На практика няма индустриякъдето и да се извършва заваряване. По-голямата част от металните конструкции са монтирани и свързани помежду си с помощта на заварки. Разбира се, в бъдеще не само надеждността на сградата, конструкцията, машината или който и да е блок, който се изгражда, зависи от качеството на този вид работа, но и от безопасността на хората, които по някакъв начин ще взаимодействат с тези структури. Следователно, за да се осигури правилното ниво на изпълнение на такива операции, се използва ултразвуково тестване на заварки, благодарение на което е възможно да се установи наличието или отсъствието на различни дефекти на кръстовището на метални изделия. Този усъвършенстван метод за контрол ще бъде разгледан в нашата статия.
Ултразвуковото откриване на недостатъци като такова бешеразработена през 30-те години. Първото наистина работещо устройство обаче се ражда едва през 1945 г. благодарение на компанията Sperry Products. През следващите две десетилетия най-новата технология за управление придоби световно признание, броят на производителите на такова оборудване драстично се увеличи.
Ултразвуков детектор за дефекти, чиято ценаднес започва от 100 000-130 000 хиляди рубли, първоначално в него основно се съдържаха вакуумни тръби. Такива устройства бяха обемисти и тежки. Те работеха изключително от източници на променлив ток. Но още през 60-те години, с появата на полупроводникови вериги, дефектоскопи значително намаляха по размер и получиха възможност да работят на батерии, което направи възможно използването на устройствата дори на полето.
В ранните етапи са използвани описаните устройствааналогова обработка на сигнала, поради която, както и много други подобни устройства, те са били обект на дрейф по време на калибриране. Но още през 1984 г. Panametrics дава начало на живота на първия портативен цифров детектор за дефект, наречен EPOCH 2002. Оттогава цифровите устройства се превръщат в високо надеждно оборудване, което в идеалния случай осигурява необходимата стабилност на калибрирането и измерванията. Ултразвуков детектор за дефекти, чиято цена директно зависи от техническите му характеристики и марката на производителя, също получи функция за запис на данни и възможност за предаване на показанията на персонален компютър.
В съвременните условия все повече и повечеИнтерес представляват системите за поетапни масиви, които използват усъвършенствана технология, базирана на многоелементни пиезоелектрични елементи, които генерират насочени лъчи и създават напречни изображения, подобни на медицинското ултразвуково изображение.
Методът на ултразвуков контрол се прилага във всекииндустриално направление. Приложението му показа, че може да се използва еднакво ефективно за тестване на почти всички видове заварени фуги в строителството, които имат дебелина на заварения основен метал повече от 4 милиметра. В допълнение, методът се използва активно за проверка на връзките на ставите на газопроводи и нефтопроводи, различни хидравлични и водопроводни системи. И в такива случаи, като контролирането на шевовете с голяма дебелина, получени в резултат на заваряване с електролаг, ултразвуковият преглед е единственият приемлив метод за мониторинг.
Окончателното решение дали част или заварка е подходяща за работа, се взема на базата на три основни показателя (критерии) - амплитуда, координати, относителни размери.
По принцип ултразвуковото тестване е именно методът, който е най-плодотворен от гледна точка на формирането на изображението в процеса на изучаване на шев (детайл).
Описаният метод за контрол, използвайкиУлтразвукът е добър с това, че има много по-висока чувствителност и надеждност на показанията в процеса на откриване на дефекти под формата на пукнатини, по-ниска цена и висока безопасност при употреба в сравнение с класическите методи на радиографски контрол. Днес при 70-80% от проверките се използва ултразвуково тестване на заварени съединения.
Без използването на тези устройства, неразрушителното ултразвуково тестване е просто немислимо. Устройствата се използват за генериране на възбуждане, както и за получаване на ултразвукови вибрации.
Единиците са различни и подлежат на класификация по:
В света на технологиите и индустрията всичко се водиГОСТ. Ултразвуковото тестване (GOST 14782-86) в този брой не е изключение. Стандартът регулира, че дефектите се измерват чрез следните параметри:
NDT, което еултразвук, има свой собствен метод на използване, в който се посочва, че основният измерен параметър е амплитудата на ехо сигнала, получен директно от дефекта. За да се разграничат ехо сигналите по величината на амплитудата, се определя така нареченото ниво на чувствителност към отхвърляне. Той от своя страна се конфигурира с помощта на стандартен корпоративен стандарт (SOP).
Стартът на работа на детектор за дефекти се придружава отнеговата настройка. За това се задава чувствителност към отхвърляне. След това в процеса на ултразвукови изследвания полученият ехо сигнал от открития дефект се сравнява с фиксирано ниво на отхвърляне. В случай, че измерената амплитуда надвишава нивото на отхвърляне, специалистите решават, че такъв дефект е неприемлив. Тогава шевът или продуктът се отхвърля и изпраща за преразглеждане.
Най-често срещани дефектиповърхностите, които трябва да бъдат заварени са: липса на проникване, непълно проникване, напукване, порьозност, шлакови включвания. Тези нарушения се откриват ефективно чрез откриване на недостатъци с помощта на ултразвук.
