Ультразвуковой контроль сварных соединений металлоконструкций

Ультразвуковой контроль сварных соединений металлоконструкций — Справочник металлиста

Ультразвуковой контроль сварных швов – неразрушающий метод проверки, который помогает находить любые дефекты, начиная с воздушных пустот и заканчивая шлаковыми вложениями в металле.

Это широко распространенный способ: он дает точные сведения, позволяет определить расположение даже мельчайших дефектов и выяснить их примерный размер, а потому используется в разных сферах, включая машиностроение, химическую, нефтегазовую промышленность и атомную энергетику.

Когда используется?

Этот метод проверки чаще всего используют, когда требуется:

• диагностика узлов и агрегатов;
• контроль сварных швов с крупнозернистой структурой или сложной геометрией;
• проверка котлов и другого оборудования, которое в процессе эксплуатации подвергается значительным нагрузкам, работает в условиях высокой температуры и давления;
• определение износа труб в магистральных трубопроводах.

Удобство метода заключается в том, что его можно использовать не только в лабораторных, но и в полевых условиях.

Цены на услуги

Скачать прайс-лист Сделать заказ

Технология и принцип работы

Принцип работы ультразвуковой дефектоскопии основан на способности колебаний частотой от 20000 Гц и выше проходить сквозь металл, отражаясь от царапин, сколов, внутренних пустот и других дефектов. При проведении испытаний используется прибор, который посылает ультразвуковую волну, принимает ее и фиксирует все отклонения.

Эта технология позволяет определить расстояние до дефекта внутри шва благодаря учету времени распространения колебаний в металле. Также с ее помощью можно установить примерный размер неровности по амплитуде отраженного импульса.

Как проводится дефектоскопия

Сначала со шва и на расстоянии 50-70 мм возле него металл очищают от ржавчины, краски и пр., после чего место сварки обрабатывают глицерином, солидолом, машинным маслом или другим веществом, способствующим прохождению ультразвуковых волн.

Затем специалист настраивает дефектоскоп с учетом известных параметров – качества соединения, толщины материала. Ошибки, допущенные на этом этапе, сводят на нет ценность испытания и приводят к получению неверных результатов.

Следующий этап – непосредственно проверка. Искатель зигзагами перемещают вдоль сварного шва, поворачивая его при этом вокруг оси.

Все полученные данные сотрудник лаборатории заносит в таблицу для последующего анализа.

При правильном проведении процедуры ультразвуковой контроль сварного шва поможет получить полную и исчерпывающую информацию обо всех дефектах. Если во время испытаний возникли спорные моменты, проверку можно провести второй раз для уточнения данных, но обычно однократной процедуры оказывается вполне достаточно.

Недостатки и преимущества ультразвукового контроля

К минусам этой технологии относятся:

• Сложность в расшифровке сигнала и настройке прибора. Точность результатов почти полностью зависит от квалификации и опыта специалиста, который проводит испытания.
• Возникают трудности при проверке металлов с крупнозернистой структурой – чугуна, аустенитной стали и пр. Проблема заключается в том, что волны в таких металлах сильно рассеиваются и быстро затухают.
• Необходимость подготовительных работ. Нужно не только настроить дефектоскоп, что требует времени и анализа параметров объекта, но также очистить шов.

Преимущества ультразвукового контроля:

• Проверка дает точные данные.
• Ультразвуковые дефектоскопы компактны, не требуют использования в лаборатории. Благодаря этому испытания можно проводить в полевых условиях.
• Стоимость исследования ниже, чем при использовании некоторых других методов контроля.
• Проверку можно проводить, не выводя ни деталь, ни весь объект из эксплуатации.

Узк сварных соединений металлоконструкций

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации различных объектов со сварными соединениями все швы необходимо подвергать регулярной проверке.

Вне зависимости от их новизны или давнего срока эксплуатации металлические соединения проверяются различными методами дефектоскопии.

