Методические указания по выполнению лабораторных работ по ПМ 03 Контроль качества сварочных работ
государственное АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ образовательное
учреждение ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
«Ангарский индустриальный техникум»
Дисциплинарно - цикловая комиссия по специальностям «Сварочное производство», «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНЫМ И ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 22.02.06 Сварочное производство
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ ПМ03 Контроль качества сварочных работ
КУРС ОБУЧЕНИЯ 4
АВТОР_Мурзина Ю.П.
Ангарск, 2015 г.
Методические указания к лабораторным и практическим работам/ Авторы работы: Мурзина Ю.П., преподаватель ГАПОУ ИО АИТ, Лобова И.С., заведующая лабораторией испытания материалов и контроля качества сварных соединений— Ангарск: ГАПОУ ИО АИТ, 2015. - 55 с.
Методические указания к лабораторным и практическим работам составлены в соответствии с программой ФГОС СПО по ПМ 03. МДК 1. Формы и методы контроля качества металлов и сварочных конструкций.
Методические указания к лабораторным и практическим работам предназначены для студентов курса очной и очно-заочной формы обучения по специальности 22.02.06 Сварочное производство
Рассмотрены на заседании ДЦК ___________________
«___» __________ 2015 г.
Председатель ДЦК:_________Середкин М.С. Содержание
Лабораторная работа №1. Контроль качества сварочных материалов 4
Лабораторная работа №2. Определение наружных дефектов сварных швов 6
Лабораторная работа №3. Определение качества сварных соединений визуальным и измерительным контролем 7
Лабораторная работа № 4. Ультразвуковой контроль качества сварных соединений 8
Лабораторная работа № 5. Контроль качества сварных соединений
магнитопорошковым методом 9
Лабораторная работа № 6. Контроль качества сварных соединений вихретоковым методом 14
Лабораторная работа № 7. Контроль качества сварных соединений методом
капиллярной дефектоскопии 16
Лабораторная работа №8. Контроль герметичности сварных соединений «керосиновой пробой». 21
Лабораторная работа № 9. Контроль герметичности сварных изделий
гидравлическим методом 22
Лабораторная работа № 10. Испытание сварных соединений на статическое
растяжение и изгиб 23
Лабораторная работа № 11. Испытание сварных соединений на сплющивание 27
Лабораторная работа № 12. Испытание сварных соединений на ударную вязкость. 28
Лабораторная работа № 13. Измерение твердости сварных соединений 31
Лабораторная работа № 14. Исследование макроструктуры сварного шва и зоны
термического влияния 33
Практическая работа №1. Классификация видов и типов дефектов сварки 34
Практическая работа № 2. Причины дефектов и способы устранения 37
Практическая работа № 3. Классификация видов контроля 38
Практическая работа № 4. Порядок выполнения визуального и измерительного контроля согласно РД 03-606-03 39
Практическая работа № 5. Устройство и технические характеристики
рентгеновских и гамма - аппаратов 41
Практическая работа № 6. Выбор аппарата для радиационной дефектоскопии 43
Практическая работа № 7.
Определение схемы просвечивания различных сварных соединений 44
Практическая работа № 8. Выбор параметров и методов рентгеновского
контроля. Оценка качества по снимкам 45
Практическая работа № 9. Изучение устройства и технических характеристик
дефектоскопов УД2-140 48
Практическая работа № 10. Изучение устройства и технических характеристик
ультразвукового толщиномера 50
Практическая работа № 11. Схемы способов намагничивания 52
Практическая работа № 12. Характеристика методов течеискания 54
Лабораторная работа № 1
Контроль качества сварочных материалов
Цель лабораторной работы: произвести контроль основного металла и сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки, флюса), дать оценку их качества на основании ГОСТ и ТУ.
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
3. ГОСТ 9466-75 . Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация и общие технические условия.
2.Теоретические сведения
Определенная часть дефектов сварных швов появляется в результате применения недостаточно качественных исходных материалов. Предотвратить появление этих дефектов помогает предварительный контроль сварочных материалов, выполняемый внешнего осмотра и обмеров. Все поступающие в производственное подразделение заготовки и сварочные материалы должны проверятся на наличие сертификатов, заводской маркировки и соответствие их проекту.
3.Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Принадлежности – чертежи на изготовление сварной детали, металл для сварного соединения, сварочные электроды, сварочная проволока, шаблоны для проволоки, ГОСТы.
4.Техника безопасности
Ознакомится с инструкцией № 01-10 по охране труда при проведении занятий в учебных кабинетах, учебно-производственных мастерских, лабораториях.
5.Порядок проведения
Контроль документации
Изучить чертежи, по которым будет изготавливаться деталь, ознакомится с технологическими картами в которых указаны последовательность операций, диаметр и марка электродов, требуемая разделка кромок, марка стали, вид сварки и т.д.
Контроль качества основного материала
Изучить сертификат на основной металл. Качество металла должно соответствовать данным сертификата завода-поставщика. В сертификате указывается марка металла, химический состав, номер партии результаты испытаний, номер стандарта на материал.
Проверить внешним осмотром данные образцы основного металла с целью обнаружения дефектов (окалины, ржавчины, трещин, расслоений и т.п.)
Контроль качества электродов
Изучить сертификат на электроды марки, указанной в чертеже или технологическом процессе на изготовление данной сварной детали или конструкции.
Ознакомиться с техническими требованиями к электродам по ГОСТ 9466-75.
Проверить прочность покрытия: бросить данный электрод на бетонный пол с высоты 1 м. При этом покрытие не должно разрушаться.
Проверить состояние внешней поверхности электродов (определить отсутствие трещин, пор, вздутий).
Проверит влажность и влагостойкость покрытия электродов.
Взвесить контролируемые электроды на электронных весах с погрешностью не более 0,05 г.
Взвесить аналогичные электроды, предварительно прокаленные согласно сертификату на эту марку.
Взвесить аналогичные электроды, предварительно погруженные в воду на 24 часа при температуре 15-20 С.
Рассчитать влажность и водопоглощение покрытия контролируемых электродов по формулам:
W1 = (M2 –M1)x 100; где М1 – масса прокаленных электродов;
М2 - масса исследуемых электродов.
W2= (M3–M1)x 100; где М1 – масса прокаленных электродов;
М1 М3 - масса электродов, выдержанных в воде 24 часа.
Контроль качества сварочной проволоки
Проверить данную проволоку на чистоту поверхности от окислов, смазки и загрязнений. Проверить бирку завода и сертификат, в котором указывается № плавки, марка и хим.состав.
Записать полученные результаты в таблицу 1.
Таблица 1
№ п\п Наименование исходных материалов Наличие документа сертификата Соответствие марок и размеров требованиям технологической документации Наличие внешних дефектов Значение влажности покрытия электродов в %, загрязнений проволоки Вывод о качестве материалов
1 Основной металл 2 Электроды 3 Сварочная проволока 6.Отчет о работе
1. Отчет должен содержать название работы, цель, оборудование и принадлежности, краткое описание хода работы, заполненную таблицу 1, ответы на контрольные вопросы
7. Контрольные вопросы
1. Какова причина появления дефектов в сварочных швах?
2. Что относится к сварочным материалам?
3. Что входит в комплекс операций входного контроля?
4. Как определяют качество электродов по ГОСТ 9466-75?
Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
ГОСТ 9466-75 . Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация и общие технические условия.
Лабораторная работа № 2
Определение наружных дефектов сварных швов
Цель работы: определить наружные дефекты сварных соединений и возможные причины их возникновения
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед выполнением работы изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
2. Теоретические сведения
К дефектам сварных соединений относятся различные отклонения от установленных норм и технических требований, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность и могут привести к разрушению всей конструкции.
Дефекты разделяют на наружные и внутренние. К наружным относят: несоответствие размеров и формы шва, подрезы, прожоги, незаваренные кратеры, свищи, наплывы, поверхностные трещины и поры, непровары, и.т.д.
Основными причинами образования дефектов являются нарушения технологии сборки и сварки, применение несоответствующих сварочных материалов, неправильный выбор режима сварки, низкая квалификация сварщика.
3. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование и материалы: комплект ВИК, образцы сварных деталей. ГОСТ 5264–80, ГОСТ 16037–80.
4. Техника безопасности
Ознакомится с инструкцией № 01-10 по охране труда при проведении занятий в учебных кабинетах, учебно-производственных мастерских, лабораториях.
5. Порядок проведения
Выполнить эскиз сварной детали с обозначение сварных швов.
Выполнить эскизы сварных соединений с указанием геометрических размеров швов.
Определить наружные дефекты швов, причины их появления.
Определить размеры дефектов с помощью комплекта ВИК.
Все данные занести в таблицу 1.
Таблица 1
№ Тип сварного
соединения по ГОСТ
Толщина
металла Способ
сварки Дефекты сварного
соединения Размеры
дефекта, мм
Основные причины
появления дефекта
1 6. Отчет о работе
1. Отчет должен содержать: название работы, цель, оборудование и материалы, эскиз сварной детали и сварных соединений, заполненную таблицу 1
2. Ответы на контрольные вопросы.
7. Контрольные вопросы
Что называют дефектом сварного соединения?
Какая существует классификация дефектов сварных соединений?
Какова основные причины появления дефектов в сварных швах?
Какие дефекты относятся к наружным?
Каким способом определяют наружные дефекты?
8. Литература
1. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.: Изд. центр «Академия», 2009 г.-208с.
ГОСТ 5264–80. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. – М.: Изд-во стандартов, 1993. – 64 с.
ГОСТ 16037–80. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.– М.: Изд-во стандартов, 1980. – 46 с.
Лабораторная работа № 3
Определение качества сварных соединений визуальным и измерительным
контролем
Цель лабораторной работы: Визуальный и измерительный контроль сварных соединений.
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час; домашняя подготовка – 2 час.
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
1. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю
2.Теоретические сведения
2.1 Целью визуального и измерительного контроля контроля является выявление недопустимых наружных дефектов сварных соединений, определения геометрических параметров сварных швов и размеров дефектов.
2.2 Визуальный и измерительный контроль выполняют до проведения контроля материалов и сварных соединений (наплавок) другими методами неразрушающего контроля, а также после устранения дефектов.
2.3. Перед проведением визуального и измерительного контроля поверхность объекта в зоне контроля подлежит зачистке до чистого металла от ржавчины, окалины, грязи, краски, масла, влаги, шлака, брызг расплавленного металла, продуктов коррозии и других загрязнений, препятствующих проведению контроля.
3. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Инструменты – комплект ВИК, сварные образцы, люксметр «ТКА-ПКМ»
4. Техника безопасности
1.Зачистку сварного шва выполнять в брезентовых рукавицах.
2.Контроль внешним осмотром выполнять при освещении не менее 500Лк
5. Порядок проведения
1. Изучите чертеж сварного соединения.
2. Подготовьте образец к осмотру: зачистите шов с помощью шлифовальной бумаги.
3. Произведите визуальный и измерительный контроль исследуемого образца сварного соединения с помощью комплекта ВИК, на основании типовой технологической карты контроля.
6. Отчет о работе
1. Сделайте вывод о годности сварного соединения, сравнив полученные результаты с требованиями чертежа и технологической карты.
2.Составить заключение по контролю сварных соединений визуальным и измерительным методом. Форма заключения в Приложении 1.
7. Контрольные вопросы
1. Какова причина появления дефектов в сварочных швах?
2. Какие виды дефектов сварных швов вы знаете?
3. Согласно какой нормативной документации проводят контроль ВИК?
8. Литература
1. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
Лабораторная работа № 4
Ультразвуковой контроль качества сварных соединений
Цель лабораторной работы: Контроль сварных соединений ультразвуковым методом
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед началом работы ознакомится с ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
2. Заводская инструкция ультразвукового дефектоскопа УД 2-140
3. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
2.Теоретические сведения
Ультразвуковой метод контроля основан на способности высокочастотных колебаний проникать в металл шва и отражаться от поверхности дефекта, находящегося в сварном шве. Он используется для обнаружения внутренних дефектов для металла толщиной более 4мм. Для возбуждения ультразвуковых колебаний используются пьезоэлементы (пластинки кварца, титанатабария).
3.Описание рабочего места, оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование–ультразвуковой дефектоскоп УД 2-140, набор образцов с искусственными дефектами (СОПы).Набор сварных образцов, шлифовальная бумага, контактная жидкость, кисточка.
4.Техника безопасности
При применении дефектоскопического оборудования необходимо соблюдать требования инструкций по его эксплуатации.
