Методические указания по применению ультразвуковых дефектоскопов А1212 мастер и А1214 эксперт авторы Воронков В. А., Воронков И. В
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
5.15.3 Установка толщины сварного соединения позволяет дефектоскописту отсчитывать реальное значение глубины залегания несплошности независимо от того, каким лучом (прямым, отраженным однократно, двукратно и т.д.) фиксируется дефект. Для включения этой функции выполните следующие процедуры: 5.15.3.1Войдите в режим настройки. Кнопками RANGE выберите пиктограмму , кнопками LEVEL выберите параметр «ТОЛЩИНА, ММ». Если справа от параметра будет индицироваться «ВЫКЛ», нажмите ENTER . Вместо «ВЫКЛ» будет индицироваться число, которое означает, что функция Акустические Контрольные Системы, Москва - 62 - установки толщины объекта контроля включена. Кнопками PARAM установите номинальное значение толщины сварного соединения. Установка толщины сварного соединения выполнена. 5.15.4 Осуществляя поиск дефектов в соответствии с п. 5.14, иногда удобно использовать функцию «накопление (запоминание) огибающей». Работая в режиме накопления огибающей, оператор при появлении импульса, превышающего уровень фиксации (п. 3.7.5 примечание 2 и п. 5.10), имеет возможность вернуться к тому месту, в котором появился импульс. Это повышает надежность контроля, т.к. позволяет избежать пропуска дефектов по субъективным причинам. Чтобы включить эту функцию, выполните следующие процедуры: 5.15.4.1Войдите в режим измерений. Нажмите PANEL для входа в пиктограммы. Кнопками RANGE выберите третью слева пиктограмму, кнопкой ENTER измените выбранную пиктограмму на . Нажмите PANEL для выхода из пиктограмм. Теперь дефектоскоп работает в режиме накопления огибающей. Для сброса накопившейся информации нажмите INFO или LEVEL. 5.15.5 При использовании АРД-диаграмм для поиска несплошностей следует построить две кривые: сплошную – на уровне фиксации, пунктирную – на поисковом уровне, обычно отстоящую от сплошной вниз на 6 дБ. В процессе поиска дефектов оператор следит за тем, чтобы появляющиеся на экране дефектоскопа импульсы не превышали нижнюю кривую (поисковый уровень). Если какой-либо импульс превысит поисковый уровень, оператор меняет схему сканирования для поиска максимальной амплитуды импульса. В случае достижения импульса сплошной кривой (уровня фиксации) несплошность фиксируется, с ней производят необходимые манипуляции в соответствии с применяемой методикой. В противном случае продолжают сканирование в режиме поиска дефектов. 5.15.6 При обнаружении несплошности, в зависимости от требований НТД, измеряют следующие характеристики: − амплитуду или эквивалентный размер; − координаты несплошности; − условную протяженность; 5.15.7 Измерения амплитуды производят относительно либо уровня фиксации, либо браковочного уровня. На это и ориентирован дефектоскоп, т.к. в режиме АРД амплитуда измеряется относительно сплошной линии АРД, которая может соответствовать либо уровню фиксации, либо браковочному уровню. Так, если в качестве параметра «ЭКВ. ПЛОЩАДЬ, КВ. ММ» задать эквивалентную площадь несплошности, соответствующую не уровню фиксации, как в п.5.15.5, а браковочному уровню, то и измерение амплитуды будет осуществляться относительно браковочного уровня. 5.15.8 Измерение производится следующим образом. 5.15.8.1 При пересечении импульса пунктирной кривой фиксируются следующие параметры: − сигнал, дБ – превышение (при отрицательном значениии – недостижение) амплитуды импульса сплошной линии АРД на глубине Акустические Контрольные Системы, Москва - 63 - отражателя, выраженное в дБ; если максимум импульса совпадёт со сплошной линией АРД, то этот параметр будет равен нулю; − экв. площадь, мм 2 – эквивалентная площадь отражателя; − аттенюатор, дБ – значение аттенюатора; − путь, отступ, и глубина, мм – путь, отступ, и глубина отражателя (несплошности). 5.15.9 Координату L вдоль шва фиксируют от выбранного начала отсчета, в качестве которого обычно выступает клеймо (Рисунок 5.29). СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ НЕСПЛОШНОСТИ y x α L начало отсчета (клеймо) Рисунок 5.29 5.15.10 Условную протяженность ∆L измеряют как расстояние между крайними положениями ПЭП при перемещении его вдоль оси шва (Рисунок 5.30). Крайними положениями преобразователя считают те, при которых амплитуда уменьшается до определенного граничного уровня, определяемого НТД. Этот уровень может быть контрольным (уровнем фиксации), поисковым, на 6 дБ ниже максимальной амплитуды от несплошности и т.