Виды и параметры дефектов точечных сварных соединений

Методы радиационного контроля основаны на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в радиографический снимок или запись этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение. На практике этот метод широко распространен в связи с его простотой и документальным подтверждением полученных результатов [44].

В зависимости от используемых детекторов различают пленочную радиографию и ксерорадиографию (электрорадиографию). В первом случае детектором скрытого изображения и регистратором статического видимого изображения служит чувствительная пленка, а во втором - полупроводниковая пластина.

В процессе радиографии сварных соединений с одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой (рисунок 1.5). При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппараты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.).

Применение рентгеновских пленок, лежит в основе радиографического метода дефектоскопии, который занимает наибольший объем из всех известных методов радиационного контроля. Данным методом выявляются такие дефекты, как трещины, непровары, несплавления кромок.. Наилучшая выявляемость наблюдается при прохождении излучения вдоль плоскостных дефектов (под углом 0°). Для получения и использования рентгеновского метода и гамма-излучений применяют разную радиационную технику: рентгеновские аппараты, гамма-аппараты, линейные ускорители и бетатроны.

1

Схема радиационного просвечивания швов

Рисунок 1.5 - Схема радиационного просвечивания швов: 1 - источник излучения, 2 - изделие, 3 - чувствительная пленка

Контактную точечную сварку следует применять для соединения деталей конструкций толщиной от 0,6 до 8,0 мм. [61]

Структура отображения соединения на рентгенограмме представлена на рисунке 1.6 и состоит из литого ядра и области сварки, образуемой областью контакта свариваемых поверхностей.

К наружным дефектам относятся следующие:

  • - наружные трещины (рисунок 1.7);
  • - прожог;
  • - наружный выплеск;
  • - вырыв точек;
  • - выход на поверхность литой структуры;
  • - разрыв металла у кромки соединения;
  • - чрезмерная вмятина и неправильная форма вмятины от электродов;

Область сборки

ifl

Литое ядро

Рисунок 1.6 - Структура отображения точечного сварного соединения на рентгенограмме

Наружные трещины сварной точки (под увеличением ~ 10)

Рисунок 1.7 - Наружные трещины сварной точки (под увеличением ~ 10х)

Образованию этих дефектов способствуют следующие причины:

  • - большая величина или длительность импульса сварочного тока;
  • - малая сила сжатия электродов или ее отсутствие;
  • - плохая подготовка поверхностей свариваемых деталей;
  • - малое или большое ковочное усилие;
  • - позднее его приложение;
  • - недостаточное охлаждение электродов;
  • - неисправное сварочное оборудование;
  • - неправильная форма контактных поверхностей электродов;
  • - загрязнение поверхностей деталей или электродов;
  • - большие натяги деталей при сварке и в процессе правки;
  • - неверно установленные электроды;
  • - близость сварной точки к краю соединения;
  • - малая величина нахлестки;
  • - большие величина и длительность импульса сварочного тока;
  • - небольшой размер рабочей поверхности электродов;
  • - перекос деталей или электродов;
  • - неправильная заточка или неравномерный износ рабочей поверхности электродов;
  • - перекос свариваемых электродов конструкции и др.

Основные внутренние дефекты точечной сварки:

  • - непровар (рисунок 1.8)
  • - отсутствие взаимной литой зоны соединяемых элементов сварной конструкции;
  • - внутренние трещины, поры и раковины;
  • - внутренний выплеск металла (рисунок 1.9);
  • - несимметричное расположение ядра сварной точки;
  • - чрезмерное проплавление - свыше 80 % толщины свариваемого листа.
Макроструктура непроваренной сварной точки

Рисунок 1.8- Макроструктура непроваренной сварной точки

Сварные точки с выплеском

Рисунок 1.9 - Сварные точки с выплеском

Причины образования внутренних дефектов:

  • - недостаточная величина или длительность импульса сварочного тока;
  • - большая и малая сила сжатия электродов;
  • - шунтирование сварочного тока;
  • - увеличение рабочей поверхности электродов;
  • - нестабильность контактного сопротивления, вызванная плохой подготовкой поверхностей деталей;
  • - большой плакирующий слой;
  • - раннее приложение ковочного усилия;
  • - малое ковочное усилие;
  • - запаздывание его включения;
  • - большой сварочный ток или длительность его импульса;
  • - длительное время сварки;
  • - чрезмерное контактное сопротивление деталей;
  • - плохая зачистка и загрязнение электродов;
  • - недолжная подготовка поверхностей деталей;
  • - перекос свариваемых элементов конструкции;
  • - малая нахлестка;
  • - смещение сварной точки к краю нахлестки;
  • - неправильный подбор размеров контактных поверхностей электродов;
  • - сварка различных по химическому составу материалов;
  • - сварка деталей разной толщины и др.

Основным дефектом контактной стыковой сварки сопротивлением или оплавлением является слипание, при котором между свариваемыми элементами имеется механический контакт, но отсутствует взаимное прорастание зерен между соединяемыми границами. Подобный дефект часто образуется при сварке трением, давлением, диффузионной и сварке взрывом.

При осмотре выявляют, как правило, поверхностные поры, трещины всех видов и направлений, наплывы, прожоги, свищи, подрезы, незаваренные кратеры, непровары и другие дефекты-несплошности. Качество считается неудовлетворительным, если будут выявлены недопустимые дефекты. При выявлении и исправлении недопустимых дефектов сварные соединения повторно подвергают контролю [18]. Классификация контролируемых дефектов приведена в таблице 1.1. При этом большую часть дефектов составляют смещения ядра, меньшую - прожиг металла (рисунок 1.10).

Недостатком метода радиационного контроля является то, что рассеянное излучение в зависимости от энергии первичного излучения изменяет качество снимка, снижает контрастность и четкость изображения, а, следовательно, и чувствительность самого метода. Вследствие этого явления дефекты малого размера тяжело различить (рисунок 1.11).

Наиболее распространенным способом записи рентгеновского изображения является фиксация его на рентгенчувствительной пленке с последующей его проявкой, либо снимком на CR-пластину (пластину для компьютерной радиографии, рисунок 1.12) и последующей оцифровкой полученного снимка с помощью соответствующих сканеров (ACR-2000, AGFA CR, HD-CR 35 NDT, GE CR 50Р).

Таблица 1.1 - Классы рентгенограмм сварных точек

Класс

Структура

Пример

Прожиг

Корректирующее воздействие

Забраковать деталь при превышающим норму количестве дефектов данного класса

Недожиг

Повторно проварить объекты

данного класса

Классы смещений

Соответствие нормам

Дополнительно проварить в со

ответствии со смещением

Не требуется

Среднее распределение классов объектов

Соответствие нормам; 77%

Среднее распределение классов объектов на детали

Рисунок 1.10 - Среднее распределение классов объектов на детали

Рисунок 1.11- Пример рентгеновского снимка детали с точечными сварными со

единениями

Фосфорные CR-пластины дляцифровой радиографии

Рисунок 1.12 - Фосфорные CR-пластины дляцифровой радиографии

На рисунке 1.13 представлен принцип контроля расположения литого ядра на детали типа «корпус». Пример рентгенограмм детали представлен в приложении А.

Контроль точечных сварных соединений на детали типа «корпус»

Рисунок 1.13- Контроль точечных сварных соединений на детали типа «корпус»

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >