Ультразвуковой контроль сварных швов, и как он проводится. Ультразвуковой контроль (УК) Проверка ультразвуком монтажных швов н1

Метод ультразвуковой дефектоскопии сварных швов применяется с 1930 года. С тех пор разработаны различные способы эхолокации. Они выявляют нарушение целостности диффузного слоя, соответствие наплавки основному металлу по химическому составу, выявляются шлаковые включения, оксидные примеси. Процедура УЗД (ультразвуковой диагностики) по точности результатов сопоставима с рентгеном, радиолокацией. Прибором выявляют самые мелкие дефекты, снижающие прочность соединений.

Среди неразрушающих методов контроля швов ультразвуковой стал самым доступным и эффективным, поставлен на поток. Результаты проверки работы сварщика заносятся в специальный журнал. Область применения ультразвукового контроля сварных соединений ограничена только геометрическими параметрами свариваемых деталей. Диагностируют швы трубопроводов, сосудов высокого давления, металлоконструкций, испытывающих большую нагрузку.

Физическая основа метода ультразвукового контроля сварных швов основана на способности ультразвука отражаться от границы раздела сред. Ультразвук – упругие механические колебания, получаемые различными методами. Они находятся за пределами слышимости. Вредного воздействия на уши оператора-контролера излучатели не оказывают.

Ультразвуковая диагностика проводится в диапазоне от 20 кГц до 500 МГц. В однородной среде направленные волны распространяются с одинаковой скоростью. На фазовом переходе отражаются или преломляются подобно световому лучу. Скорость продольной волны во всех твердых средах почти в два раза превышает скорость поперечной.

Чувствительность у приборов разная, зависит от конструктивных особенностей. Но по сути волны способны отражаться от дефектов, которые равны длине волны или превосходят ее по размеру. Ультразвуком можно определить мелкие дефекты сварных соединений: несплошности, раковины, включения шлака или нерастворимые соединения, крупные зерна, повышающие хрупкость металла.

Преимущества и недостатки ультразвуковой дефектоскопии

Сначала о достоинствах:

• Это неразрушающий контроль, исследуемую часть конструкции не нужно отделять, разрезать, везти в лабораторию.
• Ультразвуковыми дефектоскопами для контроля сварных соединений можно пользоваться в лабораторных и полевых условиях.
• Методы применяются для однородных и разнородных соединений.
• Для исследования шва не требуется много времени, результат получают на месте.
• Приборы безопасны для человека, не оказывают вредного воздействия.
• Достоверность результатов очень высокая, диагностируются многие виды дефектов.

Недостатки связаны с необходимостью подготовки специалистов, ограничениями. Ультразвук затухает в крупнозернистых металлах. Необходимо использовать преобразователи с определенным радиусом кривизны подошвы.

Виды УЗК сварочных швов

Стыки прозвучивают по различной методике:

• прямым лучом;
• однократно отраженным;
• двукратно отраженным;
• многократно отраженным.

Направление луча в ультразвуковом методе контроля сварных соединений подбирают по нормали, на которой дефекты особенно опасны.

Основные способы локации:

1. Эхо-импульсная УЗД. Прибор настроен на излучение и прием волны. Если аудиволна не зафиксирована датчиком, все в порядке, в шве дефекты не обнаружены. Если зафиксировано отражение, есть раздел сред.
2. Эхо-зеркальный метод предусматривает применение датчика, генерирующего волну, и улавливающего приемника. Приборы устанавливают под углом к оси шва. Приемник ловит отраженные волны. По результатам диагностируют трещины в сварном соединении.
3. Теневая диагностика подразумевает прохождение ультраволн по всей площади шва, приемник устанавливается за сварным соединением. Если звук отражается, возвращается к излучателю, приемник фиксирует теневой участок.
4. Зеркально-теневая дефектоскопия – сочетание зеркального и теневого исследования. Комплект датчиков регистрирует отраженные звуковые колебания. Чистая волна — шов сделан без нарушений. Наличие глухой зоны – признак несплошностей.
5. Дельта-метод основан на воздействии направленным лучом. Дефекты определяются по отражению ультразвука, изменению траектории. Для точных результатов требуется деликатная настройка диагностического оборудования.

На практике чаще используют первый и третий методы. Неразрушающий контроль с использованием ультразвука выявляет брак, провоцирующий разгерметизацию сварных изделий. Считается эффективным способом профилактики аварийных ситуаций.

Область и возможности применения методики УЗК

Проверка проводится на соединениях цветных металлов, чугуне, углеродистой и легированной стали. С помощью диагностики УЗК сварных швов выявляют:

• пористость, связанную с насыщением расплава атмосферными газами;
• включения ржавчины;
• непровары;
• участки с нарушением геометрии детали;
• трещины в зоне термовлияния;
• несплошности различной природы;
• инородные включения в расплаве;
• структурные расслоения;
• неоднородность наплавленного слоя;
• складки наплавочного материала;
• свищи (сквозные дефекты);
• провисание диффузионного слоя за пределами стыка.

УЗК-контролю сварных соединений подвергают различные конструкционные элементы:

• тавровые швы;
• трубные и фланцевые кольцевые соединения;
• стыки любой конфигурации, включая сложные формы;
• продольные и поперечные швы, подвергающиеся разнонаправленным нагрузкам или испытывающим высокое давление.

В инструкциях по ультразвуковому контролю сварных соединений указаны ограничения диагностики, связанные со способностью ультразвука рассеиваться при прохождении через металлическую решетку.

Геометрический диапазон контроля:

• толщина проверяемых заготовок: mах 0,5–0,8 м, min 8–10 мм;
• расстояние до контролируемого шва или углубление: mах 10 м; min 3 мм.

Методика применяется в строительной отрасли, автомобильной промышленности, на предприятиях, где есть сосуды высокого давления, котлы, технологические трубопроводы.

Устройство и принцип работы ультразвукового дефектоскопа

У всех приборов есть генератор, излучатель и приемник ультразвука, усилитель сигнала. Устройства различаются по типу генераторов. Чаще используются пьезоэлементы. Ультразвуковой датчик посылает сигналы импульсно, с паузами до пяти микросекунд. Длительность настраивают в зависимости от плотности металла, структурных особенностей изыскиваемых дефектов. По отражению делается качественная и количественная оценка: выявляется дефект, глубина его образования, размеры.

Излучатель находится в подвижном щупе, он двигается вдоль и поперек исследуемых швов.

Точность диагностики зависит от чувствительности приемника, улавливающего прошедшую или отраженную волну. На границе сред волна меняет направление, оператор должен это учитывать. Проще определяются теневые участки – места, где волна отражается. Звуковой сигнал преобразуется в электрический, картинка выводится на осциллограф. Отраженная волна показывает пик, постоянная – прямую линию.

Проверка сварных швов ультразвуком

Технология проверки регламентирована ГОСТ Р 55724-2013. Операторам-контролерам выдают удостоверения. Перед проверкой им проводят инструктаж по ТБ. Проверять приходится соединения, расположенные в труднодоступных местах. Прибор обязательно заземляется. Оценка результатов проводится по нескольким критериям. В журнал ультразвукового контроля качества заносятся следующие данные:

• протяженность контролируемого сварного шва;
• описание дефекта (ширина, высота, форма);
• диапазон пропускаемой волны.

Для диагностики проводится зачистка исследуемой области (валик плюс область термовлияния). Для лучшей проходимости ультразвука на поверхности создают маслянистую пленку. Прибор настраивают по стандарту. Поиск отраженного или пропускаемого сигнала проходит на максимальной амплитуде. В зависимости от важности соединения контроль проводится за один или два прохода.

Одним из направлений деятельности испытательной лаборатории ЗАО "ЛСЦ ПИИ МИКРО" является ультразвуковой контроль сварных соединений. Наши опытные специалисты проводят процедуру быстро и в соответствии с установленными требованиями.

Название услуги	Цена
Определение прочности бетона (раствора) в конструкциях методами неразрушающего контроля (упругий отскок; ударный импульс; ультразвуковой) по ГОСТ 22690-88; ГОСТ 17624-2012 (один участок).	650 руб.
Определение глубины распространения трещин в бетоне ультразвуковым методом (одно измерение).	500 руб.
Ультразвуковая дефектоскопия (контроль) (УЗК), визуальный и измерительный контроль (ВИК) качества сварных соединений (швов) металлоконструкций и трубопроводов по СНиП 3.03.01-87; ГОСТ Р 55724-2013 (1 метр УЗК и 10 метров ВИК длины контролируемого участка).	от 2 до 5 м- 7500 руб.
	от 5 до 10 м- 5000 руб.
	от 10 до 20 м- 3500 руб.
	от 20 до 40 м- 2500 руб.
	от 40 до 60 м-.1500 руб.
	от 60 до 100 м-1000 руб.
	от 100м и выше-500 руб.
Ультразвуковой и визуальный контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений арматуры по ГОСТ 23858-79 (один стык).	от 10 до 30 шт- 1500 руб.
	от 30 до 60 шт-1000 руб.
	от 60 до 100 шт-500 руб.
	от 100 и выше-300 руб.
Ультразвуковой метод определения толщины стенок металлоконструкций и трубопроводов при одностороннем доступе с учетом коррозии металла по ГОСТ Р 55724-2013 (одно измерение).	700 руб.

Рассчитать стоимость работ

Особенности и суть используемой методики

Ультразвуковой контроль позволяет выявить поверхностные и скрытые дефекты сварных швов

Ультразвуковой контроль сварных соединений (дефектоскопия, УЗК) является популярным методом неразрушающего контроля. Он является обязательным.

Ультразвуковой контроль представляет собой экспертизу, которая способна в кратчайшие сроки выявить:

• износ изделий,
• поверхностные или внутренние дефекты металлов и сплавов,
• качество изделия или отдельного сварного шва.