Наиболее действенным методом является УЗД – ультразвуковая диагностика, которая превосходит по точности полученных результатов рентгенодефектоскопию, гамма-дефектоскопию, радио-дефектоскопию и др.

Это далеко не новый (впервые УЗК проведен в 1930 году) метод, но является очень популярным и используется практически повсеместно. Это обусловлено тем, что наличие даже небольших дефектов сварочных соединений приводит к неизбежной утрате физических свойств, таких как прочность, а со временем к разрушению соединения и непригодности всей конструкции.

Теория акустической технологии

Ультразвуковая волна при УЗД не воспринимается ухом человека, но она является основой для многих диагностических методов. Не только дефектоскопия, но и другие диагностические отрасли используют различные методики на основе проникновения и отражения ультразвуковых волн.

Особенно они важны для тех отраслей, в которых основным является требование о недопустимости нанесения вреда исследуемому объекту в процессе диагностики (например, в диагностической медицине).

Таким образом, ультразвуковой метод контроля сварных швов относиться к неразрушающим методам контроля качества и выявления места локализации тех или иных дефектов (ГОСТ 14782-86).

Качество проведения УЗК зависит от многих факторов, таких как чувствительность приборов, настройка и калибровка аппарата, выбор более подходящего метода проведения диагностики, от опыта оператора и других. Контроль швов на пригодность (ГОСТ 14782-86) и допуск объекта к эксплуатации не возможен без определения качества всех видов соединений и устранения даже мельчайшего дефекта.

Определение

Ультразвуковой контроль сварных швов – это неразрушающий целостности сварочных соединений метод контроля и поиска скрытых и внутренних механических дефектов не допустимой величины и химических отклонений от заданной нормы.

Методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) проводится диагностика разных сварных соединений.

УЗК является действенным при выявлении воздушных пустот, химически не однородного состава (шлаковые вложения в металле) и выявления присутствия не металлических элементов.

Принцип работы

Ультразвуковая технология испытания основана на способности высокочастотных колебаний (около 20 000 Гц) проникать в металл и отражаться от поверхности царапин, пустот и других неровностей.

Искусственно созданная, направленная диагностическая волна проникает в проверяемое соединение и в случае обнаружения дефекта отклоняется от своего нормального распространения. Оператор УЗД видит это отклонение на экранах приборов и по определенным показаниям данных может дать характеристику выявленному дефекту.

Например:

• расстояние до дефекта – по времени распространения ультразвуковой волны в материале;
• относительный размер дефекта – по амплитуде отраженного импульса.

На сегодняшний день в промышленности применяют пять основных методов проведения УЗК (ГОСТ 23829 – 79), которые отличаются между собой только способом регистрации и оценки данных:

• Теневой метод. Заключается в контроле уменьшения амплитуды ультразвуковых колебаний прошедшего и отраженного импульсов.
• Зеркально-теневой метод. Обнаруживает дефекты швов по коэффициенту затухания отраженного колебания.
• Эхо-зеркальный метод или “Тандем”. Заключается в использовании двух аппаратов, которые перекликаются в работе и с разных сторон подходят к дефекту.
• Дельта-метод. Основывается на контроле ультразвуковой энергии, переизлученной от дефекта.
• Эхо-метод. Основан на регистрации сигнала отраженного от дефекта.

Откуда колебания волны?

Проводим контроль

Практически все приборы для диагностики методом ультразвуковых волн устроены по схожему принципу. Основным рабочим элементом является пластина пьезодатчика из кварца или титанита бария.

Сам пьезодатчик прибора для УЗД расположен в призматической искательной головке (в щупе). Щуп располагают вдоль швов и медленно перемещают, сообщая возвратно-поступательное движение.

В это время к пластине подводится высокочастотный ток (0,8—2,5 Мгц), вследствие чего она начинает излучать пучки ультразвуковых колебаний перпендикулярно своей длине.