1.В работе разрешается применять только исправное дефектоскопическое оборудование, полностью укомплектованное защитными устройствами в соответствии с паспортом завода-изготовителя, паспортом завода-изготовителя.
2.Подключение дефектоскопического оборудования к источнику питания следует производить при помощи штепсельных соединений.
5. Порядок проведения
1.Провести визуальный и измерительный контроль сварного соединения.
2. Подготовить образец для контроля( зачистить, нанести масло).
3.Собрать контролирующую систему дефектоскоп-преобразователь ультразвуковой.
4.Настроить разверстку прибора по СОПу.
5.Настроить чувствительность прибора по СОПу.
6.Проконтролировать стыковой сварной шов УЗ-преобразователем.
7.Определить координаты и характер дефектов.
6.Отчет о работе
Название и цель работы;
Порядок проведения работы
Заключение контроля сварных соединений ультразвуковым методом. Форма заключения в Приложении 1.
7.Литература
1.ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
2. Заводская инструкция ультразвукового дефектоскопа УД 2-140.
Лабораторная работа №5
Контроль качества сварных соединений магнитопорошковым методом
Цель лабораторной работы: Контроль сварных соединений с помощью магнитопорошкового дефектоскопа.
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед началом работы ознакомится с ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод.
2. Заводская инструкция магнитопорошкового дефектоскопа МД-М.
3. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
2. Теоретические сведения
2.1. Область применения
Магнитопорошковый (МпК) контроль является разновидностью магнитного вида контроля МК, основанного на фиксации изменений магнитных характеристик материала под воздействием внешнего магнитного поля.
Магнитный контроль выявляет поверхностные несплошности типа трещин, надрывов, закатов, раковин, несплавлений и т.п.
При значительной напряженности магнитного поля, высокой магнитной проницаемости материала и т.п., при МК могут быть выявлены подповерхностные несплошности на глубине до 4-5 ммПри магнитопорошковом (МпК) контроле фиксация нарушений магнитного потока (выявления полей рассеивания) над несплошностью, осуществляется с помощью мелких ферромагнитных частиц (магнитным порошком).
магнитное поле (магнитно-силовые линии)
места концентрации магнитных частиц поля рассеивания
Рис. 1 Схема метода
Оценка магнитного поля может производиться на аттестованных контрольных образцах.
Контрольные образцы представляют собой пластину из ферромагнитного материала, в которой искусственным способом изготовлены трещины
2.2.Материалы для магнитопорошкового контроля
а) При МпК используются сухие порошки и суспензии. Основой порошков и суспензий являются мелкие ферромагнитные частицы
б) Для улучшения контрастности к ферромагнитной основе порошка могут добавляться различные красители, в том числе люминесцентные.
в) Суспензии представляют собой взвеси порошка в жидкостях, на основе керосина или в воды с добавлением различных эмульгаторов.
Выпускаются так же готовые суспензии в аэрозольных упаковках.
2.3. Параметры магнитопорошкового контроля
Качество магнитопорошкового контроля зависит от: магнитных характеристик материала изделия, обеспечения оптимального уровня намагниченности, выбора правильного направления поля намагничивания, применения качественных порошков и суспензий, чистоты обработки поверхности, уровня освещённости участка контроля
Все эти факторы объединяются единой характеристикой контроля – чувствительностью.
В магнитопорошковом контроле приняты три условных уровня чувствительности, выраженные предельными размерами выявляемых несплошностей
Таблица 1
условный уровень (класс) чувствительности ширина выявленной несплошности, мкм мин. протяженность несплошности, мм
А 2.5 свыше 0,5
Б 10,0 В 25,0 2.4. Подготовка к контролю
а) Подготовка контролируемой поверхности заключается в удаление изоляции и окалины, очистке от грязи и отложений. Для обеспечения необходимой подвижности магнитных частиц поверхность не должна иметь грубых и глубоких рисок и неровностей, шероховатость поверхности должна быть не хуже RZ = 40 мкм. При необходимости, поверхность должна обезжириваться.
б) Для создания контраста с темным порошком контролируемая поверхность зачищается до металлического блеска.
в) При МпК к освещенности контролируемого участка изделия предъявляются повышенные требования, поэтому обеспечение необходимого уровня освещения должно включатся в перечень подготовительных работ.
2.5. Выбор параметров и схем контроля
а) Основным параметром магнитопорошкового контроля является чувствительность.
б) В МпК применяют два способа намагничивания изделия: способ остаточной намагниченности (СОН) и способ приложенного поля (СПП).
При способе СОН нанесение фиксируемого вещества проводится после намагничивания ОК.
При способе СПП нанесение фиксируемого вещества (порошка или суспензии) проводится одновременно с процессом намагничивания объекта контроля ОК.
в) Для создания в изделии магнитного поля применяются три вида намагничивания (по форме магнитного потока):
I - циркулярное намагничивание – пропусканием тока по контролируемому участку изделия;
II – продольное (полюсное)
намагничивание – прикладыванием внешнего
поля постоянного или электромагнита;
Рис. 3
III – комбинированное намагничивание – одновременно пропусканием тока и прикладыванием внешнего поля
Магнитные поля могут создаваться постоянным, переменным или импульсным током.
г) При способе СОН используется циркулярный вид намагничивания током большой силы (более 1000А).
2.6. Порядок проведения контроля
а) Магнитопорошковый контроль проводится по "технологическим картам" контроля (ТКК) Карты контроля должны соответствовать требованием НТД, распространяющейся на данный объект контроля.
б) Технологическая карта контроля должна содержать следующую основную информацию:
- описание ОК (конструкция, материал, типоразмер и т.п.);
- регламентируемый способ и вид намагничивания (СОН или СПП, циркулярный или продольный);
- способ фиксации (тип, марка применяемого вещества: порошка или суспензии);
- схемы намагничивания (с эскизами);
- рекомендации об особенностях контроля;
- требования к освещенности ОК (уровень освещенности, необходимость применения ультрафиолетовых облучателях);
- оценка результатов контроля (нормы допустимости).
2.7 Методики магнитопорошкового контроля
а) Магнитопорошковому контролю может быть подвергнуто любой участок изделия или детали из ферромагнитного материала, подготовленного соответствующим образом,
б) Основная задача перед проведением контроля заключается в определении мест возможного расположения несплошностей, их конфигурации и направления.
в) В качестве примера приведены несколько вариантов схем контроля.
Рис.4
2.8. Осмотр и расшифровка результатов контроля.
а) При осмотре участка контроля следует обеспечить его достаточную освещенность, не ниже 500 лк.
б) Выявленная несплошность фиксируется на поверхности ОК валиком порошка, независимо от вида и способа контроля.
в) Определение размеров несплошности и оценка её допустимости производится только по результатам визуального контроля с применением оптических приборов и мерительных инструментов
г) Нормы допустимости несплошностей соответствуют нормам визуального контроля (ВИК) и приводятся в соответствующей НТД.
д) При МпК весьма вероятна ложная оценка изделия. Имитируя несплошность, валик порошка может образовываться:
- скапливаясь на неровностях поверхности, на глубоких рисках, на остатках окалины, на элементах конструкции (например резьбе, канавках) и т.п.;
3.Описание рабочего места, оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование–дефектоскоп магнитопорошковый переносной модульный МД-М, набор образцов с искусственными дефектами (СОПы).Набор сварных образцов, шлифовальная бумага, магнитная суспензия.
4.Техника безопасности
При применении дефектоскопического оборудования необходимо соблюдать требования инструкций по его эксплуатации.
В работе разрешается применять только исправное дефектоскопическое оборудование, полностью укомплектованное защитными устройствами в соответствии с паспортом завода-изготовителя, паспортом завода-изготовителя.
При работе с дефектоскопом запрещается прикасаться к неизолированным токоведущим частям, включая цанговые зажимы установленные на модуле, независимо от величины напряжения на них.
В процессе намагничивания или размагничивания деталей запрещается работать кнопками выбора пунктов меню, кнопками выбора режимов намагничивания и размагничивания, а также присоединять или отсоединять намагничивающие устройства от пультов управления модулей дефектоскопов.
Для защиты кожи рук должны применяться перчатки резиновые технические.
5.Порядок проведения
Для проведения контроля:
Установить один из модулей дефектоскопа на рабочем месте.
Подготовить необходимые для работы намагничивающие устройства, соединительные кабели, подключить их к определенному модулю
Порядок опробования дефектоскопа перед проведением магнитопорошкового контроля техники осуществляется путем намагничивания, полива магнитной суспензией и осмотра стандартного образца с дефектом в материале.
Выбрать схемы контроля и произвести контроль стыкового шва пластины, имеющего трещины или непровар, контроль кльцевого шва трубы.
В позиции меню «Амплитуда тока» установить требуемое значение тока намагничивание и нажать кнопку «Пуск»
Провести намагничивание изделия при выбранной установке пункта меню. Это может быть:» Приложенное поле», «Остаточная намагниченность», «Импульс», «Ток-Пауза», «Непрерывный ток», «Намагничивание». Нажать кнопку «Пуск», по намагничивающим устройствам пойдет ток заданной величины.
Провести обработку изделия магнитной суспензией и осмотр на наличие дефектов.
Провести размагничивание изделия, для чего:
установить пункт меню «Размагничивание»;
установить время автоматического размагничивания;
провести размагничивание изделия, нажав на кнопку «Пуск»
Составить отчет о работе.
6.Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, техническую характеристику дефектоскопа, краткое описание методики контроля, схему намагничивания. Заполненный отчет. Приложение 1.
7.Контрольные вопросы
1.На чем основано выявление дефектов при магнитных и электромагнитных методах контроля?
2. От каких параметров зависит чувствительность магнитопорошкового контроля?
3. Какие виды тока применяют при намагничивании объектов?
4. Предусмотрено ли ГОСТом наличие дефектограмм с видами индикаторных рисунков характерных дефектов.?
8. Литература
1. Заводская инструкция магнитопорошкового дефектоскопа МД-М.
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Лабораторная работа № 6
Контроль качества сварных соединений вихретоковым методом
Цель лабораторной работы: Изучить устройство вихретокового дефектоскопа, провести контроль образцов стальных листов и пластин.
Продолжительность: 2 часа.
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед началом работы ознакомится с ГОСТ 24289-80. Контроль неразрушающий вихретоковый.
2. Заводская инструкция вихретокового дефектоскопа ВД-70
3. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.: Изд. центр «Академия», 2009 г.-208с.
2.Теоретические сведения
Вихретоковый неразрушающий контроль основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля.
Возбуждение в контролируемом изделии вихревых токов осуществляется с помощью вихретокового преобразователя ВТП. Изменения наведенного поля, обусловленные наличием дефекта, регистрируются преобразователем. Полученный электрический сигнал подлежит усилению, детектированию, преобразованию в цифровую форму, обработки и выдачи на дисплей.
Дефектоскоп вихретоковый ВД-70 предназначен для:
контроля продукции из ферромагнитных, немагнитных металлов и сплавов с целью выявления наличия поверхностных дефектов типа трещин;
Объектами контроля являются основной металл, сварные, клепаные и болтовые соединения конструкций, а также поверхности деталей.
Контроль токовихревым методом проводят с целью выявления
ковочных, штамповочных, шлифовочных трещин, надрывов в элементах металлических конструкций и деталях;
волосовин, неметаллических и шлаковых включений, пор в поковках и прокате
трещин, возникших в элементах металлических конструкций и деталях при эксплуатации.
Токовихревой контроль позволяет выявлять трещины, выходящие на поверхность и имеющие глубину более 0,1 мм и длину более 2 мм. Эта чувствительность достигается при использовании преобразователей для ручного сканирования с диаметром измерительной катушки не более 2...3 мм на поверхностях с шероховатостью не более Rа, 2,5 мкм по ГОСТ 2789-73.
3.Описание рабочего места, оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование–Дефектоскоп вихретоковый ВД-70 с ВТП, набор образцов с искусственными дефектами (СОПы).
4.Техника безопасности
При применении дефектоскопического оборудования необходимо соблюдать требования инструкций по его эксплуатации.
В работе разрешается применять только исправное дефектоскопическое оборудование, полностью укомплектованное защитными устройствами в соответствии с паспортом завода-изготовителя.
В процессе эксплуатации дефектоскопа установлены следующие виды контрольно-профилактических работ:
- удаление грязи, пыли, следов масла на всех поверхностях дефектоскопа, особенно на поверхности соединительных кабелей и ВТП.
5. Порядок проведения
Вместе с преподавателем познакомится:
с органами управления дефектоскопа;
порядком установки дефектоскопа;
порядком включения дефектоскопа;
рабочим меню дефектоскопа.
