Разрушающие методы контроля сварных соединений
Разрушающие методы контроля сварных соединений
Категория:
Сварка металлов
Разрушающие методы контроля сварных соединений
К способам контроля сварных соединений с их разрушением относятся: – механические испытания; металлографические исследования; – специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений.
Эти испытания проводят на сварных образцах, вырезаемых из самого изделия или из специально сваренных контрольных соединений, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке. Целью этих испытаний являются:
оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций;
оценка качества основного и сварочного материалов; оценка правильности выбранной технологии; оценка квалификации сварщиков.
Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному регламентированному уровню.
Основными испытаниями являются механические испытания по ГОСТ 6996—66, который предусматривает следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва:
испытание сварного соединения в целом и металла различных участков сварного соединения (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое (кратковременное) растяжение, статический изгиб, ударный изгиб (на надрезанных образцах), на стойкость против механического старения;
измерение твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла.
Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров (рис. 1).
Испытаниями на статическое растяжение определяют прочность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также ударный разрыв, определяют ударную вязкость сварного соединения.
По Результатам определения твердости судят о структурных изменениях И степени подкалки металла при охлаждении после сварки.
Металлографические исследования сварных соединений. Основной задачей металлографического анализа является установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы исследования металлов.
Рис. 1. Образцы для определения механических свойств: а, б — на растяжение наплавленного металла (а) и сварного соединения (б), в — на изгиб, г — на ударную вязкость
При макроструктурном методе изучают макрошлифы и изломы металла невооруженным глазом или лупой (увеличение до 20 раз). Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.
При микроструктурном анализе (микроанализ) исследуется структура металла при увеличении в 50—2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие окислов по границам зерен, засоренность металла неметаллическими включениями (оксидами, сульфидами), величину зерен металла, изменение состава металла при сварке, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры.
Методика изготовления шлифов для металлографических исследований заключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальными травителями.
Металлографическое исследование сварных соединений дополняется измерением твердости и при необходимости химическим анализом.
Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих условия эксплуатации сварной конструкции: – определение коррозионной стойкости для конструкций, работающих в коррозионных средах; – усталостной прочности при циклических нагрузках; ползучести при эксплуатации в условиях воздействия повышенных температур и др.
Реклама:
Читать далее:
Техника безопасности при сварке
Статьи по теме:
Разрушающий контроль сварных швов | какие методы применяются
Разрушающий метод контроля сварных швовИспытания на разрушающий контроль сварных швов, как следует из названия, включают физическое разрушение готового сварного шва для оценки его прочности и характеристик.
Этот метод тестирования часто используется для следующих объектов
- Аттестации процедуры сварки
- С целью проверка и отбора проб
- Исследовательский осмотр
- Проверка квалификационного испытания сварщика
- Анализ отказов в работе сварного шва
Методы разрушающего испытания сварного шва обычно включают в себя разрезание или разрыв сварного шва и оценку различных механических и физических характеристик.
Давайте ознакомимся с некоторыми методами по разрушению и контролю сварных швов.
Разрушающие метод контроля сварных швов:
Тестирование кислотой сварного шва.Этот метод требует удаления небольших образцов из сварного соединения. Эти образцы затем полируют в поперечном сечении и травят, используя кислотную смесь, в зависимости от используемого основного материала. Кислотное травление обеспечивает четкое изображение внутренней структуры сварного шва.
Проверка вытравленного образца выявляет глубину проникновения. Также мы получаем доказательства (если таковые имеются) об отсутствия полного сваривания, недостаточного проникновения корней, внутренней пористости и растрескивания. Они определяются на линии слияния (которая является переходом между сварным швом и основным материалом).
Для этого типа контроля необходим денная часть сварного шва, метод травления также успешно применяется в анализе отказов. Такие отказы могут возникнуть из-за проблемы сварки, также этим методом определяется места где появляются трещины.
Испытание на разрыв углового шва.Этот тип испытаний включает в себя разрыв образца сварного шва, сваренного только, с одной стороны. Образец имеет нагрузку, приложенную к его не сваренной стороне. Испытание происходит, обычно в прессе. Нагрузка на элемент увеличивается до тех пор, пока сварной шов не разрушится. Разрушенный образец затем проверяется на предмет наличия и степень разрыва сварочных швов.
Испытания на разрыв углового сварного шва дают хорошее представление о неоднородностях по всей длине испытуемого сварного шва. Этот тип проверки сварного шва позволяет обнаружить такие элементы, как отсутствие плавления, внутренняя пористость и шлаковые включения в сварной шов.
Хотя испытание на разрыв углового сварного шва часто используется само по себе, оно также может использоваться в сочетании с испытанием на травление, поскольку эти два метода дополняют друг друга, предоставляя информацию о сходных характеристиках, но с разной степенью детализации.
Испытание на поперечное натяжение.Испытание на поперечное натяжение проверяет конструкционную стойкость, вытягивая образец до разрушения. В испытании определяются характеристики и определяя исследуемой шва.
Управляемый тест на изгиб.
Это метод испытаний, который включает изгиб образца до указанного радиуса изгиба. Различные виды испытаний на изгиб используются для оценки пластичности и прочности сварных соединений. Испытания на управляемый изгиб обычно проводятся поперек оси сварного шва.
Такие испытания проводятся в специальных машинах. Испытания на изгиб поверхности выполняются при растяжении поверхности сварного шва, а испытания на изгиб корня – при растяжении корня сварного шва.
Образцы для испытания на боковой изгиб обычно вырезают из сварного соединения и сгибают с поперечным сечением сварного шва для теста на растяжение.
Направленное испытание на изгиб
Этот метод контроля чаще всего используется в сварочных процедурах и квалификационных испытаниях сварщика. Этот тип испытаний особенно хорош при обнаружении дефектов плавления, которые часто открываются на поверхности сварного шва.
Неразрушающие методы контроля сварных соединений
Неразрушающие методы контроля сварных соединений
Методы контроля качества сварных соединений могут быть разделены на две основные группы: неразрушающие методы контроля сварных соединений, разрушающие методы контроля сварных соединений.
Методы контроля качества сварных соединений и наплавок:
- Внешний осмотр
- Обмер сварных швов
- Цветная дефектоскопия
- Магнитопорошковая дефектоскопия
- Травления сварных швов
- Ультразвуковая дефектоскопия
- Рентгенографический контроль сварных швов
- Метод керосиновой пробы
Группа методов контроля регламентируются соответствующими ГОСТами. Группа методов контроля, объединенная общими физическими характеристиками, составляет вид контроля.Неразрушающие методы контроля сварных соединений классифицируются по следующим основным признакам:
- по характеру физических полей или излучений, взаимодействующих с контролируемым объектом;
- по характеру аналогичных взаимодействий веществ с контролируемым объектом;
- по различным видам информации о качестве контролируемого объекта.
Каждый вид контроля имеет свою оптимальную область применения, отличается определенными достоинствами и недостатками. Поэтому наиболее полную информацию о качестве изделия или сварного шва можно получить только при сочетании различных видов контроля.
Наиболее распространенным видом неразрушающего контроля является внешний осмотр и обмер сварных швов, который имеет существенное значение для получения информации о качестве сварных конструкций.
Широкое применение получил радиационный вид контроля, осуществляемый с помощью рентгеновского и гамма-излучения, которые проникают через контролируемые объекты и изменяют интенсивность излучения в местах наличия дефектов — такое изменение регистрируется на рентгеновской пленке или на пластинке.
Из акустических методов контроля наибольшее распространение получила ультразвуковая дефектоскопия. Благодаря этому методу хорошо обнаруживаются дефекты с малым раскрытием типа трещин, газовых пор и шлаковых включений, в том числе и те, которые невозможно определить радиационной дефектоскопией.
Среди магнитных методов контроля следует отметить магнитографический и магнитопорошковый. Наибольшее распространение имеет
В капиллярном виде контроля используют движение индикаторного вещества, т.е. проникновение индикатора вглубь дефектов. Индикатор под воздействием облучения начинает высвечиваться и обнаруживает дефектные места.
При контроле течеисканием также используют движение контрольного вещества для обнаружения течей — сквозных несплошностей в сварных соединениях. С помощью этого вида контроля проверяют герметичность свариваемого изделия. Как правило, это сосуды и трубопроводы, работающие под давлением. Он основан на регистрации специальными приборами или счетчиками утечки индикаторных жидкостей или газов через сквозные дефекты в сварных швах. Контроль герметичности течеисканием может применяться для любых материалов любой толщины.
Метод керосиновой пробы — сварное соединение простукивают молотком на расстоянии 30-40 мм от шва для улучшения удаления шлака и развития несквозных дефектов в сквозные. После очистки на поверхность шва наносят тонкий слой меловой суспензии. Противоположную сторону сварного шва смачивают керосином 5-10 раз.
Выбор методов контроля связан с определением возможностей различных методов выявить опасные для работы данного сварного соединения дефекты, их производительность и стоимость.
Читайте также:
Ремонт металлоконструкций из углеродистой стали 25Л, 20ГСЛ
Семинар «Сварка в судостроении и машиностроении»
Маркировка конструкционных сталей
Особенности конструкций и монтажа пылепроводов
Семинар — Методы защиты на производстве
Разрушающие методы контроля — Энциклопедия по машиностроению XXL
Разрушающие методы контроля сварных соединений [c.152]Разрушающие методы контроля. Данные методы контроля являются выборочными. Их используют на стадии отладки технологических процессов, при освоении производства новых единиц продукции, при входном и текущим контроле и т. д.
К разрушающим методам контроля сварных соединений относят механические испытания, которые производят в [c.212]
Выбор разрушающих методов контроля толщины покрытий [c.54]
Разрушающие методы контроля — такие, как испытание механических свойств, твердости, металлографический анализ, технологические пробы (например, испытание на осадку) и другие являются выборочными. Они приводят к порче одной или нескольких деталей в партии и не позволяют отделить в партии годные детали от бракованных. [c.475]
Применение разрушающих методов контроля паяного изделия оговаривается техническими условиями на изделие.
Разрушающие методы. При разрушающих методах контроля паяных изделий испытанию до разрушения подвергают непосредственно изделие, образцы, вырезанные из взятого от партии изделия, или образцы, вырезанные из свидетеля , т. е. паявшегося по той же технологии изделия, пред- [c.370]
Не разрушающие методы контроля [c.191]
К разрушающим методам контроля относят механические испытания, металлографию, коррозионные испытания, технологические пробы на свариваемость и др. РК обычно дает возможность получить количественные характеристики качества соединения (например, прочность соединения на растяжение) и точно определить вид (природу) дефекта. Недостатком РК является то, что испытания проводятся на образцах-свидетелях, моделях, реже на готовых изделиях, но не на тех объектах, которые в дальнейшем применяются в эксплуатации. Для обеспечения достоверности испытаний количество образцов должно быть достаточно большим. При этом расходуется большое количество материалов, изготовление образцов требует трудоемкой механической обработки. [c.336]
Механические испытания и изучение макро- и микроструктуры сварных соединений относятся к разрушающим методам контроля. Методика механических испытаний должна учитывать условия эксплуатации изделия. В ряде случаев механические испытания проводятся на стендах, имитирующих условия работы изделия. Однако чаще испытания проводятся на стандартных образцах. Это позволяет сравнить между собой результаты испытаний свойств соединений, полученных в различных условиях или различными сварщиками (например, при аттестации сварщиков). При механических испытаниях определяют предел прочности металла на растяжение, усталостную прочность при знакопеременных нагрузках, пластичность металла по предельному углу загиба и относительному удлинению образца при растяжении, ударную вязкость, твердость. Методика и обработка результатов механических испытаний определены государственными стандартами. [c.342]
Статистические методы управления качеством и выборочный контроль не исключают применения разрушающих методов контроля, а, наоборот, базируются на статистическом материале, полученном этими методами. [c.554]
РАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ [c.378]
Методы контроля подразделяют на разрушающие и неразрушающие. Разрушающему контролю подвергают обычно опытные отливки для установления соответствия их качества ТУ и необходимости доработки технологии литья перед запуском в серийное производство, а также детали, технологический процесс изготовления которых изменился. Разрушающие методы контроля предусматривают определение химического состава материала отливок, механических свойств отдельно отлитых или вырезанных из тела отливки образцов, изучение ее макро- и микроструктуры, в том числе определение балла пористости и неметаллических включений. [c.491]
Разрушающие методы контроля……………………………………….378 [c.394]
Технологические методы испытаний (табл. 4.55) основаны на доведении металла зоны термического влияния или шва сварных образцов до образования холодных трещин под действием остаточных сварочных напряжений. После сварки образцы выдерживают при нормальной температуре в течение 20 ч. Испытывают 3-5 образцов одного типа. Образование холодных трещин выявляют путем периодического визуального осмотра сварного соединения, а на образцах, не разрушившихся при испытаниях и не имеющих визуально наблюдаемых трещин, их выявляют с помощью не-разрушающихся методов контроля и металлографического исследования. [c.197]
Замена громоздкого испытательного и вспомогательного оборудования, используемого для разрушающих методов контроля, малогабаритными приборами и АСК экономит производственные площади. Машины, собранные из деталей, прошедших контроль неразрушающими способами, гораздо реже выходят из строя и, соответственно, реже требуют ремонта, замены частей и деталей. Чтобы более наглядно представить себе, какую от этого выгоду получает народное хозяйство, скажем, что себестоимость запасных частей к тракторам составляет 80% стоимости самих тракторов. Применение неразрушающего контроля на тракторных заводах позволяет сократить эту цифру на 10—15%. Если мобилизовать усилия и средства на создание комплекса автоматических средств неразрушающего контроля качества всех материалов, выпускаемых промышленностью, то потенциал металлургической, хи- [c.535]
Организация контроля сварных изделий. Проверка качества готовых сварных изделий может осуществляться разрушающими методами контроля сварных соединений и швов, неразрушающими методами контроля сварных швов и неразрушающими методами контроля сварного изделия в целом. [c.263]
К разрушающим методам контроля относятся механические испытания, технологические пробы, металлографические исследования, химический анализ, коррозионные испытания, испытания на свариваемость. Прочность и пластичность сварных соединений проверяют с помощью механических испытаний специально изготовленных образцов. ГОСТ 6995—54 предусматривает следующие виды механических испытаний испытание металла шва на растяжение на образцах Гагарина (рис. 259, а) испытание сварного соединения на растяжение (рис. 259, б) испытание металла шва и зоны термического влияния на ударный изгиб (рис. 259, е) испытания сварного соединения на изгиб (рис. 259, г) определение твердости сварного соединения. [c.384]
К разрушающим методам контроля относятся технологическая проба, механические испытания, металлографические исследования, химический анализ, коррозионные испытания, испытания на свариваемость. [c.338]
Методы разрушающего контроля. Разрушающие испытания проводят обычно на контрольных образцах, реже на моделях и на самих изделиях. Контрольные образцы сваривают из того же материала и по той же технологии, что и сварные соединения изделий. К разрушающим методам контроля относятся механические испытания металлографические исследования химический анализ коррозионные испытания исследования на свариваемость. Эти испытания позволяют получить числовые данные, характеризующие прочность, качество и надежность соединений. [c.689]