Отраженные волны воспринимаются такой же пластиной (другим принимающим щупом), которая преобразует их в переменный электрический ток и он сразу отклоняет волну на экране осциллографа (возникает промежуточный пик).

При УЗК датчик посылает переменные короткие импульсы упругих колебаний разной длительности (настраиваемая величина, мкс) разделяя их более продолжительными паузами (1—5 мкс).

Это позволяет определить и наличие дефекта, и глубину его залегания.

Процедура проведения дефектоскопии

1. Удаляется краска и ржавчина со сварочных швов и на расстоянии 50 – 70 мм с двух сторон.
2. Для получения более точного результата УЗД требуется хорошее прохождение ультразвуковых колебаний.

   Поэтому поверхность металла около шва и сам шов обрабатываются трансформаторным, турбинным, машинным маслом или солидолом, глицерином.

3. Прибор предварительно настраивается по определенному стандарту, который рассчитан на решения конкретной задачи УЗД.

   Контроль:

4. толщины до 20 мм – стандартные настройки (зарубки);
5. свыше 20 мм – настраиваются АРД-диаграммы;
6. качества соединения – настраиваются AVG или DGS-диаграммы.
7. Искатель перемещают зигзагообразно вдоль шва и при этом стараются повернуть вокруг оси на 10-150.

8. При появлении устойчивого сигнала на экране прибора в зоне проведения УЗК, искатель максимально разворачивают. Необходимо проводить поиск до появления на экране сигнала с максимальной амплитудой.
9. Следует уточнить: не вызвано ли наличие подобного колебания отражением волны от швов, что часто бывает при УЗД.

10. Если нет, то фиксируется дефект и записываются координаты.
11. Контроль сварных швов проводится согласно ГОСТу за один или два прохода.
12. Тавровые швы (швы под 90 0) проверяются эхо-методом.

13. Все результаты проверки дефектоскопист заносит в таблицу данных, по которой можно будет легко повторно обнаружить дефект и устранить его.

Иногда для определения более точного характера дефекта характеристики от УЗД не хватает и требуется применить более развернутые исследования, воспользовавшись рентгенодефектоскопией или гамма-дефектоскопией.

Рамки применения данной методики при выявлении дефектов

Контроль сварочных швов, основанный на УЗД довольно четкий. И при правильно проведенной методике испытания шва дает полностью исчерпывающий ответ по поводу имеющегося дефекта. Но рамки применения УЗК так же имеет.

С помощью проведения УЗК возможно выявить следующие дефекты:

• Трещины в околошовной зоне;
• поры;
• непровары шва;
• расслоения наплавленного металла;
• несплошности и несплавления шва;
• дефекты свищеобразного характера;
• провисание металла в нижней зоне сварного шва;
• зоны, пораженные коррозией,
• участки с несоответствием химического состава,
• участки с искажением геометрического размера.

Подобную УЗД возможно осуществить в следующих металлах:

УЗД проводится в геометрических рамках:

• На максимальной глубине залегания шва – до 10 метров.
• На минимальной глубине (толщина металла) – от 3 до 4 мм.
• Минимальная толщина шва (в зависимости от прибора) – от 8 до 10 мм.
• Максимальная толщина металла – от 500 до 800 мм.

Проверки подвергаются следующие виды швов:

• плоские швы;
• продольные швы;
• кольцевые швы;
• сварные стыки;
• тавровые соединения;
• сварные трубы.

Основные области использования данной методики

Не только в промышленных отраслях используют ультразвуковой метод контроля целостности швов. Данную услугу – УЗД заказывают и в частном порядке при строительстве или реконструкции домов.