С течение на времето процесът на потвърждение получиняколко ефективни метода за изучаване на заваръчни фуги. Ултразвуковият контрол осигурява доста голям брой възможности за акустично изследване на разглежданите метални конструкции, но най-популярните са:
Най-често в промишлеността и железопътния транспорттранспорта използва метода ехо-импулс. Благодарение на него се диагностицират над 90% от всички дефекти, което става възможно благодарение на регистрацията и анализа на почти всички сигнали, отразени от повърхността на дефекта.
Сам по себе си този метод се основава на озвучаването на метален продукт чрез импулси на ултразвукови вибрации с последващата им регистрация.
Предимствата на метода са:
- възможността за еднопосочен достъп до продукта;
- сравнително висока чувствителност към вътрешни дефекти;
- най-високата точност при определяне на координатите на открит дефект.
Съществуват обаче недостатъци, включително:
- ниска устойчивост на смущения на повърхностните отражатели;
- силна зависимост на амплитудата на сигнала от местоположението на дефекта.
Описаното откриване на недостатък предполагаизпращане на продукта ултразвуков търсач на импулси. Сигнал за отговор се получава от него или от втория търсещ. В този случай сигналът може да се отразява както директно от дефекти, така и от противоположната повърхност на частта, продукта (шев).
Он основывается на подробном анализе амплитуды ултразвукови вибрации, предавани от емитера към приемника. В случай, че има намаление на този индикатор, това сигнализира за дефект. Освен това, колкото по-голям е размерът на самия дефект, толкова по-малка е амплитудата на сигнала, получен от приемника. За да се получи достоверна информация, емитерът и приемникът трябва да бъдат подравнени коаксиално върху противоположните страни на обекта, който се изследва. Недостатъците на тази технология могат да се считат за ниска чувствителност в сравнение с ехо метода и трудността при ориентиране на сондата (пиезоелектрически датчици) спрямо централните лъчи на радиационната схема. Има обаче предимства, които са висок имунитет към смущения, малка зависимост на амплитудата на сигнала от местоположението на дефекта и липса на мъртва зона.
Този ултразвуков контрол на качеството по-честообщо използвани за контрол на заварени съединения на армировката. Основният знак, че се открива дефект, е отслабването на амплитудата на сигнала, което се отразява от противоположната повърхност (най-често тя се нарича дъното). Основното предимство на метода е ясното откриване на различни дефекти, чието изместване е коренът на шева. Също така методът се характеризира с възможността за еднопосочен достъп до шева или частта.
Най-ефективният вариант за вертикално откриванеразположени дефекти. Проверката се извършва с помощта на две сонди, които се движат по повърхността близо до шева от едната му страна. В същото време тяхното движение се извършва по такъв начин, че да се фиксира с една сонда сигналът, излъчен от друга сонда и два пъти отразен от съществуващия дефект.
Основното предимство на метода:с негова помощ е възможно да се оцени формата на дефекти, чийто размер надвишава 3 мм и които се отклоняват във вертикалната равнина с повече от 10 градуса. Най-важното е да се използва сонда със същата чувствителност. Тази версия на ултразвуково изследване се използва активно за проверка на дебелостенни продукти и техните заварки.
Специфициран ултразвуков контрол на заварени шевовеизползва ултразвукова енергия, излъчена отново от дефекта. Напречната вълна, която пада върху дефекта, се отразява частично огледално, частично се превръща в надлъжна и също така излъчва дифракционната вълна. В резултат на това се улавят необходимите PEP вълни. Недостатъкът на този метод може да се счита за почистване на шева, доста високата сложност на декодиране на получените сигнали по време на проверката на заварени съединения с дебелина до 15 милиметра.
Проверка на заварени съединения с помощта на звуквисока честота всъщност е неразрушаващо изпитване, тъй като такъв метод не е в състояние да причини каквито и да е щети на изследваната област на продукта, но в същото време доста точно определя наличието на дефекти. Също така, специално внимание трябва да се обърне на ниската цена на извършената работа и тяхната висока скорост на изпълнение. Също така е важно методът да е абсолютно безопасен за човешкото здраве. Всички изследвания на метали и заварки, базирани на ултразвук, се извършват в диапазона от 0,5 MHz до 10 MHz. В някои случаи е възможно да се извърши работа с помощта на ултразвукови вълни с честота 20 MHz.
Анализ на заварено съединение с използванеултразвукът задължително трябва да бъде придружен от цял набор от подготвителни мерки, като почистване на изследвания шев или повърхност, нанасяне на специфични течности за контакт върху контролираната зона (гелове със специално предназначение, глицерин, машинно масло). Всичко това се прави, за да се осигури подходящ стабилен акустичен контакт, който в крайна сметка осигурява желаното изображение на устройството.
Ултразвуковото тестване е напълно ирационалноизползва се за проверка на заварени съединения на метали с едрозърнеста структура (например чугун или аустенитна заварка с дебелина над 60 милиметра). И всичко това, защото в такива случаи има доста голямо разсейване и силно затихване на ултразвука.
Също така не е възможно еднозначно да се характеризира напълно откритият дефект (включване на волфрам, включване на шлака и др.).
