Разрушающие методы контроля сварных соединений

Работы по техническому диагностированию технических устройств, оборудования и сооружений могут предусматривать: определение механических характеристик и химического состава материалов, из которых изготовлены объекты, оценку коррозии, износа и других дефектов, проведение металлографических исследований, испытаний на прочность и других видов испытаний.

При отсутствии эксплуатационной документации (паспортов) на техническое устройство, здание или сооружение, при проведении расчетов на прочность или определении остаточного ресурса, обязательно нужно знать информацию о материалах, примененных при изготовлении оборудования.

Разрушающий контроль позволяет оценить фактическое состояние материалов объектов на предмет соответствия требованиям нормативно-технической документации.

Для оказания услуг разрушающего контроля ООО «Строительство трубопроводных систем» имеет в своей структуре аккредитованную испытательную лабораторию: лабораторию разрушающих и других видов, оснащенную современным оборудованием: стационарным и переносным, позволяющим проводить испытания в полевых условиях.

Основная задача любой системы контроля – выявление дефектов и определение пределов прочности и надежности. Дефекты могут возникнуть в результате ошибки при конструировании, производстве или эксплуатации: дефекты литья, усталостное разрушение, атмосферная коррозия, изнашивание сопряженных деталей, дефекты при нанесении покрытий, дефекты неразъемных соединений металла и так далее. В каждом конкретном случае применяются специальные методики, позволяющие определить степень влияния дефекта на качество изделия: насколько уменьшится надежность, рабочие характеристики, как изменятся сроки и условия эксплуатации, или дефект является критичным и предмет не может быть допущен к использованию. Различают две основные группы испытаний: разрушающего и неразрушающего контроля.

Методы разрушающего контроля   

Разрушающий контроль служит для количественного определения максимальной нагрузки на предмет, после которой наступает разрушение. Испытания могут носить разный характер: статические нагрузки позволяют точно измерить силу воздействия на образец и подробно описать процесс деформации. Динамические испытания служат для определения вязкости или хрупкости материала: это разного рода удары, при которых возникают инерционные силы в  частях образца и испытательной машины. Испытания на усталость – это многократные нагрузки небольшой силы, вплоть до разрушения. Испытания на твердость служат для измерения силы, с которой более твердое тело (например, алмазный наконечник ударника) внедряется в поверхность образца. Испытания на изнашивание и истирание позволяют определить изменения свойств поверхности материала при длительном воздействии трения. Комплексные испытания позволяют описывать основные конструкционные и технологические свойства материала, регламентировать максимально допустимые нагрузки для изделия.

Для определения характеристик механической прочности используют разрывные машины. Машины для технологических испытаний, такие как ИА 5073-100, ИХ 5133, ИХ 5092 отечественного производства, служат для испытаний на скручивание проволоки, выдавливание листового металла, перегибов проволоки и так далее.

Есть несколько методов определения твердости металла: по Виккерсу, когда в поверхность вдавливается четырехгранная алмазная пирамидка под действием нагрузки в 5, 10, 20, 30, 50 и 100 кгс. Затем отпечаток измеряют по диагоналям квадрата, и по таблице определяют число твердости. Машины для определения твердости  – твердомеры. Например ИТ 5010 – машина для определения твердости по Виккерсу.

 

 

Разрушающие методы контроля сварных соединений

Разрушающие методы контроля сварных соединений

Категория:

Сварка металлов

Разрушающие методы контроля сварных соединений

К способам контроля сварных соединений с их разрушением относятся: – механические испытания; металлографические исследования; – специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений.

Эти испытания проводят на сварных образцах, вырезаемых из самого изделия или из специально сваренных контрольных соединений, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке. Целью этих испытаний являются:

оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций;

оценка качества основного и сварочного материалов; оценка правильности выбранной технологии; оценка квалификации сварщиков.

Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному регламентированному уровню.

Основными испытаниями являются механические испытания по ГОСТ 6996—66, который предусматривает следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва:

испытание сварного соединения в целом и металла различных участков сварного соединения (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое (кратковременное) растяжение, статический изгиб, ударный изгиб (на надрезанных образцах), на стойкость против механического старения;

измерение твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла.

Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров (рис. 1).

Испытаниями на статическое растяжение определяют прочность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также ударный разрыв, определяют ударную вязкость сварного соединения.

По Результатам определения твердости судят о структурных изменениях И степени подкалки металла при охлаждении после сварки.