УЗК чаще всего применяется:

• в области аналитической диагностики узлов и агрегатов;
• когда необходимо определить износ труб в магистральных трубопроводах;
• в тепловой и атомной энергетике;
• в машиностроении, в нефтегазовой и химической промышленности;
• в сварных соединениях изделий со сложной геометрией;
• в сварных соединениях металлов с крупнозернистой структурой;
• при установке (сварки соединений) котлов и узлов оборудования, которое поддается влиянию высоких температур и давления или влиянию различных агрессивных сред;
• в лабораторных и полевых условиях.

Испытания в полевых условиях

К преимуществам ультразвукового контроля качества металлов и сварных швов относятся:

1. Высокая точность и скорость исследования, а также его низкая стоимость.
2. Безопасность для человека (в отличие, к примеру, от рентгеновской дефектоскопии).

3. Возможность проведения выездной диагностики (благодаря наличию портативных ультразвуковых дефектоскопов).
4. Во время проведения УЗК не требуется выведения контролируемой детали или всего объекта из эксплуатации.

5. При проведении УЗД проверяемый объект не повреждается.

К основным недостаткам УЗК можно отнести:

1. Ограниченность полученной информации о дефекте;
2. Некоторые трудности при работе с металлами с крупнозернистой структурой, которые возникают из-за сильного рассеяния и затухания волн;
3. Необходимость проведения предварительной подготовки поверхности шва.

Ультразвуковой контроль

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

Контроль сварных швов, методы контроля качества сварки | НПК Сибирь

Наша лаборатория успешно занимается неразрушающими методами контроля качества сварных швов различных конструкций более 10 лет. Неразрушающий контроль сварных швов (соединений) является одной из услуг компании «НПК Сибирь». За весь период работы на рынке экспертизы промышленной безопасности мы научились быстро и качественно определять все недостатки процессов сварки швов.

Аттестованные специалисты лаборатории проводят:

• предварительный неразрушающий контроль сварных соединений (с целью проверки качества металла и материалов сварки);
• текущий (во время сварочных работ);
• и окончательный контроль качества сварных соединений трубопроводов, сооружений, металлоконструкций, газопроводов.

Контроль качества сварных швов (виды): выявление дефектов

Качественный сварной шов должен быть однородным. На нем не должны образовываться трещины, сколы, наплавления.

Существует три разновидности сварочных дефектов:

• внутренние;
• наружные;
• сквозные.

Внутренние:

1. Поры. Пустоты внутри металла образовываются из-за наличия в нем примесей. Они могут возникнуть, если нарушить технологию сваривания, например, варить при большой влажности материала.
2. Непровар. Такой дефект появляется по причине неправильной подготовки кромок. Они не позволяют заполнить все пространство соединения, из-за чего остается пустота. Другие причины появления непровара: быстрое ведение сварки, маленькое напряжение.

Наружные:

1. Наплыв. Происходит из-за быстрого расплавления электрода и последующее натекание на свариваемый материал. Такое соединение не обеспечивает достаточной прочности. Причины появления: медленная сварка, низкое напряжение, неровность поверхности шва.
2. Трещины. Бывают двух видов – холодные и горячие. Первый вариант возникает при остывании деталей, которые уже начали воспринимать нагрузку. Второй вид дефекта образовывается при температуре от 1100 градусов. Основные причины появления: изменение пластичности металла после сваривания.
3. Кратеры. Появляются по причине неопытности сварщика, когда он оторвал дугу.
4. Подрез. Характеризуется образованием углубления на границе соединения. Возникает из-за неравномерной проварки.
5. Свищи. Образование больших раковин и пустот. Причины появления: плохая подготовка поверхности, некачественный электрод.

Сквозные – появляются из-за прожига всей толщи металла. Могут образовываться при медленной сварке и большом напряжении.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Чтобы выявить внутренние дефекты сварки, используется контроль качества сварных соединений рентгеновскими лучами и гамма-излучением, ультразвуковой контроль сварных швов, магнитные методы дефектоскопии, или магнитный контроль сварных швов.

