Исследование причин образвания холодных трещин в титановых сплавах и разработка сварки колеса дымососа

           В радиационном преобразователе скрытое рентгеновское изображение переводится в световое. Это осуществляется за счёт следующих физических процессов. Рентгеновское излучение, несущее информацию о внутреннем строении просвечиваемого участка сварного шва, взаимодействует с рентгенолюминофором преобразователя и переводится в кванты видимого света. Затем, слабый световой сигнал трансформируется в электронное изображение на тончайшем слое фотокатода, нанесенного на рентгенолюминофор. За счет внешнего электрического поля электроны ускоряются, и усиленное изображение по замкнутой телевизионной системе на видеоконтрольном устройстве предъявляется оператору для анализа и принятия решений. 

Несомненным достоинством этого метода является практически мгновенное преобразование скрытого радиационного изображения  в светотеневое. Благодаря этому преимуществу, в десятки раз увеличивается производительность труда оператора - дефектоскописта.

 

При этом скорость контроля сварного шва  достигает трех метров в минуту. Кроме того, за счет малых доз  излучения в сравнении с радиографическим методом улучшаются условия труда, а современные радиационно-защитные материалы на основе редкоземельных элементов в значительной мере сокращают  санитарную зону. Рентгеновские аппараты выполняют контроль качества материалов (в стационарных условиях): сварных  соединений трубопроводов, листовых и  профильных металлических заготовок  и изделий, выполненных сваркой  в нижнем, вертикальном и потолочном положении. 

Для автоматизированного контроля сварных  соединений панорамного просвечивания используют рентгеновские самоходные аппараты (кроулеры). Кроулер состоит из самоходной тележки с питанием от аккумуляторной батареи, командного аппарата для управления движением и основного рентгеновского излучателя. Самоходная тележка с основным рентгеновским излучателем перемещается внутри трубы, командный аппарат устанавливается снаружи трубы рядом с просвечиваемым участком. В кроулерах предусматривают защиту от механических и водных препятствий и разряда аккумуляторной батареи. При ее срабатывании аппарат переходит в режим обратного хода и возвращается назад. 

         Также применяют малогабаритные импульсные бетатроны, которые используются для радиографического контроля качества материалов и изделий в нестационарных условиях: на монтажных и строительных площадках, на стапелях, при контроле сварных соединений и запорной арматуры нефте и газопроводов, ремонте энергетических и котельных установок, контроле опор мостов и других ответственных строительных конструкций, а также контроле литья и сварных соединений большой толщины.  

Рентгеновские интроскопы предназначены для контроля качества сварных соединений трубопроводов, сосудов высокого давления, различных металлических конструкций в полевых условиях. Принцип действия интроскопа основан на регистрации излучения рентгеновских аппаратов, бетатронов или изотопных источников. При просвечивании объектов контроля происходит преобразование рентгеновского излучения в рентгенограмму с помощью сцинтилляционных экранов, телевизионной и цифровой аппаратуры.

 

 

 

 

Подготовка  к радиографическому контролю:

1. Зачищаются все сварные швы с наружной стороны и околошовная зона на ширину не менее 20мм под проведение РГК. Шероховатость должна соответствовать Rz160. Перед проведением РГК сварные швы разбиваются на интервалы от 0 через каждые 260мм мелом.
2. Проводится контроль мастера и ОТК: проверяется качество зачистки сварного шва и околошовной зоны внешним осмотром под РГК до Rz160.
3. Проводится радиография сварного шва в объёме, согласно служебной ОТК с выдачей заключения.

 

 

 На сегодняшний  день производится большой спектр оборудования для рентгеновского неразрушающего контроля, отвечающий всем технологическим  требованиям. Постоянно модернизируются  уже существующие модели и разрабатываются  новые, с учетом современных разработок в данной области. Подводя итог, можно  сказать, что внедрение в процесс  контроля сварных швов передовых  технологий ставит на современный уровень  весь цикл производства. Именно поэтому  при изготовлении изделия и проведении контроля качества используется данный метод контроля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.   Визуальный и измерительный контроль качества

В настоящий момент визуальный метод неразрушающего контроля является одним из основных методов неразрушающего контроля и технической диагностики (НКТД).

