БИЛЕТ № 1
Дефекты сварных соединений группы 1- трещины, определения и причины их возникновения.
Согласно с ГОСТ 30242-97 дефекты при сварке металлов плавлением образуются вследствие нарушения требований нормативных документов к сварочным материалам, подготовке, сборке и сварке соединяемых элементов, термической и механической обработке сварных соединений и конструкции в целом.
В настоящем стандарте дефекты классифицированы на шесть групп (перечислить).
1 группа дефектов - трещины;
Технология радиографического контроля сварных швов.
Радиационный неразрушающий контроль – вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом. (ГОСТ 24034 «Контроль неразрушающий радиационный. Термины и определения»). В основе радиационных методов контроля лежит получение дефектоскопической информации об объекте контроля с помощью ионизирующего излучения, прохождение которого через вещество сопровождается ионизацией атомов и молекул среды. Результаты контроля определяются:
– природой и свойствами используемого ионизирующего излучения;
– физико-техническими свойствами объекта контроля;
– свойствами детектора, используемого для регистрации результата взаимодействия излучения с веществом объекта контроля;
– технологией контроля;
– квалификацией дефектоскопистов, проводящих контроль.
Технология контроля качества сварных соединений. Наиболее распространенным методом контроля является радиография. Детектором здесь служит радиографическая пленка. Покажем на примере радиографических методов технологию контроля качества. Данная технология включает в себя следующие операции:
выбор источника излучения (рентгеновские источники для объектов ответственного назначения; изотопы —для контроля труднодоступных мест и в условиях монтажа, ускорители электронов — для контроля больших толщин и преимущественно в цеховых условиях);
выбор радиографической пленки (РТ-1 — для сварных соединений больших толщин; РТ-2 — при уменьшенном времени экспозиции для широкого спектра толщин; РТ-3 и РТ-4 — для малых толщин для получения контрастных снимков; РГ-5 — для ответственных сварных соединений; типа РМ и РТ-2 — при использовании усиливающих экранов);
определение оптимальной схемы просвечивания в соответствии с рис. 6.15;
нахождение и опытная отработка режимов просвечивания (фокусное расстояние от 300 до 700 мм; экспозицию в виде произведения тока трубки на время или для гамма-излучения в виде гамма-эквиваленте радия на время по номограммам /35/ и по эталонам чувствительности);
подготовка объекта к просвечиванию (удаление загрязнений, шлака, масла и т. д.; разбивка на участки и маркировка, укрепление кассеты с пленкой и эталонов чувствительности на изделии);
просвечивание;
фотообработка снимков (проявление, закрепление в фиксирующем растворе, окончательная промывка и сушка);
расшифровка снимков и установление вида и размера дефектов в соответствии с требованиями ГОСТ 7512-82 к качеству снимка;
оформление результатов контроля (при сокращенной записи Т — трещины, Н — непровары; П — поры, Ц — цепочка пор, Ш — шлаковые включения. В — вольфрамовые включения, Р — разностенность, О — ослабления корня шва, См — смещение кромок). Форма регистрации дефектов по снимку производится по ГОСТ 23055-82.
Пример записи для стыкового шва С5 длиной участка 300 мм с чувствительностью снимка К= 2%: С5,300 мм, 2%, дефекты: 2Ш20, 4ПЗ, Ц20П4хЗ. Запись показывает, что в шве обнаружено 2 непровара по 20 мм, 4 поры диаметром 3 мм, цепочка пор 20 мм с длиной 4 мм и шириной 3 мм.
Нормы дефектности устанавливают по ТУ, СНИПам, ГОСТам и по другой нормативно-технической документации. Например, ГОСТ 23055-78 устанавливает семь классов сварных соединений с толщиной 1...400 мм по максимально допустимым размерам дефектов (увеличение размеров допустимых дефектов происходит от 1 к 7 классу). В заключении по контролю необходимо отразить: годен или не годен сварной шов.
БИЛЕТ № 2
1. Классификация дефектов сварных соединений.
2. Технология ультразвукового метода контроля сварных швов.
