1651

При эхо7теневом методе применяют раздельно7совмещенную (рис. 2.15) схему включения преобразователей.

Рис. 2.15. Схема включения преобразователей при эхо7теневом методе:

Г – вывод к генератору ультразвуковых колебаний; П – вывод к приемнику

Стыковые сварные соединения следует прозвучивать по схемам,

Рис. 2.16. Схемы прозвучивания стыковых сварных соединений

в

Рис. 2.17. Схемы прозвучивания тавровых соединений

121

Рис. 2.18. Схемы прозвучивания нахлесточных соединений

Прозвучивание сварного соединения выполняют по способу продольного и (или) поперечного перемещения преобразователя при постоянном или изменяющемся угле ввода луча. Способ сканирования должен быть установлен в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Шаги сканирования (продольного cl или поперечного ct ) опреде7

ляют с учетом заданного превышения чувствительности поиска над чувствительностью оценки, диаграммы направленности преобразова7 теля и толщины контролируемого сварного соединения. Методика определения максимальных шагов сканирования *cl и *ct приведена в ГОСТ 14782.

Следует знать, что метод, основные параметры, схемы включения преобразователей, способ ввода ультразвуковых колебаний, схема про7 звучивания, а также рекомендации по разделению ложных сигналов и сигналов от дефектов должны быть указаны в технической докумен7 тации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Оценку результатов исследований при определении качества сварных соединений по данным ультразвукового контроля следует проводить в соответствии с нормативно7технической документацией на изделие, утвержденной в установленном порядке.

Основными измеряемыми характеристиками выявленного дефекта являются:

1)эквивалентная площадь дефекта Sэ или амплитуда Uд эхо7сигна7 ла от дефекта с учетом измеренного расстояния до него;

2)координаты дефекта в сварном соединении;

3)условные размеры дефекта;

4)условное расстояние между дефектами;

5)количество дефектов на определенной длине соединения. Эквивалентную площадь дефекта следует определять по амплитуде

эхо7сигнала путем сравнения ее с амплитудой эхо7сигнала от отра7 жателя в образце или путем использования расчетных диаграмм при условии сходимости их с экспериментальными данными не менее 20 %.

122

Условными размерами выявленного дефекта являются (рис. 2.19):

1)условная протяженность L;

2)условная ширина X;

3)условная высота H.

Рис. 2.19. Условные размеры дефекта

Условную протяженность L в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого вдоль шва, ориентированного перпендикулярно к оси шва.

Условную ширину X в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.

Условную высоту H в миллиметрах или микросекундах измеряют как разность значений глубины расположения дефекта в крайних положениях преобразователя, перемещаемого в плоскости падения луча.

Дополнительной характеристикой выявленного дефекта являются его конфигурация и ориентация.

123

Результаты контроля должны быть записаны в журнале или за7 ключении, или на схеме сварного соединения, или в другом документе, где должны быть указаны:

–тип контролируемого соединения, индексы, присвоенные дан7 ному изделию и сварному соединению, и длина проконтролированного участка;

–техническая документация, в соответствии с которой выполнялся контроль;

–тип дефектоскопа;

–непроконтролированные или неполностью проконтролированные участки сварных соединений, подлежащие ультразвуковому контролю;

–результаты контроля;

–дата контроля;

–фамилия дефектоскописта.

2.5.Магнитный метод неразрушающего контроля механических свойств и микроструктуры металлопродукции

Магнитный метод применяют для определения механических свойств и микроструктуры сортового, листового, полосового, фасонно7 го проката, листов с немагнитными покрытиями, труб, многослойных листов и лент из углеродистых, легированных и электротехнических марок стали, изделий из вышеперечисленной металлопродукции.

Неразрушающий магнитный метод контроля применяется наряду с методами испытаний, установленными в стандартах по определению:

–предела текучести физического, условного, временного сопротив7 ления, относительного удлинения после разрыва, относительного суже7 ния поперечного сечения после разрыва по ГОСТ 1497 и ГОСТ 10006;

–относительного равномерного удлинения по ГОСТ 1497;

–коэффициента пластической анизотропии, показателей деформа7 ционного упрочнения и неравномерной пластической деформации по ГОСТ 11701;

–истинного сопротивления разрыву по ГОСТ 10006;

–твердости по ГОСТ 2999, ГОСТ 9012, ГОСТ 9013, ГОСТ 22975, ГОСТ 23273;

–величины зерна по ГОСТ 5639;

–полосчатости и структурно7свободного цементита по ГОСТ 5640;

–чувствительности стали к механическому старению по ГОСТ 7268;

–ударного изгиба по ГОСТ 9454;

–доли вязкой составляющей в изломе по ГОСТ 10006;

–глубины лунки по ГОСТ 10510;

124

–числа перегибов по ГОСТ 13813;

–сплющивания по ГОСТ 8695;

–угла изгиба или оценки предельной пластичности при изгибе по ГОСТ 14019;

–глубины обезуглероженного слоя по ГОСТ 1763;

–относительной деформации при осадке по ГОСТ 8817;

–загиба по ГОСТ 3728.