Визуальный контроль - органолептический контроль, осуществляемый органами зрения.

Измерительный контроль – неразрушающий контроль, осуществляемый с применением средств измерений. Возможности человеческого зрения ограничены и при осмотре быстро перемещающихся объектов или удалённых объектов, находящихся в условиях малой освещённости, и при осмотре предметов, находящихся в покое на расстоянии наилучшего зрения в условиях нормальной освещённости, человек может испытывать трудности из-за ограниченной разрешающей способности контрастной чувствительности зрения.

Для расширения возможностей глаза используют оптические приборы. Оптический прибор увеличивает угловой  размер объекта, при этом острота  зрения и разрешающая способность  глаза увеличиваются примерно во столько же раз, во сколько увеличивает  оптический прибор. Это позволяет  увидеть мелкие дефекты, невидимые  невооружённым взглядом, или их детали. Однако при этом существенно сокращается  поле зрения и глубина резкости, поэтому обычно при визуальном контроле используются оптические приборы с  увеличением не более 20-36х. Оптические приборы – эндоскопы, бороскопы, видеоэндоскопы, микроскопы позволяют осматривать детали и поверхности элементов конструкции, скрытые близлежащими деталями и недоступные прямому наблюдению.

Визуальный контроль с  использованием оптических приборов называют визуально-оптическим. Визуально-оптический контроль и визуальный осмотр - наиболее доступный и простой метод обнаружения поверхностных дефектов деталей.

Визуальный контроль применяется  для обнаружения самых явных  дефектов конструкций и материалов. Внешний осмотр исследуемого объекта  на предмет дефектов производится, как с применением оптических средств, так и без них. Главный  недостаток визуального контроля заключается  в ограниченности такого метода, поскольку  он позволяет исследовать только видимые факторы. Тем не менее, визуальный контроль - необходимое звено комплексной  дефектоскопии.

 

 

 

 

Визуально-измерительным  контролем проверяют качество подготовки и сборки заготовок под сварку, качество выполнения швов в процессе сварки и качество готовых сварных  соединений (визуальный контроль сварных соединений). Обычно внешним осмотром контролируют все сварные изделия независимо от применения других видов контроля. Визуальный контроль во многих случаях достаточно информативен и является наиболее дешевым и оперативным методом неразрушающего контроля.

Визуальный и измерительный  контроль материала (полуфабрикатов, заготовок, деталей) и сварных соединений проводят на следующих стадиях:

·         входного контроля;

·         изготовления деталей, сборочных единиц и изделий;

·         подготовки деталей и сборочных единиц к сборке;

·         подготовки деталей и сборочных единиц к сварке;

·         сборки деталей и сборочных единиц под сварку;

·         процесса сварки;

·         контроля готовых сварных соединений и наплавок;

·         исправления дефектных участков в материале и сварных соединениях (наплавках);

·         оценки состояния материала и сварных соединений в процессе эксплуатации технических устройств и сооружений, в том числе по истечении установленного срока их эксплуатации.

 

          Визуальный контроль заготовки и сборки. 

 

           Внешнему осмотру подвергают свариваемые материалы для выявления (определения

отсутствия) вмятин, заусенцев, окалины, ржавчины и т. п. Проверяют качество подготовки

кромок под сварку и  сборку заготовок.

Визуальным контролем  проверяют качество подготовки и  сборки заготовок под сварку, качество выполнения швов в процессе сварки и качество готовых сварных соединений. Обычно внешним осмотром контролируют все сварные изделия независимо от

применения других видов  контроля.

 

 

 

 

 

        К основным контролируемым размерам собранных под сварку деталей (изделий) относят

зазор между кромками и  притупление кромок — для стыковых соединений без разделки

кромок; зазор между кромками, притупление кромок и угол их разделки — для соединений с

разделкой кромок; ширину нахлестки  и зазор между листами —  для нахлесточных

соединений; зазор между  листом и кромкой, угол между свариваемыми элементами, а также 

притупление и угол скоса  кромок - для тавровых соединений; зазор  между свариваемыми

элементами и угол между  ними — для угловых соединений.