Есть ли универсальный метод, который смог бы гарантированного выявить все дефекты? Однозначно такого нет, так как каждый способ обладает своими преимуществами и недостатками. Неразрушающий контроль сварных соединений — это комплекс мер, направленный в первую очередь на получение информации о недопустимых дефектах.

Методы контроля качества сварных швов

Обнаружить сварные дефекты в шве при сваривании металлических конструкций любой толщины можно при помощи следующих неразрушающих методов контроля сварных швов:

Основан на применении рентгеновского излучения. С одной стороны металла проводится излучение, а на обратной – помещается светочувствительная пленка или пластины. Полученное изображение показывает все пустоты и непровары.

Применение ультразвукового контроля сварных соединений (УЗК)

Разновидность физического метода контроля сварных соединений и швов. Для поиска дефектов применяют высокоточное оборудование. В качественном соединении ультразвуковые волны имеют прямолинейное движение, а при дефектах получаются отклонения.

Применяется для контроля герметичности швов. Для его проведения нужно создать разное давление с обеих сторон объекта. Используют приборы – течеискатели или пользуются капиллярным способом.

Только аттестованные специалисты могут определить, какой метод — ультразвуковой контроль сварных соединений, магнитный или проникающими веществами — необходимо применять для того, чтобы обеспечить надлежащий контроль качества сварки и безопасности на производстве.

Если вы заинтересованы в получении расчета стоимости испытательных работ и условиях сотрудничества, консультациях специалистов, контроле качества сварных соединений, более подробной информации об услугах лаборатории НК,  то обращайтесь по следующим контактным данным:

Контроль сварных соединений

Процедура контроля сварных соединений и определения качества сварки позволяет проверить характеристики соединений металлических деталей и вынести заключение о том, могут ли они использоваться по назначению. После проведения исследования специалисты выносят заключение о соответствии швов требованиям ГОСТ 3242-79 и РД 34.15.132-96.

Необходимость проведения исследований

Проведение проверки качества сварных швов в готовых конструкциях обязательно перед вводом их в эксплуатацию.

Контроль производится при возведении металлоконструкций, прокладке технологических трубопроводов, водопроводных и канализационных труб, газопроводов.

Швы исследуются визуальным способом (обнаруживаются мелкие царапины, поры, трещины) и с помощью специального измерительного оборудования.

Контроль качества сварных швов производится после окончания монтажных работ или технологического цикла изготовления готовой продукции. Исследования дают возможность выявить ошибки, допущенные при сварке или использование некачественных расходных материалов до того, как конструкция будет введена в эксплуатацию.

Процедура проверки позволяет избежать проблем, связанных с некачественным свариванием металлических деталей. Например, проверка стыковых сварных соединений в технологических трубопроводах позволяет избежать вытекания транспортируемого вещества, что влечет значительные материальные затраты.

Контроль соединений проводится и во время эксплуатации зданий, сооружений и строительных конструкций. Проверка особенно актуальна для швов, которые испытывают повышенную нагрузку. Своевременное выявление дефектов позволяет вовремя устранить их и избежать аварии.

Неразрушающие методы контроля

Для контроля качества сварного соединения чаще всего используются неразрушающие методы. После проведения проверки исследуемое изделие остается пригодным к эксплуатации.

Контроль производится следующими способами:

1. Визуальный осмотр. Производится без использования оборудования. Это наиболее дешевый метод контроля, который не дает нужной точности, но позволяет выявить грубые дефекты – наплывы металла, подрезы, смещения, царапины, непроваренные участки.
2. Капиллярный контроль. Проводится при строительстве резервуаров и прокладке трубопроводов. Позволяет обнаруживать микроскопические трещины и негерметичные места. Производится с использованием окрашенных жидкостей с маленьким поверхностным натяжением (пенетраты, керосин).
3. Ультразвуковой контроль. Используется УЗК-дефектоскоп. Принцип его действия основан на фиксации отраженной волны, по характеру искажения которой определяется качество шва. Проводить ультразвуковой контроль может только специалист, умеющий работать с нужным оборудованием.
4. Магнитная дефектоскопия. Для определения качества сварных соединений используется магнитное поле. Оно проходит через металлические детали и меняет конфигурацию в точках, где есть дефекты сварного соединения.