Настройка дефектоскопа.
Настройка дефектоскопа заключается в выборе рабочих параметров: амплитуды возбуждения, частоты, режима анализа сигнала, усиления и установке порога срабатывания сигнализации о дефекте. Настройка производится с помощью СОП с искусственными поверхностными дефектами.
Калибровка производится для установки значения глубины дефекта, в мм, по стандартному образцу. После настройки и калибровки подготовка дефектоскопа к работе закончена, дефектоскоп готов к работе.
Проведение контроля.
Выбрать необходимый ВТП и подключить его к дефектоскопу.
Включить дефектоскоп.
Установить рабочие параметры дефектоскопа.
Установить ВТП на поверхность контролируемого изделия.
Просканировать поверхность со скоростью: - по переменной составляющей, от 50 до 150 мм/с; - по постоянной составляющей, не более 50 мм/с.
Сканирование проводить плавно, без рывков и отрыва ВТП от контролируемой поверхности. При обнаружении дефекта должна срабатывать визуальная и звуковая сигнализация.
Для определения местоположения дефекта необходимо выбрать режим анализа сигнала по постоянной составляющей и произвести компенсацию начального сигнала ВТП в окрестности дефектной зоны. Переместить ВТП в сторону дефекта и по максимальному уровню сигнала определить место его расположения.
Оценка глубины обнаруженного дефекта производится путем сравнения показаний на экране дефектоскопа с аналогичными показаниями на стандартном образце.
6.Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, техническую характеристику дефектоскопа, краткое описание методики контроля. Заполненный отчет. Приложение 1.
7.Контрольные вопросы
1.На чем основано выявление дефектов при вихретоковом контроле?
2. Какие виды дефектов и их параметры определяют с помощью вихретокового дефектоскопа?
8. Литература
1. Заводская инструкция вихретокового дефектоскопа ВД-70.
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Лабораторная работа № 7
Контроль качества сварных соединений методом капиллярной дефектоскопии
Цель лабораторной работы: выявить дефекты типа несплошностей, выходящих на поверхность у сварных соединений ( наплавленного и основного металла) из стали, титана, меди и алюминия и их сплавов.
Продолжительность: аудиторная работа – 2 часа;
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе.
1. Изучить цветной метод контроля сварных соединений. РДИ 38.18.019-95, ОСТ 26.5.99
2. Перед контролем соединений изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
2.Теоретические сведения
2.1 Область применения
Капиллярный (КК) контроль является разновидностью контроля проникающими веществами (ПВК), основанного на свойстве смачивающихся жидкостей активно проникать в мелкие открытые полости (капилляры) на поверхности изделий.
Контроль проникающими веществами выявляет только поверхностные несплошности типа: трещин, в том числе сквозных, надрывов, закатов, небольших раковин, несплавлений, межкристаллитной коррозии и т.п.
На контролируемую деталь наносят индикаторное вещество, которое под действием капиллярных сил проникает в несплошность. После последующего нанесения проявителя часть индикаторного вещества под действием сорбционных сил вытягивается проявителем и окрашивает его, что и является признаком несплошности см. рис.1
индикаторный след
слой проявляющего вещества
полость несплошности заполненная
индикаторным веществом
объект контроля
Рис. 1 Схема контроля
2.2 Аппаратура и материалы для капиллярного контроля.
Материалы для контроля можно разделить на проникающие и проявляющие вещества и на очищающие вещества, включая обтирочный материал.
а)Проникающие вещества «пенетранты» состоят из одного или смеси веществ, обладающих высокой смачивающей способностью, и красителей или люминесцентных добавок.
б) Проявляющие вещества «проявители» состоят из сорбционного вещества и испаряемых (легколетучих) жидкостей.
в) Очищающие вещества являются растворителями жиров и «смывкой» для удаления пенетрантов.
Обтирочный материал должен хорошо впитывать остатки пенетранта и не оставлять после использования следов и ворсинок на контролируемой поверхности.
г) Соответствие и качество реактивов проверяется на аттестованных контрольных образцах.
Контрольные образцы представляют собой пластины из хромистой стали, в которых имеются поверхностные трещины.
Рис. 2 Схемы образцов
2.3 Параметры капиллярного контроля
а) Качество капиллярного контроля зависит от: чистоты подготовки поверхности изделия, использования качественных реактивов, четкого соблюдения технологии контроля, уровня освещённости участка контроля
Все эти факторы объединяются единой характеристикой контроля – чувствительностью.
б) В капиллярном контроле приняты пять условных уровня чувствительности, выраженные предельными размерами выявляемых несплошностей.
Таблица 1
условный класс (уровень) чувствительности ширина выявляемой несплошности, мкм
I менее 1,0
II от 1,0 до 10,0
III от 10,0 до 100,0
IV от 100,0 до 500,0
технологический не нормируется
2.4 Подготовка к контролю
Подготовка контролируемой поверхности ОК заключается в удаление изоляции и окалины, очистки от грязи и отложений. Для удаления грубых и глубоких рисок и открытия полости несплошностей, поверхность контролируемого участка обрабатывается механическим способом (зачищается). Шероховатость поверхности должна быть не ниже RZ = 20 мкм.
При механической обработки необходимо исключить возможность «затирки» устья несплошности и, при необходимости, проводить травление участка контроля.
Контролируемая поверхность обезжиривается, с неё (и полостей несплошностей) должны быть удалены жировые отложения. Использовать в качестве растворителя жидкости типа керосина запрещается.
Особые требования предъявляются к освещенности контролируемого изделия, поэтому обеспечение необходимого уровня освещения должно включатся в перечень подготовительных работ.
3. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Инструменты – комплект ВИК, ветошь, набор дефектоскопических материаловдля контроля, контрольные образцы, образцы сварных соединений.
4.Техника безопасности
При выполнении лабораторной работы следует соблюдать правила пожарной безопасности.
Работы по контролю цветным методом проводить в спец.одежде, резиновых перчатках.
Руки, после проведения контроля, следует немедленно вымыть с мылом.
5. Порядок проведения работы
Процесс контроля включает следующие последовательные операции.
5.1 Производят проверку качества и соответствия пенетранта и проявителя на контрольных образцах.
5.2 Проводят окончательную очистку участка непосредственно перед контролем.
При этом с поверхности удаляется пыль, жировые следы, влажный конденсат и очищаются полости несплошностей. Очистку проводят безворсовым материалом (тканью) смоченным в очистителе, либо на поверхность наносят очиститель и протирают её безворсовой тканью.
5.3 Наносят индикаторный пенетрант.
Пенетрант наносится на контролируемую поверхность обильным слоем с помощью аэрозольного баллона, кисти, малярного валика, распылителя и т.п (рис. 3).
Время выдержки пенетранта должно гарантировать его проникновения в полость несплошности. Время выдержки зависит от марки применяемого пенетранта и указано в его документации, но не должно быть менее 5 минут.
При этом необходимо исключить высыхание пенетранта за время выдержки, т. е. освежать (наносить) его несколько раз.
Рис. 3
5.4 Удаляют пенетрант с контролируемой поверхности.
Пенетрант удаляется с помощью безворсового материала (ткани) смоченной в очистителе, либо распылением очистителя с последующей протиркой (рис,4).
Время удаления должно быть минимальным, так как возможно одновременное удаление пенетранта из полостей несплошностей или его засыхания.
От качества удаления пенетранта зависит эффективность контроля. Остатки пенетранта на поверхности могут привести к ложной оценки (перебраковки), а вымывание его из несплошностей к их пропуску (недобраковки).
поверхность ОК без пенетранта
в полости трещины сохранился
пенетрант
Рис. 4
5.5 Наносят проявитель.
Проявитель наносится на контролируемую поверхность из аэрозольного баллона, распылителем или мягкой кистью.
Проявитель наносится тонким слоем, преимущественно за один проход. Подтеки и наплывы не допускаются (рис.5).
Рис. 5
Сушка проявителя должна происходить естественным путем, допускается легкий обдув теплым воздухом (до +400).
5.6 Осмотр и расшифровка результатов контроля.
а) Для проведения качественного осмотра результатов контроля следует обеспечить необходимую освещенность контролируемого участка. При цветном капиллярном контроле используются лампы накаливания или люминесцентные лампы, освещенность должна быть не ниже 500 лк. При люминесцентном контроле должны использоваться сертифицированные ультрафиолетовые облучатели, а само изделие необходимо затемнить.
б) Проявитель, обладая сорбционными свойствами, вытягивает пенетрант, насыщаясь им. На светлом (белом) слое проявителя появляется яркий (розовый или люминесцентный) след.
в) Осмотр контролируемого участка рекомендуется проводить в два приема:
- предварительный, через 3 – 5 минут, отмечая начальное появление индикаторных следов и наблюдая объемный и протяженный характер имеет несплошность;
- окончательный (заключительный), через 15 – 20 минут после высыхания проявителя.
г) Выявленная несплошность дает на поверхности проявителя индикаторный след в виде контрастного пятна. Чем больше пенетранта попало в полость несплошности и тем дольше (до полного высыхания) длится проявление, тем заметнее (крупнее и расплывчатей) индикаторный след.
Размеры индикаторного следа отражают размер несплошности, но не соответствуют ей по величине и форме
6. Отчет по лабораторной работе.
Должен содержать: название, цель работы, оборудование и принадлежности, методику контроля, заполненное заключение по контролю (Приложение 1)
.
Таблица 2 Нормы поверхностных дефектов для сварных соединений и основного металла.
Вид дефекта Класс дефектности Толщина материала, мм Максимально допустимый линейный размер индикаторного следа дефекта, мм Максимально допустимое количество дефектов на стандартном участке поверхности
Трещины всех видов и направлений 1 - 4 Независимо Не допускаются -
Отдельные поры и включения, выявившиеся в виде пятен округлой или удлиненной формы 1 Независимо Не допускаются -
2 До 30 0,2S, но не более 3 3
Св. 30 Не более 3 5
3 До 30 0,2S, но не более 3 5
или не более 5 3
Св. 30 Не более 3 8
или не более 5 5
4 До 30 0,2S, но не более 3 8
или не более 5 5
Св. 30 Не более 3 10
или не более 5 6
или не более 9 3
7. Контрольные вопросы
1. Виды дефектов, определяемые капиллярным контролем.
2. Как называются вещества, применяемые для КК и в какой последовательности они используются.
3. В чем заключается подготовка поверхности к контролю?
4. Порядок проведения контроля.
8. Литература
1. РДИ 38.18.019-95 Инструкция по капиллярному контролю деталей технологического оборудования, сварных соединений и наплавок
2. ОСТ 26.5.99 Цветной метод контроля сварных соединений, наплавленного и основного металла всех марок стали, титана, меди, алюминия и их сплавов.
Лабораторная работа №8
Контроль герметичности сварных соединений «керосиновой пробой»
Цель лабораторной работы: провести контроль герметичности сварных соединений «керосиновой пробой»
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работес указанием литературы
1. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
2.Теоретические сведения
Герметичность – это способность сварного соединения сохранять в рабочих условиях начальное количество содержащегося в изделии вещества. Наиболее распространенная причина потери герметичности сварных соединений – сквозные дефекты. Они обычно имеют вид поровых каналов, трещин, непроваров и других пороков.
Испытания швов керосином подвергают открытые сосуды: резервуары, цистерны и другие изделия. Способ основан на высокой проникающей способности керосина.
Для обнаружения неплотностей швов их покрывают меловой краской со стороны, доступной для осмотра (и устранения дефектов). Затем шов с другой стороны смачивают керосином и выдерживают необходимое по расчету время 15-60 мин). Обнаруживают несплошности минимальным диаметром порядка (15-20)х10-5 мм.
Дефекты выявляются на окрашенной мелом стороне в виде ржавых полос и пятен. Следует избегать смачивания изделий водой, так как из-за полярности ее молекул уменьшается выявляемость дефектов. Изделие перед контролем следует высушить.
3.Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Инструменты – Образцы сварных соединений, меловая краска, керосин, ветошь для обтирки.
4.Техника безопасности
Ознакомится с инструкцией № 01-10 по охране труда при проведении занятий в учебных кабинетах, учебно-производственных мастерских, лабораториях.
5.Порядок проведения
Подготовить образец для испытания (зачистить от шлака и брызг металла)
Выполнить визуальный контроль. Определить наружные дефекты.
Перед контролем изделие следует высушить.
С одной стороны шва нанести меловую краску, с противоположной стороны шва нанести керосин и оставить на 15 минут.
Провести визуальный осмотр сварного соединения и сделать выводы о качестве.
6.Отчет о работе
1. Отчет должен содержать название работы, цель, оборудование и принадлежности, краткое описание хода работы, чертеж сварного соединения с нанесенными дефектами, описание дефектов.
2.Ответы на контрольные вопросы.
7. Контрольные вопросы
1. Какова причина появления дефектов в сварочных швах?
2. Особенности проведения контроля «керосиновой пробой».
3. Какие дефекты можно выявить с помощью данного метода, на каких объектах он применяется?
8.Литература
1. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Лабораторная работа № 9
Контроль герметичности сварных соединений гидравлическим методом
Цель лабораторной работы: провести контроль герметичности сварных соединений гидравлическими методами
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к лабораторной работе с указанием литературы
1. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
2.Теоретические сведения
Герметичность – это способность сварного соединения сохранять в рабочих условиях начальное количество содержащегося в изделии вещества. Наиболее распространенная причина потери герметичности сварных соединений – сквозные дефекты. Они обычно имеют вид поровых каналов, трещин, непроваров и других сквозных дефектов.
Гидравлические испытания регламентируются ГОСТ 3242-79, который предусматривает осуществление их тремя способами: гидравлическим давлением, наливом воды и поливом водой. Способ испытаний, время выдержки, величина необходимого давления и допустимые утечки устанавливаются ТУ на данное изделие.
Испытания проводят с полным или частичным заливом водой, с полным заливом и дополнительным давлением от напорной трубки, с полным заливом и созданием давления до 1,5 от рабочего. Изделие выдерживают требуемое время, затем обстукивают молотком и осматривают. Течи выявляются в виде капель жидкости или «отпотевания» поверхности..
Открытые сосуды и корпуса можно испытывать, обливая их струей воды из брандспойта с достаточным давлением. При этом обнаруживаются неплотности диаметром около 10-3 мм. Для повышения чувствительности контроля, используют водные растворы, обладающие повышенной проникающей способностью, а так же растворы с радиоактивными добавками, которые позволяют выявить мелкие течи.
3.Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Инструменты – компрессор на 3-4 атм., образцы сварных деталей (типа стакана, емкости, плоской конструкции), вода, ветошь для обтирки, молоток с круглым бойком
4.Техника безопасности
Ознакомится с инструкцией № 01-10 по охране труда при проведении занятий в учебных кабинетах, учебно-производственных мастерских, лабораториях.
5.Порядок проведения
Подготовить сварные детали для испытания.
Выполнить визуальный контроль сварных соединений. Определить наружные дефекты.
Выполнить гидравлическое испытание «наливом воды»
Наполнить сварной стакан водой и оставить на 10-15 минут.
Осторожно обстучать молотком
Провести визуальный осмотр и сделать выводы о наличии течи.
4. Выполнить гидравлическое испытание поливом воды
4.1. С одной стороны, сварное соединение поливать струей воды из брандспойта (давление 0,1-1 МПа). Одновременно с другой производить осмотр с целью выявления течей. Вертикальные соединения поливать в наплавлении снизу вверх.
6. Отчет о работе
1. Отчет должен содержать название работы, цель, оборудование и принадлежности, краткое описание хода работы, результаты визуального контроля сварных деталей, эскизы сварных соединений с нанесенными дефектами, описание дефектов.
2.Ответы на контрольные вопросы.
7. Контрольные вопросы
1. Что называется герметичностью?
2. Какие существуют методы течеискания?
3. Чем обуславливается выбор метода течеискания для определенной сварной конструкции?
4. Какие существуют разновидности гидравлических испытаний?
8. Литература
1. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. 4.2.1.
Лабораторная работа №10
Испытание сварных соединений на статическое растяжение и изгиб
Цель лабораторной работы: Определение механических свойств сварных соединений методом статического растяжения и изгиба
Продолжительность:аудиторная работа – 2 час; домашняя работа – 2 час.
Рекомендации по подготовке к лабораторной работе.
1.Изучить методы испытания сварных швов и технологию подготовки образцов согласно ГОСТ 6996-66 «Методы определения механических свойств.»
2. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
1.Теоретические сведения
Испытания на растяжение проводят на образцах, вырезаемых непосредственно из контролируемых изделий или из контрольных соединений, специально свариваемых для этих целей. При этом необходимо использовать те же основной металл и сварочные материалы, режимы сварки, тех же сварщиков.
В результате этих испытаний определяют временное сопротивлениеσВ, предел текучести σТ, относительное удлинение .
При сварке контрольных соединений ширина (а) каждой свариваемой пластины в зависимости от толщины металла (б) должна быть не менее:
а, мм 50 70 100
б, мм 4 4…10 10…20
При испытании на растяжение принимаются следующие обозначения:
Lo - длина расчетной части до разрыва, мм;
Lк- длина расчетной части после разрыва, мм;
Sо – начальная площадь поперечного сечения образца, мм2;
P - нагрузка разрушения образца, кгс,
N– длина образца, находящегося в зажимах испытательной машины.
б
а
Lo
L
N
N
39954201014730
2. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование – Универсальная сервогидравлическая испытательная машина POVERTESTU-600 (IBERTEST, Испания).
Инструменты – штангенциркуль, металлическая линейка, сварные образцы
1.2. Испытание сварного соединения на статический изгиб
Испытания проводят для стыковых соединений. При испытании определяют способность соединения принимать заданный по размеру и форме изгиб. Эта способность харатеризуется углом изгиба α, при котором в растянутой зоне образца образуется первая трещина, развивающаяся в процессе испытания. Если длина трещин, возникающих в процессе испытания в растянутой зоне образца, не превышает 20 % его ширины, но не более 5 мм, то они не являются браковочным признаком.
Определяют также место образования трещины или разрушения (по металлу шва,
металлу околошовной зоны или основному металлу).
В зависимости от требований, установленных соответствующей НТД, испытания проводят до достижения нормируемого угла изгиба или угла изгиба, при котором образуется первая являющаяся браковочным признаком трещина, до параллельности или соприкосновения сторон образца. Угол изгиба при испытании до образования первой трещины замеряют в ненапряженном состоянии с погрешностью до ± 2 °.
При испытании на изгиб принимаются следующие обозначения
D-диаметр оправки
L –расстояние между опорами
а- толщина образца
α- угол изгиба
3.Техника безопасности
Во время работы испытательное пространство представляет постоянную опасность!
1. Установка образца, зажатие, разжатие образцов и компонентов, а также пристегивание других принадлежностей может зажать или прищемить части тела, что может вызвать серьезные травмы конечностей, особенно рук, кистей и пальцев.
2. Во время испытаний не трогайте образцы без необходимости. Всегда сохраняйте достаточную, безопасную дистанцию!
3. Оператор должен убедиться, что никто не находится в опасной зоне во время и после операции, обозначенной вертикальными барьерами и знаками. Оператор несет ответственность за третье лицо!
4. Строго запрещается менять вкладки при включенной машине, возможно получение травм.
5. После окончания испытания на растяжение сначала открывают нижний захват, чтобы удалить остаток образца, а после этого верхний.
4. Порядок проведения работы
4.1. Испытание сварных образцов на растяжение
1. Оцените качество сварного образца визуально-измерительным контролем.
2. Снимите усиление шва с помощью щлифовальной машинки
3. Измерьте площадь сечения образца Sо и отметьте расчетную часть Lo (50 мм) рисками с помощью штангенциркуля.
4. Наблюдайте за испытанием на растяжение.
5. Рассчитайте временное сопротивление по формуле:
σВ = Р/ Sох1000 (МПа) (1)
6.Рассчитайте относительное удлинение по формуле
= (2)
7.Сделайте вывод о прочности сварного соединения, сравнив полученные результаты с механическими характеристиками стали (сварное соединение должно быть равнопрочным с основным металлом)
4.2. Испытание сварных образцов на статический изгиб
1. Оцените качество сварного образца визуально-измерительным контролем.
2. Рассчитайте расстояние между опорами L (должно быть не более, чем L = D + 3а. )
3. Наблюдайте за испытанием на изгиб. (Испытание считается законченным, когда угол изгиба α достигает значения, установленного в нормативно-технической документации на контролируемое изделие.)
После испытания осмотрите обе стороны испытанного образца.
Сделайте вывод о пластичности сварного соединения.
5. Отчет по лабораторной работе:
Должен содержать название, цель работы, оборудование и принадлежности, формулы и расчеты, таблицы с результатами:
Таблица 1. Результаты испытания сварных соединений на растяжение
Nобр
(марка стали) Lo,
мм Sо,
мм2 Р,(Fm)
кН Lк,
мм σВ(Rm)
МПа
% Место разрыва Вывод о прочности шва
Таблица 2. Результаты испытания сварных соединений на статический изгиб
Номер образца Вид испытаний Наличие
дефектов Угол загиба
град. Среднее значение угла загиба град.
с расположением шва наружу внутрь + + Требования 0ТТ-08.00-60.30.00-КТН-013-1-04 (п.3.2.4), 0ТТ-23.040.00-КТН-051-11. (п.5.3.4). макс. допустимая длина надрыва 3,0 мм
макс. допустимая глубина надрыва 12,5%
7. Контрольные вопросы
1. Какое оборудование применяется для статических испытаний?
2. Какие физические параметры измеряют до испытания образца на статическое растяжение?
3.Какие механические характеристики можно определить при испытании на растяжение ?
4. Для определения какой способности металла проводят испытания на статический изгиб?
5. Для каких сварных соединений проводят испытания?
6. Снимается ли выпуклость сварного шва на образцах для испытаний?
8. Литература
1. ГОСТ 6996-66. Методы определения механических свойств
2. В Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
3. В.С. Золотаревский «Механические свойства металлов» М. Металлургия, 1983г.
4. ГОСТ 14019-80 «Металлы. Методы испытания на изгиб
Лабораторная работа №11
Испытание сварных соединений на сплющивание
Цель лабораторной работы: Определение механических свойств сварных соединений испытанием на сплющивание
Продолжительность: аудиторная работа – 1 час; домашняя работа – 1 час.
Рекомендации по подготовке к лабораторной работе.
1.Изучить методы испытания сварных швов и технологию подготовки образцов согласно ГОСТ 8695-75 «Метод испытания на сплющивание»
3. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
1.Теоретические сведения
1.1. Испытание труб на сплющивание
При испытании на сплющивание предусматриваются следующие обозначения:
начальный наружный диаметр образца круглой формы, мм – Dн
толщина стенки образца, мм –a
расстояние между параллельными плоскостями в конце испытания , мм – Н;
внутренний диаметр образца, мм -Dвн
1.2 Метод отбора образцов
Для испытания на сплющивание применяют образцы в виде отрезка трубы длиной 20-50 мм. Испытание может проводится непосредственно на трубе с предварительным ее надрезом перпендикулярно к продольной оси на глубину не менее 0,8 Dн
2. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование – Универсальная сервогидравлическая испытательная машина POVERTESTU-600 (IBERTEST, Испания).
Инструменты – штангенциркуль, металлическая линейка, сварные образцы труб
3.Техника безопасности
Во время работы испытательное пространство представляет постоянную опасность!
1. Установка образца, зажатие, разжатие образцов и компонентов, а также пристегивание других принадлежностей может зажать или прищемить части тела, что может вызвать серьезные травмы конечностей, особенно рук, кистей и пальцев.
2. Во время испытаний не трогайте образцы без необходимости. Всегда сохраняйте достаточную, безопасную дистанцию!
3. Оператор должен убедиться, что никто не находится в опасной зоне во время и после операции, обозначенной вертикальными барьерами и знаками. Оператор несет ответственность за третье лицо!
4. Строго запрещается менять вкладки при включенной машине, возможно получение травм.
4. Порядок проведения работы
4.1. Студенты измеряют образцы для испытаний, оценивают качество сварного шва визуальным и измерительным контролем, наблюдают за испытанием на сплющивание, определяют наличие дефектов после окончания испытания.
4.2. Испытуемый образец помещается между двумя гладкими жесткими и параллельными плоскостями и плавно сплющивают его, сближая сжимающие плоскости до заданного расстояния (Н)
4.3. Ширина сжимающих плоскостей всегда должна быть больше, чем ширина образца после сплющивания.
4.4. Сварной шов при испытаниях располагается примерно под углом 90о к оси приложения нагрузки
4.5. Скорость сплющивания образца должна быть не более 25 мм/мин.
4.6. Признаком того, что образец выдержал испытание служит отсутствие после сближения сжимаемых поверхностей до величины (Н) на внешней и внутренней поверхностях трещин или надрывов с металличесим блеском, определяемых визуально.