д. В любом случае этот уровень необходимо выставить таким, чтобы он совпадал с линией АРД (как это сделать – см. п. 5.11.5). Тогда крайними положениями ПЭП при измерении условной протяженности будут такие, при которых вершина импульса эхосигнала совпадет с линией АРД. Акустические Контрольные Системы, Москва - 64 - границы усиления шва СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ УСЛОВНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ 1 - граничный уровень чувствительности 2 - максимальная амплитуда сигнала Рисунок 5.30 Акустические Контрольные Системы, Москва - 65 - 6 Особенности контроля сварных соединений различных конструкций 6.1 Стыковые соединения без подкладных колец 6.1.1 Контроль проводится прямым и однократно отраженным лучом с двух сторон шва с наружной стороны изделия (рис. 6.1). СХЕМЫ ПРОЗВУЧИВАНИЯ СТЫКОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОДОЛЬНЫЕ ДЕФЕКТЫ Рисунок 6.1 По внутренней поверхности допускается контролировать стыковые сварные соединения с внутренним диаметром изделия не менее 1200 мм. Для меньших диаметров необходима специальная методика. Поиск дефектов осуществляется посредством сканирования, т. е. перемещения преобразователя по поверхности шва (при отсутствии усиления) и околошовной зоны (во всех случаях). Параметры сканирования определяются в том числе и исходя из требования, чтобы ультразвуковой луч пересекал всю контролируемую область (напр. шов и околошовную зону). В зависимости от угла ввода и от того, каким лучом (прямым или отражённым) ведётся контроль, рассчитывают зону зачистки и максимальное удаление ПЭП от оси шва. Если в силу конструктивных особенностей изделия контроль в полном объеме невозможен, то любое отступление, связанное, в частности, с уменьшением объема прозвучивания (например, с одной стороны шва) или с изменением схемы прозвучивания (например, введения контроля двукратно отраженным лучом), должно быть оговорено в ТУ, КД или НТД. 6.1.2 Признаком обнаружения дефектов является появление на экране дефектоскопа импульса эхосигнала в зоне контроля, превышающего уровень АРД-кривой, настроенной на выявление минимально фиксируемого дефекта (т.е. на уровень фиксации). Если дефектоскоп работает в режиме ВРЧ, то – превышение импульсом середины экрана. 6.1.3 При появлении эхосигналов в зоне контроля необходимо убедиться, что они не являются ложными (или мешающими). Причинами появления ложных сигналов могут быть: − неровности поверхности сварного соединения; − неровности поверхности изделия в околошовной зоне; − избыток контактной среды; − двугранный угол призмы ПЭП (при малой стреле ПЭП); Акустические Контрольные Системы, Москва - 66 - − износ призмы ПЭП и появление поверхностной волны; − наличие валика усиления или провисания в корне шва (при V-образной разделке); − смещение кромок из-за различной толщины или из-за несоосности свариваемых элементов. 6.1.4 Чтобы отличить ложные эхосигналы от эхосигналов от несплошностей, необходимо достаточно точно настроить глубиномер (с погрешностью не более 0,2 мм). На рис. 6.2 показана схема обнаружения надкорневой несплошности (Д) и провисания (П). На экране дефектоскопа можно выделить три зоны (рис. 6.2в): а - зона появления эхосигналов от несплошностей в корне шва. Обычно эта зона составляет не более 1 - 1,5 мм, в- зона появления эхосигналов от несплошностей в верхней части шва. Обычно эта зона составляет 2 - 8 мм, х - зона возможных совпадений эхосигналов от несплошностей над корнем шва и от провисаний. Эта зона может составлять 1 - 6 мм. СХЕМЫ ПРОЗВУЧИВАНИЯ СТЫКОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОДОЛЬНЫЕ ДЕФЕКТЫ 1 2 3 4 5 Д 1 Д 2 1 2 3 4 5 Д 1 ДП Д 2 1 2 3 4 5 Д 1 Д 2 а а) б) в) х в Д 2 Д П Д 1 Рисунок 6.2 Основные отличительные признаки провиса от несплошности следующие: − преобразователь расположен ближе к сварному шву; − различные амплитуды эхосигналов при прозвучивании шва с обеих сторон. Акустические Контрольные Системы, Москва - 67 - 6.1.5 Смещение кромок стыкуемых элементов отличают от дефектов в корне шва по следующим признакам (рис. 6.3): − эхосигнал от смещения располагается на экране там же, где и корневые несплошности; − смещение кромок из-за разной толщины стыковых элементов характеризуется наличием сигнала при прозвучивании только с одной стороны шва по всему периметру или большей части периметра; − смещение кромок из-за несоосности стыкуемых элементов характеризуется появлением сигналов при прозвучивании с разных сторон шва в диаметрально противоположных точках. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ КРОМОК СТЫКУЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ II I I II Рисунок 6.3 6.2 Стыковые соединения с подкладными кольцами 6.2.1 Контроль проводится со стороны, противоположной подкладному кольцу, аналогично тому, как это делается для соединений без подкладных колец (п.п. 6.1.1, 6.1.2, рис. 6.1). 6.2.2 Наряду с эхосигналами от дефектов типа пор, шлаковых включений, непроваров и трещин на экране дефектоскопа в зоне контроля могут регистрироваться эхосигналы от подкладного кольца и зазора между подкладным кольцом и основным металлом свариваемого элемента. 6.2.3 Идентификация ложных эхосигналов проводится по измеренным х- и у- координатам несплошности. Акустические Контрольные Системы, Москва - 68 - На рис. 6.4 приведены схемы обнаружения надкорневой несплошности (Д), а также отражения от подкладного кольца (К) и зазора между подкладным кольцом и основным металлом свариваемого элемента (З). О З К Д З К, Д Рисунок 6.4 Импульсы эхосигналов от надкорневой несплошности и подкладного кольца могут совпадать на экране дефектоскопа, однако при этом расположение преобразователей будет различным - ближайшее к границе сплавления положение ПЭП соответствует отражению от подкладного кольца, и х-координата попадает на дальнюю границу сплавления. Также отражение от подкладного кольца обычно не пропадает при перемещении ПЭП вдоль шва. Отражение от зазора характеризуется тем, что у-координата этого отражателя совпадает с толщиной контролируемого изделия, а горизонтальная координата, как правило, находится чуть далее середины шва. 6.3 Угловые сварные соединения 6.3.1 Контроль угловых сварных соединений может проводиться как по наружной, так и по внутренней поверхности стенок. Угловые соединения цилиндрических сосудов и днищ контролируют, как правило, по наружной поверхности корпуса (обечайки) (рис. 6.5). ПЭП при этом перемещают вокруг патрубка. В случае недоступности контроля с наружной поверхности допускается проводить контроль по внутренней поверхности корпуса. Акустические Контрольные Системы, Москва - 69 - СХЕМА КОНТРОЛЯ УГЛОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Рисунок 6.5 Контроль по поверхности патрубка (штуцера, люка и т.п.) должен применяться в тех случаях, когда невозможно выполнить контроль по поверхности корпуса из- за конструктивных особенностей сварного соединения. 6.3.2 Схема контроля выбирается в зависимости от расположения возможных дефектов, исходя из условия полного прозвучивания наплавленного металла и условий доступности контроля. Преимущественным должен быть контроль по наружной поверхности углового соединения, причем схему контроля следует выбирать из условия максимального приближения к перпендикулярности падения ультразвука на границу сплавления. 6.3.3 Контроль угловых сварных соединений с плоскими стенками производится прямыми совмещёнными, РС и наклонными ПЭП с углами 40, 50, 65 и 70 0 (см. рис. 6.5 б). Контроль проводится в общем случае в два приема: прямым ПЭП со стороны детали без скоса кромки и наклонным ПЭП прямым и отраженным лучом. 6.3.4 При контроле угловых сварных соединений особое внимание следует обращать на корневую зону шва, где наиболее вероятно наличие дефектов типа непроваров. 