Этот вид контроля имеет два подвида:

• Магнитопорошковый способ. Для определения конфигурации магнитного поля используется особый порошок, который концентрируется в тех местах соединения, где есть скрытые дефекты.
• Магнитографический способ. Используется ферромагнитная лента, наклеиваемая на место соединения. Если в месте соединения присутствуют дефекты, они проявляются на наклеенной ленте под действием магнитного поля. 

Минус этого способа контроля состоит в том, что он не подходит для металлов, не относящихся к категории ферромагнетиков. В эту группу входит хромоникелевая сталь, алюминий, медь и так далее.

1. Радиографический способ проверки. Для проверки сварных швов используется рентгеновский аппарат. Рентгенографическая дефектоскопия позволяет выявить мельчайшие скрытые дефекты. Суть испытания заключается в пропускании через шов гамма-лучей, которые затем воздействуют на рентгеновскую пленку, расположенную с обратной стороны. По отпечатку на пленке специалист определяет места дефектов, которые поглощают меньшее количество гамма-излучения. 

Для более точного и качественного контроля можно использовать несколько способов проверки.

Разрушающие методы контроля

Этот способ проверки качества сварки применяется только в том случае, если соединение производится с использованием постоянного типа сварки. Для анализа используются контрольные образцы или небольшие участки конструкции.

К разрушающим методам контроля швов относятся:

• Проверка места соединения на ударный изгиб;
• Проведение испытаний на статическое напряжение;
• Исследование на статический изгиб;
• Проверка устойчивости места соединения при механическом старении;
• Измерение твердости сварного шва на различных его участках.

Разрушающие методы контроля дают возможность определить качество работы сварщика, а также используемые для изготовления конструкций материалы.

Для заказа услуги по контролю сварных соединений обращайтесь к специалистам компании «Строймат и К» по указанному на сайте телефону.

Чтобы узнать стоимость услуги «Контроль сварных соединений», необходимо:

• отправить оформленное заявление по e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.;
• связаться по номерам: 84954307697; 84997921114; 89166009893.

Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов и соединений

Швы в конструкциях со сварными соединениями должны постоянно подвергаться контролю. И это не зависит от того, когда соединение было сделано. Для этого используются различные методы, один из которых – ультразвуковая дефектоскопия (УЗД). Она по точности проведенных исследований превосходит и рентгеноскопию, и радио-дефектоскопию, и гамма-дефектоскопию.

Необходимо отметить, что эта методика не нова. Ее используют с тридцатых годов прошлого столетия, и сегодня ультразвуковой контроль сварных соединений популярен, потому что с его помощью можно выявить мельчайшие дефекты внутри сварочного шва. И, как показывает практика, именно скрытые дефекты являются основными серьезными причинами ненадежности свариваемой конструкции.

Теория технологии

Технология ультразвуковой дефектоскопии. (Слева отсутствие дефекта, справа дефет)

В основе ультразвуковых колебания лежат обычные акустические волны, которые имеют частоту колебания выше 20 кГц. Человек их не слышит.

Проникая внутрь металла, волны попадают между его частицами, которые находятся в равновесии, то есть, колеблются в одной фазе. Расстояние между ними равно длине ультразвуковой волны.

Этот показатель зависит от скорости прохождения через металлический шов и частоты самих колебаний. Зависимость определяется по формуле:

L=c/f, где

• L – это длина волны;
• с – скорость ее перемещения;
• f – частота колебаний.

Скорость же зависит от плотности материала. К примеру, в продольном направлении ультразвуковые волны двигаются быстрее, чем в поперечном. То есть, если на пути волны попадаются пустоты (другая среда), то изменяется и ее скорость.