Суть методики заключается в обработке объекта ультразвуком. При контроле сварных соединений колебания последовательно излучаются в изделие. После этого они воспринимаются в качестве отраженной волны специальным оборудованием (дефектоскопом).

Полученные результаты анализируются.

В результате специалист может:

1. Детализировать размеры дефекта.
2. Определить вид повреждения, классифицируя его как протяженный или точечный.
3. Установить форму дефекта (объемный или плоскостной).
4. Выяснить глубину залегания деформации и решить другие задачи.

Ключевые параметры изъяна определяются в ходе ультразвуковой методики по времени распространения ультразвука внутри материала, из которого изготовлено изделие.

Традиционно ультразвуковой контроль сварных соединений проводится в диапазоне от 0,5 до 10 МГц. Специалисты могут выявить большое количество различных дефектов в изделиях из металла и целых строительных конструкциях. В некоторых случаях ультразвуковой контроль сварных швов выполняется импульсами с частотой до 20 МГц. При использовании данной методики можно обнаружить даже самые незначительные изъяны.

Низкочастотный контроль проводится для проверки объектов, обладающих значительной толщиной (отливка, поковка и др.), а также для оценки металлов с крупнозернистой структурой (медь, аустенитная сталь, чугун) и плохим проведением ультразвуковых импульсов.

С помощью проведения ультразвуковой экспертизы можно с легкостью определить такие дефекты сварного соединения, как:

• трещины в зоне рядом со швом,
• поры,
• непровар,
• расслоения металла,
• некачественность шва,
• свищи,
• коррозия,
• участки с искажением размера и несоответствием химического состава,
• провисание металла в нижней зоне шва.

Исследование сварного соединения можно проводить в таких металлах, как:

• медь,
• легированные и аустенитные стали,
• чугун и др.

Проверкам подвергаются следующие разновидности швов:

• плоские,
• продольные,
• кольцевые.

Также оцениваются:

• тавровые соединения,
• сварные стыки,
• сварные трубы.

Геометрические рамки УЗД

1. Максимальная глубина залегания сварного соединения: 10 метров.
2. Минимальная глубина сварных швов: 3-4 мм.
3. Минимальная толщина шва: 8-10 мм (зависит от прибора).
4. Максимальная толщина металла: 500-800 мм.

Основные методы УЗК

1. Теневой метод. Данная методика заключается в контроле уменьшения амплитуды колебаний отраженного и прошедшего импульсов.
2. Зеркально-теневой метод. При таком способе дефекты швов обнаруживаются по коэффициенту затухания отраженного ультразвукового колебания.
3. Эхо-зеркальный метод. Данный способ, который также называют “Тандем”, заключается в использовании двух ультразвуковых аппаратов. Они работают одновременно и устанавливаются с одной стороны объекта. Сгенерированные колебания отражаются на приемник
4. Дельта-метод. Основывается на контроле ультразвуковой энергии, которая отражается от дефекта.
5. Эхо-метод. Данная методика основана на регистрации ультразвукового сигнала, который отражается от дефекта.

Отметим, что существуют и другие методики проведения экспертизы. Но именно вышеперечисленные являются самыми популярными. Они зарекомендовали себя благодаря простоте реализации и высокой эффективности.

Достоинства и недостатки УЗК

Ультразвуковая методика отличается множеством достоинств.

В их числе:

1. Абсолютная безопасность для персонала. Ультразвуковые волны в отличие от рентгеновского излучения не наносят вреда человеку, который занимается контролем.
2. Возможности использования методики на действующих объектах. При этом их не нужно выводить из эксплуатации даже на короткий срок.
3. Мобильность. Современные УЗ-дефектоскопы являются портативными. Их можно использовать там, где необходимо. Приборы не занимают много места и отличаются относительно небольшим весом.
4. Отсутствие риска повреждения исследуемого объекта. Изделия не разрушаются в ходе контроля.
5. Невысокая стоимость. Ультразвуковой контроль доступен для многих организаций. Благодаря этому методика приобретает все большую популярность.
6. Высокая точность и скорость проведения экспертизы сварных швов. На время исследования не нужно останавливать производство. Экспертиза может проводиться очень быстро. При этом ее результаты вы получите тут же.

К сожалению, метод не лишен недостатков.

К ним относят:

1. Невозможность получения точных размеров дефектов. Одинаковые по размеру и форме изъяны, заполненные шлаком и воздухом, способны отражать импульсы по разному. Из-за этого при контроле могут возникать ошибки.
2. Отсутствие возможности оценить все изъяны. Ультразвуковой контроль выявляет не 100% дефектов.
3. Сложность анализа некрупных деталей небольшой толщины. Также усложняется процедура контроля швов на объектах сложной формы с криволинейной геометрией.
4. Необходимость в подготовке металлических поверхностей. Перед контролем необходимо очищать изделия от ржавчины, окалины и иных загрязнений.
5. Затрудненность исследования металлов с высокой зернистостью. Это связано с тем, что они способны "глушить" ультразвук.
6. Необходимость в покрытии контролируемого участка специальным контактным составом. Обычно используются глицерин, машинное масло или особый гель. Данные составы обеспечивают оптимальный акустический контакт.

Несмотря на имеющиеся недостатки методика контроля является наиболее надежной. Она позволяет выявить многочисленные дефекты. Безусловно, операцию должны проводить специалисты. Только они способны грамотно истолковать результаты экспертизы и предоставить их вам.

Как проводится УЗК?

Ультразвуковой дефектоскоп позволяет детализировать размеры дефекта сварного соединения

1. Удаление краски и ржавчины со сварочных швов. Операция проводится с обеих сторон на расстоянии 50-70 мм от соединения.
2. Обработка поверхности металла около шва и самого шва специальным составом (маслом, глицерином и др.). Данная процедура позволяет существенно повысить точность результата дефектоскопии.
3. Настройка прибора. Данная операция проводится по определенному стандарту. Он определяется в соответствии с конкретной задачей ультразвуковой дефектоскопии.
4. Перемещение искателя вдоль шва (зигзагообразно).
5. Максимальное разворачивание искателя при появлении устойчивого сигнала на экране прибора.
6. Фиксация обнаруженных дефектов и их координат.
7. Занесение данных проверки в специальную таблицу. По ней в дальнейшем вы сможете быстро обнаружить дефект и устранить его.

Важно! В России особенности экспертизы зафиксированы в ГОСТ Р 55724-2013. В данном государственном стандарте в полном объеме рассмотрены методики исследования различных типов швов, выполненных с использованием многочисленных способов сварки. Также в стандарте описаны стандартные образцы (эталоны), которые применяются для профессиональной настройки дефектоскопа.

Также различными нормативными документами устанавливаются и объемы экспертизы, а также используемые нормы оценки швов. В организациях, которые производят особо ответственные изделия, могут применяться собственные методические материалы. Они проверяются Ростехнадзором и иными контролирующими органами.

Основа безопасной эксплуатации

Дефектоскопия сварных соединений должна выполняться своевременно. Только в этом случае вы сможете предотвратить возникновение аварийных ситуаций.

К сожалению, многие вспоминают о необходимости использования УЗК только на финальной стадии производства. Однако это недопустимо.

Оценка сварных швов должна проводиться не перед пуском трубопровода или сдачей строительного объекта, а сразу же после подготовки конструкций и их отдельных элементов. Только в этом случае можно гарантировать правильную эксплуатацию объекта.

Не стоит рисковать и полностью отказываться от экспертизы сварных швов. Безответственный подход может стать причиной роста аварийности и даже возникновения настоящей техногенной катастрофы.

Также не следует доверять экспертизу неспециалистам. Они способны допустить ошибки, пропустить серьезный дефект. При этом компании-"однодневки" часто не несут никакой ответственности за проделанную работу.

Обратитесь к специалистам испытательной лаборатории "МИКРО"! Они являются настоящими профессионалами в ультразвуковом контроле. Все операции проводятся опытными мастерами в соответствии с установленными стандартами и требованиями.

Исследования в компании «Микро»: основные преимущества

1. Внушительный опыт специалистов. Мы регулярно проводим оценку качества различных строительных конструкций и соединений. Специалистами оцениваются важнейшие параметры металлов.
2. Доступность услуг. Мы не завышаем стоимость контроля. Благодаря этому к нам могут обращаться представители различных организаций, а также индивидуальные предприниматели.
3. Соответствие работ установленным требованиям и наличие необходимых свидетельств и лицензий. Мы выполняем все проверки с соблюдением норм и правил. Это позволяет гарантировать предоставление не только объективных, но и абсолютно легальных результатов. Полученный вами результат экспертизы может быть предоставлен в различные контролирующие организации.
4. Высокая скорость решения задач. Любые проверки металлических соединений проводятся в кратчайшие сроки. Уточнить время выполнения процедуры вы можете еще до ее начала.
5. Предоставление профессиональной поддержки на любых этапах работ. Интересует стоимость работ? Хотите уточнить особенности проведения экспертизы? Наши специалисты ответят на все вопросы.

Обращайтесь! Быстро, грамотно и по выгодной стоимости мы проведем оценку металлических соединений. Это позволит вам обрести уверенность в высоком качестве выполненных работ и снизить многочисленные риски.

В зависимости от длины сварных швов скидки до 50%!!! ЗВОНИТЕ!!!

Метод ультразвуковой дефектоскопии металлов и других материалов впервые был разработан и практически осуществлен в Советском Союзе в 1928-1930 гг. проф. С. Я. Соколовым.

Свойства ультразвуковых волн .

Ультразвуковые волны представляют собой упругие колебания материальной среды, частота которых лежит за пределами слышимости в диапазоне от 20 кгц (волны низкой частоты) до 500 Мгц (волны высокой частоты).