4.7. Оценка результатов испытания должна проводиться в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на контролируемое изделие.
5. Отчет по лабораторной работе:
Должен содержать название, цель работы, оборудование и принадлежности, таблицу с результатами, заключение по результатом испытания.
Номер образца
Марка материала Диаметр трубы
Dн, мм Толщина стенки,
мм Вид испытаний
с расположением шва Расстояние между плоскостями
Н, мм Наличие
дефектов Вывод о качестве
продольное поперечное + 6. Контрольные вопросы
1. Какие существуют виды разрушающего контроля сварных швов?
2. Для каких целей производятся механические испытания сварных соединений?
3. Какое оборудование применяется для статических испытаний?
4. Для определения какой способности металла проводят испытания на сплющивание?
5. Какова методика испытания сварных труб на сплющивание?
6. Снимается ли выпуклость сварного шва на образцах для испытаний?
Лабораторная работа № 12
Испытание сварных соединений на ударную вязкость
Цель лабораторной работы: Определение ударной вязкости сварных соединений с помощью испытания на ударный изгиб.
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час; домашняя работа – 2 час.
Рекомендации по подготовке к лабораторной работе.
1.Изучить методы испытания сварных швов и технологию подготовки образцов согласно ГОСТ 6996-66 «Методы определения механических свойств.»
2. ГОСТ 9454-78 «Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах.»
3. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
1.Теоретические сведения
Определение ударной вязкости особенно важно для металлов, которые работают при низких температурах и выявляют склонность к хладноломкости, то есть к снижению ударной вязкости при понижении температуры эксплуатации. Ударная вязкость сварного шва обычно ниже чем основного металла и определяется для различных точек зоны термического влияния; для некоторых зон с переохлажденной или крупнозернистой структурой она может иметь весьма низкие значения. При испытании на ударный изгиб определяют ударную вязкость или работу удара, или процентное соотношение хрупкой и вязкой составляющих поверхности излома для металла шва, наплавленного металла, зоны сплавления и различных участков околошовной зоны при толщине основного металла 2 мм и более.
2. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование – маятниковый копер РН300 фирмы Walter+BaiAG, Швейцария, протяжной станок, для нанесения надрезов (концентраторов), охлаждающая камера, термометр.
Инструменты – штангенциркуль, металлическая линейка, стандартные образцы из стали 09Г2С, Ст3, лупа.
3.Техника безопасности
Во время работы испытательное пространство представляет постоянную опасность!
427291559137551. Рабочие места и проходы между оборудованием не должны быть загромождены. Используемые насадки, оснастка, запасные детали должны храниться в шкафах, испытуемые образцы должны быть разложены в удобном, для работающего порядке на столах и стеллажах.
2. Работы должны выполняться в строгом соответствии с руководством по эксплуатации на применяемый вид оборудования и НТД на метод испытаний. Рис.1
3. Необходимо принимать специальные меры предосторожности для защиты студентов от возможных травм, вызванных падающим маятником, разлетающимися частями разрушенных образцов, а также составами для нагревания и охлаждения образцов.
4. Охлаждение образцов при испытаниях на ударный изгиб при минусовых температурах необходимо производить в охлаждающей камере,
вынимать образцы с помощью дистанционного инструмента (щипцов) в рукавицах и защитных очках.
4. Порядок проведения работы
4.1. Образец должен свободно, лежать на опорах копра (см. рис 1). Установка образца должна производиться с помощью шаблона, обеспечивающего симметричное
расположение концентратора относительно опор с погрешностью не более ±0,5 мм.
При использовании торцовых ограничителей последние не должны мешать образцам свободно деформироваться.
Испытание должно проводиться при ударе маятника со стороны, противоположной концентратору, в плоскости его симметрии.
Образцы испытывают при 20о С ,0 о С, -20 оС, -40 оС.
5. Обработка результатов .
5.1. За результат испытания принимают работу удара или ударную вязкость для образцов с концентраторами видов U и V
5.4. Ударную вязкость (КС) Дж/см2 (кгс⋅м/см2) вычисляют по формуле
КС =КSгде К - работа удара, Дж (кгс⋅м);
So - начальная площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, см2,
6. Отчет по лабораторной работе:
Должен содержать название, цель работы, оборудование и принадлежности, формулы и расчеты, график зависимости ударной вязкости от температуры, таблицу с результатами:
Клеймо
(номер)
образца Температура
испытаний, С Геометрические размеры образца Работа разрушения
(KU.KV)
кГсм, Дж Ударная вязкость,
(KCU.KCV)
Дж/см2кГс м/см2
Примечание
Ширина, мм Высота, мм
(в месте нанесения надреза) Площадь поперечного сечения, см2 Примечание: при каждой температуре производятся испытания не менее двух образцов
После разрушения образца дать характеристику излома по внешнему виду с помощью лупы, учитывая следующие признаки:
- признаком вязкости металла является наличие излома с характерным волокнистым строением на большей части поверхности.
- признаком хрупкости металла является наличие излома кристального строения с ярко выраженным блеском.
7. Контрольные вопросы
1. Какое оборудование применяется для динамических испытаний?
2. Что такое ударная вязкость?
3. Какова размерность ударной вязкости и ее обозначение?
4. Каковы виды концентраторов (надрезов) на образцах?
5. С какой целью определяют ударную вязкость?
8. Литература
1. ГОСТ 6996-66. ГОСТ 6996-66.Методы определения механических свойств
2. В Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
3. В.С. Золотаревский «Механические свойства металлов» М. Металлургия, 1983г.
Лабораторная работа №13
Измерение твердости сварных соединений
Цель лабораторной работы: Определить твердость сварных соединений методами Роквелла, Бринелля, Виккерса.
Продолжительность: 2часа
Рекомендации студентам по подготовке к лабораторной работе.
Повторить методы определения твердости металлов и технологию подготовки образцов согласно ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007 «Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу», ГОСТ 9012-59 «Металлы. Измерение твердости по Бринеллю», ГОСТ 9013-59 «Металлы. Измерение твердости по Роквеллу»
Изучить РД 26-11-08-86 Соединения сварные. Механические испытания
Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда.
Теоретические сведения
Замер твердости сварных соединений производится в зоне основного металла, околошовной зоны, зоны термического влияния. А также в зонах пересечения кольцевых и продольных швов и в местах наиболее сильного коррозионного поражения металла. При невозможности осуществления замера твердости на готовом изделии замер твердости производится на контрольных сварных соединениях.
Поверхность сварных образцов очищают от шлака, окалины и других посторонних веществ . На ней не должно быть вмятин, следов от ударов, раковин. Места для измерения твердости должны иметь шероховатость поверхности не ниже RZ от 20 мкм до 10 мкм;
Замеру твердости должен подвергаться металл сварных соединений из хромомолибденовых сталей (12МХ, 12ХМ, 15ХМ, Х5М, 20Х2М,15Х5М), 20ХГСА, 30ХГСА и др. закаливающихся сталей.
3. Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование – Твердомер универсальный DuraVision 200/300, EMCO-TEST,Австрия;
Инструменты – штангенциркуль, металлическая линейка, шлифовальная шкурка, сварные образцы из сталей 20, 15Х5М, 12Х18Н10Т.
Твердомер универсальный DuraVision 200/300 для измерения твердости по Роквеллу, Виккерсу и Бринелю с ручным перемещение стола. Диапазон нагрузок 10-3000 кгс.
Техника безопасности:
Перед проведением испытания проверьте испытательные инструменты и конические наконечники на предмет надежности их крепления. Не касайтесь работающего твердомера.
В случае опасности незамедлительно приведите в действие кнопку аварийного останова для остановки твердомера.
Никогда не удерживайте обрабатываемые детали на месте руками.
Порядок проведения измерений
Подготовить сварные образцы для измерений. Зачистку мест для определения твердости выполнить с помощью шлифовальной шкурки.
Выбрать индентор, соответствующий методу испытания.
Поместить образец под объектив на испытательную наковальню.
Расположить образец надлежащим образом.
Прижать образец к испытательному узлу. Для осуществления этого повернуть маховик и затянуть его.
Выбрать пункт меню «Измерение»
Индентор поворачивается внутрь и выполняется измерение с использованием настроек, выбранных на экране «Метод»
После начала измерений на сенсорном экране отображается несколько сообщений.
Результата на экране отображается автоматически и оказывается доступным для дальнейшей обработки. Отпечаток автоматически подвергается оптическому анализу, отображается в верхней правой части экрана.
Все измеренные значения сохраняются в списке.
Отчет о работе должен содержать
Название и цель работы;
Схему измерения твердости;
Таблицу с результатами работы
Номер образца Метод испытания Вид наконечника Нагрузка, кгс Твердость Марка стали
Подробные выводы о результатах выполнения работы.
Контрольные вопросы
Какие существуют методы разрушающего контроля?
К какому виду испытаний относится определение твердости?
Каким методом испытываются мягкие сплавы, твердые сплавы?
Как влияет термообработка на твердость сталей?
Для каких сталей производится измерение твердости?
Каковы особенности свариваемости хромомолибденовых сталей?
Литература
В Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007 «Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу.
ГОСТ 9012-59 «Металлы. Измерение твердости по Бринеллю»
ГОСТ 9013-59 «Металлы. Измерение твердости по Роквеллу»
РД 26-11-08-86 Соединения сварные. Механические испытания
Лабораторная работа № 14
Исследование макроструктуры сварного шва и зоны термического влияния
Цель лабораторной работы: Изготовить макрошлиф и оценить макроструктуру. Измерить геометрию сварного шва.
Продолжительность: 2 часа
Рекомендации студентам по подготовке к лабораторной работе
Перед изготовлением макрошлифов изучить методические указания по выполнению лабораторной работы, пройти инструктаж по охране труда по инструкциям 02-12;05-28.
Изучить общие положения по подготовке макрошлифов, технологию подготовки образцов согласно ГОСТ 10243-75 «Сталь. Метод испытаний и оценка макроструктуры».
Теоретические сведения
Макроисследования выявляют такие дефекты сварки, как непровары, трещины, поры, шлаковые включения, крупнозернистость основного и наплавленного металла, неоднородность структуры металла и другие.
Макроструктуру металла сварных соединений контролируют протравливанием специально подготовленных образцов в растворах кислот. Метод основан на различии в травимости бездефектного металла и участков с наличием дефектов;
Оценку макротемплетов проводят осмотром невооруженным глазом. Для уточнения классификации дефектов допускается применение двух-, четырехкратное увеличение.
Описание рабочего места, оборудования
Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование – станок отрезной Labotom-5 StruersA/S Дания; станок шлифовально-полировальный МоРао-160Е, LAIZHOUHUAYINNENINGINSTRUMENTCO., LTD, Китай
Инструменты – штангенциркуль, металлическая линейка, лупа, сварные образцы из Ст3 и 15Х5М, шлифовальная бумага № 0-6, паста для полирования, раствор для травления
Техника безопасности
Перед началом работы ознакомится с заданием, изучить работу оборудования, требования ТБ для данной работы по инструкциям 02-12;05-28.
При работе на шлифовально-полировальном станке не дотрагивайтесь до вращающихся частей станка во время работы. При шлифовании или полировании вручную соблюдайте осторожность. Не пытайтесь вынуть образец из поддона при вращающемся диске.
Для травления темплетов следует применять сосуды, изготовленные из материалов, не вступающих в реакцию с применяемыми травильными растворами.
Порядок проведения
Вырезать образец для контроля макроструктуры из заготовки перпендикулярно направлению сварного шва на отрезном станке.
Поверхность темплетов перед травлением необходимо подвергать холодной механической обработке на шлифовально-полировальном станке.
Перед травлением темплеты обезжирить. Образцы в травильной ванне не должны соприкасаться сдруг другом и стенками ванны. Количество раствора должно быть, в см3
100-на 10 см2 площади темплета. Раствор и образцы перед травлениям рекомендуется подогревать до 60-800С. Для всех марок стали, кроме коррозионностойких, жаропрочных и других сталей аустенитного класса и стали ферритного класса, состав реактива– 50%-ный водный раствор соляной кислоты, время травления 5-15 минут.
После травления образцы промывают в проточной воде и просушивают.
Геометрию сварного шва измеряют с помощью штангенциркуля. Определение вида и оценку степени развития дефектов макроструктуры производят сравнением натурального вида свежеприготовленных образцов с эталонами шкал стандарта.