При этом, встречая на своем пути различные дефекты, происходит отражение волн от стенок раковин, трещин и пустот. А соответственно и отклонение от направленного потока.

Изменение движения оператор видит на мониторе УЗК прибора, и по определенным характеристикам определяет, какой дефект встал на пути движения акустических волн.

К примеру, обращается внимание на амплитуду отраженной волны, тем самым определяется размер дефекта в сварочном шве. Или по времени распространения ультразвуковой волны в металле, что определяет расстояние до дефекта.

Виды ультразвукового контроля

В настоящее время в промышленности применяются несколько способов ультразвуковой дефектоскопии сварных швов. Рассмотрим каждый из них.

1. Теневой метод диагностики. Это методика основана на использовании и сразу двух преобразователей, которые устанавливаются по разные стороны исследуемого объекта. Один из них излучатель, второй – приемник. Место установки – строго перпендикулярно исследуемой плоскости сварного шва. Излучатель направляет поток ультразвуковых волн на шов, приемник их принимает с другой стороны. Если в потоке волн образуется глухая зона, то это говорит о том, что на его пути попался участок с другой средой, то есть, обнаруживается дефект.
2. Эхо-импульсный метод. Для этого используется один УЗК дефектоскоп, который и излучает волны, и принимает их. При этом используется технология отражения ультразвука от стенок дефектных участков. Если волны прошли сквозь металл сварочного шва и не отразились на приемном устройстве, то дефектов в нем нет. Если произошло отражение, значит, внутри шва присутствует какой-то изъян.
3. Эхо-зеркальный. Данный ультразвуковой контроль сварных швов – это подтип предыдущего. В нем используется два прибора: излучатель и приемник. Только устанавливаются они по одну сторону от исследуемого металла. Излучатель посылает волны под углом, они попадают на дефекты и отражаются. Эти отраженные колебания и принимает приемник. Обычно, таким образом, регистрируют вертикальные дефекты внутри сварочного шва – трещины.
4. Зеркально-теневой. Этот ультразвуковой метод контроля – симбиоз теневого и зеркального. Оба прибора устанавливаются с одной стороны от исследуемого металла. Излучатель посылает косые волны, они отражаются от стенки основного металла и принимаются приемником. Если на пути отраженных волн не встретились изъяны сварного шва, то они проходят без изменений. Если на приемнике отразилась глухая зона, то, значит, внутри шва есть изъян.
5. Дельта-метод. В основе этого способа контроля сварных соединений ультразвуком лежит переизлучение дефектом направленных акустических колебаний внутрь сварного соединения. По сути, отраженные волны делятся на зеркальные, трансформируемые в продольном направлении и переизлучаемые. Приемник может уловить не все волны, в основном отраженные и движущиеся прямо на него. От количества полученных волн будет зависеть величина дефекта и его форма. Не самая лучшая проверка, потому что она связана с тонкой настройкой оборудования, сложность расшифровки полученных результатов, особенно, когда проверяется сварочный шов шириною более 15 мм. При проведении ультразвукового контроля качества металла этим способом предъявляются жесткие требования к чистоте сварочного шва.

Вот такие методы ультразвукового контроля сегодня используются для определения качества сварных соединений. Необходимо отметить, что чаще всего специалисты используют эхо-импульсный и теневой метод. Остальные реже. Оба вариант в основном используются в ультразвуковом контроле тру.

Как проводится ультразвуковая дефектоскопия

Все выше описанные технологии относятся к категории ультразвуковых методов неразрущающего контроля. Они удобны и просты в исполнении. Рассмотрим, как теневой метод используется на практике. Все действия проводятся по ГОСТ.

