Физични методи за контрол на заварки
Радиационна дефектоскопия - рентгенов и гама-графичен метод на контрол. Рентгеновата и гамаграфия е метод за получаване на изображение на обект (продукт), прозрачен с рентгеново или гама лъчение върху рентгенов филм или екран. Основава се на способността на рентгеновото и гама-лъчението да преминава през непрозрачни обекти, включително метали, и да действа върху рентгенов филм и някои химични елементи, поради което последните флуоресцират (светят).
В този случай дефектите, които възникват по време на заваряване в тялото на продукта и най-често имат характер на кухини (липса на проникване, пукнатини, кухини, пори и др.), На рентгеновия филм (на радиография) изглеждат като петна (кухини, пори) или ивици (липса на топене).
По правило 3-15% от общата дължина на заваръчния шев е полупрозрачна; в особено критични структури всички шевове са полупрозрачни.
Рентгеновите апарати, използвани за контрол на продукти, се състоят от рентгенова тръба, източник на захранване и контролен панел. Като източник на енергия се използва повишаващ трансформатор, чиято вторична верига включва кенотрони за коригиране на анодния ток и високоволтови кондензатори, които позволяват да се удвои или утрои напрежението на вторичната намотка на трансформатора.
Схемата на рентгеновото трансилюминиране на продукта е показана на фиг. 137.
Ориз. 137. Схема на рентгенова трансилюминация на продукт:
1 - рентгенова тръба, 2 - корпус с оловен екран, 3 - полупрозрачен продукт, 4 - дефект, b - касета, 6 - екран, 7 - рентгенов филм
В зависимост от режима на трансилюминация (с дебелина на метала до 50 мм), качеството на филма икоректност на по-нататъшната му обработка, е възможно да се открият дефекти с размер 1-3% от дебелината на контролираните части. В момента широко приложение са намерили рентгеновите апарати IRA-1D, IRA-2D, RUP-120-5-1, RUP-200-5, RUP-400-5 и др.
Гама радиация се получава в резултат на вътрешноатомен разпад на радиоактивни вещества. Като източници на гама-лъчение се използват следните радиоактивни вещества: тулий-170, иридий-192, цезий-137, кобалт-60 за полупрозрачност на метал с дебелина 1-60 mm.
Гама-лъчението, действащо върху филма по същия начин като рентгеновите лъчи, фиксира всички заваръчни дефекти върху него. Чувствителността на гама контрола е по-ниска от тази на рентгеновите лъчи; например, в гама изображения, когато стомана с дебелина 10–15 mm е полупрозрачна с кобалт-60, се откриват дефекти с дълбочина 0,5–0,7 mm, докато дефекти с дълбочина 0,1–0,2 mm се виждат на рентгенови изображения.
Гама лъчението е вредно за човешкото здраве, поради което ампулите с радиоактивно вещество се поставят в специални устройства - гама инсталации с дистанционно управление (фиг. 138).
Ориз. 138. Инсталация за промишлено преосветяване на изделия с гама лъчение:
1 - статив, 2 - радиационна глава (работен контейнер), 3 - механизъм за преместване на източника на радиация
Схемата за панорамно осветяване на заварени съединения на тръбопроводи с използване на гама източник е показана на фиг. 139.
Ориз. 139. Схема на панорамно осветяване на заварени съединения на тръбопроводи с местоположението на източник на радиоактивно излъчване в центъра на тръбата:
a - източник на радиация, b - рентгенов филм
Дефектите се разпределят споредгрупи А, Б, В на следните основания:
А - отделни дефекти, които по своето местоположение не образуват вериги или клъстери;
B - верига от дефекти, разположени на една и съща линия в размер на повече от три с разстояние между тях, равно на три пъти размера на дефектите или по-малко;
B - натрупване на дефекти на едно място с тяхното местоположение в размер на повече от три с разстояние между тях, равно на три пъти размера на дефектите или по-малко.
Заваръчен шев по време на радиационна дефектоскопия се отхвърля, ако на рентгеново или гама изображение се открият следните дефекти:
шлакови включвания или черупки от групи А и Б с размер над 10% от дебелината на стената по височината на шева, ако не надвишава 20 mm, както и повече от 3 mm с дебелина на стената над 20 mm;
шлакови включвания, разположени във верига или плътна линия по протежение на шева (група В), с обща дължина над 200 mm на 1 m от шева;
пори, разположени под формата на непрекъсната решетка; натрупване в отделни участъци на шева повече от пет пори на 1 cm 2 от площта на шева.