Отчет о работе должен содержать
Название и цель работы;
Последовательность изготовления макрошлифов;
Результаты измерений должны быть выполнены в соответствии со схемой замеров и занесены в таблицу 1;
Подробные выводы о результатах выполненной работы
Номер
образца Геометрические параметры шва
Перекрытие
наружного и
внутреннего
швов (а), мм Смещение кромок, мм Смещение осей
наружного и
внутреннего швов (с), мм Ширина
усиления
швов
мм Высота
усиления
наружного
шва, мм Высота
усиления
внутреннего
шва, мм
Требования НД ≥ 2,0 ≤ 1,2 ≤ 4 ≤ 25 0,5-3,0 0,5-3,0
Таблица 1. Результаты испытаний
Контрольные вопросы
Что можно определить с помощью макрошлифов и микрошлифов сварных швов?
Какова технология изготовления макрошлифов и микрошлифов?
Литература
ГОСТ 10243-75 «Сталь. Метод испытаний и оценка макроструктуры».
Практическая работа № 1
Классификация видов и типов дефектов сварки
Цель работы: составить классификации дефектов сварных соединений по расположению, по форме, по размерам, по количеству.
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
1. Изучить тему «Классификация дефектов сварных соединений»
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с. 6- 26)
2.Теоретические сведения
К дефектам сварных соединений относятся различные отклонения от установленных норм и технических требований, которые уменьшают прочность и эксплуатационную надежность сварных соединений и могут привести к разрушению всей конструкции.
Наиболее часто встречающиеся дефекты можно разделить на следующие основные группы: дефекты формы и размеров сварных; швов; дефекты макро- и микроструктуры; деформации и коробление; сварных конструкций.
Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением, возникают из-за нарушения требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов, механической и термической обработке сварных швов и самой конструкции, к сварочным материалам.
Дефекты сварных соединений могут классифицироваться по различным признакам: форме, размеру, размещению в сварном шве, причинам образования, степени опасности и т. д. Наиболее известной является классификация дефектов, рекомендованная межгосударственным стандартом ГОСТ 30242-97 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначения и определения». Согласно этому стандарту дефекты сварных соединений подразделяются на шесть групп:
трещины;
полости, поры, свищи, усадочные раковины, кратеры;
твердые включения;
несплавления и непровары;
нарушения формы шва – подрезы, усадочные канавки, превышения выпуклости, превышения проплава, наплавы, смещения, натеки, прожоги и др.;
прочие дефекты.
Каждому типу дефекта соответствует цифровое обозначение, а также возможно буквенное обозначение, рекомендованное международным институтом сварки (МИС).
3 .Порядок выполнения
1. Изучить тему по учебнику Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с. 6- 26)
2. Составить классификации дефектов сварных конструкций по расположению, по форме, по размерам, по количеству. Классификации записать в виде таблицы или схемы.
3. Ответить на контрольные вопросы
4. Отчет о работе
1. Отчет должен содержать: название работы, цель, классификацию дефектов, ответы на контрольные вопросы.
5. Контрольные вопросы
Что называется дефектом сварного соединения?
Какова классификация дефектов сварных соединений на группы по ГОСТ 30242-97
Какова классификация трещин?
Какие существуют дефекты формы шва?
6.Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Дефекты сварных соединений http://www.osvarke.com/defekt.html
Практическая работа № 2
Причины дефектов и способы устранения
Цель работы: изучить причины возникновения дефектов при различных способах сварки и способы их устранения
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
1. Изучить тему «Типичные дефекты и причины их возникновения при различных способах сварки» по учебнику Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с. 27- 46)
2. Устранение сварочных дефектов. http://svarkainfo.ru/rus/lib/quolity/defectelimination/
2.Теоретические сведения
Все дефекты сварного шва подлежат обязательному устранению, а если это невозможно, сварное изделие бракуется. В конструкциях из стали допускается устранение дефектов плазменно-дуговой или воздушно-дуговой строжкой с последующей обработкой поверхности абразивами. Можно устранять наружные дефекты шлифовкой. Если производится заварка выборок в швах, подлежащих обязательной термической обработке (из легированных и хромистых сталей), то приступать к исправлению дефектов следует только после отпуска сварного соединения (при 450—650°С).
При удалении дефектных мест целесообразно соблюдать определенные условия. Длина удаляемого участка должна быть равна длине дефектного места плюс 10— 20 мм с каждой стороны, а ширина разделки выборки должна быть такой, чтобы ширина шва после заварки не превышала его двойной ширины до заварки. Форма и размеры подготовленных под заварку выборок должны обеспечивать возможность надежного провара в любом месте. Поверхность каждой выборки должна иметь плавные очертания без резких выступов, острых углублений и заусенцев. При заварке дефектного участка должно быть обеспечено перекрытие прилегающих участков основного металла. После заварки участок необходимо зачистить до полного удаления раковин и рыхлости в кратере, выполнить на нем плавные переходы к основному металлу.
Исправленные швы сварных соединений должны быть повторно проконтролированы в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству изделия. Если при этом вновь будут обнаружены дефекты, то производят их повторное исправление с соблюдением необходимых требований. Число исправлений одного и того же дефектного участка, как правило, не превышает трех раз.
3 .Порядок выполнения
1. Изучить тему по учебнику Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с. 27- 46)
2. Выбрать типичные дефекты для дуговых способов сварки (покрытым электродом, в защитном газе, под флюсом), контактной сварке, электронно-лучевой, лазерной, сваркой трением. Заполнить таблицу 1.
3. Ответить на контрольные вопросы
4. Отчет о работе
1. Отчет должен содержать: название работы, цель, таблицу 1., ответы на контрольные вопросы.
Таблица 1
№
п/п Способ сварки Типичные дефекты Причины возникновения Способы предотвращения и устранения
1 Ручная дуговая покрытым электродом 2 В защитных газах 3 Под флюсом 4 Контактная 5 Электронно-лучевая 6 Лазерная 7 Сварка трением 5. Контрольные вопросы
Какова технология устранения кратеров?
Каким образом устраняют поверхностные и внутренние трещины?
Какова технология исправления подрезов?
Сколько раз допускается исправление одного и того же участка шва?
6.Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Дефекты сварных соединений http://www.osvarke.com/defekt.html
Устранение сварочных дефектов. http://svarkainfo.ru/rus/lib/quolity/defectelimination/
Практическая работа №3
Классификация видов контроля.
Цель работы: составить классификацию видов и методов контроля качества сварных соединения в виде схемы
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества
Контроль качества сварки. http://svarkainfo.ru/rus/lib/quolity/
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.49-50)
2.Теоретические сведения
Методы контроля качества сварных соединений делят на два класса: методы разрушающего контроля (РК) и методы неразрушающего контроля (НРК). К разрушающим относятся: Металлографические исследования для определения структуры сварных швов и околошовной зоны; Физико-химические исследования с целью определения коррозионной стойкости; Механические испытания с целью определения конкретных прочностных характеристик.
Разрушающие испытания проводят на образцах- свидетелях, на моделях, в отдельных случаях на самих изделиях. Они позволяют получить количественные характеристики сварных соединений при механических испытаниях на растяжение, изгиб, сплющивание и т.п. По характеру нагрузки испытания могут быть статическими, динамическими, усталостными.
Неразрушающие испытания проводят обычно на самих изделиях. При этом качество сварных соединений, например, прочность или надежность, оценивают косвенно по физическим свойствам, имеющим связь с теми или иными дефектами в сварном шве или в зоне термического влияния. Неразрушающие методы контроля можно разделить на визуальный и измерительный контроль и физические методы контроля (дефектоскопия)
В зависимости от физических явлений, положенных в их основу, эти методы разделяют на 10 основных видов: 1) радиационный, 2) акустический, 3) магнитный, 4) капиллярный, 5) течеискание, 6) электромагнитный, 7) радиоволновой, 8) тепловой, 9) оптический, 10) электрический.
3 .Порядок выполнения
1. Составить схему на тему «Классификация видов и методов контроля» пользуясь ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества, учебником Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений.
2. Ответить на контрольные вопросы
4. Отчет о работе
1. Отчет должен содержать: название работы, цель, схему «Классификация видов и методов контроля», ответы на контрольные вопросы.
5. Контрольные вопросы
Каковы два основных класса контроля качества сварной продукции?
Какие методы контроля относятся к разрушающему контролю?
Какие методы контроля относятся к неразрушающему контролю?
От чего зависит выбор методов контроля?
На каких стадиях производства сварных конструкций осуществляется контроль качества?
6.Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Контроль качества сварки. http://svarkainfo.ru/rus/lib/quolity/ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества
Практическая работа № 4
Порядок выполнения визуального и измерительного контроля согласно
РД 03-606-03
Цель работы: изучить методику визуально-измерительного контроля согласно РД 03-606-03; ознакомиться с инструментами и принадлежностями для контроля.
Продолжительность: аудиторная работа – 2 час;
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
1. Перед испытаниями образцов изучить методические указания по выполнению практической работы, пройти инструктаж по охране труда.
2. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю
2.Теоретические сведения
РД 03-606-03 устанавливает порядок проведения визуального и измерительного контроля (ВИК) сварных соединений, наплавок и основного материала объектов, подконтрольных Ростехнадзору.
РД 03-606-03 обязателен для организаций, которые осуществляют деятельность по визуальному и измерительному контролю (ВИК) при строительстве, изготовлении, эксплуатации, монтаже, реконструкции, техническом диагностировании, ремонте, экспертизе промышленной безопасности технических устройств, зданий и сооружений на опасных производственных объектах.
В РД 03-606-03 приведены определения различных дефектов и их иллюстрации, методики использования средств неразрушающего контроля для измерения конкретных дефектов.
РД 03-606-03 устанавливает требования: - к контролю на конкретных стадиях (входной контроль, изготовление, подготовка к сборке и т.д.); - к квалификации персонала, проводящего ВИК; - к средствам НК (неразрушающего контроля); - непосредственно к выполнению ВИК (подготовке мест контроля, подготовке к контролю, порядку ВИК на разных стадиях контроля и т.д.); - к методам и средствам контроля для измерения конкретных параметров; - к оценке результатов контроля; - к процедурам продления, расширения и прекращения действия аттестации; - к регистрации результатов контроля; - к требованиям безопасности.
3.Описание рабочего места и оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Инструменты – комплект ВИК, Инструкция по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03
4.Техника безопасности
Ознакомится с инструкцией № 01-10 по охране труда при проведении занятий в учебных кабинетах, учебно-производственных мастерских, лабораториях.
5.Порядок выполнения
1. Изучить комплектацию набора для визуально-измерительного контроля.
2. Определить назначение измерительных инструментов для контроля качества сварных соединений и металла (штангенциркуля, универсального шаблона сварщика УШС-3, набора щупов, набора радиусов, угольников и др. инструментов).
3. Изучить возможности УШС-3 по паспорту завода-изготовителя, произвести несколько измерений для тренировки
Изучить содержание инструкции по визуальному и измерительному контролю.
Ответить на вопросы по методике ВИК. Подготовиться к беседе по методике ВИК
Изучить содержание технологической карты по ВИК
6. Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, оборудование и материалы, ответы на контрольные вопросы.
7. Контрольные вопросы
Каковы требования устанавливает РД 03-606-03 на стадии входного контроля?
Каковы требования устанавливает РД 03-606-03 при подготовке к контролю?
На каких стадиях производства сварных конструкций применяется ВИК?
Какие требования к персоналу, производящему ВИК?
Какой порядок выполнения ВИК готовых сварных изделий?
Какие инструменты применяются для измерительного контроля?
8.Литература
1.Инструкция по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03
Практическая работа № 5
Устройство и технические характеристики рентгеновских и гамма – аппаратов
Цель практической работы: познакомиться с устройством, техническими характеристиками и марками рентгеновских и гамма-аппаратов.
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.84-89)
Рентгеновские аппараты http://www.ncontrol.ru/catalog/Rentgenovskij-kontrol/Rentgenovskie-apparatyРентгеновские аппараты http://galas-ndt.ru/index.php?id=122Способы контроля сварных швов http://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/dugovaa_svarka/svarnie_soedinenia_i_shvi/sposobi_kontrola_svov2.Теоретические сведения
При радиационном контроле качества сварных соединений применяют источники излучения следующих трех основных типов: рентгеновские аппараты, гамма- дефектоскопы, заряженные радиоизотопными источниками излучения, а также ускорители электронов (бетатроны, линейные ускорители и микротроны). Выпускаемые отечественной промышленностью источники фотонного излучения для неразрушающего контроля охватывают диапазон энергий примерно 10 кэВ — 35 МэВ.
