
- •Горячие трещины в сварных соединениях.
- •Трещины повторного нагрева
- •Тема 26. Методы технологических испытаний 228
- •Тема 27. Контроль свойств паяльных соединений 234
- •27.4.3. Определение эрозии паяемого материала
- •27.4.6. Выявление и определение толщины прослойки химического соединения
- •27.4.7. Определение совместимости металлических материалов с припоями
- •Предисловие
- •Тема 1. Понятие промышленной продукции сварочного производства и её качества
- •Тема 2. Методы определения и нормирование показателей качества
- •Тема 3. Система формирования качества промышленной продукции сварочного производства
- •Контроль Стадии цикла продукции
- •Этапы формирования качества
- •Тема 4. Система разработки и постановки продукции в производство
- •Разработчик Заказчик
- •Изготовитель
- •Тема 5. Виды контроля технической документации
- •Тема 6. Общий и технологический контроль технической документации
- •Тема 7. Метрологическая экспертиза и нормоконтроль технической документации
- •Тема 8. Система технического контроля в сварочном производстве
- •Тема 9. Виды и средства технического контроля
- •Тема 10. Система испытаний в сварочном производстве
- •Тема 11. Особенности организации технического контроля в сварочном производстве
- •Тема 12. Контроль основных материалов
- •12.1. Трещины Виды трещин
- •Условия и причины образования
- •12.2 Волосовины
- •12.3. Скворечник
- •12.4. Надрывы
- •12.5. Расслоения
- •12.6. Закаты
- •12.7. Газовая раковина
- •12.8. Газовая пористость
- •Осевая пористость
- •12.9. Газовые пузыри
- •Поверхностные (подкорковые) газовые пузыри в литом металле
- •12.10. Усадочная раковина
- •12.11. Усадочная рыхлость
- •12.12. Неметаллические включения
- •12.13. Точечная неоднородность
- •12.14. Интерметаллидные (интерметаллические) включения
- •12.15. Инородные металлические включения (корольки)
- •Тема 13. Контроль сварочных материалов
- •Тема 14. Аттестация сварщиков и специалистов сварочного производства
- •Тема 15. Контроль сварочного оборудования
- •Тема 16. Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции опасных технических устройств
- •16.1. Организация аттестации технологий сварки на опасных производственных объектах
- •16.2. Исследовательская аттестация технологий сварки и наплавки
- •16.3. Производственная аттестация технологий сварки и наплавки
- •16.4. Оформление документации по аттестации технологии сварки и наплавки
- •16.5. Порядок получения разрешения на применение технологии сварки и наплавки
- •16.6. Требования к центрам, проводящим аттестацию технологий сварки и наплавки
- •Тема 17. Операционный контроль технологического процесса сварки
- •Контроль подготовки деталей под сварку.
- •Для контроля геометрических параметров разделки кромок использует мерительный инструмент и шаблоны (бесшкальная мера).
- •Контроль сборки свариваемых деталей.
- •Контроль процесса сварки
- •Контроль сварных соединений.
- •Тема 18. Приёмочный контроль сварных изделий
- •Тема 19. Ремонт сварных соединений и контроль подварок
- •Выборка выполняется до полного удаления дефектного металла (в необходимых случаях на всю толщину сварного шва). При неполной выборке толщина остающегося металла должна быть не менее 1мм.
- •Дефекты – несплошности сварки плавлением классифицируются по следующим признакам:
- •По форме: плоскостные (трещины, непровары); объёмные (поры, включения).
- •Тема 21. Дефекты сварки плавлением
- •Трещины;
- •Горячие трещины в сварных соединениях.
- •Трещины повторного нагрева
- •Тема 22. Дефекты контактной сварки
- •Тема 23. Основные неразрушающие методы дефектоскопии сварных соединений
- •23.1. Общие положения
- •23.2. Радиационный контроль Возможности контроля
- •23.3. Акустический контроль
- •23.4. Магнитный контроль
- •23.5. Течеискание
- •23.6. Капиллярный контроль
- •23.7. Метод магнитной памяти металла
- •Что же принципиально нового в предложенном методе контроля?
- •В России разработаны и введены в действие следующие стандарты:
- •24. Методы механических испытаний сварных соединений
- •24.1. Общие положения
- •24.2. Правила отбора проб, заготовок и образцов
- •24.3. Испытания при статических нагрузках
- •24.4. Испытание сварного соединения на статическое растяжение
- •Определение прочности металла шва в стыковом соединении.