Ультразвуковые колебания бывают продольные и поперечные. Если частицы среды перемещаются параллельно направлению распространения волны, то такая волна является продольной, если перпендикулярно-поперечной. Для отыскания дефектов в сварных швах используют в основном поперечные волны, направленные под углом к поверхности свариваемых деталей.

Ультразвуковые волны способны проникать в материальные среды на большую глубину, преломляясь и отражаясь при попадании на границу двух материалов с различной звуковой проницаемостью. Именно эта способность ультразвуковых волн используется в ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений.

Ультразвуковые колебания могут распространяться в самых различных средах - воздухе, газах, дереве, металле, жидкостях.

Скорость распространения ультразвуковых волн C определяют по формуле:

где f - частота колебаний, гц;
λ - длина волны, см.

Для выявления мелких дефектов в сварных швах следует пользоваться коротковолновыми ультразвуковыми колебаниями, так как волна, длина которой больше размера дефекта, может не выявить его.

Получение ультразвуковых волн .

Ультразвуковые волны получают механическим, термическим, магнитострикционным (Магнитострикция - изменение размеров тела при намагничивании) и пьезоэлектрическим (Приставка «пьезо» означает «давить») способами.

Наиболее распространенным является последний способ, основанный на пьезоэлектрическом эффекте некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли, титаната бария): если противоположные грани пластинки, вырезанной из кристалла, заряжать разноименным электричеством с частотой выше 20 000 гц, то в такт изменениям знаков зарядов пластинка будет вибрировать, передавая механические колебания в окружающую среду в виде ультразвуковой волны. Таким образом электрические колебания преобразовываются в механические.

В различных системах ультразвуковых дефектоскопов применяют генераторы высокой частоты, задающие на пьезоэлектрические пластинки электрические колебания от сотен тысяч до нескольких миллионов герц.

Пьезоэлектрические пластинки могут служить не только излучателями, но и приемниками ультразвука. В этом случае под действием ультразвуковых волн на гранях кристаллов-приемников возникают электрические заряды малой величины, которые регистрируются специальными усилительными устройствами.

Методы выявления дефектов ультразвуком .

Существуют в основном два метода ультразвуковой дефектоскопии: теневой и эхо-импульсный (метод отраженных колебаний.)

Рис. 1. Схемы проведения ультразвуковой дефектоскопии: а - теневым; б - эхо импульсным методом; 1 - щуп-излучатель; 2 - исследуемая деталь; 3 - щуп приемник; 4 - дефект .

При теневом методе (рис. 1, а) ультразвуковые волны, идущие через сварной шов от источника ультразвуковых колебаний (щупа-излучателя), при встрече с дефектом не проникают через него, так как граница дефекта является границей двух разнородных сред (металл - шлак или металл - газ). За дефектом образуется область так называемой «звуковой тени». Интенсивность ультразвуковых колебаний, принятых щупом-приемником, резко падает, а изменение величины импульсов на экране электронно-лучевой трубки дефектоскопа указывает на наличие дефектов. Этот метод имеет ограниченное применение, так как необходим двусторонний доступ к шву, а в ряде случаев требуется снимать усиление шва.

При эхо-импульсном методе щуп-излучатель посылает через импульсы ультразвуковых волн, которые при встрече с дефектом отражаются от него и улавливаются щупом-приемником. Эти импульсы фиксируются на экране электроннолучевой трубки дефектоскопа в виде пиков, свидетельствующих о наличии дефекта. Измеряя время от момента посылки импульса до приема обратного сигнала, можно определить и глубину залегания дефектов. Основное достоинство этого метода состоит в том, что можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления или предварительной обработки шва . Этот метод получил наибольшее применение при ультразвуковой дефектоскопии сварных швов.

Импульсные ультразвуковые дефектоскопы .

Осуществляется при помощи ультразвуковых дефектоскопов, которыми можно выявлять трещины» непровары, газовые и шлаковые включения в стыковых, угловых, тавровых и нахлесточных соединениях, выполненных дуговой, газовой и контактной сваркой. Контролировать можно как сварку сталей, так и сварку цветных металлов и их сплавов.

Рис. 2. Конструктивная схема призматического щупа: 1 - кольцо изоляционное; 2 - асбестовая прокладка; 3 - накладка контактная; 4 - втулка изоляционная; 5 - втулка; 6 - пластинка из титаната бария; 7 - корпус;8 - призма из плексигласа .

Электрическая схема дефектоскопов, состоящая из отдельных электронных блоков, смонтирована в металлическом кожухе, на передней панели которого находится экран электроннолучевой трубки и расположены рукоятки управления. Дефектоскопы укомплектованы призматическими щупами-искателями (рис. 2) с углами ввода ультразвукового луча 30, 40 и 50° (0,53; 0,7 и 0,88 рад). Придаются также и прямые щупы, при помощи которых ультразвуковые колебания вводятся перпендикулярно поверхности контролируемого изделия. Комплект щупов позволяет выбирать для каждого конкретного случая необходимую схему прозвучивания. Во всех щупах в качестве пьезоэлектрического преобразователя используются пластинки титаната бария.

В зависимости от количества щупов и схемы их включения ультразвуковые дефектоскопы могут быть двухщуповыми, в которых один щуп является излучателем, а другой приемником, или однощуповыми, где функция ввода и приема ультразвуковых колебаний выполняются одним щупом. Это возможно потому, что прием отраженного сигнала происходит во время пауз между импульсами, когда никаких других сигналов, кроме отраженных, на пьезоэлектрическую пластинку не поступает.

Рис. 3. Блок-схема импульсного ультразвукового дефектоскопа УЗД-7Н: 1 - задающий генератор; 2 - генератор импульсов; 3 - пьезоэлектрический щуп; 4 - генератор развертки; 5 - приемный усилитель; 6 - электроннолучевая трубка; 7 - контролируемое изделие .

В качестве индикаторов дефектов применяются электроннолучевые трубки. Ряд дефектоскопов оснащен также световым (электрической лампочкой на искательной головке щупа) и звуковым (динамиком и телефонными наушниками) индикаторами.

Типовая блок-схема импульсного ультразвукового дефектоскопа, работающего по однощуповой схеме, приведена на рис. 3.

Задающий генератор, питаемый переменным током, вырабатывает электрические колебания, передаваемые на генератор импульсов и пьезоэлектрический щуп. В последнем высокочастотные электрические колебания преобразуются в механические колебания ультразвуковой частоты и посылаются в контролируемое изделие. В интервалах между отдельными посылами высокочастотных импульсов пьезоэлектрический щуп при помощи электронного коммутатора подключается к приемному усилителю, который усиливает полученные от щупа отраженные колебания и направляет их на экран электроннолучевой трубки. Таким образом, пьезоэлектрический щуп попеременно работает как излучатель и приемник ультразвуковых волн.

Генератор развертки обеспечивает развертку электронного луча трубки, который прочерчивает на экране электроннолучевой трубки светящуюся линию с пиком начального импульса.

При отсутствии дефекта в контролируемом изделии импульс дойдет до нижней поверхности изделия, отразится от нее и возвратится в пьезоэлектрический щуп. В нем механические колебания ультразвуковой частоты снова преобразуются в высокочастотные электрические колебания, усиливаются в приемном усилителе и подаются на отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. При этом на экране возникает второй пик донного импульса (как бы отраженного от дна изделия).

Если на пути прохождения ультразвука встретится дефект, то часть волн отразится от него раньше, чем донный сигнал достигнет пьезоэлектрического щупа. Эта часть волн усиливается приемным усилителем, подается на электроннолучевую трубку и на ее экране между начальным и донным импульсами возникнет пик импульса от дефекта.

Благодаря синхронной работе генератора развертки луча, генератора импульсов и других устройств дефектоскопа взаимное расположение импульсов на экране электроннолучевой трубки характеризует глубину расположения дефекта. Расположив на экране трубки масштабные метки времени, можно сравнительно точно определить глубину залегания дефекта.

Методика ультразвукового контроля .

Перед началом ультразвукового контроля зачищают поверхность сварного соединения на расстоянии 50-80 мм с каждой стороны шва, удаляя брызги металла, остатки шлака и окалину. Зачистку выполняют ручной шлифовальной машинкой, а при необходимости еще и напильником или наждачной шкуркой.

Рис. 4. Схема проведения ультразвукового контроля: а - перемещение призматического щупа по поверхности изделия; б - контроль прямым лучом; в - контроль отраженным лучом .

Чтобы обеспечить акустический контакт между щупом-искателем и изделием, зачищенную поверхность металла непосредственно перед контролем тщательно протирают и наносят на нее слой контактной смазки. В качестве смазки применяют автол марок 6, 10, 18, компрессорное, трансформаторное или машинное масло.

Рис. 5. Держатели призматических щупов: а - для контроля стыковых швов отраженным лучом; б - для контроля стыковых швов прямым лучом; в - для контроля угловых швов .

Затем проверяют правильность показаний дефектоскопа на эталонах сварных швов с заранее определенными дефектами.

Ультразвуковой контроль стыковых соединений проводят путем поочередной установки щупа по обеим сторонам проверяемого шва.

В процессе контроля щуп-искатель плавно перемещают вдоль обеих сторон шва по зигзагообразной линии (рис. 4, а), систематически поворачивая его на 5-10° в обе стороны для выявления различно расположенных дефектов.

Прозвучивание производят как прямым (рис. 4, б), так и отраженным (рис. 4, в) лучом. Стыковые соединения при толщине металла более 20 мм обычно проверяют прямым лучом. При толщине металла менее 20 мм усиление шва не дает возможности установить щуп так, чтобы ультразвуковой луч проходил через корень шва. В этих случаях осуществляют однократно или двукратно отраженными лучами. При толщине металла менее 8 мм его прозвучивают многократно отраженным лучом.

Рис. 6. Схема определения размеров дефекта в стыковом шве: а - протяженности l; б - высоты h .