Рентгеновские аппараты
Рентгеновские аппараты — наиболее распространенные источники фотонов в диапазоне энергий от единиц до сотен килоэлектронвольт. Рентгеновское излучение в рентгеновском аппарате образуется в вакуумном приборе, называемом рентгеновской трубкой. В рентгеновской трубке помещается подогревной катод, нить накала которого служит источником термоэлектронов, и массивный анод. При приложении к катоду и аноду разности потенциалов электроны, эмиттируемые катодом, ускоряются и бомбардируют анод. При торможении электронов в материале анода образуется тормозное и характеристическое рентгеновское излучение, которым просвечивают контролируемые объекты. Участок поверхности мишени, на котором преимущественно тормозится пучок электронов, называется действительным фокусным пятном рентгеновской трубки. Проекция фокусного пятна в направлении оси рабочего пучка на плоскость, перпендикулярную этой оси, называется эффективным фокусным пятном рентгеновской трубки. Для питания рентгеновской трубки в рентгеновском аппарате служит высоковольтный генератор, обеспечивающий накал катода и высокое напряжение.
Управление током и напряжением на рентгеновской трубке и контроль за работой аппарата осуществляют с пульта управления. С целью защиты обслуживающего персонала от неиспользуемого рентгеновского излучения и высокого напряжения рентгеновские трубки помещают в специальные, как правило, освинцованные защитные кожухи.
Гамма-дефектоскопы
Значительный объем контроля сварных и паяных соединений осуществляется с помощью гамма-дефектоскопов Гамма-дефектоскопы заряжают радиоизотопными источниками. Основные, важные для дефектоскопии характеристики радиоизотопных источников — энергетический спектр излучения, выход излучения, период полураспада и геометрические размеры источников.
В настоящее время для гамма- дефектоскопического контроля используют радиоизотопные источники на основе следующих изотопов в порядке возрастания энергии: 170Tm, 192Ir, 137Cs, 60Co. Этими радиоизотопными источниками заряжают гамма- дефектоскопы различного назначения.
Линейные ускорители и микротроны
В качестве источников высокоэнергетического фотонного излучения в радиационных методах неразрушающего контроля используют ускорители электронов, сообщающие им кинетическую энергию в диапазоне 1100 МэВ: линейные ускорители, микротроны и бетатроны.
3. Порядок выполнения
1. Зарисовать схему рентгеновской трубки, ампулы для источника гамма-излучения, подписать основные части.
2. Зарисовать принципиальные схемы рентгеновского аппарата-моноблока и аппарата кабельного типа.
3. Записать технические характеристики аппаратов для радиационного контроля различного типа
4. Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, рисунки и схемы, технические характеристики выбранных аппаратов для радиационного контроля в соответствии с заданием, ответы на контрольные вопросы.
5. Контрольные вопросы
Какое оборудование применяется для радиационного контроля сварных соединений?
В чем отличие рентгеновских аппаратов-моноблоков и аппаратов кабельного типа?
Какие достоинства и недостатки у импульсных рентгеновских аппаратов?
Запишите несколько современных марок рентгеновких аппаратов разного типа и гамма-дефектоскопов
6.Литература
1 Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.84-89)
Рентгеновские аппараты http://www.ncontrol.ru/catalog/Rentgenovskij-kontrol/Rentgenovskie-apparatyРентгеновские аппараты http://galas-ndt.ru/index.php?id=122Способы контроля сварных швов http://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/dugovaa_svarka/svarnie_soedinenia_i_shvi/sposobi_kontrola_svov Практическая работа № 6
Выбор аппарата для радиационной дефектоскопии
Цель практической работы: выбрать рентгеновские и гамма-дефектоскопы для контроля стыков трубопроводов заданных размеров.
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.84-89)
Рентгеновские аппараты http://www.ncontrol.ru/catalog/Rentgenovskij-kontrol/Rentgenovskie-apparatyРентгеновские аппараты http://galas-ndt.ru/index.php?id=1222.Теоретические сведения
Выбор источника излучения обусловливаетcя технической целесообразностью и экономическoй эффективностью. Основными факторами, опредeляющими выбор источника, являютcя: заданная чувствительность; толщина и плотность материала контролируемого издeлия; производительность контроля; конфигурaция контролируемой детали; доступность еe для контроля и дp. Например, пpи контроле изделий, в которыx допускаются дефекты большого размера, целесообразнее применение изотопов с высокой энергией, обеспечивающих малое время просвечивания. Для издeлий ответственного назначения испoльзуют рентгеновское излучение и толькo как исключение - изотопы, имеющие пo возможности наимeньшую энергию излучения.
3. Порядок выполнения
1. Выбрать рентгеновские дефектоскопы и гамма-дефектоскоп для радиационного контроля стыка трубы заданного диаметра, толщины стенки и условий контроля. Объяснить выбор дефектоскопов.
3. Записать технические характеристики выбранных аппаратов для радиационного контроля различного типа.
4. Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, обоснование выбора оборудования длярадиационного контроля, технические характеристики выбранных аппаратов для радиационного контроля в соответствии с заданием, ответы на контрольные вопросы.
5. Контрольные вопросы
По каким параметрам осуществляется выбор аппарата для радиационного контроля?
В чем достоинства рентгеновских аппаратов по сравнению с гамма-дефектоскопами?
Что такое «панорамный способ» просвечивания? Чему равно фокусное расстояние
при панорамном просвечивании?
Как изменяется во времени мощность экспозиционной дозы?
6.Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Волченко В.Н. Контроль качества сварных конструкций: учебник для техникумов по специальности «Контроль качества сварных конструкций».- Машиностроение, 1986.-152с.
Практическая работа № 7
Определение схемы просвечивания различных сварных соединений
Цель практической работы: определить схемы просвечивания различных сварных соединений и изучить технологическую последовательность радиографического контроля
Продолжительность: 2 часа
Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы:
Изучить схемы просвечивания при радиографическом контроле сварных соединений.
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.74-77)
2.Теоретические сведения
При контроле швов нахлесточных, тавровых и угловых соединений центральный луч напрaвляют, как правило, пoд углом 45° к плоскoсти листа. Трубы большого диаметра (бoлee 200мм) просвечивают чepeз одну стенку, a источник излучения устанaвливaют снаpужи или внутри издeлия c направлeнием оси рабочего пучка перпендикулярнo к шву
Пpи просвечивании через две стенки сварныx соединений труб малого диаметра, чтoбы избежать наложения изображения участкa шва, обращенногo к источнику излучения, нa изображение участка шва, обращенногo к пленке, источник сдвигают oт плоскости сварного соединения на угол дo 20... 25°.
Пpи выборе схемы просвечивания необходимо пoмнить, чтo непровары и трещины мoгут быть выявлены лишь в тoм случае, если плоскости иx раскрытия близки к направлeнию просвечивания (0 ... 10°), а иx раскрытие ≥0,05 мм.
Для контроля кольцевых сварных соединений труб чaсто применяют панорамную схему просвечивания, пpи котoрoй источник c панорамным излучением устанавливaют внутри трубы нa оси и соединение просвечивают зa одну экспозицию.
Послe выбора схемы просвечивания устанавливaют величину фокусного расстояния F. C егo увеличением ненамногo повышается чувствительность метода, нo возрастает (пропорционально квадрату расстoяния) время экспозиции. Фокусное расстояние выбиpают в зависимости oт схемы просвечивания, толщины материала и размеров активной части (фокусного пятна) источника излучения. Обычнo фокусное расстояние выбирают в диапазонe 300...750 миллимeтров.
Схемы контроля стыковых, нахлесточных, угловых и тавровых соединений Схемы контроля кольцевых швов
3. Порядок выполнения
1. Выбрать и зарисовать схемы просвечивания для заданных сварных соединений
2. Выбрать источник излучения
3. Определить фокусное расстояние
4. Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, схемы просвечивания, марку дефектоскопа, фокусное расстояние, ответы на контрольные вопросы
5. Контрольные вопросы
Записать технологическую последовательность радиографического контроля.
Как осуществляется выбор схемы и режимов просвечивания?
На что влияет фокусное расстояние?
Как осуществляется выбор рентгеновской пленки?
6.Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Волченко В.Н. Контроль качества сварных конструкций: учебник для техникумов по специальности «Контроль качества сварных конструкций».- Машиностроение, 1986.-152с.
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
Практическая работа №8
Выбор параметров и методов рентгеновского контроля.
Оценка качества по снимкам.
Цель практической работы: выбрать параметры рентгеновского контроля и определить время просвечивания. Оценить качество сварных швов по снимкам.
Продолжительность: 2 часа
1. Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы:
Изучить схемы просвечивания при радиографическом контроле сварных соединений.
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.74-84)
2.Теоретические сведения
Определение экспозиции при радиографическом контролеВремя просвечивания материала t определяется по формуле
где t0 - время просвечивания, найденное по номограмме экспозиции для пленки PT-1 с металлическими усиливающими экранами;
- переходной коэффициент.
При использовании в качестве источников излучения рентгеновских аппаратов экспозиция определяется по номограммам.
Значения переходных коэффициентов К для различных типов радиографических пленок и способов зарядки кассет приведены в таблице.
Схема зарядки кассет Переходной коэффициент К для типов
пленок пластин
PT-1 РТ-2 PT-3 РТ-4 PT-5 ПЭР2-ЗП
С металлическими усиливающими экранами 1 2 1,8 5 15 -
Без усиливающих экранов 2 4 3,5 10 30 0,5
С флуоресцирующими усиливающими экранами 1,5 0,29 1,2 2,9 14 -
Примечание. При определении переходных коэффициентов К использованы данные по чувствительности радиографических пленок при напряжении на рентгеновской трубке 80 кВ и оптической плотности, равной 1,5. Значения этих коэффициентов меняются в зависимости от качества применяемой радиографической пленки, времени ее хранения, состава проявителя, режимов просвечивания, энергии излучения и т.д.
Если просвечивание материалов производится с фокусными расстояниями, отличными от фокусных расстояний, приведенных на номограммах, то время просвечивания определяется по формуле:
где - время просвечивания при выбранном фокусном расстоянии, см;
- время просвечивания при фокусном расстоянии, см.
При просвечивании материала под углом к его поверхности экспозицию следует определять по толщине , рассчитанной по формуле:
где S - толщина контролируемого материала;
φ - угол между центральным лучом и перпендикуляром к поверхности материала.
Номограммы для определения экспозиции просвечивания сплавов на основе железа рентгеновским излучением на пленку РТ-1 с оловянисто-свинцовыми фольгами толщиной 0,05 мм (F=75 см, Dопт=1,3÷1,5)
Напряжение на рентгеновской трубке , квч
Номограмма для определения экспозиции просвечивания сплавов на основе железа аппаратом РУП-150/300-10 с трубкой 2,5 БПМ4-250 на пленки типа РТ-5 при F=75 см и Dопт=1,3÷1,5
Зависимость экспозиции от толщины просвечиваемой стали при просвечивании на пленку РТ-1с металлическими экранами аппаратами серии "МИРА" (1 - МИРА-1Д; 2 - МИРА-2Д; 3 - МИРА-3Д)
3. Порядок выполнения
Выбрать и зарисовать схемы просвечивания для заданных сварных соединений
Определить толщину просвечивания с учетом усилением шва.
Выбрать источник излучения
Определить фокусное расстояние
Выбрать рентгеновский аппарат. Записать его технические характеристики
Выбрать рентгеновскую пленку с экранами
Определить время просвечивания по номограмме
При необходимости пересчитываем время просвечивания
Оценить качество сварных швов по снимкам. Записать дефекты с помощью условных обозначений по ГОСТ 7512-82 . (или с.82 учебник Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений)
Отчет о работе
Отчет должен содержать: название работы, цель, выбранные параметры рентгеновского контроля, время просвечивания, результаты оценки качества шва на рентгеновской пленки, ответы на контрольные вопросы.
5. Контрольные вопросы
Какова сущность радиографического метода контроля сварных швов?
С какой целью применяются эталоны чувствительности? Виды эталонов чувствительности.
Как происходит зарядка и фотообработка R-пленок?
Какова технология расшифровки R-снимков?
6.Литература
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО- М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Волченко В.Н. Контроль качества сварных конструкций: учебник для техникумов по специальности «Контроль качества сварных конструкций».- Машиностроение, 1986.-152с.