- •Испытание на растяжение образцов, вырезанных поперек шва
- •24.5. Испытание сварного соединения на статический изгиб и сплющивание
- •24.6. Испытания сварного соединения на ударный разрыв
- •24.7. Испытания металла на длительную прочность при растяжении
- •24.9. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении
- •24.10. Испытание металлов на сжатие
- •24.11. Испытание на кручение
- •24.12. Измерение твёрдости
- •Измерение твёрдости при статическом нагружении
- •Измерение твёрдости при динамическом нагружении
- •24.13. Испытания при ударных нагрузках
- •24.14. Испытания при циклических нагрузках
- •Тема 25. Методы коррозионных испытаний сварных соединений
- •25.1. Виды и показатели коррозии
- •Основные методы коррозионных испытаний следующие:
- •23.2. Испытания на коррозионное растрескивание.
- •Испытание на коррозионное растрескивание образцов при одноосном растяжении (в соответствии с госТом 9.901.489)
- •25.3. Испытания на коррозионное расслаивание
- •25.4. Испытания на межкристаллитную коррозию
- •25.5. Испытания на питтинговую коррозию
- •25.6. Испытания на коррозионные потери в атмосферных условиях
- •25.7. Электрохимические коррозионные испытания
- •25.8. Металлографическое определение коррозионных поражений
- •Тема 26. Методы технологических испытаний
- •26.1. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением
- •26.2. Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением
- •26.3. Оценка влияния процесса сварки плавлением на основной металл
- •26.4. Оценка хладостойкости сварных конструкций по реакции на ожог сварочной дугой
- •26.5. Испытания на релаксацию напряжений
- •26.6. Определение коррозионных поражений металлографическим методом
- •26.7. Определение содержания диффузионного водорода в наплавленном металле и металле шва при сварке
- •Тема 27. Контроль свойств паяных соединений
- •27.1. Общие положения
- •27.2. Методы неразрушающего контроля
- •27.3. Методы механических испытаний
- •27.3.1. Испытания на растяжение и длительную прочность
- •27.3.2. Испытания на удар
- •27.3.3. Испытания на изгиб
- •27.4. Методы технологических испытаний
- •27.4.1.Испытания для оценки влияния жидкого припоя на механические свойства паяемого материала.
- •27.4.2. Определение заполнения зазора припоем
- •27.4.3. Определение эрозии паяемого материала
- •27.4.4. Определение растекания припоя
- •27.4.5. Определение температуры распайки
- •27.4.6. Выявление и определение толщины прослойки химического соединения
- •27.4.7. Определение совместимости металлических материалов с припоями
- •27.4.8. Определение снижения прочности металлических материалов с трещинами под действием припоя
- •Список литературы
27.2. Методы неразрушающего контроля
Данные испытания производятся в соответствии с ГОСТ 24715-81. Настоящий стандарт распространяется на основные типы паяных соединений, выполненных различными способами по ГОСТ 1924973. Стандарт устанавливает методы контроля качества паяных соединений с целью обнаружения поверхностных, внутренних и сквозных дефектов, указанных ниже.
Поверхностные дефекты.
Поверхностное окисление, поверхностные поры, подрез и выходящие на поверхность непропай, неспай, общая и локальная эрозия.
Внутренние дефекты.
Непропай, неспай, трещина, внутренняя пора, усадочная раковина, шлаковое включение, флюсовое включение, металлическое и неметаллическое включение, общая и локальная эрозия, паяльные остаточные напряжения, дефекты структуры паяного соединения.
Сквозные дефекты
Непропай, неспай, общая и локальная эрозия, сочетание внутренних и наружных дефектов, приводящее к течи.
Технология контроля паяных соединений должна быть установлена технической документацией, разработанной в соответствии с ГОСТ 3.1102–81 и ГОСТ 3.1502-74.
Для обнаружения и контроля дефектов в паяных соединениях применяются следующие виды неразрушающего контроля: оптический, проникающими веществами (капиллярные), вихретоковый, радиационный, акустический, тепловой, электрический и разрушающий контроль.
Методы неразрушающего контроля для обнаружения поверхностных дефектов в паяных соединениях, их особенности и чувствительность приведены в табл. 27.1, для обнаружения внутренних дефектов в табл. 27.2, для обнаружения сквозных дефектов в табл. 27.3.
