Ультразвуковой контроль сварных швов сп

Когда слышишь про ультразвуковой контроль сварных швов сплавов, многие сразу думают о стандартных процедурах по ГОСТ. Но в реальности, особенно с литыми деталями для нефтехимии или портовых механизмов, всё сложнее — тут и разнородные металлы, и остаточные напряжения после отливки.

Особенности контроля в литых конструкциях

Например, в ультразвуковом контроле сварных швов сплавов типа хромоникелевых сталей для насосов — классические настройки дефектоскопа часто не работают. Помню случай на проверке отливки ротора для судового насоса: по паспорту материал Сг25Ni20, но из-за ликвации при кристаллизации сигнал шел с нестабильной амплитудой. Пришлось подбирать угол ввода преломленной волны практически вручную.

Кстати, у ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье в техкартах на литье для металлургического оборудования часто указаны параметры контроля, но они рассчитаны на идеальную структуру металла. В жизни же после литья под давлением в зонах near weld возникают участки с измененной зернистостью — и эхо от порыва может маскироваться под ложный сигнал от границы зерна.

В таких случаях мы иногда используем двойной зонд с раздельными излучателем и приемником, но это уже зависит от конфигурации шва. Для кольцевых стыков на трубах нефтехимических установок — работает, а для сложнопрофильных отливок типа ковшей лесозаготовительной техники — не всегда.

Проблемы с разнородными материалами

Соединение литой углеродистой стали с легированной — отдельная история. В ультразвуковом контроле сварных швов сплавов с разным акустическим сопротивлением всегда есть риск пропустить трещины в зоне сплавления. Особенно если наплавленный металл имеет иной коэффициент затухания.

На одном из объектов по ремонту портовых кранов была ситуация: контроль показал ?чисто?, но через месяц в зоне перехода от основного металла к наплавке пошла трещина. Разбирались — оказалось, дефектоскоп был откалиброван на однородный материал, а в реальности стык состоял из литой стали 35Л и электрода УОНИ-13/55.

Теперь всегда при ультразвуковом контроле сварных швов сплавов из разнородных сталей сначала делаю пробные прозвучивания на технологических образцах. Да, дольше, но надежнее.

Нюансы с жаропрочными сплавами

Для деталей печного оборудования или турбин — там свои сложности. После длительной эксплуатации при высоких температурах в металле происходят структурные изменения, которые влияют на скорость ультразвука. Стандартные преобразователи часто не ?видят? мелкие трещины усталости.

Особенно сложно с литыми сопловыми аппаратами — криволинейные поверхности плюс крупное зерно. Иногда приходится применять фокусирующие призмы, но и они не панацея. В прошлом году проверяли коллектор из жаропрочной стали 12Х1МФ — три разных специалиста дали три разных заключения по одному и тому же участку.

Кстати, в описании продукции ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье есть жаропрочные стали — так вот для них желательно проводить контроль не только после изготовления, но и после определенного количества циклов нагрева-охлаждения. Микротрещины часто проявляются позже.

Оборудование и методики

Многие до сих пор используют советские дефектоскопы типа УД2-70 для ультразвукового контроля сварных швов сплавов — и зря. Для современных литых сталей с изменяющейся структурой нужны цифровые приборы с возможностью А- и В-сканирования.

Особенно важно это для контроля толстостенных отливок дорожно-строительной техники — там классический эх-метод может не показать дефекты в средней части шва. Фазовый анализ иногда выручает, но требует особой подготовки оператора.

Из последнего: пробовали совмещать ультразвуковой контроль с вихретоковым для оценки поверхностных дефектов в корневых проходах многослойных швов. Результаты обнадеживающие, но метод еще требует доработки.

Ошибки и их последствия

Самая частая ошибка в ультразвуковом контроле сварных швов сплавов — неправильная подготовка поверхности. Для литых деталей с риской это критично: оставшаяся окалина или неровность в 0,1 мм уже дает погрешность.

Был инцидент с кронштейном стрелы лесозаготовительной машины — пропустили непровар потому, что оператор не удалил литниковую систему полностью. Дефект нашли только при рентгеноскопии, хорошо, что до отправки заказчику.

Еще момент: при контроле угловых швов на башмаках металлургического оборудования часто забывают учитывать кривизну сопрягаемых поверхностей. Преобразователь ставится под неоптимальным углом — и часть дефектной зоны просто не просвечивается.

Перспективы и наблюдения

Сейчас много говорят про автоматизацию ультразвукового контроля сварных швов сплавов, но для серийного литья это еще имеет смысл, а для штучных отливок сложной формы — сомнительно. Роботизированные сканеры не всегда могут адаптироваться к реальной геометрии литой детали.

Из практики ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье: их отливки для нефтехимии часто имеют уникальную конфигурацию, и тут пока выигрывает опытный оператор с ручным сканированием. Машина не может учесть все нюансы структуры металла после литья.

Возможно, в будущем появятся гибридные системы с ИИ, но пока что главное в нашем деле — понимание технологии изготовления самой отливки. Без этого даже самый дорогой дефектоскоп — просто железка.