16.4.5. Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют качество подготовки и сборки, качество выполнения швов в процессе сварки и готовых сварных швов. Таким образом, контролируют все сварные изделия независимо от применения других видов контроля. Этот способ контроля наиболее дешевый и оперативный, достаточно информативен.

Контроль заготовок и сборка. Внешнему осмотру подвергают материал, который может браковаться при наличии вмятин, заусенцев, окалины, окислов, ржавчины и т.п. Определяют качество подготовки кромок под сборку и сварку: чистоту кромок, соответствие зазоров допускаемым значениям, правильность разделки кромок и т.п. С этой целью применяют шаблоны или специальный инструмент. От строгости контроля заготовки и сборки в значительной мере зависит качество сварки.

Наблюдение за процессом сварки позволяет своевременно предотвратить появление дефектов. Визуально контролируют режим сварки, защиту дуги, правильность наложения валиков при многопроходной сварке и т.п.

Особенно важно осмотреть качество первого слоя многопроходного шва.

Осмотр готовых изделий. Внешним осмотром невооруженным глазом или при помощи лупы проверяют наличие трещин, подрезов, свищей, прожогов, наплывов, непроваров корня и кромок. Часть из этих дефектов недопустимы и полежат вырубке и повторной заварке. Осмотром определяют и другие внешние дефекты с учетом того, что поверхность швов каждого способа и пространственного положения различны.

Только после внешнего осмотра сварных швов и изделий в целом приступают к каким-либо физическим методам контроля для определения внутренних дефектов.

16.5. Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений

Одним из эффективных путей повышения качества материалов и изделий, в т.ч. сварных конструкций, является применение неразрушающих физических методов контроля, позволяющих осуществить сплошной контроль вместо выборочного.

16.5.1. Радиационная дефектоскопия

Наиболее распространенными методами контроля качества сварных соединений являются радиационные, при которых в основном используются рентгеновские и изотопные источники ионизирующих излучений.

Выявление дефектов основано на том, что поглощение ионизирующего излучения зависит от плотности просвечиваемого материала и его атомного номера. Чем выше плотность вещества и его атомный номер, тем ниже способность ионизирующего излучения проникать через контролируемое изделие. Ионизирующее излучение позволяет выявить в сварном соединении дефекты: поры, шлаковые включения и включения вольфрама, продольные и поперечные трещины, подрезы, прожоги, сплошной и прерывистый непровар и т.п.

Один из главных недостатков метода – ненадежное выявление микротрещин. Поэтому при контроле сварных соединений ответственного назначения радиационные методы сочетаются с другими методами неразрушающего контроля: ультразвуковым, магнитным, люминесцентным и пр.

Начало применения рентгеновских лучей - 1937 г.

Чаще всего для контроля сварных соединений используют рентгеновское излучение (рис 16.2).

	1 – источник электромагнитного излучения; 2 – контролируемое сварное соединение; 3 – дефект (пора); 4 – изменение интенсивности излучения; 5 – кассета с пленкой
	1 – рентгеновская трубка; 2 - контролируемое сварное соединение; 3 – кассета; 4 – фотопленка или запоминающий изображение слой; 5 – экраны

Рис. 16.2. Принципиальные схемы радиационной дефектоскопии

а – принцип радиографического контроля; б – схема рентгеновского просвечивания сварного соединения

Современные рентгеновские дефектоскопические установки можно подразделить на три группы:

• аппараты малого напряжения - 60-120 кВ (РУТ-60-20; РУП-120-5);

• аппараты среднего напряжения - 200-400 кВ (РУП-200-5; РУП-200-20-1; РУП-150/300; РУП-400);

- аппараты с напряжением 1 и 2 МэВ, позволяющие получать сверхжесткие рентгеновские лучи для просвечивания изделий из стали t до 500 мм.

Аппараты типа РУП-120-5, РУП-200-5 переносные, остальные стационарные.

Созданы и освоены в серийном производстве рентгенаппараты для панорамного и фронтального просвечивания с газовой высоковольтной изоляцией (например, для панорамного просвечивания сварных швов трубопроводов   1420-РАП 160-6П).

Импульсные рентгенаппараты для дефектоскопии типа ИРА и РИНа. Разработаны несколько типов бетатронов для просвечивания сварных соединений t500 мм. (малогабаритный МИБ-6-200 на энергии 6 МэВ для контроля изделий из стали t200-300 мм; стационарный бетатрон на энергию 35 МэВ; Б-35-1000 для просвечивания стальных изделий t = 100-450 мм).

Получает применение радиоскопический метод контроля с использованием электронно-оптических преобразователей и монокристаллических экранов в сочетании с телевизионными системами, преобразующими рентгеновское изображение в видимое.

С помощью радиоскопии производительность контроля может быть увеличена в 10-20 раз.

Радиоскопия – просвечивание изделий ионизирующим излучением, преобразование скрытого радиационного изображения объекта в светотеневое или электронное изображение и усиление в передаче этих изображений или непосредственно оператору, или на расстояние с помощью оптических и телевизионных систем для последующего визуального анализа на выходных экранах.

Усовершенствованием метода рентгеновского контроля изделий является фиксация рентгеновского изображения при помощи ксерографического способа (вместо фотографического).

Для контроля сварных соединений в труднодоступных местах при отсутствии источников электропитания применяют гамма-дефектоскопию с использованием излучения радиоактивных изотопов. Впервые в СССР использовали в 1926 г. работы Государственного Радиевого института (рис. 16.3).

В СССР для этих целей чаще всего применяли следующие изотопы: кобальт - 60; цезий - 137; иридий - 192; тулий - 170; селен - 75. Источник излучения выбирают в зависимости от толщины и плотности материала, возможной технологии контроля. Так, например, для стали t15-20 мм используют тулий - 170; при толщине металла более 40-60 мм кобальт - 60.

В настоящее время для γ - дефектоскопии применяют приборы РИД-32 и РИД-41 с источниками из кобальта - 60 активностью от 100 до 400 Ки; для контроля конструкций реакторов - "Дрозд" и "Дятел".

	1 – свинцовый защитный кожух; 2 – ампула с радиоактивным веществом; 3 – исследуемое сварное соединение; 4 – кассета; 5 – фотопленка или запоминающий изображение слой; 6 – экраны
1 – источник излучения; 2 – кассета с пленкой

Рис. 16.3. Просвечивание γ-лучами сварных соединений

а – принципиальная схема; б – контроль стыковых соединений; в, г, д – контроль нахлесточных, угловых и тавровых соединений; е – контроль стыковых соединений труб