Таблица 27.1. Методы неразрушающего контроля для обнаружения поверхностных дефектов в паяных соединениях (с учетом ГОСТ 24715-81)
№ |
Вид контроля (ВК) |
Метод контроля (МК) |
Чувствительность метода (ЧМ) |
Стандарт на метод контроля и область применения метода (СОП) |
1 |
Оптичес-кий |
Визуальный, визуально-оптический |
Выявляет дефекты величиной < 0,1 мм при использовании оптических приборов с увеличением до 30 крат. |
Соединения, имеющие доступные для осмотра поверхности (в соответствии с ГОСТ 2347979) |
2
|
Капил-лярный (проника-ющими вещества- ми) |
Цветной, люминесцентны, люминесцентно-цветной |
Достоверность метода зависит от шероховатости контролируемой поверхности паяного соединения |
Соединения, имеющие поверхности, доступные для нанесения пенетрантов и осмотра (в соответствии с ГОСТ 1844280) |
3 |
Вихрето-ковый |
Трансформа-торный, параметрический |
Параметр шероховатости поверхности контролируемых соединений Rz = 40 мкм |
Соединения, имеющие поверхности, доступные для преобразователей дефектоскопов; дефекты с раскрытием 0,0005–0,001мм и глубиной 0,2 мм. Одновременно с поверхностными дефектами выявляют дефекты, расположенные на глубине до 0,2 мм от поверхности |
Примечание. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделий и технологии изготовления. |
Т
107 Глава 2. Контроль свойств паяных соединений
аблица 27.2. Методы неразрушающего контроля для обнаружения внутренних дефектов в паяных изделиях (с учетом ГОСТ 2471581)№ |
Вид контроля ВК |
Метод контроля МК |
Чувствительность метода ЧМ |
Стандарт на метод контроля и область применения метода СОП |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
Радиации-онный |
Радиографический |
25 % от суммарной просвечиваемой толщины материала; зависит от толщины и марок соединяемых материалов |
В соответствии с ГОСТ 2042675 |
2 |
» |
Радиоскопиче-ский |
38 % от суммарной просвечиваемой толщины материала; зависит от толщины и марок соединяемых материалов |
В соответствии с ГОСТ 2042675 |
3 |
Акусти-ческий |
Отраженного излучения (эхо-метод), прошедшего излучения, резонансный, свободных колебаний, акустико-эмиссионный |
Определяют условные размеры дефекта, эквивалентную площадь, конфигурацию и число дефектов, дефекты площадью 115 мм2 при толщине материала 2,5150 мм соответственно. Метод не гарантирует выявление одиночных пор, шлаковых и инородных включений диаметром 1 2 мм. Не выявляются дефекты, расположенные по глубине в мертвой зоне дефектоскопа, а также дефекты, расположенные от отражающей поверхности на расстоянии меньшем, чем разрешающая способность дефектоскопа |
Выявление дефектов типа «непропаев». Область применения не ограничена (кроме соединений, не имеющих доступа для ввода и приема ультразвуковых колебаний, и соединений, обладающих повышенным затуханием ультразвуковых колебаний) |
Окончание таблицы 27.2.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4 |
Тепловой |
Теплометрическийтермометрический |
Необходимо создание теплового потока в направлении, перпендикулярном поверхности соединения |
Выявление дефектов типа «непропаев» в соединениях, у которых толщина слоя, обращенного к приемнику излучения, не превышает 3 мм. Возможен контроль паяных соединений электронных схем и электрических систем (в соответствии с ГОСТ 23483-79)
|
5 |
Электрический |
Электрический |
Качество оценивают по величине электрического сопротивления или электропроводности контролируемого участка. Вид и характер дефекта не определяются. Чувствительность зависит от чувствительности аппаратуры |
Соединения, имеющие доступ для измерительных наконечников |
Примечания: 1. При радиографическом и радиоскопическом контроле не обеспечивается выявление дефектов: любых дефектов, если их протяженность в направлении излучения меньше удвоенной чувствительности контроля, определенной по эталонам чувствительности, или если изображения дефектов совпадают с другими изображениями, затрудняющими расшифровку (изображения посторонних деталей, острых углов изделия, резких перепадов толщин паяемых элементов и т.п.); трещин с раскрытием менее 0,1 мм; трещин, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением излучения; непропаев в случае, если разница между коэффициентами ослабления излучения припоем и паяемым материалом и толщина паяного шва не обеспечивают достаточного радиационного контраста.Радиографический и радиоскопический контроль следует применять при наличии двустороннего доступа к контролируемому паяному соединению, обеспечивающего возможность установки источника и детектора излучения в соответствии со схемами контроля. 2. Размеры фактически выявляемых дефектов зависят от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделия и технологии изготовления. |