Металлографические исследования сварных соединений. Основной задачей металлографического анализа является установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы исследования металлов.

Рис. 1. Образцы для определения механических свойств: а, б — на растяжение наплавленного металла (а) и сварного соединения (б), в — на изгиб, г — на ударную вязкость

При макроструктурном методе изучают макрошлифы и изломы металла невооруженным глазом или лупой (увеличение до 20 раз). Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.

При микроструктурном анализе (микроанализ) исследуется структура металла при увеличении в 50—2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие окислов по границам зерен, засоренность металла неметаллическими включениями (оксидами, сульфидами), величину зерен металла, изменение состава металла при сварке, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры.

Методика изготовления шлифов для металлографических исследований заключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальными травителями.

Металлографическое исследование сварных соединений дополняется измерением твердости и при необходимости химическим анализом.

Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих условия эксплуатации сварной конструкции: – определение коррозионной стойкости для конструкций, работающих в коррозионных средах; – усталостной прочности при циклических нагрузках; ползучести при эксплуатации в условиях воздействия повышенных температур и др.

Реклама:

Читать далее:

Техника безопасности при сварке

Статьи по теме:

4.3 Методы разрушающего контроля

К разрушающим испытаниям сварных и паяных соединений принято относить: механические (на растяжение, изгиб, ударную вязкость и пр.),металлографические, коррозионные, химические. Особо следует выделить так называемые «безобразцовые» испытания механических свойств металла. Например, на стыках труб действующих энергоблоков периодически в зоне сварного шва металл зачищают и осуществляют замер твёрдости, металлографические, рентгеноструктурные и другие испытания. При этом нарушают целостность материала, но не изделия в общем.

Механические испытания сварных соединений регламентированы ГОСТ 6996-66, который устанавливает порядок и основные методы определения механических свойств сварного соединения и его отдельных зон.

В конструкциях ответственного назначения, работающих при отрицательных температурах, вибрационных нагрузках, изготовленных из высокопрочных материалов, сварные и паяные соединения дополнительно испытываются на стойкость против хрупкого разрушения и усталостную прочность.

Основная задача механических испытаний — определение прочностных и пластических характеристик соединения, без которых нельзя выполнить прочностной расчёт сварной (паяной) конструкции. Эти данные позволяют правильно выбирать материал для данной конструкции и определить вид и условия сварки (пайки).

Механические испытания бывают статические и динамические.

К статическим относятся испытания на растяжение, на изгиб, на твёрдость (микротвёрдость), на стойкость против хрупкого разрушения.

Испытания на одноосное растяжение

наиболее распространённые. По их результатам определяют сразу несколько простейших механических характеристик материала, таких как относительное удлинение и сужение, предел текучести и предел прочности.

Для исследования свойств металла сварного соединения из него вырезают «гагаринские» образцы, образцы для определения относительной прочности шва в сравнении с основным металлом без снятия выпуклости шва, образцы со специальной выточкой шва, предопределяющей место разрушения.

При испытании на изгибопределяют угол изгиба при образовании первой трещины в растянутой зоне образца, который даёт представление о пластических свойствах соединения в целом. Испытания на угол изгиба можно проводить на универсальной испытательной машине с использованием специального приспособления.

В основе испытания на твёрдость(микротвёрдость) лежит свойство металла оказывать сопротивление пластической деформации при контактном воздействии в поверхностном слое. Измерение твёрдости вследствие быстроты и простоты осуществления, а также возможности без нарушения целостности изделия судить о свойствах металла, получило достаточно широкое применение. Твёрдость определяют по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.

В последние годы разработаны и применяются на практике портативные твердомеры, которые применяют в цеховых и полевых условиях. Принцип работы портативных твердомеров основан на измерении соотношения скоростей падения и отскока при соударении твердосплавного шарика с контролируемой поверхностью. Приборы оснащены всеми основными шкалами твёрдости (по Роквеллу, Бринеллю, Виккерсу), имеют автоматическую коррекцию показаний в зависимости от угла наклона ударного устройства, позволяют производить измерения в труднодоступных местах и на криволинейной поверхности.

Испытания на хрупкость. Хрупким называют разрушение, при котором пластические деформации малы по сравнению с упругими. Хрупкое разрушение характерно для условий работы, при которых тормозится процесс развития пластической деформации из-за наличия острых концентраторов, отрицательных температур и других факторов. Такой характер разрушения опасен тем, что при сравнительно невысоких напряжениях может происходить лавинообразное распространение трещины через всё сечение конструкции.