• Производится зачистка сварного шва и прилегающих к нему участков на ширину 50-70 мм с каждой стороны.
• Чтобы получились более точные результаты на соединительный шов наносится смазочное средство. К примеру, это может быть солидол, глицерин или любой другое техническое масло.
• Производится настройка прибора по ГОСТ.
• Излучатель устанавливается с одной стороны и включается.
• С противоположной стороны искателем (приемником) производятся зигзагообразные перемещения вдоль сварного стыка. При этом прибор немного поворачивают туда-сюда вокруг своей оси на 10-15°.
• Как только на мониторе появится сигнал с максимальной амплитудой, то это вероятность, что в металле шва обнаружен дефект. Но необходимо удостоверится, что отражающий сигнал не стал причиной неровности шва.
• Если не подтвердилось, то записываются координаты изъяна.
• Согласно ГОСТ испытание проводится за два или три прохода.
• Все результаты записываются в специальный журнал.

Внимание! Контроль качества сварных угловых соединений (тавровых) производится только эхо-импульсным способом, теневой метод здесь не подойдет.

Параметры оценки результатов

Чувствительность прибора – основной фактор качества проводимых работ. Как с его помощью можно распознать параметры дефекта.

Во-первых, определяется количество изъянов. Даже при самых близких друг к другу расстояниях эхо-метод может определить: один дефект в сварочном шве или два (несколько). Их оценка производится по следующим критериям:

• амплитуда акустической волны;
• ее протяженность (условная);
• размеры дефекта и его форма.

Протяженность волны и ширину изъяна можно определить путем перемещения излучателя вдоль сварочного соединения. Высоту трещины или раковины можно узнать, исходя из разницы временных интервалов между отраженной волной и излученной раньше. Форма же дефекта определяется специальной методикой. В основе ее лежит форма отраженного сигнала, появляющаяся на мониторе.

Метод ультразвуковой дефектоскопии сложный, поэтому качество полученных результатов зависит от квалификации оператора и соответствия полученных показателей, которые регламентирует ГОСТ.

Достоинства и недостатки ультразвукового контроля труб

К достоинствам метода для контроля сварных швов можно отнести следующие критерии.

• Обследование проходит быстро.
• Диагностический результат высокий.
• Метод контроля сварных швов с помощью ультразвука – самый дешевый вариант.
• Он же и самый безопасный для человека.
• Устройство для контроля качества шва – портативный прибор, поэтому мобильность технологии обеспечивается.
• Ультразвуковая диагностика проводится без повреждения исследуемой детали.
• Нет необходимости останавливать оборудование или объект для того, чтобы провести контроль сварки.
• Можно проверять стыки нержавеющих металлов, черных и цветных.

Недостатки тоже есть.

• Контроль сварных соединений трубопроводов или других конструкций не дает точности по форме найденного дефекта. Все дело в том, что в трещинах или раковинах сварного шва могут присутствовать воздух (газ) или шлак. У двух материалов плотность разная, а значит, и разная отражательная способность.
• Сложно определить дефекты в деталях со сложной конфигурацией. Отправленные волны могут отразиться на другом участке шва, а не на исследуемом, за счет кривизны. А это выдаст некорректную информацию.
• Сложно провести ультразвуковой контроль труб, если металл, из которого они изготовлены, имеет крупнозернистую структуру. Внутри материала будет происходить рассеивания направленного потока и затухание отраженных волн.
• Важно ответственно подойти к очистке сварного шва. Его волнистость или загрязнение, ржавчина или окалины, капли разбрызганного металла или воздушные седла и поры на поверхности создадут преграду к получению правильных показателей, соответствующих ГОСТ.

Проконтролированный шов – это гарантия, что сварная конструкция находится под надзором. Исследования подтверждают его качественно состояние. То есть, оно низкое или достаточное, чтобы объект был принят в эксплуатацию или продолжал эксплуатироваться. Поэтому существуют определенные нормативы, касающиеся временного периода проведения проверок. Их необходимо строго соблюдать.

Поделись с друзьями