К разрушающим методам контроля относятся механические испытания, металлографические исследования, а также специальные испытания с целью получения тех или иных характеристик (например, усталостной прочности, коррозионной стойкости). Эти испытания проводят на специальных образцах, вырезанных из сварных соединений. [c.438]
В настоящее время все большее признание приобретают не-разрушающие методы контроля изделий с помощью проникаю-ши.х излучений радиоактивных изотопов. [c.62]
Контроль качества сварных соединений разрушающими методами контроля производится путем определения соответствующих физико-механических характеристик. Методы определения большинства этих характеристик стандартизованы. Соответствующие ГОСТы и приборы для испытаний приведены в табл. 30. [c.244]
Механические испытания швов сварных соединений из пластмасс на растяжение, напряженный изгиб и ударный изгиб, т. е. разрушающие методы контроля, проводят в соответствии с ГОСТ 16971—71. [c.189]
Разрушающие методы контроля. При разрушающих методах контроля паяные соединения и паяные изделия испытывают на [c.249]
В настоящей статье описаны некоторые наиболее важные виды испытаний, применяемые для оценки покрытий. Сюда входят частные методы, не разрушающие методы контроля и испытания образцов в условиях, аналогичных эксплуатационным. Далеко не все эти методы используются организациями, занимающимися изучением покрытий. Здесь описаны только наиболее широко распространенные методы испытаний и наиболее известные их варианты. Специфические детали отдельных методов не рассмотрены. [c.230]
Решение этих проблем возможно при условии организации на постоянной основе сертификационных испытаний металла труб, используя для этого неразрушающие и разрушающие методы контроля. [c.35]
СИР — спектрометрия ионного рассеяния ИНС — ионно-нейтрализационная спектроскопия ИМАР — ионный микрозонд с анализом рентгеновских лучей ПИР — рентгеновское излучение, создаваемое протонами. Ионные пучки вызывают наибольшие изменения в поверхностном слое [1, с. 60—101] это — разрушающий метод контроля. [c.154]
На рис. 10.9 показаны некоторые методы, основанные на ионном облучении. Помимо МСВИ, это СИР — спектрометрия ионного рассеяния, ИНС — ионно-нейтрализационная спектроскопия, ИМАР — ионный микрозонд с анализом рентгеновских лучей и ПИР — рентгеновское излучение, создаваемое протонами. Ионные пучки вызывают набольшие изменения в поверхностном слое 110.4] это — разрушающий метод контроля. [c.122]
В последнее время много внимания уделялось вопросам механизации вспомогательных операций, сопутствующих сварке. Одним из важнейших узлов является узел гратосъема. Многие стыковые машины снабжаются специальными блоками и приборами контроля параметров процесса сварки, которые позволяют с большей достоверностью оценить качество сварных соединений без применения разрушающих методов контроля. [c.187]
Заключительной операцией в технологическом процессе приформовки является контроль качества соединения. При визуальном контроле проверяют наличие складок в материале, смещений наружных слоев накладок, разрывов армирующих наполнителей, участков с неоднородной пропиткой связующим. С помощью разрушающих методов контроля определяют прочность соединения образцов при различных видах нагружения. [c.563]
Сбор сведений и контроль состояния сооружения может выполняться с помощью разрушающих и неразрушающих методов. При этом разрушающие методы контроля применяют в тех местах, где с помощью неразрушающих методов установлено опасное состояние сооружения. Одним из наиболее распространенных методов неразрущающего контт [c.172]
Лаборатории при монтажных управлениях, как правило, состоят из двух групп группы неразрушающих и группы разрушающих методов контроля. Первая занимается рентгено- и 7-дефектоскопией, ультразвуковым и магнитографическим контролем, а вторая — механическими испытаниями образцов, которые сварщики заваривают при дипломировании, и образцов из контрольных сварных соединений. Структура лабораторий при трестах зависит от характера работ, выполняемых монтажными организациями треста. Часть лабораторий, особенно в трестах, выполняющих санитарно-технические работы, по структуре аналогична лабораториям монтажных управлений. В лабораториях трестов, выполняющих механомонтажные работы, группа по механическим испытаниям обычно отсутствует, но иногда создаются группы по металлографическому исследованию и рентгеновскому контролю. Лаборатории при монтажных управлениях подчиняются непосредственно руководству мон- [c.256]
К разрушающим методам контроля качества сварных соединений принято относить следующие испытания механические (на растяжение, изгиб, ударную вязкость и др.), металлографические, коррозионные, химические. Особо следует вьщелить так называемые безобраз-цовые испытания механических свойств металла. Например, на стыках труб действующих энергоблоков периодически в зоне сварного шва металл зачищают и осуществляют замер твёрдости, металлографические, рентгеноструктурные и другие испытания. При этом нарушают целостность материала, но не изделия в общем. [c.221]
Разрушающие и другие виды испытаний
Разрушающие испытания (РИ) – это проверка соответствия параметров и свойств объекта контроля или материала, из которого он изготовлен, определенным требованиям, при которой могут быть нарушены его эксплуатационные свойства. При этих испытаниях часто определяется поведение материала при воздействиях, вызывающих его разрушение. Преимуществом разрушающих испытаний является то, что они позволяют получить количественные характеристики исследуемого материала. Разрушающий контроль применяется для выборочных испытаний отдельных образцов изделия, по результатам которых с помощью статистической обработки делается заключение о качестве продукции.
Испытательный центр ООО «АРЦ НК» оказывает услуги по проведению разрушающих и других видов испытаний и имеет аккредитованную лабораторию, оснащенную широким спектром оборудования. Специалисты испытательного центра имеют соответствующую квалификацию и большой практический опыт проведения механических и коррозионных испытаний материалов, металлографических исследований и спектрального анализа.
Лаборатория разрушающих и других видов испытаний ООО «АРЦ НК» оказывает услуги по проведению следующих видов испытаний:
— Механические статические испытания;
Механические статические испытания – вид разрушающих испытаний, при котором исследуемый материал однократно подвергается воздействию медленно нарастающей или постоянной нагрузки. К статическим испытаниям относят испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение и ползучесть. Испытания могут проводиться как при комнатной, так и при повышенной или пониженной температурах. Данный вид испытаний является наиболее часто применяемым и позволяет оценить большое количество параметров материала, характеризующих его прочностные и пластические свойства.
— Механические динамические испытания;
Механические динамические испытания – вид разрушающих испытаний, при котором исследуемый материал подвергается воздействию ударной нагрузки и достигается высокая скорость деформации. Из динамических испытаний самым распространенным является испытание на ударный изгиб. Испытания, как правило, проводятся при комнатной или пониженной температурах. Данный вид испытаний часто применяется для оценки качества сварных соединений и позволяет оценить склонность металла к хрупкому разрушению.
— Методы измерения твердости;
Измерение твердости (твердометрия) – вид разрушающих испытаний, при котором оценивается способность материала сопротивляться проникновению в него другого тела, не получая остаточной деформации. Существует множество методов измерения твердости (шкал), среди них методы Бринелля, Роквелла, Виккерса, Шора и другие. Измерение твердости является одним из широко распространенных видов механических испытаний металлов. Среди преимуществ данного вида испытаний возможность проведения измерений непосредственно на детали, простота и оперативность испытания, компактность приборов.
— Испытания на коррозионную стойкость;
Испытания на коррозионную стойкость – вид разрушающих испытаний, при котором производится оценка скорости и типа коррозии, а также устанавливается состав и свойства продуктов коррозии, эффективность защитных покрытий. Подобные испытания проводятся в таких отраслях, как судостроение, нефтегазовая промышленность, машиностроение и строительство. Среди различных методов испытаний популярностью пользуются т.н. ускоренные коррозионные испытания, в которых создаются условия, вызывающие быстрое коррозионное разрушение вследствие увеличения агрессивности среды.
— Методы технологических испытаний;
Технологические испытания – вид разрушающих испытаний для оценки способности материала воспринимать определенную деформацию в условиях, максимально приближенных к производственным. К технологическим испытаниям относят испытания на сплющивание, загиб, раздачу, бортование и осадку. Оценка материала по результатам технологических испытаний носит качественный характер. Она необходима для определения пригодности материала для изготовления изделий по технологии, предусматривающей значительную и сложную пластическую деформацию.
— Методы исследования структуры материалов;
Металлографические исследования – это анализ структуры металлов и сплавов на специально подготовленных шлифах при помощи оптической микроскопии. Металлографические исследования важны в таких отраслях, как металлургия, атомная и аэрокосмическая промышленность, энергетика и автомобилестроение. Во время металлографических исследований определяют количество неметаллических включений, балл зерна, глубину обезуглероженного слоя, содержание ферритной фазы и другие параметры.
— Методы определения содержания элементов;
К методам определения содержания элементов относятся спектральный анализ и стилоскопирование. Спектральный анализ – это исследование, с помощью которого в результате измерения спектров исследуемого образца качественно или количественно определяют содержание в нем интересующих элементов. Стилоскопирование – качественный спектральный анализ на наличие легирующих элементов, основанный на получении с помощью электрической дуги раскаленных паров металлов на поверхности объекта контроля с последующим анализом их спектра. Методы определения содержания элементов позволяет производить классификацию сталей и сплавов по маркам, а также проводить проверку их химического состава. Они используется в таких отраслях, как металлургия, атомная и аэрокосмическая промышленность, энергетика и машиностроение.
Испытательный центр имеет все необходимые лицензии для оказания услуг по проведению разрушающих и других видов испытаний для оценки качества изделий из стали, цветных металлов, полимеров и композиционных материалов.
Какие методы контроля сварных швов существуют и как их используют?
Каждый сварщик знает, что сварные конструкции имеют эксплуатационные свойства, которые определяются качеством сварных швов.
Для получения надежной и прочной конструкции необходимо сделать качественный шов.
Недостаточное качество выполнения сварного шва вызывает быстрое разрушение сварных швов, а при недостаточной плотности будет нарушена их герметичность. Процесс разрушения ускоряется при использовании конструкции в условиях высокого уровня давления.
Цель проведения контроля сварного шва
Перед отправкой сварного готового изделия на последующую проверку обязательно контролируют уровень качества его сварных швов, а это помогает выявлять не только наружные недостатки, но и скрытые, с целью их устранения. Применяется сварная конструкция только после тщательного контроля.
После сварки необходимо тщательно осмотреть шов на наличие трещин и непроваров.
На первом этапе изделие подвергают внешнему осмотру и выявляют различные недостатки сварных швов, включая наличие трещин и непроваров. Обнаружение данных дефектов доступно и при невооруженном взгляде, а остальные типы недостатков определяются за счет применения специального оборудования.
Различают контроль сварных швов, который относят к разрушающим типам и неразрушающим. К последним видам относится не только один способ внешнего осмотра, но и следующие виды контроля швов:
- Капиллярный.
- Ультразвуковой.
- Радиационный.
- Магнитный.
- На проницаемость.
Применение неразрушающих способов контроля не связано с изменением внешнего вида самого изделия. Разрушающие методы применяют, когда проверяют выпуск сварных деталей в достаточном количестве с использованием постоянного типа сварки и одинаковых условий.
Вернуться к оглавлению
Проверка и испытания сварных швов: методы контроля
Факторы, влияющие на качество сварных швов.
Сварные швы можно контролировать различными способами, для чего предусмотрена их классификация, которая включает следующие методы, используемые при проведении контроля:
- Химические.
- Механические.
- Физические.
- Внешний осмотр.
Если подробно рассматривать каждый из них, то одним из распространенных и доступных является внешний осмотр, который не связан с какими-либо материальными затратами. Применение любых сварных соединений подвергается данному методу контроля независимо от процесса проведения дальнейших операций, сопровождаемых другими способами контроля швов.
Проводить внешний осмотр можно с выявлением практически всех типов дефектов сварных швов. Данный метод контроля связан с выявлением непроваров, подрезов, наплывов либо других дефектов, которые являются доступными для обозрения. Для осуществления внешнего осмотра можно применять лупу, которая увеличивает в 10 раз.
В условиях внешнего осмотра наблюдение может быть не только визуальным, но и связанным с обмером сварного шва, проведением замеров кромок, которые заранее подготовлены. Процесс массового выпуска сварных изделий связан с использованием специальных шаблонов, которые позволяют максимально точно делать замеры каждого параметра сварного шва.
Вернуться к оглавлению
Физические методы контроля
Вернуться к оглавлению
Применение магнитного метода сварочных швов
Схема магнитного метода контроля качества сварного шва.
Обнаружение дефектов в процессе осуществления магнитного контроля основано на такой способности магнитного поля, как его рассеивание. С этой целью необходимо подключение электромагнитного сердечника с последующим помещением его в соленоид. Намагниченное соединение должно иметь поверхность, предварительно покрытую железными опилками, окалиной и др. Должны быть использованы такие элементы, которые реагируют на появление магнитных полей.
Если сварной шов имеет дефекты, то происходит образование скоплений порошка, который при взаимодействии с магнитным полем начинает перемещаться с образованием магнитного направленного спектра. Для более легкого перемещения порошка под влиянием магнитных полей сварные изделия простукивают, что придает наибольшую подвижность мелким крупинкам и зернам.
Фиксацию магнитного поля рассеивания осуществляют с использованием специального прибора, то есть магнитографического дефектоскопа. Определить качество соединения можно с помощью метода сравнения с эталоном. Данный метод является простым и надежным, а также дешевым. Магнитный метод контроля сварочных швов незаменим в процессе прокладки трубопроводов, которые играют ответственную роль. Его часто используют во время строительства.
Вернуться к оглавлению
Радиационный способ контроля и ультразвуковой метод
Схема радиографического контроля: 1—источник излучения; 2—прямой пучок; 3—сварной шов; 4—кассета с детектором и экранами; 5—эпюра интенсивности излучения.
Радиационный способ контроля связан с определением недочетов в любой полости сварных швов, которые являются невидимыми. Просвечивают швы с применением рентгеновских лучей или с помощью гамма-излучения, которое способно проникать через металлическую структуру изделия.
Излучение создается за счет специальных источников, рентгеновской либо гамма-установки. Шов и источник излучения должны находиться друг перед другом. Расположение рентгеновской пленки связано с ее установкой в специальную кассету, которая является светонепроницаемой. При облучении пленки рентгеновским излучением, проходящим через структуру металла, остаются пятна, которые являются более темными. Это связано с наименьшим поглощением лучей дефектными местами.
Использование метода рентгеновского излучения является безопасным для здоровья человека, но источник излучения, то есть рентгеновский аппарат, является слишком громоздким. Используют его исключительно в условиях стационара. Интенсивность работы источника гамма-излучения бывает значительной, что позволяет контролировать сварные швы, которым свойственна наибольшая толщина. Портативная аппаратура и доступность дешевого метода делает данный тип контроля наиболее распространенным в строительстве.
Гамма-излучение более опасно, чем рентгеновское, что обусловлено прохождением специального обучения. Применение радиографического метода контроля имеет недостаток, связанный с отсутствием возможности выявлять наличие трещин, которые располагаются не в соответствии с направлением потока лучей.
Схема ультразвукового контроля сварных швов.
Использование ультразвукового метода связано с применением акустического способа контроля. Это позволяет выявлять различные недочеты, то есть газовые поры и трещины, включая такие дефекты, ради определения которых не применяется способ радиационной дефектоскопии.
Ультразвуковым методом проводят испытания, связанные с отражением звуковой волны от границы разделения сред. Использование пьезоэлектрического способа при создании звуковой волны получило широкое распространение в качестве способа контроля сварного шва. В основе данного метода лежит принцип создания механического колебания в результате наложения переменного электрического поля.