К динамическимотносятся испытания на ударный изгиб и усталость.

Испытания на ударный изгиб выявляют склонность металла к хрупкому разрушению в заданной зоне соединения. Метод основан на разрушении образца с концентратором ударом маятникового копра, по шкале которого определяют полную работу К, затраченную при ударе. Под ударной вязкостью понимают работу удара, отнесённую к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.

Усталостные испытанияпо числу циклов до разрушения об­разца подразделяют на малоцикловые и многоцикловые (как правило, N > 106). Определяют способность соединений сопротивляться действию переменных нагрузок при изгибе, растяжении и кручении. Форма образцов зависит от этих нагрузок и вида соединений. При испытании могут определять и предел выносливости — наибольшее напряжение, при котором образец выстаивает без разрушения заданное число циклов (базу испытания).

Металлографическим анализом определяют структуру сварного соединения и проводят выявление реальных размеров дефектов сварного шва. Полный металлографический анализ сварного соединения должен состоять из исследования макро- и микроструктуры металла шва, зоны термического влияния и основного металла.

При макроанализе производят исследование макроструктуры, строения металла, видимого без увеличения или при небольшом увеличении (с помощью лупы). Для этого из сварного соединения вырезают образцы (темплеты) в определённом месте и определённой плоскости. Поверхность образца шлифуют и подвергают травлению специальными реактивами (в большинстве случаев растворами кислот высокой концентрации). Действие травителей заключается в том, что они по-разному растворяют составляющие структуры, что и позволяет выявить, например, сварной шов, его дендритное строение и геометрические размеры. Дефекты, нарушающие сплошность метал­ла, выявляются потому, что реактивы растравливают трещины, поры, раковины и пр.

Микроскопический анализ применяют для:

определения формы и размеров зёрен, из которых состоит сплав;

обнаружения изменений внутреннего строения сплава;

выявления дефектов сварного соединения — микропор, микротре­щин и т. п.;

обнаружения неметаллических включений — сульфидов, оксидов и др.

Для микроанализа из исследуемого сварного соединения вырезают образец; исследуемую поверхность подвергают шлифованию, полированию (механическому, электролитическому), травлению. Подготовленная поверхность называется микрошлифом.

Для исследования структуры металлов и сплавов на микрошлифах применяют металлографические микроскопы. При необходимости большего увеличения используют электронные микроскопы, которые обеспечивают увеличение до 200 000 раз.

Структуру можно анализировать и на изломах сварного соединения с помощью сканирующих растровыхэлектронных микроскопов, предназначенных для исследования объектов в отражённых от поверхности электронных лучах. Данный метод называютфрактографическим. Изломы сварных соединений исследуют после механических ис­пытаний образцов, а также после разрушения сварных конструкций. По излому можно определить характер разрушения — пластическое или хрупкое, а также выявить дефекты — поры, трещины, неметаллические включения и т. п.

Если металл пластичен, то его разрушение под воздействием растягивающих усилий будет происходить в результате зарождения, развития и слияния микропор. Поверхность разрушения в этом случае характеризуется наличием типичного ямочного (чашечного) рельефа. При этом, чем больше размеры ямок, чем глубже они, тем металл обладает большим запасом пластичности. При хрупком разрушении в изломе присутствуют фасетки скола (рис.4.1).

Испытания на коррозию проводят для определения коррозионной стойкости сварного соединения или отдельных его зон при работе в различных средах. Различают испытания на общую и местную коррозию.

Общая коррозия — результат растворения металла в агрессивной среде. По своему характеру общая коррозия может быть: равномерной, при которой с одинаковой скоростью разрушается основной металл и металл шва; неравномерной, при которой быстрее разрушается металл шва или же в определённых местах основной металл и металл по линии сплавления. Эта коррозия характерна для углеродистых и низколегированных сталей. Основные методы оценки коррозионной стойкости металла следующие (ГОСТ 13819-68): гравиметрический, профилографический, электрохимический; механические испытания на растяжение и изгиб.

Гравиметрический метод заключается в том, что сваривают две пла­стины, а затем разрезают на полосы шириной до 15 мм каждая. Образцы очищают от окалины, заусенцев, взвешивают и погружают в сосуд с кислотой (азотной, серной или соляной) различной концентрации. По истечении определённого времени (6-48 ч в зависимости от материала и концентрации кислоты) образцы вынимают и повторно взвешивают. О развитии процесса коррозии судят по потере массы образцов.