Пределы перемещения щупа поперек шва зависят от угла ввода луча и способа прозвучивания и определяются по номограммам, прилагаемым к инструкции на эксплуатацию дефектоскопа. Чтобы обеспечить перемещение щупов в заданных пределах, их устанавливают в специальный держатель (рис. 5).

При обнаружении дефекта в сварном шве на экране дефектоскопа появляется импульс. Условную протяженность его измеряют длиной зоны перемещения щупаискателя вдоль шва, в пределах которой наблюдается появление и исчезнование импульса (рис. 6, а). Условную высоту дефекта определяют как разность глубин, измеренных в крайних положениях щупаискателя, в которых появляется и исчезает импульс при перемещении щупа перпендикулярно оси шва (рис. 6, б). Условную высоту дефектов, имеющих большую протяженность, измеряют в месте, где импульс от дефекта имеет наибольшую амплитуду.

Рис. 7. Конструктивная схема жидкостного глубиномера: 1 - генератор дефектоскопа; 2 - цилиндр; 3 - компенсирующий объем; 4 - глубиномер; 5 - механизм перемещения поршня; 6 - жидкость; 7 - поршень; 8 - пьезоэлектрическая пластинка .

Глубину залегания дефекта определяют при помощи глубиномеров. Жидкостной глубиномер (рис. 7) состоит из пьезоэлектрической пластинки, которая возбуждается от генератора дефектоскопа одновременно с основной излучающей пьезоэлектрической пластинкой щупаискателя. Эта пластинка помещена в цилиндр с компенсирующим объемом. Цилиндр наполнен жидкостью и имеет поршень, связанный со шкалой глубиномера. При прозвучивании сварного шва на экране электроннолучевой трубки вместе с начальным и донным сигналом появляется так называемый служебный импульс, отраженный от поршня цилиндра глубиномера. Положение его на экране трубки дефектоскопа определяется положением поршня в цилиндре. Передвигая поршень, совмещают служебный импульс с импульсом, отраженным от дефекта, и по шкале глубиномера определяют глубину залегания дефекта. При совмещении поршня с донным импульсом можно определить толщину металла. Подобные глубиномеры могут быть присоединены к любому ультразвуковому импульсному дефектоскопу.

Повышения скорости контроля можно достичь применением несложных устройств (рис. 8), позволяющих осуществлять перемещение дефектоскопа вдоль шва и возвратно-поступательное движение щупа. Щуп-искатель устанавливается на тележке устройства и соединяется с ультразвуковым дефектоскопом. На этой же тележке находится механизм передвижения, состоящий из электродвигателя мощностью 12 вт, червячных пар и кривошипного механизма.

Рис. 8. Схема автоматизированного контроля стыков трубопроводов с помощью специального приспособления: 1 - контрольный механизм; 2 - труба; 3 - роликовая цепь; 4 - коробка со щупом; 5 - ультразвуковой дефектоскоп .

Значительно увеличивается надежность и скорость контроля при использовании автоматического ультразвукового дефектоскопа ДАУЗ-169, позволяющего контролировать сварные соединения при толщине листов от 6 до 16 мм. Он представляет собой датчик, установленный на автоматически передвигающейся каретке, соединенной гибким кабелем со шкафом с электронными блоками.

Дефекты регистрируются записью на диаграммной ленте и краскоотметчиком на контролируемом шве, работа которого дублируется световой сигнализацией. Скорость контроля составляет 1 м/мин. Применение его значительно увеличивает надежность и производительность процесса контроля сварных швов.

Оформление результатов контроля .

Результаты ультразвуковой дефектоскопии согласно ГОСТ 14782-69 фиксируют в журнале или в заключении, обязательно указывая:

а) тип сварного соединения; индексы, присвоенные данному изделию и сварному соединению; длину проконтролированного участка шва;

б) технические условия, по которым выполнялась дефектоскопия;

в) тип дефектоскопа;

г) частоту ультразвуковых колебаний;

д) угол ввода луча в контролируемый металл или тип искателя, условную или предельную чувствительность;

е) участки шва, которые не подвергались дефектоскопии;

ж) результаты дефектоскопии;

з) дату дефектоскопии;

и) фамилию оператора.

При сокращенном описании результатов дефектоскопии каждую группу дефектов указывают отдельно.

Характеристика протяженности дефекта обозначается одной из букв А, Б, В. Цифрами обозначают: количество дефектов в шт.; условную протяженность дефекта в мм; наибольшую глубину залегания дефекта в мм; наибольшую условную высоту дефекта в мм.

Буква А указывает, что протяженность дефекта не превышает допускаемую техническими условиями. Буква Б используется для характеристики дефекта большей протяженности, чем типа А. Буквой В обозначают группу дефектов, отстоящих друг от друга на расстоянии не более величины условной протяженности для дефектов типа А.

Ниже приводится пример сокращенной записи результатов дефектоскопии в журнале или в заключении.

На участке шва сварного соединения С15 (ГОСТ 5264-69), обозначенном индексом МН-2, длиной 800 мм обнаружены: два дефекта типа А на глубине 12 мм, один дефект типа Б условной протяженностью 16 мм на глубине 14-22 мм, условной высотой 6 мм и один дефект типа В условной протяженностью 25 мм на глубине 5-8 мм.

Сокращенная запись результатов испытания выглядит так:

С15, МН-2, 800; А-2-12; Б-1-16-22-6; В-1-25-8.

Техника безопасности при ультразвуковом контроле .

К работе с ультразвуковыми дефектоскопами допускают лиц, прошедших инструктаж по правилам техники безопасности и имеющих соответствующее удостоверение. Перед проведением контроля на большой высоте, в труднодоступных местах или внутри металлоконструкций оператор проходит дополнительный инструктаж, а его работу контролирует служба техники безопасности.

Ультразвуковой дефектоскоп при работе заземляют медным проводом сечением не менее 2,5 мм 2 . Работать с незаземленным дефектоскопом категорически запрещается. При отсутствии на рабочем месте розетки подключать и отключать дефектоскоп может только дежурный электрик.

Запрещается проводить ультразвуковой контроль сварных соединений вблизи сварочных работ при отсутствии защиты от лучей электрической дуги.

Одним из направлений деятельности испытательной лаборатории ЗАО "ЛСЦ ПИИ МИКРО" является ультразвуковой контроль сварных соединений. Наши опытные специалисты проводят процедуру быстро и в соответствии с установленными требованиями.

Название услуги	Цена
Определение прочности бетона (раствора) в конструкциях методами неразрушающего контроля (упругий отскок; ударный импульс; ультразвуковой) по ГОСТ 22690-88; ГОСТ 17624-2012 (один участок).	650 руб.
Определение глубины распространения трещин в бетоне ультразвуковым методом (одно измерение).	500 руб.
Ультразвуковая дефектоскопия (контроль) (УЗК), визуальный и измерительный контроль (ВИК) качества сварных соединений (швов) металлоконструкций и трубопроводов по СНиП 3.03.01-87; ГОСТ Р 55724-2013 (1 метр УЗК и 10 метров ВИК длины контролируемого участка).	от 2 до 5 м- 7500 руб.
	от 5 до 10 м- 5000 руб.
	от 10 до 20 м- 3500 руб.
	от 20 до 40 м- 2500 руб.
	от 40 до 60 м-.1500 руб.
	от 60 до 100 м-1000 руб.
	от 100м и выше-500 руб.
Ультразвуковой и визуальный контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений арматуры по ГОСТ 23858-79 (один стык).	от 10 до 30 шт- 1500 руб.
	от 30 до 60 шт-1000 руб.
	от 60 до 100 шт-500 руб.
	от 100 и выше-300 руб.
Ультразвуковой метод определения толщины стенок металлоконструкций и трубопроводов при одностороннем доступе с учетом коррозии металла по ГОСТ Р 55724-2013 (одно измерение).	700 руб.

Рассчитать стоимость работ

Особенности и суть используемой методики

Ультразвуковой контроль позволяет выявить поверхностные и скрытые дефекты сварных швов

Ультразвуковой контроль сварных соединений (дефектоскопия, УЗК) является популярным методом неразрушающего контроля. Он является обязательным.

Ультразвуковой контроль представляет собой экспертизу, которая способна в кратчайшие сроки выявить:

• износ изделий,
• поверхностные или внутренние дефекты металлов и сплавов,
• качество изделия или отдельного сварного шва.

Суть методики заключается в обработке объекта ультразвуком. При контроле сварных соединений колебания последовательно излучаются в изделие. После этого они воспринимаются в качестве отраженной волны специальным оборудованием (дефектоскопом).

Полученные результаты анализируются.

В результате специалист может:

1. Детализировать размеры дефекта.
2. Определить вид повреждения, классифицируя его как протяженный или точечный.
3. Установить форму дефекта (объемный или плоскостной).
4. Выяснить глубину залегания деформации и решить другие задачи.

Ключевые параметры изъяна определяются в ходе ультразвуковой методики по времени распространения ультразвука внутри материала, из которого изготовлено изделие.

Традиционно ультразвуковой контроль сварных соединений проводится в диапазоне от 0,5 до 10 МГц. Специалисты могут выявить большое количество различных дефектов в изделиях из металла и целых строительных конструкциях. В некоторых случаях ультразвуковой контроль сварных швов выполняется импульсами с частотой до 20 МГц. При использовании данной методики можно обнаружить даже самые незначительные изъяны.

Низкочастотный контроль проводится для проверки объектов, обладающих значительной толщиной (отливка, поковка и др.), а также для оценки металлов с крупнозернистой структурой (медь, аустенитная сталь, чугун) и плохим проведением ультразвуковых импульсов.