Вернуться к оглавлению
Проверка при разрушающем контроле
Вернуться к оглавлению
Условия проведения механического способа контроля
Схема дефектов сварных швов.
Механическое разрушение изделий в процессе испытаний металлографическим методом необходимо для выявления характеристик сварных швов.
Объектом проводимых испытаний являются образцы со сварными швами, которые вырезают из сварных швов специально сваренных контрольных образцов соединений. Они представляют собой пробы, выполненные на основе соответствующих требований к технологическому уровню сварки изделий в специальных условиях. Требуется взять образцы, имеющие соответствующую форму и определенный размер.
Основная цель проведения контрольных проверок – это анализ и оценка:
- прочности сварного шва;
- качественного состояния металла;
- верного выбора технологии;
- квалификационного уровня рабочего-сварщика.
Сопоставить характеристики сварных швов можно со свойствами металла. При неудовлетворительных результатах соответствие итогов для заданного уровня не отмечается. Проведение механического испытания осуществляется на основе ГОСТа 6996-66, где указаны соответствующие виды проведения контрольных испытаний сварных металлических швов на:
Параметры для контроля качества сварного шва.
- Различных отдельных участках и в целом.
- Предмет статического растяжения и изгиба.
- Характер ударного изгиба.
- Уровень стойкости в условиях старения.
- Результат измерения характеристик твердости.
Проведение контрольных испытаний для выявления статистического растяжения связано с определением уровня прочности сварного шва. Определение статистического изгиба предполагает изучение свойств пластичности сварного шва. Испытания, связанные с обнаружением дефектов, проводятся до начала образования первых недочетов в области растянутой зоны с учетом угла изгиба.
Испытания на выявление статистического изгиба производят с использованием технологических образцов, взятых из узлов, имеющих поперечный или продольный шов. При проведении контроля на предмет ударного изгиба и разрыва определяется ударная вязкость сварного шва. По его выявленной твердости исследуется каждое из структурных изменений металла, значения степени его подкалки после сварочных работ и при последующем охлаждении.
Вернуться к оглавлению
Применение макро- и микроструктурных методов контроля
Схема микроструктуры сварного шва.
Исследование металлов, которое проводят на основе макро- и микроструктурного метода, включает не только процесс выявления присутствия дефектов определенного характера, но и определение качества сварного соединения.
Макроструктурный метод предполагает изучение макрошлифов, присутствующих в металле изломов, которые определяются с использованием лупы либо визуальным осмотром. Проведение макроисследований определяет характер каждого дефекта, его расположение, если они являются видимыми в различных зонах сварных швов.
Микроструктурный анализ связан с анализом структуры металлов. В процессе исследования возможно визуальное увеличение в 50-2000 раз, если используется оптический микроскоп. Проведение микроисследования связано с определением количества металла, обнаружением его пережогов, наличия оксидов в его структуре, засоренности сварных швов, наличия неметаллических включений. Это дает возможность изучать зерна металла, определяя их размер, исследовать изменения в составе металла. Возможно обнаружение микроскопических пор, трещин, иных дефектов, которые заполняют сварные швы.
Использование соответствующей методики, позволяющей изготавливать шлифы при металлографических исследованиях, связано с подготовкой образцов для контроля путем их вырезки из основного изделия. Проведение металлографического анализа связано с дополнительным использованием химических методов.
Металлографические исследования сварного шва.
Проведение испытаний позволяет получить соответствующие характеристики сварных швов, которые учитывают соответствующие условия применения сварных металлических конструкций. Процесс контроля связан с выявлением коррозионной стойкости изделий, функционирующих в агрессивных средах.
Все соответствующие методы контроля применяются в процессе разрушения конструкций. Протекание этих испытаний основано на способности конструкции к выдерживанию заданной расчетной нагрузки и определении разрушающих нагрузок, имеющих определенный запас прочности.
Проводя испытания разрушаемых конструкций, следят за состоянием схемы разрушения, которая должна быть сопоставлена с условиями работы конструкции. Количество изделий, подвергаемое испытаниям, должно соответствовать установленным техническим условиям, что определяется существующей организацией производственного процесса.
Вернуться к оглавлению
Метод неразрушающего контроля сварных швов
Контроль, являющийся неразрушающими, связан не только с проведением внешнего осмотра, включая исследование непроницаемости швов. Он позволяет обнаружить дефекты на поверхности, которые могут быть внутренними и скрытыми.
Обмер, связанный с проведением внешнего осмотра сварного шва, можно считать распространенным по причине его простоты. Приемка любых сварных готовых узлов осуществляется после проведения первых операций по контролю.
Контроль непроницаемости сварного шва предполагает соответствие стандартам изделий в плане герметичности, то есть непроницаемости, с учетом используемых газов и жидкостей.
Схема контроля герметичности с помощью вакуумной камеры.
Контроль изделий и узлов производится, когда они уже являются полностью готовыми.
Если внешний осмотр показал наличие каких-либо дефектов, то их требуется устранить перед началом осуществления испытаний. Контроль герметичности сварных швов осуществляется с использованием таких методов, как:
- Капиллярный (керосин).
- Химический (аммиак).
- Пузырьковый (гидравлическое или воздушное давление).
- Вакуумирование.
Остановимся подробнее на данных способах контроля.
Вернуться к оглавлению
Капиллярное исследование
Применение капиллярного метода основано на определенном свойстве жидкостей, связанном с возможностью проникновения через капилляры, представляющие собой микроскопические трещины, в структуру металлов. Капиллярный метод связан с активностью жидкости в капиллярах. Жидкость способна втягиваться, проникая в капилляры. Применение определенных из них (керосина) позволяет обнаружить наличие сквозных дефектов сварных швов.
Таблица для капиллярного контроля сварных швов.
Использование капиллярного контроля связано с осуществлением проверки любых сварных изделий без учета их форм, размеров и материалов, из которого они сделаны. Данный метод является более подходящим при обнаружении различных недостатков на поверхности швов. Недостатки являются невидимыми, поэтому их нельзя обнаружить простым невооруженным глазом, а также с лупой.
Испытать сварные швы на плотность на основе капиллярного способа позволяют специальные вещества, которые носят название пенетранты. Проникая в структуру исследуемых материалов с дефектами на поверхности сварного соединения, они окрашивают их в яркий цвет, позволяющий быстрее увидеть трещину.
При высоком уровне смачиваемости жидкости и наименьшем радиусе капилляра происходит увеличение глубины и скорости проникновения жидкости. В результате применения капиллярного метода можно обнаружить не только невидимые или слабовидимые дефекты с открытой полостью. Вместе с тем данный способ позволяет выявлять и сквозные виды дефектов, если в процессе их обнаружения использовать керосин.
Вернуться к оглавлению
Химический контроль и его применение
Для контроля качества сварных швов химическим методом используют раствор мела в воде.
Для покрытия сварных швов используется раствор мела в воде, которым обрабатывается доступная сторона шва, что позволяет провести тщательный осмотр и выявить все дефекты. После высушивания окрашенной поверхности шов следует обильно смочить керосином. Если швы неплотные, то это выявляется при наличии покрытия мелом и следов керосина на нем.
Контроль за счет аммиака проводится при наличии индикаторов, способных менять свою окраску при наличии щелочной среды, оказывающей воздействие на него. Реагентом в данном процессе выступает газ аммиак, который используют для контроля.
Проводя испытания, с одной стороны шва укладывают ленту из бумаги, которая смочена в 5%-тном растворе специального индикатора. На противоположной стороне шва проводится обработка соединения за счет смеси газообразного аммиака и воздуха. При проникновении аммиака через неплотные сварные швы происходит его окрашивание в местах наличия дефектов.
Вернуться к оглавлению
Методы контроля гидравлического и воздушного давления
Контроль воздушным давлением проводится при проверке на основе анализа герметичности сварных швов. Для этого их погружают полностью в ванну, наполненную водой. Далее в нее осуществляется подача сжатого воздуха с учетом уровня давления, которое превышает рабочее на 10-20%.
Если конструкции являются крупногабаритными, то их покрывают пенными индикаторами после того, как осуществлена подача внутреннего давления по сварному шву. В качестве пенного индикатора может выступать мыльный раствор. Если в сварных швах есть различные неплотности, то начинают появляться пузырьки воздуха. Испытание за счет сжатого воздуха либо газа должно сопровождаться соблюдением правил требуемой безопасности.
Прочность и плотность изделий проверяют путем контроля при наличии гидравлического давления. Предварительно швы полностью герметизируют с использованием водонепроницаемых заглушек. Просушку воздушных швов осуществляют за счет воздушного обдува. После этого следует заполнить изделие в условиях избыточного давления водой, что в 1,5-2 раза превышает уровень рабочего давления. Далее следует выдержать требуемый период. Там, где проявляется течь, можно обнаружить дефекты.
Вакуумный контроль связан с проведением испытания сварного шва, который не поддается испытанию с использованием керосина, воды или воздуха. В процессе проведения испытаний шов регистрируется на предмет проникновения воздуха через недочеты сварного шва. Регистрацию производят на одном и том же участке шва с одной и той же стороны изделия, где создается вакуум.
Оборудование для контроля качества сварных соединений
Оборудование для контроля качества сварных соединений необходимо для:
- своевременного выявления и устранения дефектов швов
- получения сварного соединения высокого качества
- определения соответствия изделия требованиям заказчика
Под качеством продукции понимается совокупность ее свойств, которые обеспечивают пригодность этой продукции удовлетворять определенные потребности, в соответствии с назначением этой продукции. Одним из главных свойств этой совокупности, является надежность. Под надежностью понимают свойство продукции (изделия, машины) выполнять заданные функции, сохраняя во времени установленные эксплуатационные параметры в пределах конкретных значений, установленных разработчиками этой продукции.
Контроль качества сварных соединений начинается с проверки качества подготовки шва и заканчивается проверкой полученного соединения.
Проверка качества сварочных соединений включает в себя:
- разрушающие виды контроля сварных соединений
- неразрушающий контроль сварных соединений
К разрушающим видам проверки относятся:
- металлографические исследования
- физико-химические исследования
- механические испытания
- контроль исходных материалов, заготовок и качества сборки
- контроль оборудования, оснастки и приборов
- контроль режимов сварки, пайки, склеивания
- контроль квалификации производственного персонала
Неразрушающие виды включают в себя:
- контроль внешнего вида сварных швов
- радиационные виды неразрушающего контроля
- акустические виды неразрушающего контроля
- магнитные виды неразрушающего контроля
- электромагнитные методы
- капиллярные методы
- методы контроля сплошности сварных швов течеисканием
- тепловые методы контроля
Физические испытания сварных швов: разрушающие и неразрушающие
Описанные ниже испытания были разработаны для проверки навыков сварщика, а также качества металла шва и прочности сварного соединения для каждого типа металла, используемого в боеприпасах.
Многие тесты обнаруживают дефекты, невидимые невооруженным глазом.
Разрушающие испытанияНекоторые из этих испытаний, такие как испытания на растяжение и изгиб, являются разрушающими, поскольку образцы для испытаний нагружаются до тех пор, пока они не выйдут из строя, чтобы можно было получить желаемую информацию.
Разрушающие испытания делятся на две категории:
- Заводские испытания
- Лабораторные испытания (коррозионные, химические, микроскопические, макроскопические / увеличительное стекло)
Другие методы испытаний, такие как рентгеновские и гидростатические испытания, не являются разрушающими (неразрушающий контроль).
Этот тип контроля также называется неразрушающим контролем или неразрушающим контролем и NDI или неразрушающим контролем.
Целью этих методов является проверка сварных швов без повреждения.
Подход к физическому испытанию каждого сварного шва описан ниже.
Разрушающее испытание физических сварных швов
Тест кислотным травлением
Этот тип или физическое испытание сварного шва используется для определения прочности сварного шва. Кислота воздействует на края трещин в основном металле или металле сварного шва или реагирует с ними и обнаруживает дефекты сварного шва, если таковые имеются. Он также подчеркивает границу между основным металлом и металлом шва и, таким образом, показывает размер сварного шва, который в противном случае может быть нечетким.Этот тест обычно выполняется на поперечном сечении стыка.
Растворы соляной кислоты, азотной кислоты, персульфата аммония или йода и йодида калия обычно используются для травления углеродистых и низколегированных сталей.
Управляемый тест на изгиб
Качество металла сварного шва на лицевой стороне и в основании сварного соединения, а также степень проплавления и проплавления с основным металлом определяют с помощью испытаний на управляемый изгиб. Это также показывает эффективность сварного шва.
Этот тип физических испытаний сварных швов проводится на зажимном приспособлении (рис. 13-1). Эти образцы для испытаний изготовлены из сварных пластин, толщина которых должна быть в пределах возможностей приспособления для гибки. Образец для испытаний помещают поперек опор штампа, который является нижней частью зажимного приспособления. Плунжер, управляемый сверху гидравлическим домкратом или другими устройствами, заставляет образец вдавливаться в матрицу и обеспечивать ее форму.
Чтобы выполнить требования этого испытания, образцы должны изгибаться на 180 градусов и, чтобы их считали пригодными, не было трещин размером более 1/8 дюйма.(3,2 мм) в любом направлении должны появиться на поверхности. Испытания на изгиб торца выполняются в зажимном приспособлении с лицевой стороной сварного шва в растянутом состоянии (т. Е. На внешней стороне изгиба) (A — рис. 13-2). Испытания на изгиб корня шва проводят, когда корень сварного шва находится в растяжении (т. Е. За пределами изгиба) (B — рис. 13-2). Образцы для испытаний на управляемый изгиб также показаны на рисунке 13-3.
Приспособление для испытаний на управляемый изгиб (Рисунок 13-1)Примечания:
- T = Толщина испытательной пластины
- Закаленные валки При желании можно использовать на плечах
- Особые размеры для пластины 3/7
- Все размеры указаны в дюймах
Испытания на свободный изгиб
Подход к испытаниям физических сварных швов со свободным изгибом был разработан для измерения пластичности наплавленного металла сварного шва.Образец для физических испытаний сварного шва вырезается из сварной пластины с расположением сварного шва, как показано в A, рис. 13-4.
Каждый угол образца по длине должен быть скруглен по радиусу, не превышающему одной десятой толщины образца. Следы инструментов, если таковые имеются, должны быть вдоль образца. Две линии разметки наносятся на лицевую поверхность на расстоянии 1,6 мм от края сварного шва. Расстояние между этими линиями измеряется в дюймах и записывается как начальное расстояние X (B, рисунок 13-4).Затем концы испытуемого образца сгибают под углом примерно 30 градусов, причем эти изгибы составляют примерно одну треть длины от каждого конца. Таким образом, сварной шов располагается по центру, чтобы гарантировать, что весь изгиб происходит в сварном шве.
Изогнутый образец затем помещают в машину, способную оказывать большое сжимающее усилие (C, рис. 13-4), и изгибают до тех пор, пока на лицевой стороне корпуса не появится трещина более 1/16 дюйма (1,6 мм) в любом размере. сварной шов. Если трещины не появляются, изгибание продолжается до тех пор, пока образцы не будут на 1/4 дюйма.(6,4 мм) толщиной или меньше могут быть испытаны в тисках. Более тяжелую пластину обычно испытывают на прессе или гибочном станке.