6.3.5 При контроле угловых сварных соединений цилиндрических (трубных) элементов выбор схемы контроля зависит от соотношения диаметров приваренного патрубка и обечайки (трубы). Типичный пример углового соединения представлен на рис. 6.6 - вварка штуцера в трубу. а) б ) Акустические Контрольные Системы, Москва - 70 - а) б) А Б В Г 1 2 3 4 штуцер штуцер штуцер штуцер труба Х 2 Х 2 Х 2 Х 1 Х 1 Х 1 а) схема разметки на секторы; б) схема контроля по секторам: Рисунок 6.6 6.3.6 Особенностью контроля подобных сварных соединений является то, что угол между свариваемыми поверхностями меняется от секторов А,В к секторам Б,Г в сторону увеличения, которое может достигать 30 0 и более (см. рис. 6.6). Ширина валика усиления также меняется в различных секторах: в секторах А и В она может быть в 1,5 раза больше, чем в секторах Б и Г, поэтому при сканировании следует учитывать, что при попадании прямым лучом в корень и однократно отраженным - в усиление шва - расстояния х1 и х2 (рис. 6.6б) по поверхности контролируемого изделия будет неодинаковым в различных секторах шва, и определяются они расчетным путем. Совпадение измеренных и расчетных значений с точностью ±5 мм свидетельствует о наличии дефекта в шве. 6.3.7 Угловые сварные соединения, выполненные с конструктивным непроваром считаются недефектоскопичными. При необходимости их контроля должна быть предусмотрена специальная методика. 6.4 Тавровые сварные соединения 6.4.1 Тавровые сварные соединения могут выполняться как из плоских элементов, так и из цилиндрических (например, вварка штуцера в корпус сосуда). Наиболее типичная конструкция шва представлена на рис. 6.7. Обычно корень шва находится в центре привариваемого элемента, поэтому в этом месте наиболее часто встречаются дефекты типа непровара, несплавления. секторы Б и Г секторы А и В секторы 1 ÷ 4 Акустические Контрольные Системы, Москва - 71 - стенка полка Рисунок 6.7 6.4.2 Схема контроля выбирается из условий доступности контроля и полного прозвучивания наплавленного металла. Предпочтительные схемы контроля показаны на рис. 6.7. 6.4.3 Настройка скорости развертки дефектоскопа может осуществляться как по образцам, так и посредством ширины строба. В последнем случае по схеме просчитываются y-координаты ближайшей (h min ) и максимально удаленной (h max ) точек, ограничивающих контролируемый объем. Следуя пунктам 5.9.10 и 5.9.11, установите начало строба равным h min , а ширину строба − (h max −h min) 6.4.4 Чувствительность дефектоскопа настраивается в зависимости от конкретной толщины контролируемого изделия и предельно допустимого размера несплошности для данного типа оборудования, указанного в НТД или КД. 6.4.5 При контроле тавровых соединений плоских элементов с К-образной разделкой и без нее, но с полным проплавлением, прежде всего начинают поиск непровара в корне шва наклонным ПЭП прямым и однократно отраженным лучом, а также прямым совмещённым и РС ПЭП, установленными на наружной поверхности полки (см. рис. 6.7). При отсутствии непровара нижняя часть шва (относительно расположения ПЭП) контролируется прямым лучом, а верхняя - однократно отраженным - при сканировании ПЭП по стенке. 6.4.6 При контроле возможно появление ложных эхосигналов, связанное с особенностями конструкции соединения. Например, эхосигналы могут быть от выступающих углов ввариваемого патрубка, от выпуклой поверхности шва и др. Во всех этих случаях желательна отработка методики на натурных моделях. 6.5 Нахлесточные сварные соединения 6.5.1 Ультразвуковой контроль соединений, сваренных внахлест, проводится обычно со стороны нижнего листа однократно отраженным лучом по совмещенной схеме (рис. 6.8). С верхнего листа контроль может производиться при ограниченном доступе со стороны нижнего листа, а также для уточнения результатов контроля. Акустические Контрольные Системы, Москва - 72 - Xmin K 1 K 2 H1 Xmax Рисунок 6.8 6.5.2 Контроль выполняется на частотах 2,5 - 5 МГц. 6.5.3 Угол ввода ПЭП выбирается в зависимости от соотношения катетов шва: 1 2 1 < k k 0 40 ≈ α 5 , 1 1 2 1 < < k k 0 50 ≈ α 5 , 1 2 1 > k k 0 60 ≈ α 6.5.4 Зона перемещения ПЭП по поверхности контролируемого изделия определяется формулами: X min = 2H 1 tg α X max = 2H 1 tg α + K 1 6.5.5 Границы зоны контроля при контроле с нижнего листа следует установить (п.п. 5.9.10 и 5.9.11) h min = 2H 1 - (2 ÷3) мм h max = 2H 1 + H 2 Для упрощения процесса определения координат несплошности следует работать в режиме фиксированной толщины, выставив в соответствии с п. 5.15.3.1 значение толщины H 1 .В этом случае глубина несплошности будет определяться отсчетом от поверхности сканирования. |