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
Практическая работа № 9
Изучение устройства и работы ультразвукового дефектоскопа УД2-140
Цель практической работы: познакомиться с устройством, техническими характеристиками и работой ультразвукового дефектоскопа УД2-140
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
1. Перед началом работы ознакомится с ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
2. Заводская инструкция ультразвукового дефектоскопа УД 2-140
2.Теоретические сведения
УД2-140 является дефектоскопом общего назначения и предназначен для:
Обнаружения дефектов;
Измерения координат дефектов;
Измерения амплитуд сигналов от дефектов;
Измерения скорости распространения продольных и поперечных УЗК в различных материалах;
Накопления и сохранения результатов контроля с целью последующей их перезаписи в компьютер.
Диапазон толщин контролируемого материала (по стали) от 1 до 3000 мм.
Дефектоскоп реализует эхо-метод, теневой и зеркально-теневой методы контроля.
Методы УЗК.
Методы отражения: Эхо-импульсный. Основан на регистрации эхо-сигнала, отраженного от дефекта, имеет наибольшую чувствительность к выявлению внутренних дефектов, высокую точность к выявлению координат дефектов. К недостаткам метода следует отнести низкую помехоустойчивость к наружным отражателям, резкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта. Этим методом контролируют более 95% всех сварных соединений толщиной 4 мм и более. Эхо-зеркальный. Наиболее достоверен при обнаружении плоскостных вертикально ориентированных дефектов. Одно из преимуществ метода- возможность оценки формы дефектов размером 3 мм и более. Метод нашел широкое применение при контроле толстостенных изделий.
Методы прохождения: Теневой. Можно применять только при двустороннем доступе к изделию, контролировать сварные швы ограниченного сечения небольшой толщины. Этим методом уверенно обнаруживаются наклонные дефекты. Не дающие прямого отражения при эхо-методе. Зеркально-теневой. Признаком обнаружения дефекта служит ослабление амплитуды сигнала. Отраженного от противоположной поверхности изделия. Преимущество метода-более уверенное обнаружение дефектов.расположенных в корне шва.
Оценка результатов контроля. Основные измеряемые характеристики выявленного дефекта:
координаты дефекта;
условные размеры дефекта;
условное расстояние между дефектами;
количество дефектов на определенной длине;
эквивалентная площадь дефекта Sэ или амплитуда UА эхо-сигнала от дефекта с учетом измеренного расстояния до него.
3.Описание рабочего места, оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование–ультразвуковой дефектоскоп УД 2-140, набор образцов с искусственными дефектами (СОПы)Набор сварных образцов, шлифовальная бумага, контактная жидкость, кисточка.
4.Техника безопасности
При применении дефектоскопического оборудования необходимо соблюдать требования инструкций по его эксплуатации.
1.В работе разрешается применять только исправное дефектоскопическое оборудование, полностью укомплектованное защитными устройствами в соответствии с паспортом завода-изготовителя, паспортом завода-изготовителя.
2.Подключение дефектоскопического оборудования к источнику питания следует производить при помощи штепсельных соединений.
5.Порядок выполнения
1. Изучить методические рекомендации к выполнению данной практической работе.
2.Просмотреть учебный фильм о правилах работы и эксплуатации дефектоскопа УД2-140:
ознакомится с назначением кнопок управления прибора;
осуществить пробное включение прибора.
6.Отчет о работе
Название и цель работы;
Ответы на контрольные вопросы
7.Контрольные вопросы
Перечислите особенности распространения ультразвуковых волн в твердых телах.
Назовите основные элементы конструкции ультразвукового дефектоскопа.
Как производиться оценка дефекта по измеряемым характеристикам?
Чем отличаются методы УЗД (эхо-импульсный, теневой, зеркально-теневой) ?
8.Литература
1.ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
2. Заводская инструкция ультразвукового дефектоскопа УД 2-140
Практическая работа №10
Изучение устройства и технических характеристик ультразвукового толщиномера
Цель практической работы: Познакомиться с устройством и работой толщиномера ультразвукового. Измерить толщину изделий.
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
Перед началом работы ознакомится с:
1. ГОСТ 28702-90. Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования.
2. Заводская инструкция ультразвукового толщиномера А 1209.
3. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
2.Теоретические сведения
Ультразвуковой толщиномер А1209 предназначен для измерений толщины стенок труб (включая изгибы), котлов, баллонов, сосудов, работающих под давлением, обшивок и других изделий из черных и цветных металлов, с гладкими или грубыми и корродированными поверхностями, а так же изделий из пластмасс и других материалов с высоким затуханием ультразвука при одностороннем доступе к поверхности этих изделий.
Предварительная подготовка поверхности и использование контактной смазки, которой могут служить различные масла, вода, гель, глицерин, специальные контактные жидкости и гели для ультразвукового контроля обязательна.
Диапазон измерений толщины (по стали) от 0,7-300,0 мм
Принцип действия эхо-импульсного толщиномера А 1209 состоит в измерении времени двойного прохода уз колебаний через изделие от одной поверхности до другой, которое пересчитывается в значение толщины изделия.
Для излучения УЗ импульсов в изделие и приема их отражений используется УЗ преобразователь, который устанавливается на поверхность изделия в том месте, где необходимо измерить толщину. Толщина изделия определяется непосредственно под местом установки преобразователя.
Подготовка прибора к использованию. Поверхность изделия необходимо очистить. Подключить нужный преобразователь, соблюдая маркировку. Перед началом эксплуатации прибора и при смене преобразователя необходимо провести процедуру настройки и адаптации прибора к индивидуальным параметрам используемого ПЕП.
Проверка работоспособности прибора. Пользуются встроенным в прибор юстировочным образцом. Его толщина составляет 5 мм, а скорость уз волн – 5750 м/с.
Следует установить в приборе скорость 5750 м/с, смазать образец контактной жидкостью и установит УЗ преобразователь на образец. При нормальной работоспособности результат измерения толщины будет равен 5 мм с учетом погрешности измерений.
3.Описание рабочего места, оборудования
Место проведения работы – Лаборатория испытания материалов и контроля качества сварных соединений.
Оборудование–ультразвуковой толщиномер А1209, преобразователь, контактная жидкость, образцы для измерений
4.Техника безопасности
При применении дефектоскопического оборудования необходимо соблюдать требования инструкций по его эксплуатации.
1.В работе разрешается применять только исправное дефектоскопическое оборудование, полностью укомплектованное защитными устройствами в соответствии с паспортом завода-изготовителя, паспортом завода-изготовителя.
2.Подключение дефектоскопического оборудования к источнику питания следует производить при помощи штепсельных соединений.
5. Порядок выполнения
Изучить методические рекомендации к выполнению данной практической работе.
Изучить с преподавателем режимы настроек.
Выбрать необходимый преобразователь.
Провести измерение образца:
перед измерением толщины выбрать преобразователь из базы, провести адаптацию прибора и подобрать материал. От точности настройки скорости зависит точность результата. Для проведения измерения можно воспользоваться справочной таблицей скоростей УЗ волн в различных материалах. Следует помнить, что чем больше толщина образца и чем лучше качество его поверхности, тем с большей точностью можно настроить прибор на скорость УЗ в нем.
измерение плоских изделий требуют лишь аккуратного прижима УЗ преобразователя к поверхности и выдержки в течение 1-2 секунд.
при толщине плоских изделий более 20 мм рекомендуется обеспечивать прижим преобразователя к поверхности.
при измерении толщины стенок труб желательно выбрать густую смазку (вазелин или литол).
во всех случаях после появления на индикаторе показаний следует подождать 1-2 секунды для оценки их стабильности. После чего, не отрывая преобразователь от поверхности, считать результат измерения с экрана.
6.Отчет о работе
Название и цель работы;
Заполнить таблицу проведенных измерений.
№ образца Материал Скорость, м/с Толщина, мм
Ответить на контрольные вопросы.
7.Контрольные вопросы
Каков принцип действия ультразвукового толщиномера?
Назовите основные элементы конструкции ультразвукового толщиномера.
Как производиться проверка работоспособности толщиномера?
Какие контактные жидкости применяют при контроле?
8.Литература
ГОСТ 28702-90. Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования.
Заводская инструкция ультразвукового толщиномера А 1209.
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Практическая работа №11
Схемы способов намагничивания
Цель практической работы: изучить схемы различных способов намагничивания для магнитопорошкового метода контроля ферромагнитных материалов
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
Перед началом работы ознакомится с:
1. ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Источник:http://www.znaytovar.ru/gost/2/GOST_2110587_Kontrol_nerazrush.html2. Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с. 111-124)
2.Теоретические сведения
Чувствительность магнитопорошкового метода определяется магнитными характеристиками материала объекта контроля, его формой, размерами и шероховатостью поверхности, напряженностью намагничивающего поля, местоположением и ориентацией дефектов, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свойствами дефектоскопического материала, способом его нанесения на объект контроля, а также способом и условиями регистрации индикаторного рисунка выявляемых дефектов. При магнитопорошковом контроле применяют намагничивание: циркулярное; продольное (полюсное); комбинированное; во вращающемся магнитном поле.
Виды, способы и схемы намагничивания приведены в табл. 1.
Вид и способ намагничивания выбирают в зависимости от размеров и формы объекта, материала и толщины покрытия, а также от характера и ориентации дефектов, подлежащих выявлению. При этом наилучшее условие выявления дефектов - перпендикулярное направление намагничивающего поля по отношению к направлению ожидаемых дефектов.
При необходимости выявления дефектов различной ориентации применяют намагничивание в двух или трех взаимно перпендикулярных направлениях, комбинированное намагничивание, а также намагничивание во вращающемся магнитном поле.
Таблица1
Вид намагничивания Способ намагничивания Схема намагничивания
Циркулярное Пропусканием тока по всему объекту
Пропусканием тока по части объекта
Пропусканием тока по проводнику, помещенному в сквозное отверстие в объекте
Путем индуцирования тока в объекте
Пропусканием тока по тороидальной обмотке
Продольное (полюсное) При помощи постоянного магнита
При помощи электромагнита
При помощи соленоида
Перемещением постоянного магнита по объекту
Комбинированное Пропусканием тока но объекту и при помощи электромагнита
Пропусканием тока по объекту и при помощи соленоида
Пропусканием по объекту двух токов во взаимно перпендикулярных направлениях
Индуцированием тока в объекте и пропусканием тока по проводнику, помещенному в сквозное отверстие в объекте
Во вращающемся магнитом поле При помощи соленоида вращающегося магнитного поля
Примечание. Обозначения: О - объект контроля; Ф - магнитный поток; I - электрический ток.
3.Порядок выполнения
1. Изучить методические рекомендации к выполнению данной практической работы.
2. Зарисовать схемы намагничивания.
3. Выбрать схемы намагничивания для заданных деталей.
4.Отчет о работе
Название и цель работы;
Обоснование выбора схем намагничивания заданных деталей;
Ответы на контрольные вопросы.
5.Контрольные вопросы
От чего зависит чувствительность магнитопорошкового контроля?
Какие схемы намагничивания применяют для выявления дефектов в разных направлениях?
Какие существуют разновидности магнитопорошкового контроля?
6.Литература
ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Источник:http://www.znaytovar.ru/gost/2/GOST_2110587_Kontrol_nerazrush.htmlОвчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.
Практическая работа №12
Характеристика методов течеискания
Цель практической работы: составить сравнительную характеристику методов течеискания
Продолжительность: 2 часа
1.Рекомендации по подготовке к практической работе с указанием литературы
Перед началом работы ознакомится с:
ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с. (с.136-147)
2.Теоретические сведения
Методы контроля течеисканием относятся к виду неразрушающего контроля качества изделий проникающими веществами наряду с капиллярным методом.
Течеискание является одним из распространенных и важных методов обнаружения сквозных дефектов в сосудах, замкнутых объемах, а также сварных швов. Так как для многих изделий понятие герметичности является основным эксплуатационным требованием, проверка оборудования на отсутствие течей – важный и ответственный процесс. Особо высокие требования предъявляются к изделиям, работающим в вакууме и под высоким давлением.
3.Порядок выполнения
1. Изучить методические рекомендации к выполнению данной практической работы.
2. Составить сравнительную характеристику методов течеискания в виде таб. 1., используя учебник «Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений» и ГОСТ 3242-79.
Таблица 1
Сравнительная характеристика методов течеискания
№
п/п Методы течеискания Пробное вещество Индикациятечи Максимальная чувствительность
4.Отчет о работе
Название и цель работы;
Таблица 1.
Ответы на контрольные вопросы.
5.Контрольные вопросы
Какие методы определения герметичности имеют большую чувствительность?
Какие разновидности вакуумного метода определения герметичности?
От чего зависит выбор метода течеискания?
6.Литература
ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества
Овчинников В.В.Контроль качества сварных соединений: учебник для СПО-М.:Изд.центр «Академия», 2009г.-208с.