Независимо от того, используются ли при испытании на свободный изгиб тиски или устройство сжатия другого типа, рекомендуется обработать верхнюю и нижнюю контактные пластины оборудования для гибки так, чтобы поверхности были параллельны концам образца (E, рисунок 13- 4). Это предотвратит выскальзывание и выскальзывание образца из испытательной машины при его изгибе.
Испытание сварного металла на свободный изгиб (Рисунок 13-4)После изгиба образца до точки, где испытательный изгиб завершен, расстояние между разметанными линиями на образце снова измеряется и записывается как расстояние Y.Чтобы найти процент удлинения, вычтите начальное значение из конечного расстояния, разделите на начальное расстояние и умножьте на 100 (рисунок 13-4). Обычные требования для прохождения этого испытания заключаются в том, чтобы минимальное удлинение составляло 15 процентов и чтобы на поверхности сварного шва не было трещин более 1/16 дюйма (1,6 мм) в любом размере.
Испытание на свободный изгиб в значительной степени заменяется испытанием на управляемый изгиб, при наличии необходимого испытательного оборудования.
Испытание на обратный изгиб
Испытание на обратный изгиб — это тип физического испытания сварного шва, который используется для определения качества металла шва и степени проплавления корня Y сварного стыкового соединения.Используемые образцы аналогичны образцам, необходимым для испытания на свободный изгиб, за исключением того, что они изгибаются корнем сварного шва со стороны растяжения или снаружи. Испытываемые образцы должны изгибаться на 90 градусов без разрушения. Этот тест в значительной степени заменяется тестом на управляемый изгиб.
Тест на разрыв ников
Испытание на разрыв с зазубринами было разработано, чтобы определить, есть ли в металле сварного шва стыкового стыка какие-либо внутренние дефекты, такие как включения шлака, газовые карманы, плохое плавление и / или окисленный или обгоревший металл.Образец получают из сварного стыкового соединения механической обработкой или резкой с помощью кислородно-ацетиленовой горелки. Каждый край сварного шва в месте соединения прорезан пропилом по центру (рис. 13-5). Подготовленную таким образом деталь соединяют перемычкой между двумя стальными блоками (рис. 13-5) и заклеивают тяжелым молотком до тех пор, пока участок сварного шва между пазами не сломается.
Раскрытый таким образом металл должен быть полностью расплавленным и без шлаковых включений. Размер любого газового кармана не должен превышать 1/16 дюйма.(1,6 мм) по большему размеру, а количество газовых карманов или пор на квадратный дюйм (64,5 кв. Мм) не должно превышать 6.
Испытание на разрыв на разрыв (Рисунок 13-5)Другой метод испытания на разрыв используется для определения прочности угловых швов. Это испытание на разрыв углового шва. К вершине V-образного образца прикладывают усилие с помощью пресса, испытательной машины или ударов молотка до разрыва углового сварного шва. Затем поверхности трещины будут проверены на прочность.
Испытание на прочность при растяжении
Испытание сварного шва на растяжение, выполняемое в мастерской, представляет собой тип устройства для физического испытания сварного шваЭтот тип физического испытания сварного шва используется для измерения прочности сварного соединения. Часть a для размещения сварной пластины находится посередине между губками испытательной машины (рис. 1306). Ширина и толщина испытательного образца измеряется перед испытанием, площадь в квадратных дюймах рассчитывается путем умножения этих значений перед испытанием, а площадь в квадратных дюймах рассчитывается путем умножения этих двух цифр (см. Формулу на рис. 13-6).
Образец для испытания на растяжение физического сварного шва затем устанавливается в машину, которая оказывает на деталь достаточное усилие, чтобы сломать образец. Испытательная обработка может быть стационарной или переносной. Машина переносного типа, работающая по гидравлическому принципу и способная вытягивать и изгибать образцы для испытаний, показана на рис. 13-7.
По мере того, как образец испытывается на этой машине, на датчике регистрируется нагрузка в фунтах. В стационарных вариантах прилагаемая нагрузка может регистрироваться на балансировочной балке.В любом случае регистрируется нагрузка в момент разрушения. Образцы для испытаний, сломанные при испытании на разрыв, показаны на рисунке 13-3.
Образец для испытаний на растяжение и метод испытаний (рис. 13-6) Переносная машина для испытания на растяжение и изгиб (рис. 13-7)Прочность на растяжение, которая определяется как напряжение в фунтах на квадратный дюйм, рассчитывается путем деления разрывной нагрузки на образец по первоначальной площади поперечного сечения образца. Обычные требования к пределу прочности сварных швов на растяжение заключаются в том, что образец должен тянуть не менее 90% прочности на разрыв основного металла.
Прочность на сдвиг поперечных и продольных угловых швов определяют по растягивающему напряжению на испытательных образцах. Ширина образца измеряется в дюймах. Образец разрывается под действием растягивающей нагрузки, и определяется максимальная нагрузка в фунтах. Прочность сварного шва на сдвиг в фунтах на линейный дюйм определяется делением максимальной нагрузки на длину разорванного углового шва. Прочность на сдвиг в фунтах на квадратный дюйм получается делением прочности на сдвиг в фунтах на линейный дюйм на средний размер горловины сварного шва в дюймах.Образцы для испытаний делают шире, чем требуется, и обрабатывают до нужного размера.
Неразрушающий контроль
Гидростатические испытания
Это неразрушающий тип физических испытаний сварных швов, используемый для проверки качества сварных швов на закрытых контейнерах, таких как сосуды высокого давления и резервуары. Испытание обычно состоит из наполнения сосуда водой и приложения давления, превышающего рабочее давление сосуда. Иногда большие резервуары заполняются водой, которая не находится под давлением, чтобы обнаружить возможные утечки через дефектные сварные швы.Другой метод — это испытание маслом, а затем отпаривание сосуда. Видно обратное просачивание масла из-за гильзы.
Испытание на магнитные частицы
Это метод физических испытаний или контроля сварных швов, используемый для сварных швов и деталей из магнитных легированных сталей. Он применим только к ферромагнитным материалам, у которых наплавленный сварной шов также является ферромагнитным. В проверяемом изделии создается сильное магнитное поле с помощью электрического тока большой силы тока.
Поле утечки будет создано любым разрывом, который перехватывает это поле в детали.Местные полюса создаются полем утечки. Эти полюса притягивают и удерживают магнитные частицы, помещенные для этой цели на поверхность. Рисунок частиц, нанесенный на поверхность, указывает на наличие неоднородности или дефекта на поверхности детали или вблизи нее.
Рентгеновское исследование
Это радиографический метод физического испытания сварного шва, используемый для выявления наличия и характера внутренних дефектов в сварном шве, таких как трещины, шлак, раковины и зоны, в которых отсутствует надлежащее сплавление.На практике рентгеновская трубка размещается с одной стороны сварной пластины, а рентгеновская пленка со специальной чувствительной эмульсией — с другой стороны. При проявлении дефекты металла проявляются в виде темных пятен и полос, которые может интерпретировать оператор, имеющий опыт работы с этим методом контроля.
Пористость и дефектное проникновение в корень, обнаруженное при рентгеновском обследовании, показаны на рис. 13-8.
Внутренние дефекты сварных швов, обнаруженные при рентгеновском контроле (рис. 13-8)Инструкции по обращению с рентгеновским аппаратом, чтобы не навредить обслуживающему персоналу, можно найти в: Американском стандартном кодексе промышленного использования рентгеновских лучей
Гамма-тест
Это испытание представляет собой радиографический метод физического испытания и контроля сварных швов, аналогичный рентгеновскому методу, описанному в параграфе о испытании кислотным травлением, за исключением того, что гамма-лучи исходят из капсулы с сульфатом радия вместо рентгеновской трубки.
Из-за коротких длин волн гамма-излучения возможно проникновение в участки значительной толщины, но время, необходимое для экспонирования металла любой толщины, намного больше, чем время, необходимое для рентгеновского излучения, из-за более медленной скорости, с которой гамма-излучение лучи производятся.
Рентгеновский контроль используется для большинства радиографических обследований, но гамма-оборудование имеет то преимущество, что оно чрезвычайно портативно.
Флуоресцентный пенетрантный тест (тест с красителем)
Типы испытаний на проникновение красителя в сварные швыФлуоресцентный проникающий контроль — это метод неразрушающего физического контроля сварных швов, с помощью которого в твердых материалах могут быть обнаружены трещины, поры, утечки и другие неоднородности.Это особенно полезно для обнаружения поверхностных дефектов в немагнитных материалах, таких как сварные швы из алюминия, магния и аустенитной стали, а также для обнаружения утечек во всех типах сварных швов. В этом методе используется смываемый водой материал с высокой флуоресценцией, обладающий исключительной проникающей способностью.
Этот материал наносится на чистую сухую поверхность металла, подлежащего проверке, с помощью кисти, распыления или погружения. Излишки материала удаляются ополаскиванием, протиранием чистой тканью, смоченной водой, или пескоструйной обработкой.Затем наносится проявитель влажного или сухого типа. Неровности на поверхностях, которые были должным образом очищены, обработаны пенетрантом, промыты и обработаны проявителем, демонстрируют яркие флуоресцентные индикаторы в черном свете.
Преимущества этого метода физических испытаний сварных швов:
- Товары для черных и цветных металлов
- Низкая стоимость
- Простота нанесения и интерпретации
- Минимальная подготовка
Недостатки:
- Может пропустить проблемы под поверхностью
- Не работает с пористыми материалами
Типы красителей:
- Тип A: Флуоресцентный, излучающий видимый свет при просмотре в черном свете
- Тип B: Яркий краситель, который можно исследовать при обычном освещении.Прост в использовании и удобен для тестирования в полевых условиях.
Испытания на твердость
Твердость может быть определена как способность вещества противостоять вдавливанию при локализованном смещении. Проще говоря, устойчивость к вдавливанию, износу и истиранию. Обычно применяемое испытание на твердость является неразрушающим испытанием, используемым в основном в лаборатории, а не в полевых условиях. Испытания на твердость используются как средство контроля свойств материалов, используемых для конкретных целей, после того, как желаемая твердость была установлена для конкретного применения.
Испытание на твердость используется для определения твердости металла шва. Путем тщательного тестирования сварного соединения можно изолировать твердые участки и определить степень влияния тепла сварки на свойства основного металла.
Оборудование для испытаний на твердость
Тест файла:
Самый простой метод определения сравнительной твердости — это напильник. Это выполняется путем пропуска напильника вручную над испытуемой деталью. Можно получить информацию о том, тверже или мягче исследуемый металл, чем напильник или другие материалы, подвергшиеся такой же обработке.
Машины для определения твердости:
Есть несколько типов машин для определения твердости. Каждая из них уникальна тем, что ее функциональный дизайн лучше всего подходит для конкретной области или области применения, для которой предназначена машина. Однако на одном металле можно использовать более одного типа станков, и полученные значения твердости могут быть удовлетворительно коррелированы. В лабораторных испытаниях твердости металлов чаще всего используются два типа машин: твердомер по Бринеллю и твердомер по Роквеллу.
- Измеритель твердости по Бринеллю При испытаниях по Бринеллю образец устанавливают на опоре станка и прикладывают нагрузку в 6620 фунтов (3003 кг) к шарику из закаленной стали, который находится в контакте с поверхностью исследуемого образца. проверено. Стальной шарик имеет диаметр 0,4 дюйма (10,2 мм). Нагрузке дают оставаться в течение 1/2 минуты, а затем снимают, и измеряют глубину углубления, сделанного шариком на образце. Следует отметить, что для облегчения определения твердости по Бринеллю диаметр фактически измеряется депрессия, а не глубина.Таблицы значений твердости по Бринеллю были подготовлены для различных диаметров оттиска. Эти диаграммы обычно используются для определения чисел Бринелля. Результирующее число твердости по Бринеллю получается по следующей формуле:
HB = число твердости по Бринеллю
D = диаметр шарика (мм),
d = диаметр полученного, восстановленного круглого отпечатка ( мм)
P = приложенная нагрузка (кг) - Твердомер по Роквеллу Принцип действия тестера Роквелла по существу такой же, как и у тестера Бринелля.Он отличается от тестера Бринелля тем, что меньшая нагрузка оказывается на меньший алмаз в форме шара или конуса. Глубина вмятины измеряется и указывается на циферблате, прикрепленном к машине. Твердость выражается произвольными цифрами, называемыми «числами Роквелла». Они имеют префикс в виде буквенного обозначения, такого как «B» или «C», чтобы указать размер используемого мяча, приложенную нагрузку и шкалу, используемую в испытании.
Другие тесты — это алмазная пирамида Виккерса и склероскоп.
Измеритель твердости по ВиккерсуMagnaflux Test
Это быстрый неразрушающий метод физических испытаний сварных швов для обнаружения дефектов на поверхности стали и ее магнитных сплавов или вблизи них путем правильного намагничивания и применения ферромагнитных частиц.
Основные принципы
Для всех практических целей контроль магнитофлюксом можно сравнить с использованием увеличительного стекла в качестве физического метода испытания сварных швов. Однако вместо стекла используются магнитное поле и ферромагнитные порошки.Метод контроля магнитных частиц основан на двух принципах: во-первых, магнитное поле создается в куске металла, когда электрический ток проходит через него или вокруг него; во-вторых, эти мельчайшие полюса устанавливаются на поверхности металла везде, где это магнитное поле нарушается или искажается.
Когда ферромагнитные частицы приближаются к намагниченной детали, они сильно притягиваются этими полюсами и крепче удерживаются на них, чем на остальной поверхности детали, тем самым образуя видимую индикацию.
Вихретоковый (электромагнитный контроль)
Испытание магнитными частицами в основном для дефектов поверхности и черных металлов.Вихретоковый (электромагнитный) контроль — это метод неразрушающего контроля, основанный на том принципе, что электрический ток протекает в любом проводнике, подверженном изменяющемуся магнитному полю. Он используется для проверки сварных швов магнитных и немагнитных материалов и особенно полезен при испытании стержней, угловых соединений, сварных труб и трубок. Частота может варьироваться от 50 Гц до 1 МГц, в зависимости от типа и толщины материала текущих методов.Первый относится к испытаниям, в которых магнитная проницаемость материала является фактором, влияющим на результаты испытаний, а второй — к испытаниям, в которых учитывается электрическая проводимость.
Неразрушающий физический контроль сварных швов методами вихревых токов включает индукцию электрических токов (вихревые токи или токи Фуко) в испытательном образце и измерение изменений этих токов, вызванных неоднородностями или другими физическими различиями в испытательном образце. Такие испытания можно использовать не только для обнаружения несплошностей, но и для измерения отклонений в размерах образца и удельном сопротивлении.Поскольку удельное сопротивление зависит от таких свойств, как химический состав (чистота и легирование), ориентация кристаллов, термическая обработка и твердость, эти свойства также можно определить косвенно. Электромагнитные методы подразделяются на магнитоиндуктивные и вихретоковые. Первый относится к испытаниям, в которых магнитная проницаемость материала является фактором, влияющим на результаты испытаний, а второй — к испытаниям, в которых учитывается электрическая проводимость.
Один из методов создания вихревых токов в образце для испытаний состоит в том, чтобы сделать образец сердечником индукционной катушки переменного тока.Есть два способа измерения изменений величины и распределения этих токов. Первый предназначен для измерения резистивной составляющей импеданса возбуждающей катушки (или вторичной испытательной катушки), а второй — для измерения индуктивной составляющей импеданса возбуждающей (или вторичной) катушки. Электронное оборудование было разработано для измерения либо резистивных, либо индуктивных компонентов импеданса по отдельности или обоих одновременно.