С помощью проведения ультразвуковой экспертизы можно с легкостью определить такие дефекты сварного соединения, как:

• трещины в зоне рядом со швом,
• поры,
• непровар,
• расслоения металла,
• некачественность шва,
• свищи,
• коррозия,
• участки с искажением размера и несоответствием химического состава,
• провисание металла в нижней зоне шва.

Исследование сварного соединения можно проводить в таких металлах, как:

• медь,
• легированные и аустенитные стали,
• чугун и др.

Проверкам подвергаются следующие разновидности швов:

• плоские,
• продольные,
• кольцевые.

Также оцениваются:

• тавровые соединения,
• сварные стыки,
• сварные трубы.

Геометрические рамки УЗД

1. Максимальная глубина залегания сварного соединения: 10 метров.
2. Минимальная глубина сварных швов: 3-4 мм.
3. Минимальная толщина шва: 8-10 мм (зависит от прибора).
4. Максимальная толщина металла: 500-800 мм.

Основные методы УЗК

1. Теневой метод. Данная методика заключается в контроле уменьшения амплитуды колебаний отраженного и прошедшего импульсов.
2. Зеркально-теневой метод. При таком способе дефекты швов обнаруживаются по коэффициенту затухания отраженного ультразвукового колебания.
3. Эхо-зеркальный метод. Данный способ, который также называют “Тандем”, заключается в использовании двух ультразвуковых аппаратов. Они работают одновременно и устанавливаются с одной стороны объекта. Сгенерированные колебания отражаются на приемник
4. Дельта-метод. Основывается на контроле ультразвуковой энергии, которая отражается от дефекта.
5. Эхо-метод. Данная методика основана на регистрации ультразвукового сигнала, который отражается от дефекта.

Отметим, что существуют и другие методики проведения экспертизы. Но именно вышеперечисленные являются самыми популярными. Они зарекомендовали себя благодаря простоте реализации и высокой эффективности.

Достоинства и недостатки УЗК

Ультразвуковая методика отличается множеством достоинств.

В их числе:

1. Абсолютная безопасность для персонала. Ультразвуковые волны в отличие от рентгеновского излучения не наносят вреда человеку, который занимается контролем.
2. Возможности использования методики на действующих объектах. При этом их не нужно выводить из эксплуатации даже на короткий срок.
3. Мобильность. Современные УЗ-дефектоскопы являются портативными. Их можно использовать там, где необходимо. Приборы не занимают много места и отличаются относительно небольшим весом.
4. Отсутствие риска повреждения исследуемого объекта. Изделия не разрушаются в ходе контроля.
5. Невысокая стоимость. Ультразвуковой контроль доступен для многих организаций. Благодаря этому методика приобретает все большую популярность.
6. Высокая точность и скорость проведения экспертизы сварных швов. На время исследования не нужно останавливать производство. Экспертиза может проводиться очень быстро. При этом ее результаты вы получите тут же.

К сожалению, метод не лишен недостатков.

К ним относят:

1. Невозможность получения точных размеров дефектов. Одинаковые по размеру и форме изъяны, заполненные шлаком и воздухом, способны отражать импульсы по разному. Из-за этого при контроле могут возникать ошибки.
2. Отсутствие возможности оценить все изъяны. Ультразвуковой контроль выявляет не 100% дефектов.
3. Сложность анализа некрупных деталей небольшой толщины. Также усложняется процедура контроля швов на объектах сложной формы с криволинейной геометрией.
4. Необходимость в подготовке металлических поверхностей. Перед контролем необходимо очищать изделия от ржавчины, окалины и иных загрязнений.
5. Затрудненность исследования металлов с высокой зернистостью. Это связано с тем, что они способны "глушить" ультразвук.
6. Необходимость в покрытии контролируемого участка специальным контактным составом. Обычно используются глицерин, машинное масло или особый гель. Данные составы обеспечивают оптимальный акустический контакт.

Несмотря на имеющиеся недостатки методика контроля является наиболее надежной. Она позволяет выявить многочисленные дефекты. Безусловно, операцию должны проводить специалисты. Только они способны грамотно истолковать результаты экспертизы и предоставить их вам.

Как проводится УЗК?

Ультразвуковой дефектоскоп позволяет детализировать размеры дефекта сварного соединения

1. Удаление краски и ржавчины со сварочных швов. Операция проводится с обеих сторон на расстоянии 50-70 мм от соединения.
2. Обработка поверхности металла около шва и самого шва специальным составом (маслом, глицерином и др.). Данная процедура позволяет существенно повысить точность результата дефектоскопии.
3. Настройка прибора. Данная операция проводится по определенному стандарту. Он определяется в соответствии с конкретной задачей ультразвуковой дефектоскопии.
4. Перемещение искателя вдоль шва (зигзагообразно).
5. Максимальное разворачивание искателя при появлении устойчивого сигнала на экране прибора.
6. Фиксация обнаруженных дефектов и их координат.
7. Занесение данных проверки в специальную таблицу. По ней в дальнейшем вы сможете быстро обнаружить дефект и устранить его.

Важно! В России особенности экспертизы зафиксированы в ГОСТ Р 55724-2013. В данном государственном стандарте в полном объеме рассмотрены методики исследования различных типов швов, выполненных с использованием многочисленных способов сварки. Также в стандарте описаны стандартные образцы (эталоны), которые применяются для профессиональной настройки дефектоскопа.

Также различными нормативными документами устанавливаются и объемы экспертизы, а также используемые нормы оценки швов. В организациях, которые производят особо ответственные изделия, могут применяться собственные методические материалы. Они проверяются Ростехнадзором и иными контролирующими органами.

Основа безопасной эксплуатации

Дефектоскопия сварных соединений должна выполняться своевременно. Только в этом случае вы сможете предотвратить возникновение аварийных ситуаций.

К сожалению, многие вспоминают о необходимости использования УЗК только на финальной стадии производства. Однако это недопустимо.

Оценка сварных швов должна проводиться не перед пуском трубопровода или сдачей строительного объекта, а сразу же после подготовки конструкций и их отдельных элементов. Только в этом случае можно гарантировать правильную эксплуатацию объекта.

Не стоит рисковать и полностью отказываться от экспертизы сварных швов. Безответственный подход может стать причиной роста аварийности и даже возникновения настоящей техногенной катастрофы.

Также не следует доверять экспертизу неспециалистам. Они способны допустить ошибки, пропустить серьезный дефект. При этом компании-"однодневки" часто не несут никакой ответственности за проделанную работу.

Обратитесь к специалистам испытательной лаборатории "МИКРО"! Они являются настоящими профессионалами в ультразвуковом контроле. Все операции проводятся опытными мастерами в соответствии с установленными стандартами и требованиями.

Исследования в компании «Микро»: основные преимущества

1. Внушительный опыт специалистов. Мы регулярно проводим оценку качества различных строительных конструкций и соединений. Специалистами оцениваются важнейшие параметры металлов.
2. Доступность услуг. Мы не завышаем стоимость контроля. Благодаря этому к нам могут обращаться представители различных организаций, а также индивидуальные предприниматели.
3. Соответствие работ установленным требованиям и наличие необходимых свидетельств и лицензий. Мы выполняем все проверки с соблюдением норм и правил. Это позволяет гарантировать предоставление не только объективных, но и абсолютно легальных результатов. Полученный вами результат экспертизы может быть предоставлен в различные контролирующие организации.
4. Высокая скорость решения задач. Любые проверки металлических соединений проводятся в кратчайшие сроки. Уточнить время выполнения процедуры вы можете еще до ее начала.
5. Предоставление профессиональной поддержки на любых этапах работ. Интересует стоимость работ? Хотите уточнить особенности проведения экспертизы? Наши специалисты ответят на все вопросы.

Обращайтесь! Быстро, грамотно и по выгодной стоимости мы проведем оценку металлических соединений. Это позволит вам обрести уверенность в высоком качестве выполненных работ и снизить многочисленные риски.

В зависимости от длины сварных швов скидки до 50%!!! ЗВОНИТЕ!!!

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»

Ультразвуковой контроль сварных соединений на примере стыкового сварного соединения

студентки гр. 10Ж

Фокина Е.А.

Проверил:

Доцент Лобова Г.Н.

Введение

Получение ультразвуковых волн

2.Методы ультразвукового контроля сварных соединений

1 Эхо - метод

2 Теневой метод

3 Зеркально - теневой метод

4 Эхо - зеркальный метод "Тандем"

5 Дельта-метод

Ультразвуковой контроль сварных соединений

1 УЗК стыковых соединений с толщиной шва 3,5..15 мм

2 УЗК стыковых соединений толщиной шва 16...40 мм

3 Контроль мест пересечений швов

Преимущества и недостатки УЗК по сравнению с другими методами

Заключение

Список литературы

Введение

В современном обществе трудно назвать такую область обработки металла, где не применялись бы сварные соединения. Это и кино- и радиоаппаратура, точное приборостроение, строительство каркасов зданий, морских судов, газопроводов, машиностроение. Сварные соединения прочны и надежны, что имеет большое значение в производстве различных сосудов, где хранятся и перевозятся жидкости и сжиженные газы, для котлов отопления и т.п.

Неразрушающий контроль любого технологического процесса, в том числе сварных соединений является неотъемлемой частью общего технологического процесса изготовления объектов ответственного назначения. Как известно, основной объем неразрушающего контроля приходится на сварные соединения, для которых применяют различные методы, в основном, радиографический, ультразвуковой, а также методы поверхностной дефектоскопии.

Цель: исследовать принцип действия ультразвукового контроля сварных соединений.

Актуальность работы состоит в том, что ультразвуковые методы контроля позволяют получить информацию о дефектах, расположенных на значительной глубине в различных материалах, изделиях и сварных соединениях. Ультразвуковой контроль не только повышает производительность труда, но и позволяет получить объективную картину качества изделия или сварного соединения, подобную рентгенограмме.

