По ультразвуковому контролю сварных соединений имеется много работ [32, 38, 45], поэтому рассмотрим его очень кратко.

Контроль сварных соединений проводят эхо-, теневым или зеркально-теневым методами сдвиговыми УЗК. При этом обнаруживают шлаковые включения, раковины, га­зовые поры, а также трещины и непровары. Оптималь­ная частота контроля зависит от свариваемого материа­ла и толщины сварного шва. Наиболее распространенной является частота 2,5 МГц. Однако при значительной тол­щине шва, особенно при контроле шва в сталях аусте­нитного класса, частоту понижают до 1,5—0,8 МГц, что связано со значительным затуханием УЗК в зоне терми­ческого влияния, в 2—3 раза превышающим затухание в основном металле.

Для контроля стыковых соединений применяют преоб - ' разователи с различными углами падения УЗК, рассчи­танными на распространение в металле сдвиговых волн под углами от 40 до 80°.

В стыковых швах дефекты чаще всего ориентированы параллельно поверхностям свариваемых кромок изде­лия. Для их обнаружения преобразователи устанавлива­ют и перемещают (сканируют) по поверхности сварива­емых элементов вблизи валика сварки зигзагообразно (рис. 115). В этом случае выявляемость дефектов зави­сит от угла наклона пьезоэлемента, расстояния до де-И фекта и ориентировки его относительно пучка УЗК и ша-И га сканирования. Н

Прозвучивание сварного соединения преобразовате-И лем из положения А не обеспечивает контроля верхнем части шва. Контроль ее ^ожет быть осуществлен преоб-И. разователем из положения Б или Б, отраженным от ниЖ-И ней поверхности пучком, или преобразователем, установЩ ленным на нижней поверхности изделия. Для этой цеШ

ли можно также применить другой преобразователь с большим углом падения УЗК-

Так как амплитуда импульса с увеличением расстоя­ния до дефекта убывает очень быстро, для контроля сварных швов большой толщины целесообразно приме­нять преобразователи с небольшим углом наклона. На­пример, сварные швы толщиной более 250—300 мм конт­ролируют преобразователями с углом а=30°; толщиной

200—250 мм — с углом а = 40°, а более тонкие сварные

швы — с углом а=50^55°.

Координаты дефектов, обнаруженных при контроле сварных швов различной толщины и разных углов пре­ломления, определяют с помощью расчетных планше­тов. При контроле сварных швов специализированным дефектоскопом УЗД-НИИМ-5 координаты определяют непосредственно по шкале прибора.

Ультразвуковой контроль является единственным ме­тодом, позволяющим выявлять в тавровых и нахлесточ - ных соединениях внутренние трещины с раскрытием ме­нее 0,2 мм и непровары в корне шва. Такие швы про - звучивают с помощью наклонных преобразователей отраженными и прямыми пучками лучей УЗК.

Одним из прогрессивных методов соединения ЭЛ ментов конструкций является сварка плавящимся эле тродом в среде углекислого газа с образованием электр заклепок. Качество такого соединения определяется шш щадью проплавления (диаметром ядра электрозаклепок) и отсутствием внутренних дефектов: непроваров, трещин, пор и шлаковых включений.

Электросварка может быть надежно проконтролиро­вана специализированным дефектоскопом УЗД-НИИМ-

- 9, работающим по эхо-мето­ду на частоте 2,5 МГц. Он снабжен преобразователя­ми с углами падения УЗК а=40, 50 и 54° [55].

При поиске внутренних дефектов преобразователь устанавливают на поверх­ность верхнего листа так, чтобы центральный луч был направлен на ось электро­заклепки. Затем преобразо­ватель перемещают по по­верхности листа вокруг за­клепки по окружности и од­новременно возвратно-по­ступательно вдоль линии, соединяющей оси заклепки и преобразователя (рис. 116, а). При обнаружении дефектов загорается лам­почка, подается звуковой сигнал и отклоняется стрел­ка прибора.

Для определения диа­метра ядра применяют два наклонных преобразовате­ля, которые располагают друг против друга на по­верхности листа симметрич­но электрозаклепке (рис. 116,6). Если преобразователи установлены так, что пучок УЗК. не пересекает тела за­клепки, то большая часть энергии воспринимается при­емным преобразователем и прохождение УЗК четко фик­сируется индикатором дефектоскопа. При синхронном и симметричном перемещении преобразователей относи­
тельно заклепки в момент прохождения пучка через тело заклепки наблюдается частичная утечка УЗК в нижний лист. При этом приемный преобразователь фиксирует уменьшение или даже прекращение прохождения УЗК от передающего преобразователя. Это явление наблюдается на всем пути перемещения преобразователя, пока пучок лучей пересекает тело заклепки. Отметив места умень­шения и восстановления передачи ультразвуковой энер­гии из одного преобразователя в другой с помощью от - счетного механизма, можно определить диаметр ядра в данном направлении.

Контроль электрозаклепок по рассмотренной методи­ке позволяет надежно выявлять дефекты с эквивалент­ной площадью Saкв^2 мм2 независимо от того, в какой зоне они расположены. Точность измерения диаметра яд­ра +0,5—1,5 мм.

Сварные соединения иногда контролируют ультразву­ковым методом в сочетании с другими методами нераз­рушающего контроля, например с рентгено - или гамма - графированием. Это объясняется тем, что браковка ответственных элементов сварных конструкций часто зави­сит от вида, формы и размеров обнаруженного дефекта. Известно, что при контроле сварных швов ультразвуком надежно выявляются такие опасные дефекты, как тре­щины и непровары по кромкам. Эти дефекты значитель­но хуже выявляются гаммаграфированием. Однако при ультразвуковом контроле нельзя отличить газовую пору от шлакового включения или оценить их размеры, как, например, при рентгеновском и у-контроле.

Следует отметить, что объем ультразвукового контро­ля сварных соединений постоянно растет. Появились ори­гинальные разработки по контролю специфических свар­ных соединений. Так, например, в работе Н. Г. Азарова и Г. 3. Ариевича [44, с. 61—63] описываются результаты по разработке ультразвукового метода для выявления мелких дефектов (0,2—0,3 мм) в тонкостенных диффузи­онно-сварных соединениях; в работе М. Ф. Краковяка, И. Л. Гребенника [43, с. 280—283] приведена методика ультразвукового контроля сварных соединений трубных досок; в работе П. А. Калининой, Д. В. Владимировой, В. С. Митяева [43, с. 291—294] приведены результаты исследований по разработке методики ультразвукового контроля точечной электросварки алюминиевых сплавов и т. д. Серьезное внимание уделяется автоматизации уль­тразвукового контроля. В работе Н. П. Алешина,

A. А. Ярового [43, с. 260—263] рассмотрены основные аспекты автоматизации ультразвукового контроля свар­ных стыков титановых и стальных труб диаметром 32— 67 мм с толщиной стенки 3—7 мм и результаты опробы - вания методики и установки для контроля. В работе

B. М. Хабачева, А. Д. Тарароева и др. [44, с. 64—67] описывается автоматизированная установка УДЦ-31, с помощью которой контролируют сварные швы роторов атомных турбин. Результаты контроля регистрируются на бумажной ленте, которая позволяет определять коор­динаты и эквивалентный диаметр дефектов.

Ультразвуковой контроль паянных соединений в на­стоящее время еще очень ограничен, однако проводимые в этом направлении работы [56], (К - В. Викман, О. Р. За - боровский [43, с. 235—237]) и полученные результаты являются обнадеживающими и позволяют надеяться на более широкое применение этого метода контроля в бу­дущем.