Особенности контроля сварных соединений некоторых металлов

Общая схема контроля сварных со­единений из различных металлов такая же, как стальных конструкций. Ниже отмече­ны особенности их контроля

Сварные соединения из алюминия и алюминиевых сплавов. Скорость по­перечных волн в сплавах на основе алю­миния на 4 ... 5 % меньше, чем в стали, поэтому необходимо применять наклон­ные преобразователи с призмами, имею­щими меньшие углы, чем для стали, для достижения тех же значений углов ввода.

Применяют стандартный образец СО-2 А вместо СО-2. Для определения точки ввода может быть использован стандартный образец СО-3, изготовлен­ный из стали, за исключением преобразо­вателей с углами призмы, близкими ко второму критическому. В этом случае раз­личие в скоростях поперечных волн вызы­вает разное смещение измеренной точки выхода по сравнению с геометрически построенной, как показано на рис. 2.50, б

Подпись: Рис. 5.52. Схема контроля стыкового сварного соединения из меди или пластмассы с помощью комбинированного преобразователя: 1 - иммерсионная ванна; 2 - образец; 3 - отверстие для настройки прибора; 4 - преобразователь; 5 - призма; Р - угол призмы; а - угол ввода в ОК; 0 - угол среза призмы

штриховыми линиями. Применяют более высокие частоты (5 ... 10 МГц) ввиду низ­кого затухания УЗ.

Сварные соединения из меди и медных сплавов. Скорость продольных и поперечных волн в сплавах на основе ме­ди существенно меньше, чем в стали, что приводит к значительному уменьшению углов призм наклонных преобразователей. Например, преобразователь с углом ввода 70° для стали при контроле меди обеспе­чит угол 45°. Для достижения больших углов ввода целесообразно изготовлять призмы преобразователей из материала с меньшей скоростью звука, чем в оргстек­ле, например из полистирола. В работе [104] предложен, как более перспектив­ный, иммерсионный способ ввода УЗ-волн с помощью преобразователя с комби­нированный призмой (рис. 5.52). При больших углах ввода а наблюдалась су­щественная зависимость этого угла от температуры. Для уменьшения этого влияния углы Р и 9 выбирались из условий термокомпенсации по расчетному графи­ку. Затухание УЗ в меди велико, поэтому контроль ведут на пониженных частотах (1 ... 1,8 МГц). В качестве искусственного дефекта используют отверстия.

Сварные соединения из титановых сплавов. Эти материалы имеют акустиче­
ские свойства, близкие к стали, поэтому углы ввода и призмы преобразователей выбирают примерно такими же, как и для стали. На результаты контроля может сильно влиять свойственная этим сплавам анизотропия, связанная с направлением проката металла. Скорость поперечной волны вдоль прокатки на 7 ... 10 % боль­ше, чем поперек [189]. Это учитывают при конструировании наклонных преобразова­телей.

С учетом этого перед УЗ-контролем с помощью двух наклонных преобразовате­лей, включенных по зеркально-теневой схеме, определяют линии изотропности упругих свойств и корректируют настрой­ку глубиномера с учетом изменения угла ввода. В дальнейшем сканирование со­вмещенным преобразователем проводят либо вдоль, либо поперек найденных ли­ний.

Практически все дефекты сварки вы­являются при контроле вдоль направления прокатки значительно лучше, чем в попе­речном направлении. Затруднения возни­кают при обнаружении вольфрамовых включений, которые при обычно приня­том уровне фиксации не обнаруживаются.

Вышесказанное относится к альфа- титану. Значительные трудности возника­ют при контроле сварных соединений ти-
тановых сплавов на основе бета-титана. Эта аллотропическая модификация титана образует крупнозернистую структуру, по­добно аустенитным сталям. Для контроля сварных соединений из бета-титана при­меняют приборные и методические усо­вершенствования, как при контроле аусте­нитных сталей.

В разд. 2.2.1.2 говорилось о разра­ботке в Китае совмещенного преобразова­теля головных волн на частоту 5 МГц [422, с. 3064]. Этот преобразователь обла­дает высокой устойчивостью к структур­ным помехам. Преобразователем удается контролировать трубы из бета-титана диаметром 162 мм, с толщиной стенки 30 мм, длиной 1 м, изготовленные выдав­ливанием. Авторы считают бета-титан материалом, труднее контролируемым ультразвуком, чем аустенитная сталь. На глубинах 0,5 ... 29,5 мм от поверхности выявляются плоскодонные отверстия диа­метром 0,8 мм.

Оставить комментарий