грамм на фотопленку при помощи шлейфного осциллографа. Недостатком данного метода является получение не­ полной информации о качестве сварной точки, поскольку точка просматривается только по диаметральному сечению.

В установке для скоростной рентгенографии этот не­ достаток устраняется.

Установка для скоростной рентгенографии точечной сварки

Автоматизация процесса контроля сварки при помощи фотографирования может быть осуществлена лишь при сокращении времени экспозиции до величины, сравнивае­ мой со временем сварки одной точки (т. е. более, чем на два порядка), при значительном сокращении расхода фото­ материалов и ускорении процессов их обработки.

При просвечивании крупногабаритных панелей в усло­ виях заводских лабораторий практически невозможно

Рис. 41. Блок-схема установки для скоростной рентгенографии.

подкладывать рентгеновскую пленку только под сварную

были сокращены экспозиции при просвечивании, а также уменьшен расход фотоматериалов. На основании этого создана установка для скоростной рентгенографии точеч­ ной электросварки [61].

гается относительно сварочной машины / и просвечивающего устройства, состоящего из рентгеновского аппарата 3 и специальной кинокамеры 4. Просвечивающее устрой­ ство располагается относительно сварочной машины так, чтобы расстояние от центра электродов машины до филь­ мового окна кинокамеры было кратно шагу сварки. При включении сварочной машины одновременно включается

82

ного профиля от продольной оси с помощью датчиков с элект­ роконтактным устройством. В соответствии с направле­ нием или смещением профиля вырабатывается электри­ ческий сигнал, управляющий работой двигателя, который перемещает трубку и кинокамеру, центрируя их вдоль

кой. Система роликов внутри кассеты дополняет транспор­ тирующий механизм кинокамеры и обеспечивает протяжку ленты в районе фильмового окна на расстоянии 3 мм от верхнего торца кассеты, что позволяет расположить рент­ геновскую пленку на расстоянии 4—5 мм от сварной панели. При этом обеспечивается высокое качество рентгеновских снимков. При проверке установлено, что даже при расстоя­ нии от пленки до сварной точки порядка 10 мм изображение получается удовлетворительным. При дальнейшем увели­ чении этого расстояния ликвационные кольца получаются размытыми и контрастность ухудшается.

Изображение на пленке получается в увеличением масштабе, который нужно учитывать при определении истинного диаметра сварного ядра. Пользуясь рис. 44, легко рассчитать линейное увеличение диаметра ядра на

85

рентгенограмме при использовании точечного источника рентгеновского излучения:

D 1 = D 0 ( l + | )

и зону размытости, вызванную конечными размерами фокуса рентгеновской трубки,

сварной точки; Dx — диаметр ядра сварной точки на рент-

86

Отработаны режимы просвечивания при использовании перфорированной пленки типа РФ-3 шириной 35 мм. В табл. 19 приведены ориентировочные режимы просвечи­ вания на аппарате РУТ-60-20-1М (РУМ-7) при анодном токе трубки 15 ма.

Таблица 19

Ориентировочные режимы рентгеновского просвечивания точечной электросварки сплава Д16 на установке для скоростной рентгенографии

При внедрении автоматического контроля в производ­ ство важнейшее значение имеет обеспечение безопасности работы обслуживающего персонала.

С целью оценки степени облучения при работе на уста­ новке для скоростной рентгенографии было проведено дозиметрирование окружающего пространства. Измерения производили рентгенометром МРМ-2 на расстояниях 1, 2 и 3 м от источника рентгеновского излучения при токе рентгеновской трубки 15 ма. Зазор между контролируемой деталью и тубусом рентгеновской трубки в одном случае составлял 35 мм, а во втором — был прикрыт просвинцованной резиной толщиной 2 мм. Результаты дозиметрирования при указанных условиях приведены в табл. 20.

Из табл. 20 видно, что при максимальных режимах излу­ чения (напряжение 45 кв, ток 15 ма) уже на расстоянии 1 м от источника мощность дозы рентгеновского излучения не превышает допустимой даже при непрерывной работе установки в течение всего рабочего дня. Однако, если учесть, что просвечивание продолжается 1—2 сек, а перемещение панели — 2 —4 сек, то средняя доза облучения за рабочий день оказывается в 3 раза меньше. Для рабочего, обслужи­ вающего сварочную машину, может быть предусмотрен дополнительный защитный экран, который даст возмож­ ность еще больше уменьшить дозу облучения.

87

щественного повышения материальных затрат на контроль качества их изготовления.

Г л а в а 4

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КЛЕЕСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

С. Т. Назаровым и Ю. П. Пановым [41, 43], заключается в том, что продольные ультразвуковые колебания направ­ ляются под некоторым углом ß к поверхности контроли­ руемой детали и на границе раздела искатель — контро­ лируемая деталь происходит трансформация продольных волн в поперечные, которые после преломления распро-

88

страняются под углом а в детали. Угол выбирается с таким расчетом, чтобы при наличии нормальной сварной точки ультразвуковые колебания из верхнего листа через сварное ядро проникали в нижний, претерпевая в нем многократ­ ное отражение и затухание (рис. 45).

В случае непровара или других дефектов сварки в ниж­ ний лист проходит только часть энергии ультразвуковых колебаний, а остальная отражается в верхнем листе, попа­ дая на приемный пьезоэлемент.

Для контроля используются обыкновенные ультразву­ ковые дефектоскопы типа УДМ-1М, ДУК-6В и другие, доукомплектованные специальным искателем, представ­ ляющим собой призму из органического стекла, на которой укреплены два пьезоэлемента 1 я 2. Угол наклона призмы искателя рассчитывается по формуле

где ß — угол падения ультразвукового луча; а — угол преломления; с„ — скорость распространения продольных ультразвуковых колебаний в материале искателя; сд — скорость распространения поперечных ультразвуковых колебаний в материале контролируемого изделия.

Возможен контроль сварных соединений и при исполь­ зовании двух искателей (рис. 46).

89