Таблица 27.3. Методы неразрушающего контроля для обнаружения сквозных дефектов в паяных соединениях (с учетом ГОСТ 24715–81)
№ п/п |
Вид контроля (ВК) |
Метод контроля (МК) |
Чувствительность метода (ЧМ) |
Стандарт на метод контроля и область применения метода (СОП) |
1 |
Проника-ющими вещества-ми – течеиска-ние |
Радиоактивный |
Порог чувствительности испытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей контролируемых изделий и технологии контроля |
Определение герметичности изделий и/или их элементов, а также выявление отдельных течей (в соответствии с ГОСТ 2403480) |
2 |
То же |
Манометриче-ский |
Способы: компрессионный, вакуумный, камерный. Порог чувствительности испытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей контролируемых изделий и технологии контроля |
То же |
3 |
То же |
Масс-спектрометри-ческий |
Способы: вакуумной камеры, накопления при атмосферном давлении, опрессовки в камере, опрессовки замкнутых оболочек, обдува |
То же |
4 |
Течеиска-ние газовое |
Галогенный, пузырьковый, ультразвуковой, катаро-метрический, химический, инфракрасный |
Порог чувствительности испытаний зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей изделия |
Определение герметичности изделий (в соответствии с ГОСТ 2403480) |
5 |
Течеиска-ние жидкост-ное |
Люминесцент-ный (цветной), электрический |
Порог чувствительности зависит от технических характеристик применяемых средств контроля, конструктивных особенностей контро- лируемых изделий |
Определение герметичности изделий, их элементов, а также выявление отдельных течей |
Новый, быстро развивающийся рентгенотелевизионный метод описан в ГОСТ 2794788. Он применяется для контроля как паяных, так и сварных конструкций.
В ГОСТе 2154976 приведен металлографический метод определения эрозии при пайке и лужении по глубине металла. Контроль глубины эрозии проводят при выборе припоя и материала изделия, разработке технологического процесса пайки и лужения и измерения их параметров.
Шлифы для определения эрозии при пайке и лужении изготавливают из паяных внахлестку или луженых образцов. Приводятся формы и размеры образцов, описана подготовка к испытанию и проведение испытаний. Глубина химической эрозии определяется на шлифах, поверхность которых подвергается травлению для выявления структуры и исследуется с использованием металлографических микроскопов при 50 – 500 кратном увеличении.
В ГОСТ 2042681 дан перечень дефектов, выявляемых радиационными методами дефектоскопии. Это трещины, непропаи, раковины, поры, неметаллические и металлические включения. В разделе 22.1.2 рассмотрены особенности и чувствительность этих методов.
Дополнением к ГОСТ 2471581 является ГОСТ 2612684, который устанавливает ультразвуковые методы контроля качества паяных соединений и применяется для выявления внутренних дефектов. Ультразвуковой контроль следует проводить после исправления дефектов, обнаруженных при внешнем осмотре. При контроле паяных соединений следует применять эхо-метод, зеркальный эхо-метод, теневой или зеркально-теневой методы.
При контроле нахлесточных и тавровых паяных соединений применяются раздельно-совмещенные и прямые преобразователи, при контроле стыковых паяных соединений наклонные преобразователи.
При обнаружении дефектов устанавливают чувствительность оценки и определяют следующие их характеристики:
- эквивалентную площадь дефектов;
- число дефектов на длине соединения, установленной в технической документации на контроль;
- расстояние между дефектами;
- координаты дефектов для стыковых соединений;
- условные размеры дефектов;
- протяженность и высоту (для стыковых соединений);
- протяженность (для нахлесточных соединений).
Способы определения характеристик дефектов должны соответствовать ГОСТ 1478286.
Качество паяных соединений оценивается по двухбалльной системе:
балл 1 – неудовлетворительное качество: в соединении выявлены недопустимые дефекты или число допустимых дефектов превышает норму, установленную в технической документации на контроль;
балл 2 – удовлетворительное качество: в соединении выявлены только допустимые дефекты и число их ниже нормы, установленной в технической документации на контроль, или дефекты не обнаружены.