Исследовать сущность ультразвукового контроля

Рассмотреть ультразвуковые методы, используемые для контроля сварных соединений.

Рассмотреть ультразвуковой контроль на примере стыкового сварного соединения.

Выделить преимущества и недостатки ультразвукового контроля.

1. Получение ультразвуковых волн

Общепризнанным первооткрывателем ультразвуковой дефектоскопии является крупный российский ученый, профессор, член-корреспондент Академии наук Сергей Яковлевич Соколов. Исторически первыми для целей неразрушающего контроля были использованы упругие волны ультразвуковых частот (> 20 кГц).

Ультразвук (УЗ) - упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 - 20 кГц. Ультразвуковые волны получают такими методами, как: механическим, термическим, магнитострикционным (Магнитострикция - изменение размеров тела при намагничивании), а также пьезоэлектрическим (Приставка «пьезо» означает «давить») способами. Ультразвук получают с помощью аппаратов, основанных на использовании явлений магнитострикции (при низких частотах) или обратного пьезоэлектрического эффекта (при высоких). Магнитострикция заключается в изменении длины (удлинение и укорочение) ферромагнитного стержня, помещенного в высокочастотное магнитное поле, с частотой изменения направления поля.

Наиболее распространенным является последний способ, основанный на пьезоэлектрическом эффекте некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли, титаната бария), при котором происходит преобразование естественными или искусственными пьезокристаллам механических колебаний, так называемый прямой пьезоэфект, и электрических в механические - обратный пьезоэфект. Если противоположные грани пластинки, вырезанной из кристалла, заряжать разноименным электричеством с частотой выше 20 000 гц, то в такт изменениям знаков зарядов пластинка будет вибрировать, передавая механические колебания в окружающую среду в виде ультразвуковой волны. Таким образом, электрические колебания преобразовываются в механические.

В различных системах ультразвуковых дефектоскопов применяют генераторы высокой частоты, задающие на пьезоэлектрические пластинки электрические колебания от сотен тысяч до нескольких миллионов герц.

Пьезоэлектрические пластинки могут служить не только излучателями, но и приемниками ультразвука. В этом случае под действием ультразвуковых волн на гранях кристаллов-приемников возникают электрические заряды малой величины, которые регистрируются специальными усилительными устройствами.

Принцип ультразвукового метода контроля основан на том факте, что твердые материалы являются хорошими проводниками звуковых волн. Посредством чего, волны отражаются не только от граничных поверхностей, но и внутренних дефектов (трещины, различные включения и т.п.). Эффект взаимодействия звуковых волн с материалом усиливается по мере уменьшения длины их волн (и, соответственно, увеличения частоты колебаний).

f λ = c (1) , где

с - скорость звука [км/с];- частота ;

λ - длина волны [мм].

Это означает, что ультразвуковые волны могут наиболее эффективно использоваться в диапазоне частот от 0.5МГц до 25МГц. С более низкими частотами, эффект взаимодействия волн с внутренними дефектами снижается, и обнаружение дефектов в металлических структурах уже становится проблематичным (т.е. волны с большой длиной уже огибают дефекты). Два наиболее часто используемых метода контроля внутренней структуры материала: рентгенография и ультразвуковые исследования частично перекрывают области применения друг друга и частично расширяют их.

Ультразвуковая дефектоскопия - это неразрушающий контроль на наличие дефекта типа нарушения сплошности и однородности.

Если ограничить использование ультразвукового метода только обнаружением внутренних недостатков материала, то классификация задач оператора подразделяется на:

Обнаружение отражателей

Определение их расположения

Оценка размеров отражателей

Определение свойств отражателей (тип, ориентация ит.п.).

Вместо использования слова “отражатель”, специалисты часто используют термин “несплошность”. Данный термин определяется как «неправильность в структуре объекта контроля, предположительно являющаяся дефектом». В действительности, только после определения местоположения, анализа и оценки, можно определить, имеется ли недостаток, который влияет на работоспособность объекта контроля. Поэтому всегда используется термин "несплошность", пока нет уверенности, что выявленный отражатель, означает недопустимую неисправность, т.е. является «дефектом».

Таким образом, многие задачи контроля можно решать более экономичным и безопасным ультразвуковым методом, а в ряде специальных проблем, как прежде, использовать рентген. В случаях, где предъявляются наиболее высокие требования безопасности (атомные электростанции, космическая промышленность) используются оба метода.

2. Методы ультразвукового контроля сварных соединений

Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений - один из неразрушающих способов контроля сварных соединений, получивший широкое применение при изготовлении сварных конструкций.

Ультразвуковой контроль применяется в таких областях, как энергетическое машиностроение, железнодорожный транспорт, трубопроводов нефте- и газоснабжения, судостроение, химическое машиностроение. Это обуславливается высокой чувствительностью и достоверностью к обнаружению дефектов, высокой оперативностью и производительностью, безопасностью в работе, в отличие от традиционных способов радиографического контроля.

Для дефектоскопии применяются поперечные и продольные ультразвуковые волны (УЗВ). Продольные волны, как правило, используют, когда УЗ необходимо ввести перпендикулярно или под небольшим углом к поверхности, поперечные - когда угол ввода должен быть значительным (> 35°). Это обусловлено удобством возбуждения волн данного типа: продольных - прямым или наклонным преобразователем с небольшим углом ввода, поперечных - наклонным преобразователем с углом падения между первым и вторым критическими углами.

Существует большое количество методов УК по выявлению дефектов (приложение 1). Но в данной работе рассмотрены основные типы контроля, которые применяются исключительно для сварных соединений. Однако, ссылаясь на несколько источников, при исследовании УК, было установлено, что авторы противоречат друг другу. И следовательно, не дают однозначного ответа, какой из методов будет наиболее подходящим для выявления дефекта в данной сфере исследования. Поэтому необходимо рассмотреть отношение каждого автора к использованию того или иного вида УК.

В источнике , говорится о том, что эхозеркальный метод, согласно некоторым руководствам, используют как обязательный для поиска вертикальных трещин и непроваров при контроле сварных соединений и других изделий средней и большой толщины. (При дальнейшем исследовании другие авторы даже не упоминают данный метод).

В источниках упоминается только 2 метода ультразвукового контроля. Причем в , дается описание того, что эхо - импульсный метод контроля является основным по выявлению дефектов сварных соединений, реже используется теневой и др., что противоречит данным из ресурса, где за основу берется теневой метод.

Несмотря на эти разногласия все же необходимо рассмотреть принцип действия всех методов, которые применяются для неразрушающего контроля сварных соединений, ссылаясь на 15 и 8 источники.

Согласно ГОСТ 23829 - 79 для контроля сварных швов строительных конструкций применяют:

1. -эхо метод <#"652688.files/image001.gif">

Рисунок 1 - Контроль эхо - методом: 1-генератор; 2-усилитель; 3-индикатор; 4-объект контроля (шов); 5-преобразователь

2.2 Теневой метод

Теневой метод (рис. 2) При теневом методе контроля о наличии дефекта судят по уменьшению амплитуды УЗ-колебаний, прошедших от излучателя к приемнику. Чем больше размер дефекта, тем меньше амплитуда прошедшего сигнала. Излучатель и приемник ультразвука располагают при этом соосно на противоположных поверхностях изделия. Теневой метод можно применять только при двустороннем доступе к изделию. При ручном контроле этим методом можно контролировать сварные швы ограниченного сечения небольшой толщины. Недостатками метода являются сложность ориентации ПЭП относительно центральных лучей диаграммы направленности, невозможность точной оценки координат дефектов и более низкая чувствительность (в 10...20 раз) по сравнению с эхо - методом. К преимуществам следует отнести низкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта, высокую помехоустойчивость и отсутствие мертвой зоны. Благодаря первому преимуществу этим методом уверенно обнаруживаются наклонные дефекты, не дающие прямого отражения при эхо - методе. На рис. 2 изображен принцип действия теневого метода с двумя преобразователями.

Рисунок 2 - Контроль теневым методом: 1 - генератор; 2,4 - ПЭП;

2.3 Зеркально - теневой метод

Зеркально - теневой метод (рис.3). При зеркально-теневом методе признаком обнаружения дефекта служит ослабление амплитуды сигнала, отраженного от противоположной поверхности (ее обычно называют донной поверхностью) изделия. Дополнительным преимуществом этого метода по сравнению с теневым являются односторонний доступ и более уверенное обнаружение дефектов, расположенных в корне шва. Оба эти метода нашли широкое применение при контроле сварных стыков арматуры. На рис. 3 изображен принцип действия зеркально - теневого метода с двумя преобразователями.

Рисунок 3 - Контроль зеркально-теневым методом:

2.4 Эхо - зеркальный метод "Тандем"

Эхо - зеркальный метод (рис. 4) - наиболее достоверен при обнаружении плоскостных вертикально ориентированных дефектов. Он реализуется при прозвучивании шва двумя ПЭП, которые перемещаются по поверхности околошовной зоны с одной стороны шва таким образом, чтобы фиксировать одним ПЭП сигнал, излученный другим ПЭП и дважды отразившийся от дефекта и противоположной поверхности изделия. Этим методом контролируют изделия с эквидистантными поверхностями, а если их толщина менее 40 мм, то необходимы специальные ПЭП.

Одно из основных преимуществ метода - возможность оценки формы дефектов размером 3 мм и более, которые отклонены в вертикальной плоскости не более чем на 10°. При оценке формы дефектов необходимым условием является использование ПЭП одинаковой чувствительности. Метод нашел широкое применение при контроле толстостенных изделий, когда требуется высокая надежность обнаружения вертикально-ориентированных плоскостных дефектов, а также при арбитражных оценках. На рис. 4 изображен принцип действия эхо - метода с двумя преобразователями.