Профилографический методзаключается в том, что степень коррозии сварных соединений определяют по профилограммам, которые строятся для каждого образца на основании измерения профиля поверхности стрелочным индикатором до и после воздействия на металл агрессивной среды с последующим сравнением результатов измерения.

Электрохимический методопределения коррозионной стойкости заключается в установлении разницы потенциалов между отдельными зонами сварного шва любой коррозионной среде.

Метод механических испытаний на растяжение и изгиб заключается в сравнении прочностных и пластических свойств образцов до и после коррозионных испытаний.

Химический анализ служит для отбраковки материалов по составу, а также для установления причин появления дефектов в сварном соединении. При исследовании сварных соединений обычно производят химический анализ основного, присадочного (электродного и проволоки) и наплавленного металла шва.

Химический состав металла может быть определён спектральным анализом, при котором на поверхности образца зажигают дугу. Пары металла, попадающие в дугу, дают свой, присущий им спектр, который разлагают на аналитические линии. Сравнивая эти линии с эталонными, находят количественный и качественный составы элементов в сплаве.

При химическом анализе металла шва устанавливают, находится ли содержание углерода, кремния, марганца и других легирующих элементов в пределах, которые регламентированы технической документацией. Кроме того, важно установить, что содержание вредных элементов (примесей — серы, фосфора и т. п.) в стали не превышает допустимых пределов. В некоторых случаях, особенно при разработке нового состава покрытия или технологии сварки, проводят также анализ шва на содержание азота, кислорода и водорода.

Методы неразрушающего контроля сварных соединений |

Практически с момента изобретения сварки, как метода неразъёмного соединения нескольких деталей, возникла и проблема качества таких соединений. Поскольку расплав в зоне сваривания металлов во многих случаях является материалом с иным химическим составом, к тому же подвергающимся активному воздействию сварочной плазмы, кислорода воздуха и прочих факторов, то прочность такого соединения не может превышать прочность исходного металла.

До тех пор, пока сваренные металлоконструкции не подвергались существенным эксплуатационным нагрузкам, визуального контроля мест сварки было вполне достаточно. Но с возрастанием технических требований к качеству сварных швов возникла потребность в разработке эффективных средств и технологий неразрушающего контроля.

Основные дефекты сварных швов

Их классификация и влияние на качество соединения.
В наиболее общем случае дефекты сварного шва подразделяют на две группы:
1. Внутренние дефекты, вызванные термохимическими процессами, происходящими в расплаве при сварке.
2. Внешние дефекты, преимущественно механического характера, связанные с возникающими термическими напряжениями в соединяемых металлах.

Внутренние дефекты

В свою очередь, внутренние дефекты могут представлять собой:

• Газовые включения и поры, образующиеся в результате колебаний внутреннего давления в расплаве и интенсивного окисления металла струёй высокотемпературного плазмы сварочной дуги. Такие поры могут образовывать пустоты, а могут и наполняться газами – продуктами термохимических реакций;
• Высокотемпературные включения шлаков и интерметаллидных соединений различной формы и направленности.

Разнородность материала, пониженные механические характеристики: прочность, сопротивление изгибу, ударная вязкость – основные причины разрушения сварных соединений, имеющих в своём составе газовые включения и несплошности.

Шлаковые и металлические включения ослабляют сварной шов вследствие пониженной прочности отвердевших при охлаждении шлаков, а также неблагоприятной микроструктуры в зоне сварки.

Внешние дефекты

Внешние дефекты сварного шва определяются:

• Качеством проведения процесса, следствием чего является либо односторонность сварки, либо надрез готового шва, в основном по его корню;
• Нарушением технологии охлаждения металла после сварки, в результате чего образуются поверхностные или глубинные трещины, прожоги, поверхность с грубой шероховатостью и неравномерными сварочными швами.

Наличие трещин является следствием существенной неравномерности условий охлаждения металла в зоне расплава, в результате чего его отдельные объёмы охлаждаются с заметно различной скоростью. Возникающие при этом напряжения растяжения определяют место возникновения трещины, путь её распространения, и габаритные размеры дефекта.