2.6. Магнитопорошковый метод

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля приме7 няется для деталей, изделий и полуфабрикатов из ферромагнитных материалов с относительной магнитной проницаемостью не менее 40.

Данный метод неразрушающего контроля основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеяния, возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля. Наличие и протяженность индикаторных рисунков, вы7 званных полями рассеяния дефектов, можно регистрировать визуально или автоматическими устройствами обработки изображения.

Метод предназначен для выявления поверхностных и подповерхно7 стных нарушений сплошности волосовин, трещин различного проис7 хождения, непроваров сварных соединений, флокенов, закатов, надрывов и т.п., но может быть использован и для контроля объектов с немагнитными покрытиями.

Чувствительность магнитопорошкового метода определяется магнитными характеристиками материала объекта контроля, его формой, размерами и шероховатостью поверхности, напряженностью намагничивающего поля, местоположением и ориентацией дефектов, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свой7 ствами дефектоскопического материала, способом его нанесения на объект контроля, а также способом и условиями регистрации инди7 каторного рисунка выявляемых дефектов.

В зависимости от размеров выявляемых дефектов устанавливаются три условных уровня чувствительности, приведенные в табл. 2.3.

125

Условный уровень чувствительности А достигается при параметре шероховатости контролируемой поверхности Ra <= 2,5 мкм, уровни чувствительности Б и В – при Ra <= 10 мкм. При выявлении под7 поверхностных дефектов, а также при Ra > 10 мкм чувствительность метода понижается и условный уровень чувствительности не норми7 руется. Следует учитывать, что при контроле изделий с немагнитными покрытиями с увеличением толщины покрытия чувствительность метода понижается.

Магнитопорошковый контроль проводится по технологическим картам согласно ГОСТ 3.1102 и ГОСТ 3.1502, в которых указывают: наименование изделия (узла), наименование и номер детали, эскиз де7 тали с указанием габаритных размеров, зону контроля, способ контро7 ля, вид и схему намагничивания, значения намагничивающего тока или напряженности магнитного поля, средства контроля (аппаратуру, дефектоскопические материалы), нормы на отбраковку.

При контроле магнитопорошковым методом применяют стационар7 ные, передвижные и переносные дефектоскопы по нормативно7тех7 нической документации. Допускается применять специализированные дефектоскопы, предназначенные для контроля конкретных изделий.

В зависимости от назначения дефектоскопы включают в себя следующие функциональные устройства:

–блок питания;

–блок формирования намагничивающего тока;

–намагничивающие устройства;

–устройство для размагничивания;

–устройство для нанесения дефектоскопических материалов;

–блок автоматического управления технологическими операциями контроля;

–исполнительные устройства для осуществления автоматических операций контроля;

–приборы и устройства для контроля качества дефектоскопиче7 ских материалов и технологических процессов;

–устройства для осмотра контролируемой поверхности и реги7 страции дефектов.

Дефектоскопы должны быть снабжены измерителями намагни7 чивающего тока. Погрешность измерений не должна превышать 10 %.

Устройства для осмотра контролируемой поверхности и реги7 страции дефектов включают в себя: УФ7облучатели, оптические устройства (лупы; бинокулярные, стереоскопические микроскопы; зеркала; эндоскопы), а также автоматизированные системы отработки изображений.

126

При магнитопорошковом методе контроля применяют магнитные дефектоскопические материалы: порошки, суспензии и магнитогум7 мированные пасты.

Взависимости от состояния контролируемой поверхности (ее цвета

ишероховатости), магнитных свойств материала и требуемой чувстви7 тельности контроля используют магнитные порошки, имеющие есте7 ственную окраску, а также цветные и люминесцентные. Основные свойства магнитных порошков, влияющих на выявляемость дефектов: дисперсность, магнитные и оптические характеристики. Свойства магнитной суспензии, влияющие на выявляемость дефектов, опреде7 ляются составом, концентрацией и свойствами отдельных ее ком7 понентов.

Магнитопорошковый метод контроля включает технологические операции:

– подготовку к контролю;

– намагничивание объекта контроля;

– нанесение дефектоскопического материала на объект контроля;

– осмотр контролируемой поверхности и регистрация индикатор7 ных рисунков дефектов;

– оценку результатов контроля;

– размагничивание.