Вихревые токи индуцируются в проводящем испытательном образце за счет переменной электромагнитной индукции или действия трансформатора.Вихревые токи имеют электрическую природу и обладают всеми свойствами, связанными с электрическими токами. При генерировании вихревых токов испытуемый образец, который должен быть проводником, помещается в поле катушки, по которой проходит переменный ток. Катушка может охватывать деталь, возможно, в форме зонда, или, в случае трубчатой формы, может быть намотана, чтобы поместиться внутри трубы или трубы. Вихревой ток в металлическом образце также создает собственное магнитное поле, которое противодействует исходному магнитному полю. Импеданс возбуждающей катушки или второй катушки, соединенной с первой, в непосредственной близости от образца, зависит от наличия наведенных вихревых токов.Эта вторая катушка часто используется для удобства и называется считывающей или считывающей катушкой. Путь вихревого тока искажается наличием неоднородности. Трещина и отводит, и накапливает вихревые токи. Таким образом, кажущийся импеданс катушки изменяется из-за наличия дефекта. Это изменение можно измерить и использовать для определения дефектов или различий в физической, химической и металлургической структуре. Подповерхностные неоднородности также могут быть обнаружены, но ток спадает с глубиной.
Испытание на акустическую эмиссию
Один из акустических методов — удар по сваренному объекту и определение качества шва по тону.Акустико-эмиссионный контроль (AET) Методы физических испытаний сварных швов в настоящее время считаются дополнительными к другим методам неразрушающего контроля. Однако они применялись во время контрольных испытаний, периодических проверок, обслуживания и изготовления.
Испытание на акустическую эмиссию заключается в обнаружении акустических сигналов, возникающих в результате пластической деформации или образования трещин во время нагружения.Эти сигналы присутствуют в широком частотном спектре вместе с окружающим шумом от многих других источников. Преобразователи, стратегически размещенные на конструкции, активируются поступающими сигналами. При использовании подходящих методов фильтрации внешний шум в составном сигнале заметно снижается. Любой источник значимых сигналов строится триангуляцией на основе времен прихода этих сигналов на различные преобразователи.
Тестирование феррита
Влияние содержания феррита
Полностью аустенитные наплавленные швы из нержавеющей стали имеют тенденцию к образованию небольших трещин даже в условиях минимального ограничения.Эти небольшие трещины имеют тенденцию располагаться поперек линии плавления в сварных проходах и основном металле, который повторно нагревали до температуры, близкой к температуре плавления материала, при последующих проходах сварки. Трещины явно являются вредными дефектами и недопустимы. С другой стороны, влияние трещин на характеристики сварки менее очевидно, поскольку эти микротрещины быстро размываются очень прочной аустенитной матрицей. Наплавки с трещинами на сварных швах удовлетворительно работают в очень тяжелых условиях.Однако склонность к образованию трещин обычно идет рука об руку со склонностью к более крупным трещинам, поэтому часто желательно избегать чувствительных к трещинам металлов сварных швов.
Присутствие небольшой доли фазы магнитного дельта-феррита в аустенитном (немагнитном) наплавленном шве влияет на предотвращение как растрескивания по средней линии, так и растрескивания. Количество дельта-феррита в сваренном материале в значительной степени контролируется балансом в составе металла сварного шва между элементами, способствующими ферриту (наиболее распространены хром, кремний, молибден и колумбий), и элементами, способствующими аустениту (никель, марганец, углерод и азот являются наиболее распространенными).Однако избыток дельта-феррита может отрицательно сказаться на свойствах металла сварного шва. Чем больше количество дельта-феррита, тем ниже пластичность и вязкость металла шва. Дельта-феррит также предпочтительно разрушается в некоторых агрессивных средах, таких как мочевина. При длительном воздействии температур в диапазоне от 482 до 927 ° C (от 900 до 1700 ° F) феррит имеет тенденцию частично превращаться в хрупкое интерметаллическое соединение, которое сильно охрупняет сварной шов.
Переносные ферритовые индикаторы предназначены для использования на объектах.Содержание феррита в наплавленном шве может быть указано в процентах феррита и может быть заключено в скобки между двумя значениями. Это обеспечивает достаточный контроль в большинстве приложений, где указано минимальное содержание феррита или диапазон ферритов.
Что такое разрушающее тестирование? — Методы, определение и примеры
Разрушающее испытание проводится для того, чтобы понять характеристики образца или поведение материала, эти процедуры выполняются до разрушения испытуемого образца. Процедуры разрушающего контроля могут соответствовать определенным стандартам или могут быть адаптированы для воспроизведения заданных условий эксплуатации.
Методы разрушающего контроля обычно используются для определения характеристик материалов, подтверждения изготовления, исследования отказов и могут составлять ключевую часть инженерных критических оценок, которые также включают методы неразрушающего контроля (NDT), такие как цифровая радиография.
Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:
Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .Виды разрушающего контроля
Тестирование в агрессивной среде
Сюда входят испытания на излом и усталость в кислой (h3S), сладкой (CO2) и других агрессивных средах; в диапазоне температур и давлений. Эти испытания позволяют промышленности оценить влияние этих условий на материалы и характеристики.
Испытания на коррозию
Это касается нетоксичных, мелкомасштабных испытаний на коррозию в водной среде в различных средах, включая пресную и морскую воду.
Разрушение и механические испытания
Сюда входят различные типы разрушающих методов испытаний, такие как испытания на растяжение, испытания на изгиб, испытания на удар по Шарпи, испытания методом падающего груза Пеллини, испытания на отслаивание, испытания на раздавливание, испытания давлением и испытание на излом. Помимо испытаний металлов, испытания на излом и механические испытания могут проводиться на различных материалах, таких как сварные полимеры, включая пластиковые трубы.
Испытания на усталость
Эти испытания, проводимые в среде воздуха или морской воды, используются для проверки основных материалов и прочности сварных соединений при нагрузке с постоянной или переменной амплитудой.Этот метод разрушающего контроля может также использоваться для испытания на рост усталостных трещин сварных швов, основных металлов и зон термического влияния.
Тестирование на водород
Этот тип испытаний охватывает материалы, которые подвержены коррозии в результате воздействия водорода. Эти испытания можно проводить при различных температурах и скоростях деформации.
Измерение остаточного напряжения
Остаточные напряжения — это напряжения, которые остаются в твердом материале после устранения исходных причин любых напряжений.Они могут быть преднамеренными, например, с устойчивым к царапинам стеклом смартфонов, или непреднамеренными, что может привести к преждевременному разрушению конструкции. Измерение остаточных напряжений позволяет конструкторам и инженерам определять такие факторы, как распределение остаточных напряжений вблизи поверхности и по толщине, которые можно использовать в инженерных критических оценках.
Испытания на ударную вязкость по Шарпи в испытательной лаборатории
Неразрушающий контроль сварных швов — надежность Accendo
Неразрушающий контроль сварных швов.Сварочные процессы и методы могут привести к загрязнению сварного шва и появлению металлургических дефектов. Если требуется, чтобы сварной шов выдерживал тяжелые условия нагрузки и напряжения, важно обеспечить его качество, соответствующее минимальным стандартам. Сварные швы можно проверять разрушающими и неразрушающими методами. Большая часть продукции проверяется неразрушающими методами. Наиболее распространенными неразрушающими методами проверки сварных швов являются визуальный контроль, проницаемость жидкости, магнитные частицы, вихретоковый, ультразвуковой, акустико-эмиссионный и радиографический.Ключевые слова: неразрушающий контроль, контроль качества, несоответствие, проверка, процедура сварки.
При сварке металла лужа расплава остывает и затвердевает. Во время охлаждения качество сварного шва может быть снижено из-за включений, таких как шлак, из-за человеческой ошибки из-за усталости, из-за неправильной настройки и техники, из-за ошибки оборудования из-за поломок, из-за воздействия окружающей среды, такого как низкая температура и влажность, а также из-за металлургических явлений от несовместимые металлы или высокие скорости охлаждения. Поскольку сварка сильно зависит от факторов, контролируемых людьми, возможно, необходимо доказать, что качество работы соответствует выполняемой работе.
Во всех описанных ниже методах неразрушающего контроля достоверность соответствия полностью зависит от способностей инспектора. Качественный результат возможен только у обученных, компетентных и опытных людей. Не используйте неквалифицированных людей для выполнения каких-либо тестов, о которых вы собираетесь прочитать.
Визуальный осмотр
В этом методе используется квалифицированный и обученный наблюдатель, наблюдающий за сваркой во время работы сварщика. Наблюдатель наблюдает за сварочной ванной и остывающим металлом. Обычно они ищут включения, подрезы (высота сварного шва ниже высоты основного металла), глубину проплавления и надежность соединения с основным металлом.
При обнаружении несоответствующего дефекта место маркируется. По окончании сварки дефект стачивается и шов доводится до требуемого качества.
Контроль проникновения жидкости или красителя
Как следует из названия, краситель используется для обнаружения дефектов сварных швов. Этот метод позволяет обнаружить только поверхностные трещины и неровности поверхности. Поверхность шва тщательно очищается от окалины и брызг (но не дробеструйной очисткой, так как дефекты закроются). Моющее средство используется для удаления грязи, травильная паста используется для удаления краски или жира, а обезжириватель или растворитель применяется для удаления масла.Допускается только чистая металлическая поверхность.
Система обычно поставляется в двух баллончиках с распылителем: один — пенетрант, а другой — проявитель. Пенетрант распыляется по сварному шву, и капиллярное действие втягивает его в любые мелкие поверхностные трещины. Пенетрант с поверхности стирается, а пенетрант в трещинах остается влажным. Через короткое время проявитель распыляется на сварной шов. Проявитель вытягивает пенетрантный краситель из трещин и меняет цвет. Он ведет себя как промокательная бумага и усиливает трещину.
Контроль магнитных частиц
В этом методе используются изменения магнитного поля для обнаружения поверхностных и подповерхностных неоднородностей. Когда магнитное поле прерывается дефектом, поле вокруг дефекта искажается. Порошковые магнитные опилки, помещенные в поле, могут показать это искажение. Этот метод применим только для ферромагнитных металлов (магнитов на основе железа).
При использовании для испытания сварных швов магнитное поле создается либо путем размещения металлических стержней с каждой стороны сварного шва и подачи слабого электрического тока через металл, либо путем помещения металлической детали в магнитное поле.Магнитные поля индуцируются в детали внешним магнитным полем.
После установления магнитного поля на деталь помещается несколько порошкообразных цветных металлических частиц. Рисунок, созданный порошком в магнитном поле, проверяется на предмет искажений поля. Частицы могут использоваться влажными (в суспензии керосина) или сухими в зависимости от расположения деталей и цели исследования.
Вихретоковый контроль
Принцип действия заключается в обнаружении изменения протекания электрического тока в катушке с электропроводом.Переменный электрический ток, протекающий через катушку, создает колеблющееся магнитное поле вокруг катушки. Если магнитное поле приблизить к проводящему металлу, в металле возникают вихревые электрические токи. Вихревые токи, в свою очередь, создают магнитное поле, противоположное первичному полю катушки.
Любые колебания вторичного магнитного поля из-за искажений также изменяют силу первичного поля, что, в свою очередь, изменяет электрический ток, протекающий через первичную катушку.Обнаружено изменение тока первичной обмотки. Величина изменения тока представляет собой эффект неоднородности, вызывающий искажение во вторичном поле.
Этот метод используется для обнаружения дефектов сварных швов в глубине металла. Возможна глубина до 25 мм в зависимости от испытываемого металла и скорости изменения переменного тока (его частоты).
Это предпочтительный подход для испытания стальных полов и стен резервуаров. Сканирующий сканер рассылается по поверхности, и изменения вихревых токов отображаются на экране мониторинга.При обнаружении признаков нарушения целостности место помечается, а затем проводится более тщательное местное обследование с помощью другого оборудования неразрушающего контроля для количественной оценки дефекта.
Ультразвуковой контроль
Высокочастотные звуковые волны направляются в металл с помощью излучающего зонда. Если волны сталкиваются с неоднородностью, они отражаются от нее и возвращаются к зонду, где их обнаруживают. Размер и расположение неоднородности отображаются на экране мониторинга.
Метод не может быть использован для поверхностных и приповерхностных разломов.Мертвая зона возникает сразу под точкой контакта зонда. Чтобы обеспечить надлежащее акустическое соединение между зондом и металлической поверхностью, между ними используется жидкий связующий агент, например смазка. Испытательная поверхность должна быть достаточно гладкой, чтобы связующий агент мог поддерживать контакт между зондом и металлом. Если сварной шов слишком высокий, требуется другой метод, использующий отраженный звук для проверки неоднородностей.
Размер обнаруживаемых дефектов зависит от длины волны звука.Как правило, дефект должен составлять половину длины волны, чтобы его можно было обнаружить. Разные металлы имеют разные длины волн для одной и той же звуковой частоты. В стали на частоте 2 МГц обнаруживаются дефекты размером 1,5 мм.
Мониторинг акустической эмиссии
Акустическая эмиссия — это волны напряжения, возникающие в результате резкого движения напряженных материалов. Когда материал находится под нагрузкой, он очень немного деформируется. Внутренние движения, вызванные деформацией, создают звуки, которые проходят через структуру.Эти звуки можно обнаружить и определить источник движения. Как только источник найден, используются другие методы неразрушающего контроля для количественной оценки движения и наличия разрывов.
Этот метод часто используется на существующих крупных конструкциях, таких как резервуары и сосуды под давлением, поскольку он быстрый и недорогой. Фиксированные датчики расположены на конструкции и обычно размещаются на расстоянии от 1 до 6 метров друг от друга. Конструкция «нагружается» возрастающим, ступенчатым образом, а акустическая эмиссия регистрируется на мониторе.Нагрузка варьируется или поддерживается постоянной в течение определенного периода времени, и изменения в акустической эмиссии показывают, продолжает ли конструкция внутреннее движение.
Принимая во внимание скорость звука металла, точку излучения можно определить с помощью триангуляции с хорошей точностью. Фоновый шум может повлиять на результаты. Эту проблему можно решить, остановив шум в его источнике, отфильтровав его с помощью электроники в контрольном оборудовании или используя частоту измерения, отличную от частоты шума.
Промышленная радиография
Радиографический контроль основан на поглощении излучения материалами разной плотности. В машиностроении используются рентгеновские лучи или гамма-лучи. Это дорогостоящий процесс, но проникает на большую глубину почти во все материалы.
Источник излучения помещается с одной стороны проверяемого сварного шва, а обнаруживающая «фотографическая» пленка помещается с другой стороны сварного шва. Когда излучение проходит через неоднородности сварного шва, они действуют как понизители плотности, пропуская через них больше излучения.Высокий уровень радиации проявляется на пленке более темным цветом.
Поскольку изображение, созданное на пленке, представляет собой «тень», на него могут влиять такие факторы, как изменение толщины объекта, рассеяние излучения, геометрические факторы, влияющие на излучение, расположение источника, время экспозиции и качество пленки.