ультразвуковой сварный контроль стыковой

Рисунок 4 - Контроль эхо - зеркальным методом:

Генератор; 2 - усилитель; 3 - индикатор; 4 - ПЭП; 5 - шов

2.5 Дельта-метод

В дельта-методе (рис. 5) используется ультразвуковая энергия, переизлученная дефектом. Падающая на дефект поперечная волна частично отражается зеркально, частично трансформируется в продольную, а частично переизлучает дифрагированную волну. Трансформированная продольная волна распространяется нормально к нижней поверхности, отражается от нее и улавливается прямым ПЭП. Этим же ПЭП будет улавливаться компонента продольной дифрагированной волны, срывающейся с верхнего кончика трещины и распространяющейся вертикально вверх. К недостаткам метода следует отнести необходимость зачистки шва, сложность расшифровки принятых сигналов при контроле соединений толщиной 15 мм и менее, трудности при настройке чувствительности и оценке величины дефектов.

Рисунок 5 - Контроль дельта - методом:

Генератор; 2 - усилитель; 3 -индикатор; 4 - ПЭП; 5 - шов

Рассмотрев каждый метод контроля, становится ясно, что выбор того или иного метода и применение его на практике, зависит от вида сварки, доступа преобразователя к соединению и от толщины соединения. Так как большинство авторов дают недостаточно полное описание того, какие методы УЗК применяют к сварным соединениям, происходят разногласия. Поэтому, чтобы получить достоверную информацию, лучше всего ссылаться на ГОСТ.

3. Ультразвуковой контроль сварных соединений

Для изучения ультразвукового контроля сварных соединений необходимо ввести ключевые определения:

Сварное соединение - неразъемное соединение деталей, выполненное сваркой и включающее в себя шов и зону термического влияния.

Сварной шов - участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации.

Сварка - один из наиболее прогрессивных способов соединения составных частей изделия - имеет значительные преимущества перед литьем и соединением заклепками. Существует много видов сварки и способов их осуществления, например: ручная дуговая, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, дуговая сварка в защитном газе, контактная сварка и другие, о которых подробно написано в ГОСТ 19521-74. Сварка металлов. Классификация. Столь же многочисленны и условные обозначения швов сварных соединений и способов сварки, установленные как государственными, так и отраслевыми стандартами.

В данной работе приведены основные сведения, достаточные для правильного изображения и обозначения наиболее широко применяемых типов сварки. (приложение 2)

Сварные соединения различают: стыковое (рис.7, а, б), нахлесточное (в, г), угловое (д, е), тавровое (ж, з), торцовое (и). Их обозначают первыми буквами - С, Н, У, Т, Тр соответственно.

Рисунок 7 - пример сварных соединений

Рассмотрим ультразвуковой контроль на примере стыковых соединений.

Стыковое соединение - Сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями.

Существует много видов дефекта, поэтому в данной исследовательской работе будет рассмотрено два определения, это общее понятие дефекта, и согласно ГОСТ 14782-86 термин, который используется только в сфере контроля сварных соединений.

Дефект - это каждое отдельное несоответствие продукции требованиям и установленным нормативными документами.

Дефект сварных соединений - одна несплошность или группа сосредоточенных несплошностей, не предусмотренная конструкторско-технологической документацией и независимая по воздействию на объект от других несплошностей.

В соответствии с ГОСТ 30242 (ИСО 6520-82) дефекты классифицированы на 6 групп:

Трещины

Поры, газовые полости

Твердые включения

Несплавления и непровары

Нарушение формы шва

Прочие дефекты, не включенные в вышеперечисленные группы

Трещины - несплошность, вызванные местным разрывом шва, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок. В свою очередь они подразделяются на такие подгруппы как: продольные, поперечные, микротрещины, трещина в кратере, радиальные, раздельные и разветвленные.

Все последующие группы дефектов также подразделяются на подгруппы, которые прописаны в ГОСТ 30242.

Газовые полости - это полости произвольной формы, образованная газами, задержанными в расплавленном металле, которая не имеет углов.

Газовые поры - это газовая полость обычно сферической формы.

Твердое включение - Твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения в металле сварного шва. Включения, имеющие хотя бы один острый угол, называются остроугольными включениями.

Несплавление - Отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валиками сварного шва. Различают несплавления:

по боковой стороне;

между валиками;

в корне сварного шва.

Непровар (неполный провар) - Несплавление основного металла по всей длине шва или на участке, возникающее вследствие неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения.

Прочие дефекты - все дефекты, которые не могут быть включены в группы 1-5

Существует два основных вида сварки металлов: плавлением и давлением. Внутри этих видов существует много подвидов, зависящих от способов подвода тепла, защиты сварочной ванны от воздействия воздуха, последовательности операций сварки и так далее. Дефекты и способы ультразвукового контроля сварных соединений зависят прежде всего от вида, а также от способа сварки.

Дуговая сварка стыковых соединений - наиболее распространенный способ сварки плавлением.

Практически все дефекты сварки плавлением удовлетворительно выявляются при УЗ - контроле, однако имеются некоторые плохо выявляемые дефекты. Один из примеров плохо выявляемого дефекта - сильно сжатый непровар в корне шва с хорошо подогнанными кромками. При застывании металла первых валиков такой непровар очень сильно стягивается, металл кромок деформируется и раскрытие непровара может быть меньше величины, начиная с которой ультразвук заметно проходит через воздушный зазор в стали. Плохо обнаруживаются ультразвуком неокисленные непровары (слипания), возникающие при сварке давлением.

ГОСТ 14782-86 содержит описание государственных стандартных образцов, в нем указаны допустимые отклонения от размеров и свойств материалов образцов, перечислены параметры контроля, определяемые по ним. Эти вопросы рассмотрены в разд. 2.2.1.3 и 2.2.4.

Основной способ контроля стыковых сварных соединений - наклонным преобразователем, поперечной волной. Преобразователь перемещается по ровной поверхности основного металла.

Сущность заключается в том, что осуществляют ввод и прием сдвиговых ультразвуковых колебаний, перемещение источника и приемника этих колебаний вдоль и поперек сварного шва. Выявление дефектов типа пор, определение их величины, измерение расстояния от источника излучения до выявленных дефектов, определение глубины их залегания и расстояния между ними в цепочке дефектов по глубине, учитывая диаметр наибольшего из двух соседних дефектов.

Контроль, сварных соединений листовых конструкций производится наклонными ПЭП прямым или прямым и однократно отраженным лучом с одной поверхности изделия. Каждый шов контролируется с двух боковых сторон.

Так же как и при контроле труб, особенности акустического тракта и, следовательно, параметры контроля и возможности идентификации сигналов прежде всего определяются толщиной сварного соединения.

a. Ультразвуковой контроль стыковых соединений с толщиной шва 3,5..15 мм.

Для сварных швов листовых конструкций, выполненных односторонней электродуговой сваркой или в среде защитных газов, так же как и для трубопроводов, характерно наличие непроваров, провисаний металла и смещения кромок. В ряде случаев по существующим техническим условиям непровар определенной высоты допускается. Эхо-метод позволяет определять высоту непровара по экспериментально полученным кривым.

Для УЗ - контроля сварных швов малых толщин наиболее эффективны преобразователи с большими углами в призме (53...55°) и малой стрелой. Рабочая частота 4...5 МГц.

Важной проблемой при контроле односторонних швов является отстройка от ложных сигналов. При падении ультразвуковые волны на провисание возникают как волны, отраженные в точке, удовлетворяющей условию нормального падения луча на поверхность провисания, так и волны, расходящиеся от изломов поверхности. Это обусловливает появление на экране дефектоскопа ложных эхо-сигналов от этих дефектов при контроле прямым лучом, совпадающих по времени с эхо-сигналами, отраженными от надкорневых дефектов, обнаруженных однократно отраженным лучом. Так как эффективный диаметр УЗ-луча соизмерим с толщиной стенки, то отражатель не удается идентифицировать по местоположению ПЭП относительно валика усиления шва.

При таком прозвучивании на дефект, лежащий в плоскости акустической системы, волны падают под углом, близким к 3-му критическому, и возникают дифрагированные волны, принимаемые обоими ПЭП. Эквивалентная площадь торцов трещин в швах толщиной 10 мм составляет 1,8...2,5 мм2, что позволяет уверенно их выявлять. По соотношению амплитуд сигналов к одному и другому ПЭП можно судить о типе дефекта: плоскостной или объемный.

Двусторонние швы с гладкими и пологими валиками усиления можно контролировать при многократном отражении УЗ-луча, что в известной степени упрощает методику контроля. В этом случае распространение УЗ-луча в листе носит уже волноводный характер, что способствует выявлению непроваров.

Ультразвуковой контроль стыковых соединений толщиной шва 16...40 мм.

В швах, выполненных односторонней сваркой, также велико влияние ложных сигналов от провисания в корне.

Если технология сварки такова, что провисания не образуются или они очень малы, то контроль производится одним ПЭП прямым и однократно отраженным лучом за один прием. Наиболее эффективно здесь применение стандартного ПЭП b=50°, f =2,5 МГц. Если же ложные сигналы от провисаний велики, то для повышения помехоустойчивости контроль целесообразно проводить раздельно в корневой и остальной частях шва. При этом верхнюю часть шва предпочтительнее контролировать преобразователями b = 40°.

Односторонняя сварка без подварки листовых конструкций имеет весьма неудовлетворительное качество. При ней в корне шва образуются провисания и мениски значительной величины (3...5 мм). Контроль корневой зоны таких швов возможен только после удаления всех неровностей шлифмашинкой.