Ультразвуковой контроль - это уникальный метод, основанный на способности ультразвуковых колебаний (упругие волны с частотой свыше 20 кГц) распространяться в твердых веществах на большую глубину без заметного ослабления и отражаться от границы раздела двух веществ.
Ультразвуковой контроль
позволяет проводить измерение толщины материалов,
График ультразвукового контроля обнаруживать наличие в них дефектов и получать данные об их физических свойствах.
Ультразвуковой контроль наиболее удобный из всех неразрушающих методов определения толщины или дефектов при отсутствии двухстороннего доступа к поверхности.
Суть ультразвукового метода заключается в излучении в изделие и последующем принятии отраженных ультразвуковых колебаний с помощью специального оборудования – ультразвукового дефектоскопа и пьезоэлектропреобразовател-я(-ей) и дальнейшем анализе полученных данных с целью определения наличия дефектов, а также их эквивалентного размера, формы (объемный/плоскостной), вида (точечный/протяженный), глубины залегания и пр.
Параметры выявленных дефектов определяются с помощью ультразвуковых дефектоскопов. Так например, п о времени распространения ультразвука в изделии (если известна скорость ультразвука скорость распространения ультразвуковых волн в различных материалах) в данном металле) определяют расстояние до дефекта, а по амплитуде отраженного импульса – его относительный размер.
Для проведения ультразвукового контроля в зависимости от конкретных условий (марки материала, его толщины, геометрических особенностей поверхностей контроля, минимально выявляемых размеров дефектов и др.) имеется достаточно широкий ассортимент средств контроля.
На сегодняшний день существует пять основных методов УЗК: теневой, зеркально-теневой, зеркальный, дельта-метод и эхо-метод. В промышленности ультразвуковой контроль металла проводят, как правило, в диапазоне ультразвуковых волн от 0,5 МГц до 10 МГц. В отдельных случаях неразрушающий контроль сварных швов проводится ультразвуковыми волнами с частотой до 20 МГц, что позволяет выявлять очень небольшие дефекты. Ультразвук низких частот применяют при: работе с объектами большой толщины (ультразвуковой контроль отливок, поковок, сварных соединений выполненных электрошлаковой сваркой); контроле металлов, имеющих крупнозернистую структуру (чугун, медь, аустенитные стали) и большое затухание – “плохо проводят ультразвук”.
К главным преимуществам ультразвукового контроля качества металлов и сварных соединений относятся:
· высокая точность и скорость исследования, а также его низкая стоимость;
· безопасность для человека (в отличие, к примеру, от рентгеновской дефектоскопии;
· высокая мобильность вследствие применения портативных ультразвуковых дефектоскопов;
· возможность проведения ультразвукового контроля (в отдельных случаях) на действующем объекте, т.е. на время проведения УЗК не требуется выведения контролируемой детали/объекта из эксплуатации.
· при проведении УЗК исследуемый объект не повреждается;
Ультразвуковой Контроль
наряду с другими физическими методами (рентгенографический контроль, капиллярный контроль, магнитно-порошковый контроль) является надежным и высокоэффективным средством для выявления возможных дефектов. Требует наличия специально подготовленных специалистов, специализированного оборудования и вспомогательных средств контроля, и, кроме того, предъявляет особые требования к подготовке поверхности изделия под контроль.
Некоторые производители в целях экономии или некомпетентности игнорируют проведение неразрушающего контроля продукции или вспоминают о нём только на последней стадии - уже непосредственно перед сдачей объекта (а это приводит к дополнительной потери времени и непредусмотренным расходам), когда контроль бывает технически неосуществим. Подобное отношение к контролю качества чаще всего приводит к аварийным ситуациям в процессе эксплуатации и способно привести даже техногенным катастрофам.
БИЛЕТ № 3
1. Факторы, влияющие на качество сварных соединений.
Качество продукции. Показатели качества.