При магнитопорошковом методе контроля применяют:

– способ остаточной намагниченности (СОН);

– способ приложенного поля (СПП).

При контроле СОН объект контроля предварительно намагничи7 вают, а затем, после снятия намагничивающего поля, на его поверх7 ность наносят дефектоскопический материал. Промежуток времени между указанными выше операциями должен быть не более часа. Ос7 мотр контролируемой поверхности проводят после стекания основной

массы суспензии. СОН применяют при контроле объектов из магни7 тотвердых материалов с коэрцитивной силой Hc 10 А/см , с оста7

точной индукцией 0,5 Тл и более.

При контроле СПП операции намагничивания объекта контроля и нанесения суспензии выполняют одновременно. При этом индикатор7 ные рисунки выявляемых дефектов образуются в процессе намагничи7 вания. Намагничивание прекращают после стекания с контролируемой поверхности основной массы суспензии. Осмотр контролируемой по7 верхности проводят после прекращения намагничивания.

Для уменьшения нагрева объекта контроля рекомендуется применять прерывистый режим намагничивания, при котором ток по намагничи7 вающему устройству пропускают в течение 0,1–3 с с перерывами до 5 с.

127

Способ контроля выбирают в зависимости от магнитных свойств материала объекта и требуемой чувствительности контроля в соот7 ветствии со следующей методикой.

По известным магнитным характеристикам (коэрцитивной силе Нс и остаточной индукции В1) материала объекта определяют возмож7 ность достижения требуемого уровня чувствительности при контроле с использованием СОН.

При этом пользуются кривыми, приведенными на чертеже, которые соответствуют условным уровням чувствительности А, Б и В.

Контроль СОН с требуемой чувствительностью возможен в том случае, если остаточная индукция материала при заданном значении коэрцитивной силы равна или больше значения остаточной индукции, определенной по соответствующей кривой.

При необходимости проведения контроля с более высоким уровнем чувствительности, чем это позволяет СОН, следует применять СПП.

Подготовка к контролю должна включать:

–подготовку объекта к операциям контроля;

–проверку работоспособности дефектоскопов;

–проверку качества дефектоскопических материалов.

При контроле объектов с темной поверхностью при помощи чер7 ного магнитного порошка на контролируемую поверхность следует наносить покрытие, обеспечивающее необходимый контраст, тол7 щиной до 20 мкм.

Проверку работоспособности дефектоскопов и качества дефекто7 скопических материалов проводят при помощи стандартных образцов предприятий, специально изготовленных или отобранных из числа забракованных изделий с дефектами, размеры которых соответствуют принятому уровню чувствительности.

128

МЕТОДИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

Образец N 1

1.Заготовку образца изготовляют из листовой стали, например ЭИ7962, по техническим условиям в виде пластины размерами 130 30 3,5–3,9 мм.

2.Заготовку рихтуют и шлифуют на глубину 0,1 – 0,2 мм.

3.На боковых гранях заготовки фрезерованием (угол фрезы 30°) выполняют прорези.

4.Азотируют на глубину 0,15–0,3 мм. Для получения трещин за7 данной длины проводят местное азотирование широкой грани образца

ввиде полосок. При этом длину трещин определяют шириной полосок.

5.Измеряют глубину азотированного слоя.

6.Заготовку образца полируют до шероховатости, обеспечивающей аттестацию параметров трещин.

7.Для формирования трещин образец помещают в приспособление для изгиба, которое должно иметь опору для образца и накладку из стали. Нагрузку подают на образец через накладку до появления характерного хруста от растрескивания азотированного слоя.

8.Ширину трещин измеряют на металлографическом микроскопе.

Образец N 2

1.Из прутка стали ЭИ7961 или ЭИ7736 по техническим условиям изготовляют образец в виде втулки наружным диаметром 48 мм, внут7 ренним диаметром 44,4 мм и длиной 35 мм.

2.Образец шлифуют. Параметр шероховатости поверхности Ra <= 2,5 мкм по ГОСТ 2789.

3.Образец азотируют на глубину 0,15–0,3 мм.

4.Образец полируют по наружному диаметру.

5.Для формирования трещин используют приспособление цилиндрической формы с четырьмя симметрично расположенными на поверхности клиньями, которые вдвигают во втулку. Нагрузку на клинья подают при помощи штока до появления характерного хруста, свидетельствующего о растрескивании азотированного слоя.

6.Ширину трещин измеряют на металлографическом микроскопе.

Образец N 3

1. Заготовку образца изготовляют из стали 20Х13 по ГОСТ 5632. Геометрические размеры образца приведены на чертеже.

129