Рисунок 8 - Устройство для контроля дельта - методом:1 - наклонный ПЭП; 2 - ограничитель; 3 - кронштейн; 4 - приемник продольных волн,

Магнитное кольцо

Односторонний непровар характеризуется появлением одиночного отраженного сигнала с координатами, соответствующими расположению его по одной из границ линий сплавления с различной условной высотой. Со стороны наплавленного металла (положение А преобразователя на рис. 2.) непровар характеризуется значительными неровностями, что способствует формированию эхо-сигнала большой амплитуды. При прозвучивании со стороны основного металла (положение В) механически обработанная и несплавившаяся кромка листа почти зеркально отражает ультразвук. Эхо-сигнал может появиться лишь от отдельных оплавленных неровных участков. Односторонний непровар вблизи одной из поверхностей изделия наиболее уверенно выявляется при контроле с противоположной стороны изделия (положение С). В этом случае амплитуда сигнала и его пробег на экране больше, т.к. имеет место угловой эффект.

Для исключения неоправданной браковки необходимо использовать количественные информативные признаки. Однако существенно может помочь оператору в правильной дешифровке качества шва знание качественных информативных признаков.

На практике при контроле толстостенных трубопроводов или сосудов часто возникает одна неприятная проблема. Обнаружили дефект (трещину), вскрыли, заварили, термообработали. Проводится повторный контроль, и обнаруживаются недопустимые дефекты, при первичном контроле не выявленные.

а - от одностороннего непровара; б - от двустороннего непровара;

в - от трещины и непровара

При добросовестном контроле причина этого явления только одна. В каждом шве есть небольшие трещины с малым раскрытием, которые не обнаруживаются при заданных параметрах прозвучивания. Но в процессе заварки и термообработки ремонтного участка происходит неравномерный нагрев шва, создаются локально напряженные зоны и попавшие в эти зоны микротрещины вследствие этого раскрываются и увеличиваются в размере. Прогноз этого явления невозможен. Выход один. После обнаружения недопустимого дефекта объяснить сварщикам и прочим заинтересованным лицам ситуацию, с которой они могут столкнуться. И предложить проконтролировать еще раз весь шов на повышенной чувствительности относительно штатной по НТД и за один раз отремонтировать все дефектные участки, обнаруженные при штатном и новом уровне чувствительности, а затем проконтролировать на штатном уровне чувствительности.

3.3 Контроль мест пересечений швов

Особая проблема дефектоскопии это контроль мест пересечений сварных швов (крестов) в листовых конструкциях. В этих соединениях имеет место повышенное трещинообразовапис и высокий уровень остаточных напряжений. Поэтому для этих швов характерно наличие трещин, как правило, поперечных по отношению к одному из пересекающихся швов и плохо выявляемых радиографией. Для ответственных объектов (например, в атомной энергетике) пересечения сварных швов с усилением по определению считаются контроленепригодными. Их контроль может быть осуществлен только при полном удалении валика усиления (выпуклости) с основным металлом с обеих поверхностей изделия.

В этом случае прозвучивание производят путем сканирования по всей зоне ≪креста≫ с направлением луча как вдоль и поперек оси швов, так и под другими азимутальными углами. В случае изделий менее ответственных, у которых усиление не удаляется прозвучивание производится прямым лучом с обеих поверхностей изделий по схеме, показанной на рис.10.

Обычно применяются совмещенные наклонные ПЭП с углом ввода 65-70° на частоту 4-5 МГц. Настройка чувствительности и скорости развертки должна производиться по СОП с зарубкой или вертикальным сверлением, расположенными на расстоянии L от передней грани призмы и несколько большим чем до центра ≪креста≫, как показано на рис.10. При таком контроле имеется высокая вероятность появления ложных сигналов от неровностей валиков. В этом случае с поверхности валика в зоне отражения необходимо удалить наплывы, чешуйки, а если это не помогает разобраться, снять валик целиком. Для повышения достоверности контроля целесообразно использовать наклонные ПЭП с углом разворота 90°

Рисунок 10 - схема сканирования при контроле мест пересечения кольцевых и продольных швов.

4. Преимущества и недостатки УК по сравнению с другими методами

Методы контроля сварных соединений согласно ГОСТ 3242-79 разделяют на две основные группы: неразрушающий контроль (НК) и разрушающий контроль (РК). Для наглядности ниже приведен перечень методов.

Неразрушающий контроль (НК) (ГОСТ 18353-79).

Визуально-оптический метод

Радиационная дефектоскопия

Ультразвуковая дефектоскопия

Магнитная и электромагнитная дефектоскопия

Капиллярная дефектоскопия

Дефектоскопия течеисканием

Прочие методы.

Разрушающий контроль:

Механические испытания.

Металлография и химический анализ.

Коррозионные испытания.

Испытания на свариваемость.

Основные преимущества УК следующие:

Реакция УЗ непосредственно на причину нарушения прочности. Все другие методы НК используют явления, основанные на косвенном влиянии дефекта на электромагнитное поле или пробное вещество. По-другому обстоит дело в УЗ-дефектоскопии: сам факт распространения УЗ-волн основан на упругих связях в веществе. Именно упругие связи обеспечивают прочность твердого тела. Появление дефекта нарушает эти связи и вызывает отражение УЗ. Именно поэтому УЗ способен выявлять трещины раскрытием 10" 5 ... 10" 4 мм (более тонкие, чем любой другой неразрушающий метод), а также обнаруживать дефекты, заполненные другим веществом.

Возможность контроля изделий из самых различных металлических и неметаллических материалов (от сталей до пенопластов) независимо от их электропроводности, диэлектрической и магнитной проницаемости.

Способность УЗ проникать в материалы с однородной мелкозернистой структурой на расстояния в несколько метров и обнаруживать в них дефекты - рекордно большая толщина для методов НК.

Возможность выявления как поверхностных, так и внутренних дефектов. Все другие методы НК (кроме радиационного) обнаруживают только поверхностные и подповерхностные дефекты.

Безопасность для исполнителей и окружающих.

Сравнительно небольшие затраты на контроль. Кроме контактной жидкости и довольно долговечных преобразователей никаких расходных материалов не требуется.

Мобильность и адаптивность: возможность выполнять контроль, например, на высоте, в монтажных условиях, в широком диапазоне температур.

Относительная легкость автоматизации. В этом отношении УК уступает только вихретоковому методу и магнитному методу с электромагнитными преобразователями.

Основные недостатки ультразвуковых методов, которые относятся прежде всего к высокочастотным методам:

Трудность или невозможность контроля изделий из неоднородных, крупнозернистых материалов (нетермообработанных литых металлов, например аустенитных сталей, некоторых типов чугунов и т.п.);

Требование ровной, гладкой поверхности ввода изделия;

Трудность или невозможность контроля изделий малых размеров и сложной конфигурации;

При традиционном ручном контроле - отсутствие объективного документа о факте выполнения контроля и его результатах, подобного рентгеновской пленке;

Трудность или невозможность определения характера дефекта и его реальных размеров.

Особенностью УЗ-контроля (в большей степени, чем других неразрушающих методов) является то, что дефекты обнаруживаются и правильно квалифицируются с определенной степенью вероятности, т.е. не со 100 %-ной достоверностью. Причины этого заключаются как в субъективных ошибках дефектоскописта, так и в ошибках объективных, т.е. не зависящих от дефектоскописта и аппаратуры. Эти ошибки связаны с особенностью дифракции УЗ на несплошностях и со спецификой материала ОК.

Отмеченные недостатки УК в значительной степени преодолеваются благодаря техническим достижениям последнего времени, в частности современным способам обработки, хранения и представления информации.

Заключение

В заключении хотелось бы подвести итоги о том что,

Мобильность, безвредность для окружающих и персонала, высокая чувствительность к внутренним и поверхностным дефектам - основные преимущества ультразвукового контроля сварных соединений перед другими неразрушающими методами, в том числе радиационными.

Ультразвуковой контроль сварных соединений выполняют с целью выявления внутренних дефектов (трещин, непроваров, пор, шлаковых и неметаллических включений и др.), а также для установления размеров дефектов и глубины проплавления шва.

Метод ультразвукового контроля применяется для прогнозирования и предотвращения неисправностей, аварийного выхода из строя машин, механизмов, металлоконструкций, трубопроводов нефте - и газоснабжения, сосудов и аппаратов, работающих под высоким давлением, листового проката, труб и других видов продукции.

Данный метод требует наличия специально подготовленных специалистов, специализированного оборудования и вспомогательных средств контроля, и, кроме того, предъявляет особые требования к подготовке поверхности изделия под контроль.

5. Ультразвуковой контроль выполняют в соответствии с требованиями нормативных документов и методиками контроля конкретной продукции.

Список литературы

1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Н54 Т. 3: Ультразвуковой контроль/ И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. - М.: Машиностроение, 2004. - 864 с: ил.

Алешин Н.П., Лупачев В.Г. Ультразвуковая дефектоскопия: Справ, пособие.- Мн.: Выш. шк., 1987.- 271 с: ил.

Каневский И.Н., Сальникова Е.Н. Неразрушающие методы контроля: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.

Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике: М. издательство иностранной литературы, 1957. - 727 с.

Юхин Н.А. Дефекты сварных швов и соединений: М. «СОУЭЛО», 2007, - 58 с.

6. Щербииский В.Г. Технология ультразвукового контроля сварных соединений. Изд-во "Тиссо", Москва, 2005 г. Изд. 2 е исправленное.

7. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 2. Акустические Н44 методы контроля: Практ. Пособие / И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов; Под ред. В.В. Сухорукова.- М.: Высш. шк, 1991.-"283 с: ил.

8. -ГОСТ 14782 86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые <#"652688.files/image010.gif">

Рисунок 11- Классификация акустических методов контроля

Рисунок 12 - Пример сварных соединений:

Сварные соединения различают: стыковое (рис.7, а, б), нахлесточное (в, г), угловое (д, е), тавровое (ж, з), торцовое (и). Их обозначают первыми буквами - С, Н, У, Т, Тр соответственно.