ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Аустенитные сварные швы из "Ультразвуковой контроль материалов " В стыковых сварных швах толщиной несколько миллиметров,, которые часто сваривают только с одной стороны, обычно бывает достаточно установить, проварен шов или нет. Обычным, наклонным искателем с углом 45° для поперечных волн на частоте 4 МГц надежно выявляют остающиеся кромки даже на-глубине в несколько десятых долей миллиметра. [c.543] Если контролировать шов с обеих сторон, то можно будет выявить и более крупные дефекты непровара кромок [48]. [c.543] Для аустенитных сварйых- швов при горизонтальном их положении типичными являются длинные и сильно анизотропные столбчатые кристаллы, которые, как схематически показано на рис. 28,23, растут перпендикулярно к подготовленной кромке шва и далее перпендикулярно вверх в направлении теплового градиента [1726, 1416]. Вследствие этого скорость звука зависит от угла прозвучивания. На рис. 28.23 она определялась для продольных волн в продольном поперечном сечении сварного шва одновременно с коэффициентом затухания. Для этой цели вырезали образцы из металла сварного шва [505]. [c.543] Таким образом, при угле падения, равном нулю, измерения ведут параллельно направлению столбчатых кристаллов, а при угле 90° — перпендикулярно к нему. Значительные изменения подтверждены в различных работах, а также предсказаны теоретически [1183, 1531, 873, 1389, 742, 965, 1677]. [c.544] Крупнозернистость в сочетании с анизотропией вызывает сильное рассеяние звука, что длительное время препятствовало внедрению ультразвукового контроля [1260, 1668]. Существенный шаг вперед был сделан только после того, как на основе исследований де Стерке вместо применявшихся прежде поперечных волн применили продольные, излучаемые в материал под определенным углом [1183, ИЮ) см. также раздел 17.1. По имеющимся данным [1107, 539], рассеяние звука при продольных волнах примерно на И дБ меньше, чем в случае поперечных волн. [c.544] Практические испытания показали, что затухание звука при иаиболее часто используемых наклонных искателях с продольными волнами, работающих на частоте около 2 МГц, сравнительно невелико. На рис. 28.25 показана кривая амплитуда — перемещение в аустенитном основном металле и в металле сварного шва, причем высота эхо-импульсов в основном металле лишь немного превышала их уровень в металле сварного шва. В обеих переходных зонах термического влияния амплитуда эхо-импульса резко снижается, что можно объяснить расщеплением луча вдоль границы областей с различными импедансами, как это пояснялось в разделе 16.1 [489]. [c.545] Наличие границы между хотя и анизотропным, но еще мелкозернистым основным металлом и крупнозернистым металлом сварного шва приводит, согласно рис. 28.26, к расщеплению поперечной волны при отражении и преломлении луча продольной волны с изменяющимися от места к месту направлениями к амплитудами. При пологом угле падения, как на рис. 28.27, может даже произойти полное отражение продольной волны в отдельных местах поперечного сечения луча, вследствие чего при отражении от задней стороны возникают эхо-импульсы помех, имитирующие дефекты [1389, 360]. [c.545] На рнс. 28.28 показаны некоторые изображения на экране. Вверху справа видно показание от кромки сварной шов — поверхность. В середине хорошо виден эхо-импульс от отверстия, а слева вверху — после прозвучивания шва. За ними следуют эхо-импульсы от помех, вызванные расщеплением волны на эталонном отверстии. [c.545] В области шейки корня сварного шва и при неравномерном проплавлении отдельных слоев шва поперечное сечение звукового пучка и распределение амплитуд в нем после прохождения через линию сплавления сильно искажаются [1590, 665]. Из-за этого определение амплитуды эхо-импульса й места нахождения дефекта затрудняется. Эта трудность может быть устранена при контроле под двумя различными углами. При этом нужно следить за тем, чтобы на линии сплавления не возникало полного отражения. В таких местах с искажением звукового пучка фокусирующие и совмещенные искатели тоже не дают эффекта, в равной мере как и неоднократно предлагавшиеся методы цифровой обработки данных (способы усреднения или распознавания образцов и способ С5) [1072, 539, 874, 1108, 847, 874, 1361, 540]. [c.545] Возможности онтроля существенно улучшаются при выборе подходящей технологии сварки. Кромки шва должны быть возможно более крутыми. Следует избегать подрезов, расширенного покрывного слоя шва и образования шейки корня. [c.547] Методика контроля наклонно вводимыми продольными вол- ами рассматривается в разделе 17.1. Настройка времени развертки (по пути прохождения звука) и чувствительности контроля делается исключительно по эталонным образцам, преимущественно по поперечным отверстиям диаметром 3 мм [1726]. Зти отверстия должны располагаться ие слишком близко одно к другому, чтобы многочисленные эхо-импульсы помех, вызванные поперечными и другими волнами, не были перепутаны с требуемым показанием от отверстия. [c.547] Высота (амплитуда) эхо-импульса вследствие потерь энергии при отражении продольных волн и возможного искажения звукового пучка имеет лишь второстепенное значение при оцен -же дефектов. Более важна регистрируемая длина. При регламентации порога регистрации нужно учитывать потери энергии при прохождении звука через линию сплавления [488]. [c.547] Контроль смешанных соединений, например соединения планированного ферритного резервуара с аустеиитным трубопроводом или целиком аустенитных сварных швов между трубопроводами из жаропрочного материала (материал 20 rMoV12.lI), тоже вполне возможен с применением наклонных искателей с продольными волнами по такой же методике, как описанная ранее [462]. [c.547] Вернуться к основной статье