Майк Сондалини — Инженер по долговечности оборудования
Ссылки: Получение максимальной отдачи от неразрушающего контроля, д-р Г. Мартин, Аттар, (www.attar.com.au)
Мы (Accendo Reliability) опубликовали эту статью с любезного разрешения Feed Forward Publishing, дочерней компании BIN95.com
Интернет: trade-school.education
Эл. Почта: [email protected]
Если вам это показалось интересным, вам может понравиться электронная книга «Введение в массовую обработку материалов».
(PDF) Методы неразрушающего контроля сварки в реальном времени
В этой работе были рассмотрены три метода неразрушающего контроля и их варианты, которые обеспечивают
результатов в реальном времени во время контроля. В нем представлены принципы и преимущества радиографии в реальном времени, вихретокового контроля
и ультразвукового метода контроля сварных швов.Каждый из этих методов позволяет
обнаруживать несплошности в сварном шве, которые находятся на поверхности и под ней. Рентгенография может обнаружить
внутренних макроскопических дефектов: трещины, пористость, неполное проникновение корня и подрезание. Однако
ограничивается уровнем квалификации оператора, включает в себя радиационную опасность для персонала и не подходит для проверки угловых сварных швов, как правило,
.
Вихретоковые устройства, которые разработаны на основе изменения импеданса, являются очень быстрым методом
и очень чувствительны к небольшим трещинам и другим нарушениям.Результат отображается в реальном времени, но глубина проникновения тока
ограничена, и он может обнаруживать только трещины, которые прерывают поверхностный вихревой поток
.
Ультразвуковой метод может обнаруживать более глубокие дефекты по сравнению с методом вихревых токов благодаря лучшему проникновению волны в материал
. Различные методы, такие как ToFD и сканирование фазовой матрицы
, позволяют осуществлять контроль в реальном времени и используются в различных приложениях, таких как контроль трубопроводов.
Ссылки
[1] Г. Ван и Т. В. Ляо, NDT & E International, vol. 35, № 2, (2002), стр. 519–528.
[2] Д. Ду, Г. Р. Цай, Ю. Тиан, Р. С. Хоу и Л. Ван, в: Роботизированная сварка, интеллект и
Автоматизация, под редакцией Т.-Дж. Тарн, С.-Б. Чен, К. Чжоу, том 362, Автоматическая проверка
дефектов сварных швов с помощью рентгеновских изображений в реальном времени, часть IV, Springer Berlin, Heidelberg (2007).
[3] Ю. Тиан, Д. Ду и Г.Цай, Tsinghua Science and Technology, Vol. 11, No. 6, December 2006,
pp. 720-724.
[4] Информация на http://www.ndt.net
[5] I. Einav, U. Ewert, MF Herelli, DJ Marshall, N. Abd Ibrahim и R. Shipp in:
Non- разрушающие испытания для оценки жизни растений, Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ),
Вена, Австрия (2005).
[6] Р. Дж. Патель, в: Цифровые приложения радиографии, 3-й MENDT — Ближний Восток неразрушающий
Конференция и выставка по испытаниям, Манама, 27-30 ноября (2005).
[7] Информация на http://www.ndt-ed.org
[8] Информация на http://wiki.iploca.com
[9] Информация на http://www.nationalboard.org
[10] A. Zösch и M. Seidel, in: Неразрушающий контроль лазерных сварных швов внахлест с помощью Eddy
Current Technique, Proceedings of 9
th
European Conference on NDT, Berlin, 25-29
сентябрь (2006 г.).
[11] Дж. Хансен, Insight – NonDestructiveTestingandConditionMonitoring, vol.46, нет. 5-8, 2004.
[12] YM Cheong, MS Chaudary, P. Grosser, J. Rodda и AA Khan in: Eddy Current Testing at
Level 2: Manual for the Syllabi, содержащееся в IAEA-TECDOC-628. Ред. 2. Руководство по обучению
методам неразрушающего контроля (МАГАТЭ), Вена (2011).
[13] Информация на http://www.bam.de
[14] Информация на http://www.innospection.com
[15] LH Ichinose, Y. Kohno и T. Kitada, Memoirs of инженерный факультет, т.48, стр.
57-62, (2007).
[16] W. Reimche, R. Duhm, S. Zwoch, M. Bernard и FW Bach, в: Разработка и
Квалификация технологического неразрушающего метода контроля сварных соединений для работы с удаленным полевым вихрем
Текущая техника, Материалы 9-й Европейской конференции по неразрушающему контролю
, Берлин, 25-29 сентября (2006 г.).
Advanced Materials Research Vol. 933115
Испытания физических сварных швов: Руководство 2020
Вы новичок в сварке? Вы ветеран и хотите освежиться? Или вы тот, кто собирается стать квалифицированным сварщиком? К какой бы категории вы ни относились, важно, чтобы вы знали все, что нужно знать о тестировании своих моделей.
Первое, что следует отметить, это то, что в существует два основных типа физических испытаний сварных швов: разрушающий и неразрушающий . Но это все, что мы собираемся вам рассказать, а пока вам нужно прочитать, чтобы узнать больше!
Методы разрушающих физических испытаний сварных швов
Методы разрушающего контроля сварных швов относятся к методам разрушения исследуемой детали. Они подвергаются сильному стрессу до тех пор, пока не могут больше его терпеть.
Как правило, любые микроскопические, коррозионные и химические испытания проводятся в лаборатории. Остальное можно сделать в вашей мастерской.
Тест кислотным травлением
Кислотное травление считается обычным делом большинством инспекторов сварки. Хотя это может быть не ваш любимый способ проверки сварных соединений. Почему? Потому что вы имеете дело с едкими веществами. Plus , вы должны обеспечить их безопасное хранение.
Однако в наши дни используемые кислоты созданы специально для растворения шлаковых включений, чтобы проверить границы между сварными швами и краями основного металла.Проще говоря, он проверяет топографическую анатомию вашего сварного шва. Это было бы невозможно определить на основе визуальных тестов.
Сварщиков отталкивает процесс. Это скорее… попытка.
Вы должны осторожно нанести раствор азотной кислоты или соляной раствор на сварной образец. Затем вы отрежете образец поперечного сечения и погрузите его в кислоту. Поскольку он настолько коррозионный, раствор по существу «впитается» в образец для испытаний.Тогда границы вашего изделия будут выделены, включения шлака растворятся, и появятся газовые карманы. Короче говоря, любые дефекты становятся суперузнаваемыми.
Этот тип тестирования отлично подходит для определения прочности и целостности ваших суставов. Любые границы сварных швов, которые появляются при испытании на кислотное травление, подчеркивают, насколько быстро ваша деталь потрескается в «реальном мире». Не говоря уже о том, что любые проблемы с пористостью, трещины на линии волос, плохое сплавление и другие виды деградации также будут обнаружены в этих тестах.
Управляемый тест на изгиб
Управляемые тесты на изгиб прекрасны и просты. Кроме того, их выполнение относительно недорого. Обычно они используются для определения прочности и пластичности сварной детали. Поскольку лучше всего, если образцы и будут простыми, управляемый изгиб все же обычно используется для стыковых сварных соединений.
Все испытания на изгиб (включая свободный изгиб и изгиб назад) требуют изгиба объекта в трех местах под определенным углом.Чрезмерное растяжение соединения гарантирует, что любые дефекты в детали будут обнаружены невероятно быстро.
А пока мы сосредоточимся на управляемых испытаниях на изгиб, прежде чем перейдем к двум другим.
В этом типе сгиба вам нужно обернуть деталь вокруг каркаса. Диаметр необходимо указать до начала исследования, чтобы вы точно знали, , что вы ищете.
Конечно, здесь используется приспособление, чтобы помочь вам в этом деле.Обычно у них есть мужчина и женщина, но некоторые представляют собой трубогиба сантехника.
После того, как вы правильно прикрепите образец к зажимному приспособлению, к вашему предмету будет приложена деформация. Удельная сила, используемая здесь, определяется диаметром первого и толщиной объекта. Иногда вам нужно будет согнуть кусок под углом 180 градусов, но в других случаях это будет 90 или 120 градусов.
После завершения испытания вам нужно осмотреть сварную деталь.Гарантированно обнаруживаются любые дефекты на натяжной поверхности. Во многих руководствах указано, что любое повреждение более 3 мм является основанием для отказа.
Испытание на свободный изгиб
Хотя вы не найдете бесплатных тестов на изгиб, необходимых для квалификации сварщиков, их все же можно провести в мастерской. Это простой способ определить пластичность металла, вставляемого в сварное соединение.
Итак, как это делается? Отличный вопрос, давайте перейдем к нему!
Во-первых, вам нужно будет зажать испытательный образец в тисках и измерить его в продольном направлении, делая отметки по ходу движения.Затем вы должны взять молоток и ударить им до «начального изгиба». Теперь осталось сделать последний изгиб . Для этого просто полностью поместите весь образец в тиски, и ваш последний изгиб будет сформирован. Следует отметить, что эти тиски должны обладать большей силой, чем та, которая необходима для начального изгиба.
Как только все это будет выполнено, вам нужно измерить расстояние между отметками, которые вы сделали ранее. Но вы еще не закончили. Чтобы испытание было полностью завершено, вам нужно найти процент удлинения.Для этого нужно вычесть исходное расстояние от конечного. Разделите сумму на первое расстояние и умножьте на 100.
Как мы уже говорили ранее, это , а не требование для квалификации сварщика. Вам может быть интересно, почему. Что ж, параметры этих тестов невероятно сложно контролировать. С точки зрения непрофессионала, вы не можете сделать его честным тестом, потому что многие переменные неизвестны. Это то, что предпочтительнее проводить обследования на изгиб с гидом.
Испытание на обратный изгиб
Последним испытанием на изгиб является вариант изгиба назад.Он используется для определения качества металла и его проникновения в основание сварного стыкового соединения.
Вы можете использовать тест на изгиб назад, чтобы проверить детали, аналогичные тесту на свободный изгиб, который мы только что обсудили. Однако вам нужно манипулировать ими так, чтобы корень сварного шва находился на стороне натяжения.
Независимо от типа соединения, с которым вы работаете, каждый испытанный образец должен изгибаться под углом 90 градусов без раскалывания, трещин или разломов.
Если честно, тест на изгиб назад был почти полностью заменен разновидностью управляемого изгиба (как и тест на свободный изгиб). Почему это? Что ж, даже если вы знаете, что он должен изгибаться на 90 градусов, больше ничего нельзя измерить (поскольку вы ничего не зажимаете в определенных точках).
Тест на разрыв ников
Этот метод испытания сварных швов (часто называемый испытанием на излом) удобен для определения внутреннего качества металла, который вы использовали. Это позволит выявить такие дефекты, как включения шлака, расплавленный металл, окисленный металл, газовые карманы и обгоревший металл.Если вы не видите ничего из этого по окончании теста, поздравляем! Вы сварщик на отлично, друг мой.
Изображение предоставлено: WelpediaИмейте в виду, что в зависимости от типа соединения, приведенный ниже метод может немного измениться.
Однако, прежде чем вы сможете приступить к экзамену на разрыв зарубки, вам необходимо разрезать образец пламенем. Обычно это образец стыкового или углового сварного шва, так как они лучше всего подходят для испытаний на разрыв.
После того, как вы это сделаете, сделайте пропил ¼ дюйма в центре каждого среднего края.Затем поместите изделие на две опоры. Убедитесь, что они стальные, иначе вы их повредите! Затем возьмите молоток и сломайте образец. Вам нужно будет нанести удар прямо в то место, где вы разрезали металл.
После разрушения, открытый металл сварного шва не должен иметь газовых карманов размером более шестнадцатой дюйма, быть сплавленным и не содержать шлаковых включений . Еще один важный аспект, о котором следует помнить при осмотре изделия, — это то, что на квадратном дюйме не должно быть более шести пор.Если на больше, ваш образец выйдет из строя.
Испытание на прочность при растяжении
Для утверждения вашей техники стыковой сварки, как правило, необходимо пройти испытание на прочность на разрыв. Считайте это методом управляемой проверки на изгиб для богатых людей.
Обычно они используют образец поперечного, квадратного или прямоугольного поперечного сечения вашего изделия. Это обеспечивает проверку каждой части образца . Вы спросите, что мы подразумеваем под в каждой части ? Ну, мы говорим о основных металлах, металле шва, и , HAZ (зоны термического влияния).
Изображение предоставлено: Arcraft Plasma. Если вы используете этот метод для проверки стыкового шва плоской пластины, у вас не возникнет много проблем. Однако, если вы тестируете образец стыкового соединения трубы, изогнутая структура может испортить результаты.
Для проведения этой процедуры необходимо заранее измерить толщину и площадь поперечного сечения. Затем надежно поместите его в устройство, которое помещает на него лоток — да, достаточно, чтобы сломать образец. Здесь калибр машины покажет вам нагрузку в фунтах (сохраняется только нагрузка на разрыв).
Заключительный этап — вычисление «прочности на разрыв», иначе называемого напряжением в фунтах на квадратный дюйм. Поверьте, это не так сложно, как кажется. Просто разделите разрывную нагрузку на начальную площадь поперечного сечения. Обычно образец должен выдерживать более 90% прочности основного металла.
Методы неразрушающего контроля сварных швов
Целью этого типа испытаний является проверка качества сварного шва без повреждения детали .Иногда сварщики называют это NDT, NDE (неразрушающий контроль) или NDI (неразрушающий контроль).
Гидростатические испытания
В основном, гидростатические испытания используются для определения целостности новых или недавно измененных систем трубопроводов. Это невероятно важно, поскольку это, как правило, последний экзамен перед внедрением в реальные приложения.
Поскольку гидростатические испытания так важны, процедура выполняется до , буквы .
Давайте отметим это, чтобы было легче понять:
- Испытательные образцы подвергаются давлению, в 1,5 раза превышающему давление, которое они были разработаны, чтобы выдерживать
- Все стыки должны быть доступны (без краски, изоляции или обратной засыпки)
- Все вентиляционные отверстия будут открыты перед испытанием, чтобы удалить воздух перед приложением давления
- Любое оборудование, которое не требуется проверять, будет отсоединено или заблокировано
- Пружинные опоры будут удалены или ограничены
- Испытание проводится после завершения горячих работ
- Любые рентгеновские испытания выполнено до гидростатическое обследование
- Перед сдачей экзамена вам будет передан набор тестов
- Все испытательное оборудование должно иметь необходимые сертификаты
- Регулирующие клапаны сняты
- Вращающиеся части не подлежат испытаниям под давлением
- Манометры должны быть установлены в нижних и верхних точках в больших системах
- Они будут заполнены от нижней точки
- Система будет полностью вентилируется после этого
- Давление во время испытания будет прикладываться в течение 10 минут и постепенно увеличиваться на протяжении всего периода
- Вам необходимо проверить всю систему на предмет утечек
- После устранения утечек необходимо будет снова провести гидростатическое испытание
Испытание на магнитные частицы
Люди, проработавшие в отрасли в течение многих лет, обычно называют испытания на магнитные частицы как МП или MPI (контроль магнитных частиц).Это позволяет вам обнаружить любые изъяны на поверхности ферромагнитных материалов. По сути, он просто проверяет наличие поверхностных ошибок.
Удивительно эффективен для проверки разрыва поверхности, растрескивания, холодного нахлеста, наличия проплавления боковин и т. Д. . Однако он работает только с магнитными материалами (отсюда и название).
Несмотря на то, что здесь существует множество методов, наиболее часто используется ручной электромагнитный магнит ярма. Также используется другое оборудование, включая белую краску (разновидность удаляемой) и магнитные чернила.
