Ультразвуковой контроль сварных соединений

24 мая 2021


Дефектоскопию сварочных швов, иначе называемую УЗК (ультразвуковым контролем) сварного соединения считают оптимальным методом тестирования результатов данного вида работ, бесконтактным и неразрушающим. С помощью данной проверки выявляются большинство внутренних дефектов механического происхождения, определяются отклонения по химическим компонентам от заявленного состава.

С помощью УЗК-технологии осуществляется обследование сварочных соединений разнообразных типов. Её применение позволяет выявить микроскопические вкрапления шлака в металл , микрополости с воздухом, элементы не металлической природы, неоднородность химической составляющей.

Суть методики состоит в следующем: излучаемые высокочастотные колебания проходят сквозь структуру металла, резонируя от встречающихся посторонних включений. Встреча с "препятствием" в виде отражённого импульса передаётся посредством специального усилителя на монитор.

Плюсы и минусы УЗК сварного соединения

Метод УЗК-диагностирования состояния сварных швов обладает массой преимуществ:

  • неразрушающий тип воздействия (нет необходимости отделять фрагмент и везти в лабораторию, чтобы изучить);
  • универсальность условий применения аппаратуры (исследование можно осуществить в помещении и вне его);
  • посредством данной методики получится обследовать как разнородные, так и однородные виды сварки;
  • состояние шва определяется мгновенно;
  • оборудование не загрязняет окружающую среду и не представляет опасности для человека.
  • определяются практически все виды сварочных несоответствий.

К недостаткам методики относят некоторые сложности с подготовкой соответствующих специалистов, способных обслуживать вспомогательную технику, помогающую улучшить УЗК области сваривания - специальные преобразователи, поскольку такая диагностика мало функциональна в отношении крупнозернистых структурных составов.

Методы УЗК

В связи с необходимостью, применяются разнообразные варианты контроля:

  1. Эхо-импульсный.
    Генерация волны и прием отклика. При отсутствии дефектных областей отклика нет. Ультразвуковые импульсы проходят сквозь металл беспрепятственно. Встречаясь с веществом иного структурного строения, они отражаются от него, что регистрирует датчик.
  2. Эхо-зеркало.
    Прибор, генерирующий волну, располагается под определённым углом к оси стыка. Приёмник улавливает весь спектр УЗ-излучений. Удобно для выявления трещин. Направленное действие волновых излучений позволяет выявить неоднородность структуры.
  3. Теневое диагностирование.
    Сканируется вся площадь стыка, с расположением приемника позади объекта проверки. При асинхронизированности отражения диагностируется дефект. Ультразвуковые волны, встречая на своём пути препятствие (воздушная полость, трещина, постороннее включение) теряют направленность, что и фиксирует приёмник.
  4. Сочетание "зеркального" и "теневого" анализа. Позволяет существенно увеличить корректность выявления несоответствий, обе технологии органично дополняют друг друга.
  5. Дельта-дефектоскопия.
    Изучение сварного шва путем воздействия направленного луча. Дефекты определяются по отражённости звукового сигнала. При определении дефектной области, для ее детализации, предполагается тонкая настройка диагностирующей аппаратуры.

Чаще всего практическое применение в УЗК сварного соединения, находит такой вариант, как эхоимпульсная "теневая" диагностика.

Области, где чаще всего применяется УЗК

Данный вид обследования нашёл высокую востребованность в сфере промышленности, инженерной, строительной деятельности и иных направлениях , подробнее: https://lab-smr.ru/uzk/.

Основные направления применения:

  • аналитическая диагностика стыков в промышленных узлах или агрегатах;
  • анализ состояния трубопроводов;
  • диагностирование сварочных стыков в тепловой промышленности и атомной сфере;
  • контроль соединений в сфере машиностроения;
  • контроль за герметичностью трубопроводов на производствах химических веществ;
  • контроль мест сваривания у структур сложного геометрического строения;
  • ультразвуковой контроль таврового сваривания;
  • анализ состояния шва при сваривании металлических фрагментов с крупнозернистой структурой.

Возможности УЗК

Посредством данного исследования можно осуществлять диагностику разнообразных видов металлических соединений, на предмет таких несоответствий, как:

  • образование пор, вызванное проникновением в структуру атмосферного газа;
  • попадание в шов окислов металла;
  • непроваренность шва;
  • дефекты геометрии;
  • появление трещин в зоне воздействия сварочного аппарата;
  • неоднородность шва;
  • наличие посторонних включений;
  • структурная расслойка;
  • складки шва;
  • прожигание свариваемого материала (свищ);
  • выход диффузионного слоя за границы сваривания.