Общая классификация методов контроля качества сварки

Исторически первым методом определения качества сварного шва был метод сопоставления параметров фактического шва с так называемым идеальным. Однако сам критерий идеальности подразумевал испытание работоспособности готовой сварной металлоконструкции, а потому фактически являлся методом разрушающего контроля. По его результатам делался вывод о возможном применении неразъёмного соединения с ограничениями по внешним нагрузкам.

В настоящее время выбор методов неразрушаюшего контроля сварных соединений диктуется техническими требованиями к эксплуатационной стойкости конструкции, ограничениями на возможность практического применения, а также соображениями трудоёмкости обработки полученных результатов.

Практически используются следующие технологии контроля и диагностики сварных швов:

1. Метод просвечивания зоны соединения рентгеновскими лучами.

2. Метод ультразвукового контроля.

3. Метод пенетрации.

Сущность метода просвечивания

Метод просвечивания (иначе – радиографический) основан на оценке результатов взаимодействия потока γ-излучения с веществом, через которое проходят γ-лучи. Конечный эффект такого взаимодействия приводит к ослаблению интенсивности γ-излучения. Интенсивность такого потока Ф определяется:

1. Толщиной изменённой зоны.

2. Плотностью вещества в изменённой зоне.

3. Геометрическими размерами изменённой зоны.

Под изменённой зоной в данном случае понимается зона сварного шва.

При реализации радиографического метода главной задачей является обеспечение когерентности потока рентгеновских лучей, направляемых на объект контроля, поскольку при рассеивании лучей точность конечного результата заметно снижается. Поэтому излучатель рентгеновских частиц должен быть достаточно мощным, расстояние до объекта диагностики – по возможности минимальным, а глубина сварного шва – наименьшей. Указанные ограничения существенно снижают ценность практического применения данного метода

Конструктивно применяемые для контроля γ-дефектоскопы представляют собой защищённый свинцовым экраном стальной корпус, внутри которого устанавливается шар из тяжёлого металла с отверстием, где монтируется рабочая головка с излучателем. С противоположной стороны шара находятся клеммы соединения рабочей головки с источником γ-излучения.

С целью снижения вредного воздействия на окружающую среду в качестве источника рентгеновского излучения применяется изотоп кобальта Со60, обладающий наиболее короткой длиной волны γ-излучения, и, следовательно, наибольшей проникающей способностью.

Результат просвечивания сварного шва отображается на рентгенограмме, которая фиксирует численное изменение параметра Ф в зависимости от характера имеющихся неоднородностей. Сравнивая отмеченные неравномерности распределения, делают вывод о качестве сварки.

Радиографический метод обладает рядом ограничений и недостатков, среди которых:

• Ограниченная зона расстояния между дефектоскопом и объектом проверки – при слишком малом расстоянии искажается фактическая конфигурация и размеры дефекта, при слишком большом требуется заметно увеличивать мощность источника генерации излучения;
• Невозможность применения метода при глубинных дефектах, образующихся в результате сварки особо толстолистового металла;
• Невозможность оперативного получения результатов дефектоскопии сварного шва до обработки рентгеновской плёнки с его изображением;
• Высокие требования к безопасности источника γ-излучения, и необходимость в отдельном защищенном помещении для него.

Ряд указанных недостатков снимается применением метода электроградиографии, который использует не рентгеновские плёнки, а металлические пластины, предварительно покрываемые тонким слоем фоточувствительного полупроводника (в частности, селена). Слой обрабатывается коронным разрядом, и результате получает способность фиксировать дефекты сварного шва. Однако и этот метод несвободен от недостатков, основными их которых являются нестабильность получаемых результатов и зависимость от внешних условий диагностики.

Электрорадиография используется главным образом при контроле сварных швов из алюминия.

Иногда диагностику сварных швов ведут с применением нейтронного излучения, а также, используя импульсное рентгеновское просвечивание. Однако практического применения эти методы не получили ввиду сложности оборудования и его большой энергозатратности.

