Контроль качества сварных соединений

из вакуумной откачивающей системы, масс-спектрометрического анализатора (масс-спектрометра), электронного блока.

Распространение получили инфракрасные газовые течеискатели. В них метод индикации газов основан на различной способности газов поглощать инфракрасное излучение, что свидетельствует о наличии определенных компонентов в газовой смеси.

Катарометрический метод теческания (газоаналитический).

Этот метод фиксирует утечку в атмосферу пробных газов (водорода, гелия) по изменению теплопроводности индикаторной среды.

Он собран по схеме моста Уатсона, в два плеча которого включены два чувствительных элемента, расположенных в датчике течеискателя. Один из них контролирует утечку, второй является элементом сравнения и окружен газовой средой неизменного состава.

При высоких избыточных давлениях в изделии при истечении газов из дефектов возникают ультразвуковые колебания, которые могут регистрироваться приборами (для определения течи в магистральных трубопроводах).

8.3. ВАКУУМНЫЕ МЕТОДЫ

Основаны на регистрации падения вакуума в замкнутом объеме контролируемого изделия или на фиксации молекул пробного газа, появляющихся в этом объеме.

В зависимости от конструкции изделия и его конфигурации применяют несколько принципиальных схем контроля (рис. 8.8).

Гелиевые камеры – испытуемое изделие помещают в заполненную гелием камеру, вакуумируют до необходимого достаточного давления и фиксируют приборами появление ионов гелия внутри изделия, если оно не герметично.

Вакуумные камеры – испытуемое изделие наполняют гелием и помещают в вакуумную камеру. Появление ионов гелия фиксируют гелиевыми течеискателями.

Появление в камере ионов гелия свидетельствует о наличии течи, что фиксируется с помощью гелиевых течеискателей.

Вакуумные присоски (рис. 8.9) – на наружную поверхность изделия накладывают вакуумную камеру, в полости которой создается вакуум. Изделие заполняется гелием под избыточным давлением.

131

Оценивая целесообразность применения того или иного метода течеискания, следует учитывать необходимость удовлетворения требований, соответствующих классу герметичности, который устанавливается разработчиком (табл. 8.1).

133

9. РАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

9.1. МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

Механические испытания определяют прочность и надежность работы сварных соединений.

Основные методы определения механических свойств сварного соединения и его отдельных зон устанавливает ГОСТ 6996–66. Он предусматривает статические и ударные испытания при нормальных, а в некоторых случаях при пониженных или повышенных температурах.

Для сварных соединений ответственных конструкций, изготовленных из высокопрочных материалов или предназначенных для работы в условиях отрицательных температур и вибрационных нагрузок, дополнительно проводят испытания на стойкость против хрупкого разрушения инаусталостнуюпрочность.

Механические испытания по характеру нагружения разделяют:

1)на статические, при которых усилие плавно возрастает или длительное время остается постоянным;

2)динамические, при которых усилие возрастает практически мгновенно и действует короткое время;

3)усталостные, при которых нагрузка многократно (от десятков

имиллионов циклов) изменяется по величине и знаку.

9.1.1.Статические испытания

Кстатическим испытаниям относятся:

–испытания различных участков сварного соединения и наплавленного металла на растяжение;

–испытания сварного соединения на растяжение;

–испытания сварного соединения на изгиб.

Испытания на растяжение проводят на образцах, вырезанных непосредственно из контролируемой конструкции или специальных контрольных соединений, сваренных в соответствии с определенными требованиями.

134

Для испытаний участков сварного шва и наплавленного ме-

талла применяются пятикратные круглые образцы (рис. 9.1, табл. 9.1), вырезанные вдоль оси сварного шва в соответствующей зоне соединения, и из многослойной наплавки на пластину (табл. 9.2, 9.3).

Рис. 9.1. Образец для испытаний на растяжение

Таблица 9.1

Размеры образцов для испытаний на растяжение

При этих испытаниях определяют:

– предел текучести σ 0,2;

–временное сопротивление σ в;

–относительное удлинение δ .

Временное сопротивление разрыву представляет собой напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

Условный предел текучести – это напряжение, при котором образец получает остаточную деформацию, равную 0,2 % первоначальной расчетной длины.

Относительное удлинение определяется как отношение абсолютного остаточного удлинения к первоначальной расчетной длине образца.

135

136

Продолжение табл. 9.2

Окончание табл. 9.2

138

Испытания на растяжение сварных соединений проводят на плоских или трубных образцах соответственно для стыковых соединений листов и труб. Толщина образцов равна толщине основного металла

(рис. 9.2, табл. 9.4).

Усиление металла шва снимают механическим путем до уровня основного металла.

Испытания с использованием таких образцов служат для определения временного сопротивления σ в наиболее слабого участка сварного соединения.

Для определения временного сопротивления σ в металла шва испытывают подобные образцы, на которых предусмотрено уменьшение сечения в центре шва (специальная выточка шва для предопределения места разрушения).

Испытания на изгиб применяются для определения пластичности сварного соединения в целом. Пластичность стыкового соединения при изгибе определяется по углу загиба до образования первой

139

трещины в любом месте образца. Для испытаний применяются образцы с продольным и поперечным расположением шва (рис. 9.3,

табл. 9.5).

Рис. 9.2. Схема образцов: а – тип XII; б – тип XIII; в – тип XIIIа

Таблица 9.4

Размеры образцов

Толщина образцов до 50 мм должна равняться толщине основного металла.

140