Детали, узлы или изделия, собранные под сварку с отклонением  от технических условий или 

установленного технологического процесса, бракуют. Средства, порядок  и методика

визуального контроля предусматриваются  технологическим процессом производства или 

нормативной документацией.

  Наблюдение за процессом сварки. На этом этапе сварщик помимо контроля режимов

сварки (тока, напряжения, скорости сварки и т. п.) и стабильности горения  дуги следит за

правильностью выполнения валиков  в многослойных швах. Особенно важным на этом этапе

 является тщательный  осмотр первого слоя при любом  количестве слоев. Качество сварки 

первого слоя оценивают при  необходимости с помощью лупы, а для оценки качества

конструкций ответственного назначения иногда применяют также  капиллярную

дефектоскопию.

        Осмотр готовых изделий. Внешним осмотром невооруженным глазом или с помощью

лупы выявляют дефекты швов в виде трещин, подрезов, пор, свищей, прожогов, наплывов,

не проваров в нижней части швов. Многие из этих дефектов, как правило, недопустимы и

подлежат исправлению. При  осмотре выявляют также дефекты  формы швов, распределение 

чешуек и общий характер распределения металла в усилении шва.

         Внешний вид поверхности шва характерен для каждого способа сварки, а также для

пространственного положения, в котором выполнялась сварка. Равномерность чешуек

характеризует работу сварщика, его умение поддерживать постоянную длину дуги и 

равномерную скорость сварки. Неравномерность чешуек, разная ширина и высота шва 

указывают на колебание мощности дуги, частые обрывы и неустойчивость горения дуги в

процессе сварки. В таком шве возможны непровары, поры, шлаки и другие дефекты. При

сварке в вертикальном и потолочном положениях сварные швы имеют резко выраженную

неравномерность чешуек, бугры, седловины и наплывы. При сварке в защитных газах в

вакууме внешняя поверхность швов гладкая, блестящая, без чешуек и имеет вид полоски

расплавленного металла.

 

          Тщательный внешний осмотр — обычно весьма простая операция, которая может

служить высокоэффективным  средством предупреждения и обнаружения  дефектов. Только

после проведения визуального  контроля и исправления недопустимых дефектов сварные 

соединения подвергают контролю другими физическими методами (рентгеновский  контроль,

ультразвуковой контроль и т.д.) для выявления внутренних дефектов.

           Специалисты, осуществляющие визуальный и измерительный контроль, должны быть

аттестованы в соответствии с Правилами аттестации персонала  в области неразрушающего

контроля (ПБ 03-440-02), утвержденными  постановлением Госгортехнадзора России.

Средства визуального  контроля:

·         Микроскопы;

·         Эндоскопы;

·         Бороскопы;

·         Видеоэндоскопы;

·         Комплект для визуального и измерительного контроля ВИК (комплект визуально-измерительного контроля ВИК-НДТ);

·         лупы, в том числе измерительные;

·         линейки измерительные металлические;

·         угольники поверочные 90° лекальные;

·         штангенциркули, штангенрейсмусы и штангенглубиномеры;

·         щупы;

·         угломеры с нониусом;

·         стенкомеры и толщиномеры индикаторные;

·         микрометры;

·         нутромеры микрометрические и индикаторные;

·         калибры;

·         эндоскопы;

·         шаблоны, в том числе специальные и универсальные (например, типа УШС), радиусные, резьбовые и др.;

·         поверочные плиты;

·         плоскопараллельные концевые меры длины с набором специальных принадлежностей;

·         штриховые меры длины (стальные измерительные линейки, рулетки).

    Допускается применение  других средств визуального и  измерительного контроля при  условии наличия соответствующих  инструкций, методик их применения[24].

 

4. Рекомендации по изменению существующей технологии