Как это делается? Ответ, вероятно, проще, чем вы думаете.
После того, как вы разместите кусок на белом фоне, вы готовы приступить к работе. Сначала вы намагнитите деталь с помощью магнита. Если здесь есть какие-либо поверхностные дефекты, силовые линии магнитного поля будут колебаться вокруг них. В принципе, любые отклонения от нормы будут ясны как день. Затем чернила наносятся, чтобы дать вам еще более четкое представление о том, что происходит на поверхностном уровне.
Это может быть фантастический вариант для людей с ограниченным бюджетом.Несмотря на то, что это может показаться дорогим, вы можете найти относительно дешевые решения, которые позволят вам безупречно выполнять MPI. Не говоря уже о том, что это дает невероятно быстрые результаты. Plus , вы можете исследовать материалы довольно странной формы!
Обратной стороной является то, что вы должны работать с ферромагнитными материалами, чтобы он работал. Возможно, вы этого не делаете. В этом случае вам придется согласиться на другой метод испытания сварных швов. Не волнуйтесь, вы можете найти их все здесь!
Испытание магнитными частицами >> Посмотрите видео ниже:
Рентгеновский тест
Пожалуй, Рентгеновский контроль (или радиографический контроль) — лучшая, универсальная и широко используемая процедура неразрушающего контроля.В основном он используется для определения прочности сварных швов. И нет, мы имеем в виду не внешнее, а внутреннее.
Он основан на прохождении рентгеновских лучей через металл для получения фотографических свидетельств переданной лучистой энергии. Они легко отображают аномалии в сварных швах, поскольку все материалы поглощают определенное количество вышеупомянутой лучистой энергии.
Но ясно, что эти лучи не приходят из воздуха. Что-то должно произойти, чтобы они были произведены, верно? Абсолютно!
Генераторы излучают экстремальные напряжения на рентгеновскую трубку.Это приводит к сокращению длины волны рентгеновских лучей и испусканию безумного количества энергии, которое, в конечном итоге, проникает сквозь металл. Когда это произойдет, не , все этой энергии перейдут на другую сторону материала. Количество, которое делает , , зависит от множества факторов (таких как атомный номер, толщина и т. Д.). Вообще говоря, толстые участки поглощают гораздо больше лучистой энергии. Поэтому их рентгенограммы будут светлее.
Этот процесс позволяет вам «заглянуть внутрь» материала, с которым вы работаете.
Это кажется надежным упражнением, не так ли? Что ж, если изображение нечеткое и нечеткое, вы не сможете его хорошо прочитать. Тем самым испортил весь тест. Итак, для борьбы с этим используется устройство, известное как IQI (индикатор качества изображения). Этот удобный маленький парень гарантирует, что вы получите качественное рентгеновское изображение!
Гамма-тест
Честно говоря, этот метод неразрушающего контроля сварных швов очень похож на рентгеновскую версию, о которой мы только что говорили.Несмотря на это, мы поговорим об этом.
Это может быть сделано мобильными специалистами или в специальной лаборатории. Но пока мы сосредоточимся на возможностях мобильных гамма-тестеров. Почему? Потому что это потрясающе!
Эти ребята прошли годы обучения, чтобы научить вас методам гамма-исследования на месте. Это замечательно продуманный процесс. Каждый техник-испытатель управляет грузовиком для фотолаборатории, который используется для воплощения ваших мечтаний о гамма-луче в жизнь.
Они поместят ваш образец в свой украшенный фургон. И после этого начинается волшебство.
Здесь капсула, полная сульфата радия, будет излучать гамма-лучи в ваше изделие. Преимущество этого метода перед рентгеновскими лучами состоит в том, что они на намного короче на , что позволяет им тестировать до смешного толстые образцы. Как вы можете догадаться, изучение материалов с высокой плотностью займет гораздо больше времени.
В конце дня обычно используют рентген.Они дешевле, и больше людей умеют их проводить. Но ничто из не может быть таким портативным и удобным, как гамма-тестирование.
Тест на флуоресцентное проникновение
Обычно люди называют это просто «тестом на краситель» (он гораздо броский, правда?). В любом случае, это фантастический метод, который можно использовать, если вы хотите выявить протечки, трещины, поры и другие дефекты.
В этой процедуре исследования используются флуоресцентные краски или красители, обладающие высокой проникающей способностью.И хотя его можно использовать для любого материала, лучше оставить его тем, которые не являются магнитными.
Существует три метода нанесения красителя на поверхность образца (после того, как вы его очистили и высушили). Окуните, распылите или нанесите кистью. Не забудьте удалить излишки материала мокрой скалой или пескоструйным аппаратом.
Как только вы преодолеете это препятствие, вы должны нанести сухой проявитель поверх. Затем поместите обработанный образец под черный свет, чтобы наблюдать, как любые дефекты освещаются яркими флуоресцентными цветами.
Как вариант, вы можете использовать неоновый краситель, который появляется при обычном свете, чтобы сделать его даже менее сложным. Мы полагаем, что бы ни плавало на вашей лодке! Лично это один из наших любимых. Но у метода исследования красителя есть недостатков, включая тот факт, что вы можете пропустить дефекты, которые находятся под поверхностью. Кроме того, вы не сможете проводить испытания красок или красок на пористых материалах.
При всем вышесказанном, мы считаем, что плюсы в значительной степени перевешивают минусы.Почему? Поскольку обучение практически не требуется, оно несложно и дешево. О чем еще ты можешь попросить?
Испытание на твердость
При испытании сварных швов термин твердость относится к способности материала сопротивляться вдавливанию. Это , как правило, проводится как неразрушающий тип теста в лаборатории. Однако вы не найдете экзаменов на твердость, проводимых в мастерских.
Целью таких тестов является контроль качества предметов, используемых по определенным причинам в «реальном мире». Но есть не только , один тест на твердость . Существует множество методов, поэтому мы рассмотрим каждый по очереди.
Готовы?
Тест файла
Безусловно, это самый простой тест на твердость, который вы можете выполнить. Все, что вам нужно, это немного смазки для локтей и напильник. Просто запустите файл поверх тестового образца (потрите его как следует). Таким образом, вы можете определить, мягче или тверже обработанный вами металл, чем напильник.
Машины для испытания на твердость
Помимо теста файлов, вы можете приобрести аппарат, который автоматически выполняет тесты твердости. Каждый тип устройства был разработан для выполнения одной функции, но вы можете легко использовать более одного вида на металле.
Поскольку существует очень много типов, , мы рассмотрим только самые распространенные. Обычно приборы Роквелла и Бринелля используются в лабораториях учеными, определяющими твердость металла.
Давайте углубимся в подробности.
Твердомер по Бринеллю
Здесь вы должны закрепить тестовый образец на опоре станка. Вы быстро поймете, что прикреплен стальной шарик. Это будет действовать как фактор локального давления при испытании, потому что на мяч автоматически будет приложено 3003 кг (6620 фунтов), а значит, и на ваш образец для испытаний. Он остается в таком состоянии примерно 30 секунд, прежде чем будет выпущен.
После всего этого довольно долгого процесса вам нужно измерить диаметр сделанной вмятины.Это звучит странно, учитывая, что ваша первая мысль, вероятно, заключалась в том, чтобы измерить глубину вмятины. Однако, если вы хотите использовать числа Бринелля, вы должны измерить диаметр.
Существует довольно запутанная формула, которую можно использовать для получения чисел. Но вам лучше найти диаграмму в Интернете, чтобы преобразовать ваши результаты для вас.
Твердомер по Роквеллу
Эта машина похожа на версию Бринелля, о которой мы только что говорили. Разница в том, что он прикладывает меньшую силу к меньшему мячу.
Вам будет приятно узнать, что вы и измеряете глубину этим прибором. Не говоря уже о том, что вам не нужно блуждать в поисках диаграмм конверсии. Почему? Потому что к устройству прикреплен циферблат! Как и в случае с машиной Бринелля, данные отображаются в виде «чисел Роквелла», которые используются во многих нормах и правилах сварки.
Тест Magnaflux
Судя по названию, можно предположить, что этот метод неразрушающего контроля быстр.И ты был бы прав! Он использует намагниченность и ферромагнитные частицы для выделения поверхностных и приповерхностных дефектов на стали и связанных сплавах.
По сути, это похоже на использование очень мощной лупы для проверки качества сварных швов. Сказав это, здесь задействовано ноль стекла, так что … не стеклянное зеркало?
Ладно, идем дальше!
Использует магнитное поле, а также различные ферромагнитные порошки. Как только вышеупомянутые ферромагнитные частицы попадают в намагниченное поле, они притягиваются к полюсам.Там все они будут держаться очень крепко. Это позволяет вам точно увидеть, где и какие дефекты есть у вашего изделия.
Электромагнитные испытания
Как ни странно, электромагнитные испытания часто называют вихретоковыми испытаниями. Не спрашивайте нас, почему мы думаем, что это очаровательно, просто так! Очевидно, у названия есть причина, но, честно говоря, мы не знаем причину.
Принцип, лежащий в основе этой техники обследования, заключается в том, что электрический ток проходит через проводник.Вы не увидите, что это используется во всей сварочной отрасли, но он отлично подходит для стержней, угловых соединений и сварных труб.
Для этого вам необходимо произвести электрический заряд, проникающий сквозь материал. После этого вам нужно будет не забыть измерить текущие изменения и физические различия, которые произошли во время экзамена.
Конечно, с помощью этого теста вы можете определить, сколько разрывов в вашем изделии. Но более того, вы сможете увидеть, как соответственно изменяются размеры и удельное сопротивление.Честно говоря, удельное сопротивление зависит от многих факторов (чистота, ориентация кристаллов, тепло, твердость и т. Д.), Что будет чрезвычайно сложно отследить, какое свойство материала способствовало этому.
Ладно, круто, а как работает? Вас ждет угощение, потому что мы собираемся вам рассказать.
Один из способов измерения вихревых токов у испытуемого — это сделать образец центром индукционной катушки. Затем вам нужно измерить резистивную или индуктивную составляющую.Но не волнуйтесь, в настоящее время есть электронные устройства, которые делают это за вас. В этом нет ничего плохого, правда?
Прежде чем мы продолжим, давайте перечислим шаги, которые вы должны предпринять для проведения этого типа теста. Иметь дело? Вот они:
- Ваш образец будет помещен в поле катушки, в которой находится переменный ток.
- Катушка может иметь форму «катушки», но она также может быть прямоугольной, зондовой или даже трубчатой.
- Вихревой ток сделает его собственное поле (противостоит первому магнитному полю, создаваемому катушкой)
- На магнитные поля влияет присутствие вихревого тока
- Если в вашей работе есть дефекты или повреждения, вихревой ток будет искажать
- Вам необходимо измерить это измените, чтобы получить результаты
Тестирование акустической эмиссии
Тестирование акустической эмиссии, обычно называемое AE-тестированием, ищет и отслеживает ультразвуковые волны напряжения.Это происходит, когда материал подвергается нагрузке и из-за этого деформируется или меняет форму.
Самое интересное, как это работает.
В первую очередь вам необходимо разместить на образце крошечные датчики. После этого все сводится к датчикам и цифровому учету. Но, конечно, мы все это объясним.
Эти маленькие устройства превращают волны стресса в электрические импульсы. Сигналы сразу же отправляются на компьютер для считывания данных.Помните, что волны стресса будут только тогда, когда есть что-то, что может стимулировать их. Вот почему вам нужно приложить усилие, повысить температуру или сложить еще больше груза.
Наступит момент, когда вы заметите, что высвобождение энергии чрезвычайно велико. Почему? Потому что внешний раздражитель добавляет к ситуации все больше и больше давления и напряжения.
Думайте об испытании акустической эмиссии как о небольшой ряби, которая возникает внутри вашего образца.Он измеряет указанную рябь.
Тестирование феррита
Последний метод тестирования сварных швов, о котором мы должны поговорить с вами сегодня, — это тестирование феррита. Ты слышал об этом? Возможно, вы это сделали, но сейчас мы подробно рассмотрим это для вас.
Этот метод известен тем, что он невероятно быстр и почти на 100% точен при попытке определить количество феррита в определенных металлах. О, и мы упоминали, что это тоже довольно рентабельно?
Он позволяет узнать, насколько хорошо обработанный металл подходит для выполняемой работы.Однако вы не можете провести этот тест в своей мастерской, вам нужно попросить специалиста сделать это за вас — но это то же самое для многих вещей.
Plus, он позволяет узнать, есть ли внутри ваших материалов какие-либо повреждающие компоненты. Обычно это мешает детали работать так хорошо, как могло бы.
Часто задаваемые вопросы
Вот несколько общих вопросов, которые часто задают люди о физических испытаниях сварных швов:
Почему требуется неразрушающий контроль (неразрушающий контроль)?
Почему требуется неразрушающий контроль? Простая причина, по которой требуется неразрушающий контроль, — это проверить сварной шов вашего объекта, не повредив его.Сварка должна выдерживать большую силу и нагрузки, поэтому жизненно важно, чтобы сварной шов был достаточно прочным, чтобы выдерживать его содержимое. Важно, чтобы сварной шов был наилучшего качества, чтобы он соответствовал минимальным стандартам.
Ваш сварной шов должен выдерживать и выдерживать несколько сил, в зависимости от того, что именно вы свариваете, будет определять, какой метод неразрушающего контроля требуется. Например, если вы выполняете сварку топливного бака, вы должны использовать Liquid Penetrant Inspection; это позволяет вам проверять наличие зазоров или ошибок без какого-либо повреждения или разрушения сварного шва.
Изображение предоставлено: detectstarКогда дело доходит до сварки, когда лужи расплавленного металла начинают остывать и затвердевать, сварной шов может частично потерять свое качество. Это может быть вызвано неправильной настройкой, ошибкой оборудования, влажностью, но чаще всего из-за человеческой ошибки.
Таким образом, сварной шов мог быть высшего качества, но как только он остынет, он может достичь этого качества, поэтому очень важно проверить сварной шов, как только он затвердеет. Неразрушающий контроль — наиболее используемый метод по сравнению с разрушающим контролем.
NDT лучше всего, потому что сварной шов не будет поврежден в процессе испытания, но он по-прежнему так же надежен, как и разрушающий контроль. Таким образом, качество тестирования не будет нарушено, и ваш сварной шов не пострадает во время тестирования.
Необходимо проверить ваш сварной шов, чтобы подтвердить качество вашей работы; это связано с тем, что сварка сильно зависит от факторов, контролируемых людьми. Проверка вашего сварного шва позволит убедиться в том, что качество соответствует требованиям, и будет выдерживать элементы с выдающимся качеством.
Ссылки по теме: 5 типов сварных соединений и их использование
Какой метод неразрушающего контроля лучше?
Когда дело доходит до методов неразрушающего контроля, сделать вывод о том, какой метод в целом является лучшим, довольно сложно. Какой метод лучше всего зависит от того, какой сварной шов вы хотите проверить.
Еще одним фактором, определяющим выбор наилучшего метода, является квалификация лица, выполняющего неразрушающий контроль. Достоверность результатов зависит от знаний и способностей инспекторов. Чтобы получить хорошие и заслуживающие доверия результаты неразрушающего контроля, человек, проверяющий сварной шов, должен быть компетентным, хорошо обученным и иметь опыт работы с методом неразрушающего контроля, который они используют.