К сварным изделиям предъявляют определённые требования от выполнения которых зависит их качество и пригодность к эксплуатации. Качество сварных изделий является комплексным понятием и представляет совокупность определённых характеристик. Отдельные характеристики продукции объединяются в группы или показатели качества. Показатели качества в зависимости от характера решаемых задач классифицируются по различным признакам (ГОСТ 22851-77 «Выбор номенклатуры показателей качества промышленной продукции. Основные положения»). Различают следующие группы показателей качества: назначения, надежности, технологичности и др.
Применительно к сварным конструкциям (изделиям), в которых применяют неразъемные соединения, первостепенное значение имеют показатели назначения и надежности.
Показатели назначения обуславливают область практического использования продукции и характеризуются эксплутационными (служебными) характеристиками изделий.
Показатели надёжности характеризуют свойство продукции выполнять заданные функции и сохранять при этом эксплутационные характеристики в заданных пределах.
К показателям назначения, например топливного бака, относятся объём рабочей жидкости и её максимальное давление в нём.
Показатели назначения сварных изделий в значительной степени будут определять свойства сварных соединений и характеризоваться их показателями качества. При определении показателей качества сварных соединений рекомендуется выбирать самые необходимые и важнейшие свойства. К их числу например, для топливного бака, относят прочность и герметичность.
К свойствам сварных соединений относят также пластичность, коррозионную стойкость, износостойкость и др.
Эти свойства будут определять требования к сварным соединениям, которые обеспечиваются определенными конструктивными и технологическими характеристиками сварного соединения. К конструктивным характеристикам относят форму и геометрические размеры сварного шва и сварных точек.
К технологическим характеристикам относят уровень остаточных напряжений, величину деформаций, размеры и количество дефектов и т.д.
Перечисленные характеристики в совокупности определяют качество сварных соединений и являются основой для оптимизации технологического процесса, под которой понимают нахождение наилучшего технологического решения осуществления процесса, обеспечивающего качество и надёжность сварных изделий.
К показателям надёжности изделий и сварных соединений относятся:
· безотказность;
· долговечность;
· ремонтопригодность.
Безотказность - свойство сварного соединения сохранять работоспособное состояние (работоспособность) в течение определённого периода времени в заданных условиях эксплуатации. Работоспособность сварных соединений характеризуется сохранением их свойств, установленных нормативно-технической документацией.
Под отказом понимают событие, заключающееся в нарушении работоспособности, т.е. в выходе хотя бы одной контролируемой характеристики за допустимые пределы.
Долговечность - свойство сварного соединения сохранять работоспособность до наступления состояния, когда невозможна дальнейшая эксплуатация сварного изделия.
Ремонтопригодность - свойство сварного соединения, заключающееся в возможности его ремонта и устранения возникших дефектов в процессе эксплуатации.
Надёжность, взятая отдельно, ещё не означает технического совершенства изделия, т.к. оно может обладать низкими техническими характеристиками. С другой стороны совершенные по техническим характеристикам изделия не обеспечиваются необходимой надёжностью. В связи с этим и вводится понятие работоспособности, оцениваемое в совокупности показателями прочности, герметичности и др.
Таким образом, качество сварных изделий определяется совокупностью свойств сварных соединений.
Показатели качества сварных соединений разделяют на количественные и качественные. При определении количественных показателей используют измерительный метод, основанный на прямых измерениях контролируемых характеристик (например, измерение ширины шва). Количественные показатели могут быть определены и расчётным путём. Этот метод основан на определении по теоретическим или экспериментальным зависимостям показателей качества от основных измеряемых характеристик. Например, определение предела прочности сварного соединения по измеряемым прямыми методами предельной нагрузке и площади поперечного сечения шва.
При оценке качества сварных соединений используют и качественные показатели. Например, степень окисленности поверхности сварного шва (по наличию цветов побежалости на поверхности сварного шва).
Выбор необходимой и достаточной номенклатуры показателей качества сварных изделий и формирование требований к их качеству зависит от специфики и условий эксплуатации сварных изделий и устанавливается соответствующими нормативными документами.
Факторы, влияющие на качество сварных соединений: исходные материалы, качество заготовок и сборки под сварку, сварочное оборудование, квалификация сварщиков, технологические параметры режима и последовательности сварки.