Сущность методов ультразвукового контроля

Метод основан на акустических изменениях, которые происходят при прохождении звуковых колебаний сверхвысокой частоты сквозь исследуемый объём металла. Для неразрушающего контроля качества сварных швов используются такие свойства ультразвука, как скорость его распространения и степень ослабления обратного сигнала.
Принцип ультразвуковой дефектоскопии заключается в следующем:

• Звуковые волны, генерируемые источником ультразвука – магнитострикционным или пьезоэлектрическим преобразователем, проходят через диагностируемую зону металла, отражаясь при этом от возможных источников искажений микроструктуры – углов, граней, пустот и т.д.
• Для фиксирования возможных внутренних дефектов звуковую волну необходимо отразить, «вернув» её в дефектоскоп, для чего в конструкции последнего предусмотрена угловая искательная головка.
• При наличии внутреннего дефекта происходит отражение звуковой волны, либо изменение угла её преломления. По интенсивности этих изменений можно судить о величине внутренних дефектов, о месте их расположения, а также о их конфигурации.

Основными узлами промышленных конструкций ультразвуковых дефектоскопов являются:

• Излучатель – узел, распространяющий высокочастотные колебания от источника в определённом направлении. Наибольшей равномерностью отличаются излучатели дискового типа;
• Собственно вибратор, размещаемый в корпусе, который не должен испытывать искажающее воздействие сдвиговых сред, а потому размещается в вязких материалах – гипсе, пастообразных веществах или графите;
• Приёмник ультразвукового сигнала, включающий в себя угловую искательную головку, который располагается с противоположной стороны от диагностируемого элемента сварного шва;
• Широкополосный усилитель ультразвукового сигнала, в качестве которого применяются радиочастотные приборы, снабжённые кварцевой головкой;
• Аналогово-цифровой преобразователь с цветным дисплеем, на экран которого выводится как качественная картинка с изображением дефекта, так и числовые его характеристики. Возможно представление результата в виде графика изменения интенсивности дефекта по его длине.

Современные ультразвуковые дефектоскопы используют следующие методы диагностики:

1. Резонансный метод, при котором происходит непрерывное излучение высокочастотных колебаний, с отражением волны в преобразователь. В результате в проверяемом изделии создаются так называемые стоячие волны, которые вводят испытуемую деталь в резонансные колебания. Их амплитуда фиксируется измерительным узлом дефектоскопа.

2. Метод звукового импульса, при котором оценивается время отражения высокочастотного сигнала от дефекта или пустоты в сварной конструкции. Генерируемый импульс определённой частоты предварительно синхронизируется и через усилитель направляется на изделие, проходящее акустический контроль качества. Искательная головка фиксирует объёмы с внутренними неоднородностями, и преобразует акустический сигнал в электрический, который затем воспроизводится на экране дисплея. Результат такого измерения называют рефлектограммой.

Сущность метода пенетрации (капиллярный метод)

Во многих случаях нет надобности в сложной измерительной технике, которая бы производила оценку качества сварного шва. Например, в сварных ограждающих конструкциях имеет значение на суммарный предел их механической прочности, а цельность шва, определяющая долговечность соединения в условиях внешних атмосферных воздействий. В таких случаях применяют визуальную оценку качества сварного шва по диффузии в него специальных жидкостей с высокой проникающей способностью. Таким образом, при пенетрации (проникновении) используются капиллярная проводимость поверхностных трещин и их взаимодействие с веществом (проявителем).

Методом пенетрации можно выявлять только поверхностные трещины, в частности, их ширину и протяжённость. В сложных и ответственных случаях результат проявления исследуется при помощи электронного растрового микроскопа.

Методика практической реализации метода следующая. Испытуемую сварную конструкцию очищают от поверхностных загрязнений, после чего покрывают индикаторной жидкостью. Если изделие – больших габаритов, то жидкость наносится кистью или пульверизатором, малые по размерам детали погружают в специальный резервуар. После нанесения жидкости требуется некоторое время (0,5…30 мин) для того, чтобы она полностью проникла в возможные поры на диагностируемом изделии, после чего излишки жидкости удаляют, а изделие обрабатывают в высококонтрастном проявителе, распыляемом по поверхности. Высыхая, проявитель извлекает индикаторную жидкость из трещин, воспроизводя размеры и конфигурацию дефекта.

Состав проявляющих веществ подбирается таким образом, чтобы увеличить фактические размеры дефекта по сравнению с реальными.

Это повышает точность метода. На практике в качестве индикаторной жидкости применяют горячее масло, а в качестве проявителя используют известковое молоко. При вторичном нагреве сварной конструкции известковая смесь высыхает, а на поверхности в местах поверхностных трещин остаются тёмные следы. Иногда используют индикацию краской, а в роли проявителя применяют бензол. Повышения контрастности дефектной зоны можно добиться, используя различные флуоресцирующие покрытия.