Существует множество методов неразрушающего контроля, поэтому свести их к одному методу как лучшему невозможно. Даже сравнивать методы сложно, потому что каждый метод неразрушающего контроля был создан исключительно для своей цели .Все методы неразрушающего контроля уникальны и различны, поэтому маловероятно, что вы сможете использовать только один тип неразрушающего контроля для всех испытаний сварки.
Когда вы пытаетесь решить, какой метод неразрушающего контроля использовать, вы должны принять во внимание все факторы. Для чего используется ваш сварной шов? Что нужно будет держать? Где будет сварной шов: внутри, снаружи или в воде? Все эти вопросы вам необходимо задать, прежде чем выбирать метод неразрушающего контроля. В мире неразрушающего контроля не существует универсального решения.
Может быть не сразу очевидно, какой неразрушающий метод лучше всего подходит для вашего шва. В этом случае вам следует сложить все факторы и рассмотреть каждую динамику того, для чего ваш сварной шов используется. Затем просмотрите различные методы неразрушающего контроля и выберите, какой из них лучше всего подходит для вашего объекта.
Вам необходимо обладать достаточными знаниями о методе неразрушающего контроля, чтобы убедиться, что вы можете проверить свой сварной шов на соответствие минимальным требуемым стандартам.
Какова цель контроля при сварке?
Какова цель контроля при сварке? Что ж, если во время использования сварной шов окажется неисправным, в зависимости от того, для чего он используется, это может привести к серьезным повреждениям, задержке работы, влияющей на временные рамки, и потенциально может нанести травму другим людям. Очень важно, чтобы ваше сварное изделие было осмотрено после его завершения. Это связано с тем, что объект необходимо сварить по определенной спецификации.
Сварные изделия должны выдерживать большое количество силы и противостоять многочисленным природным элементам, включая жару, дождь и ветер, в зависимости от того, для чего они используются.
Чтобы убедиться, что сварная конструкция безопасна, надежна и может работать с удовлетворительными характеристиками, она должна пройти тестирование, также известное как инспекция.Испытание должно проводиться кем-то, кто знает, что он делает, обеспечивая соблюдение надлежащей процедуры проверки и высокое качество сварки.
Welding отвечает за удержание больших конструкций, поэтому качество сварки должно быть абсолютно безупречным и выдерживать большое давление. Будь то давление со стороны природных элементов, механизмов или взаимодействия человека, сварная конструкция должна быть достаточно надежной, чтобы служить долго.
Существует два способа проверки и проверки сварки: неразрушающий контроль и разрушающий контроль.Неразрушающий контроль — это когда сварка проверяется, но не вызывает повреждений или разрушений. Напротив, Разрушительное испытание — противоположное.
Итак, цель контрольной сварки — убедиться, что свариваемый объект или конструкция сварены с наилучшим, самым превосходным и выдающимся качеством. Осмотр дает гарантию максимальной безопасности сварки. Это обеспечивает уверенность и уверенность в том, что сварка будет надежной и достаточно прочной, чтобы делать то, для чего она предназначена.
Как я могу проверить сварной шов дома?
Как я могу проверить сварной шов дома? При проверке сварки всегда лучше, чтобы ее проверил квалифицированный и опытный в сварке профессионал. Однако, если вы выполняете сварку для собственных нужд, есть несколько способов проверить это дома:
- Метод визуального контроля
- Посмотрите на распределение сварного шва
- Без шлака
- Без примесей или дефектов
- Сверхплотный сварной шов
- Испытание на утечку
- Проверьте прочность сварного шва
Для проверки вашего сварного шва требуется некоторое оборудование для обеспечения удовлетворительного качества сварного шва.Итак, если вы проверяете свою сварку из дома, вам следует использовать визуальный контроль , чтобы определить качество вашего сварного шва.
Чтобы проверить сварной шов в домашних условиях, вам нужно будет выполнить несколько простых шагов. Для начала вам нужно посмотреть на распределение сварного шва ; вам нужно будет убедиться, что сварочный материал равномерно распределен между обеими частями материала.
Вам необходимо убедиться, что не содержит отходов, таких как шлак ; когда сварной шов затвердеет, шлак должен легко отслоиться от объекта.Любые другие отходы необходимо удалить и очистить, а на сварном шве не должно быть остатков.
Поверхность сварного шва не должна иметь загрязнений или дефектов; если да, то он может быть не таким сильным, как должен быть . Если на поверхности сварного шва есть пористые отверстия, это приведет к ослаблению. Пористость указывает на то, что свариваемая металлическая основа была грязной или металл имел оксидное покрытие.
Ваш сварной шов должен быть суперплотным ; не должно быть никаких зазоров, если ваш сварной шов имеет зазоры или не выглядит плотным, это означает, что возникла проблема со сварным швом.Если сварной шов недостаточно плотный или имеет зазор, это может привести к проблемам в будущем и указывать на то, что сварной шов невысокого качества.
Если вы свариваете конструкцию или изделие, которое требуется для удержания жидкости , крайне важно, чтобы не было утечек. Если есть, значит, проблема серьезная. Способ проверки на утечку заключается в том, чтобы заполнить конструкцию водой, и если есть утечка, это означает, что есть проблема со сваркой, и она недостаточно надежна, чтобы удерживать воду.
Чтобы проверить прочность сварного шва , вы должны приложить давление, которое он должен выдержать, с помощью грузов или чего-то подобного, прежде чем приступить к использованию конструкции. Лучше всего проверить вес перед использованием сварного шва, чтобы убедиться в отсутствии повреждений, если сварной шов недостаточно прочен.
Шлифовка сварного шва ослабляет его?
Шлифовка сварного шва ослабляет его? Если сварной шов был выполнен в соответствии с высокими стандартами и отличным качеством, шлифовка шва не ослабит его.Тем не менее, если вы можете избежать шлифовки сварного шва, вы должны это сделать, особенно если сварной шов не был сварен с высочайшим качеством.
Если сварная конструкция должна быть эстетичной, чистой и требует шлифовки сварного шва, это не повредит вашей конструкции. Такие, как ювелирные изделия или автомобильная панель, они должны быть гладкими и плоскими, поэтому шлифовка сварного шва необходима, и она не ослабит сварной шов при правильной шлифовке с использованием правильного оборудования и навыков.
При шлифовке сварного шва следует проявлять особую осторожность, чтобы не повредить основной материал. Это связано с тем, что при чрезмерной шлифовке основного материала и сварного шва сварная конструкция может потерять часть своей прочности и со временем ослабнуть.
Итог
Испытание сварных швов является ключевым моментом. Вы, вероятно, уже поняли это, но теперь вы точно знаете, как это сделать, используя метод, который вам подходит.
Ссылки :
https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/bend-testing-073
http: // armyordnance.tpub.com/od16518/od165180101.htm
http://constructionmanuals.tpub.com/14250/css/Nick-Break-Test-172.htm
https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/mechanical-testing-tensile-testing-part-2-070
http://www.wermac.org/others/ndt_mpi.html
https://www.lincolnelectric.com/en-us/support/process-and-theory/Pages/nondestructivie-weld-detail.aspx?utm_referrer=direct/not+provided
https://www.shawcor.com/integrity-management-solutions/ndt-and-inspection-services/onshore-inspection-services/gamma-radiography-(rt)
https: // www.magnaflux.com/Magnaflux/Resources/Blog/Fluorescent-Penetrant-Infographic
http://www.wermac.org/others/ndt_pressure_testing_practice.html
https://www.magnaflux.com/Magnaflux/Products/M Magnetic-Particle-Inspection/Equipment.htm
https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/acoustic-emission-testing
NDT сварных соединений: передовой опыт контроля стыковых сварных швов
НК сварных швов: передовой опыт контроля стыковых сварных швов
Для проверки стыковых сварных швов требуется специальный набор процедур неразрушающего контроля, чтобы обеспечить полную оценку дефектов.Помимо коробления и деформации, эти виды сварных швов могут быть подвержены растрескиванию или коррозии и могут ухудшить общую целостность объекта. В мире неразрушающего контроля сварных соединений предпочтительные методы часто включают радиографический контроль (RT), ультразвуковой контроль с фазированной решеткой (PAUT) и контроль вихретоковой матрицы (ECA). Но что лучше всего для стыковых сварных швов?
Использование наилучшего метода неразрушающего контроля для испытания стыковых швов
Не существует лучшего метода неразрушающего контроля для испытания стыковых швов.Скорее, в определенных ситуациях лучше всего работают определенные техники.
РТ стыковых швов
При радиографическом контроле используются трубки для получения рентгеновских лучей сварочных материалов, используемых в стыковых сварных соединениях, при этом все признаки отображаются в виде затемненных участков на результатах. Например, сварные соединения, на которых видны трещины, будут отображаться темными контурами при рентгенографическом исследовании. Используя RT, аналитики могут выявить различные дефекты стыковых швов, такие как трещины, пористость или пустоты, а также признаки утонения.
Однако важно отметить, что RT не лишен существенных недостатков, в том числе:
- Опасность для здоровья от излучения во время процесса тестирования (особенно, когда оборудование RT используется при более высоких настройках и в течение более длительных периодов)
- Сниженная эффективность и более длительное время тестирования по сравнению с другими методами, такими как PAUT или ECA
- Трудность определения глубины дефекта без преимущества сканирования под разными углами
PAUT стыковых швов
По сравнению с традиционными методами неразрушающего контроля, такими как RT, ультразвуковой контроль (UT) предлагает большую адаптируемость и точность и идеально подходит в случаях, когда повышенная глубина проникновения является высоким приоритетом.Тем не менее, хотя стандартный УЗИ является довольно эффективным методом проверки стыковых швов или любых сварных соединений, он не предлагает такого уровня настройки (и, следовательно, полноты тестирования), как ультразвуковой контроль с фазированной решеткой.
PAUT идеально подходит для проверки более сложных сварных швов, таких как нержавеющая сталь и аустенитные швы. Поскольку аустенитные сварные швы содержат большое количество отражений зерен, которые могут вызывать искажения данных, аналитикам нужен зонд PAUT, который может проникать в сварные швы, не создавая неполных отражений.PAUT также предлагает низкочастотные опции, которые помогают аналитикам противодействовать проблемам распространения, вызванным высоким затуханием.
ЭКА стыковых швов
Хотя UT (и особенно PAUT) может быть более искусным в обнаружении аберраций на более глубоком уровне, чем другие методы неразрушающего контроля, немногие подходы могут приблизиться к эффективности вихретокового контроля, когда дело доходит до обнаружения дефектов сварных швов на уровне поверхности. ECT особенно хорошо подходит для более тонких стыковых швов, которые обычно сложнее проверить с использованием технологий UT и PAUT.
Специализированная технология вихретоковых массивов предлагает еще большее преимущество с такими преимуществами, как:
- Повышенная точность и охват по сравнению со стандартными вихретоковыми
- Вращающиеся сканеры, которые определяют местоположение дефектов и определяют их размеры
- Повышенная стабильность во время испытаний
Одним из практических ограничений технологии ECA является то, что оператор перемещает зонд по поверхности в условиях испытаний катушки возбуждения должны располагаться близко к материалу для точного обнаружения дефектов и качества сигнала.Это может быть проблемой, когда вы имеете дело со сложной геометрией, различными формами сварных швов и материалами, с шероховатыми поверхностями и труднодоступными зонами контроля.
Именно здесь более продвинутые инновации в ECA могут сделать его предпочтительным подходом к контролю стыковых сварных швов. Зонды, которые могут проверять сварные швы со сложной геометрией с использованием нескольких массивных катушек и + точечных катушек, могут иметь большое значение. Катушки массива позволяют пользователям покрывать большую площадь испытательного полигона и считывать зоны термического влияния, в то время как катушки с положительной точкой могут соответствовать более сложным формам и областям поверхности, таким как пальцы сварных швов.Ищите , конструкцию зонда , которая может удерживать катушки или другие датчики близко и правильно выровненными с поверхностью материала, когда оператор перемещает их по поверхности.
Для получения наилучших результатов аналитикам необходимо портативное устройство с лучшим в отрасли качеством сигнала. В сочетании с возможностями массива поверхностей пользователи могут получать подробные изображения дефектов сварных швов и значительно сокращать время проверки.
Улучшение контроля стыковых сварных швов с помощью инновационных технологий
В конечном счете, для проведения контроля сварки на объемном уровне идеально подходит ультразвуковая технология.Между тем, радиографический контроль лучше всего использовать для проверки поверхностей и внутренних устройств определенной формы. Однако для поверхностных и приповерхностных испытаний наиболее эффективными являются вихретоковые решетки.
Хотя выбор правильного подхода жизненно важен для проведения эффективных и действенных проверок стыковых сварных швов, выбор правильного оборудования — независимо от используемой техники — не менее важен для обеспечения высочайшего уровня достоверности проверки и качества данных.
Таким образом, одна из наиболее важных передовых практик проведения инспекций сварных швов — это работа с надежным производителем неразрушающего контроля.С точки зрения ECA, например, решение неразрушающего контроля, которое включает передовое программное обеспечение, многофункциональное зондирование и удобство портативной переносимости, может значительно сократить время проверки, повысить точность и оптимизировать процессы тестирования. Короче говоря, надежное оборудование дает надежные результаты.
Zetec — ведущий в отрасли поставщик решений неразрушающего контроля, идеально подходящих для проверки стыковых сварных швов, включая ультразвуковое оборудование с вихретоковыми решетками и фазированными решетками. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших продуктах и услугах, включая наш новый инновационный датчик Surf-X ECA .
ДизайнерыZetec являются ведущими специалистами в области ультразвуковых и вихретоковых технологий, и мы можем помочь вам сориентироваться в любом из наших решений или устройств для неразрушающего контроля.
Зачем нужен неразрушающий контроль сварных конструкций на JSTOR
РефератБольшинство технологических установок и большое количество металлоконструкций для ядерной, нефтехимической, энергетической и газовой промышленности изготавливаются с использованием сварки плавлением.В таких сварных швах возникают дефекты из-за проблем с материалами, процедурами и технологиями, и для обнаружения таких дефектов используется неразрушающий контроль. Двумя основными причинами использования неразрушающего контроля являются (а) мониторинг и контроль качества изготовления сварных швов и (б) оценка соответствия назначению и гарантия того, что отказ не произойдет из-за дефекта сварного шва в течение расчетного срока службы. изготовления. В обоих случаях необходимо уметь обнаруживать, идентифицировать и измерять дефекты сварных швов.Результаты сравниваются с уровнями контроля качества принятия дефектов в первом случае и используются при анализе механики разрушения во втором случае, чтобы убедиться, что имеющиеся дефекты не являются критическими. Еще одно важное применение неразрушающего контроля — это оценка износа оборудования и конструкций, находящихся в эксплуатации или ремонте.
Информация для издателяКоролевское общество — это самоуправляемое товарищество многих самых выдающихся ученых мира, представляющих все области науки, техники и медицины, и старейшая научная академия, которая постоянно существует.Основная цель Общества, отраженная в его учредительных документах 1660-х годов, заключается в признании, продвижении и поддержке передового опыта в науке, а также в поощрении развития и использования науки на благо человечества. Общество сыграло роль в некоторых из самых фундаментальных, значительных и изменяющих жизнь открытий в истории науки, и ученые Королевского общества продолжают вносить выдающийся вклад в науку во многих областях исследований.
Права и использование Этот предмет является частью коллекции JSTOR.
Условия использования см.