Основные методы неразрушающего контроля при точечной и шовной сварке

Использование методов контроля параметров точечной и роликовой сварки, имеющих связь с размерами зоны расплавления, позволяет своевременно выявить и в той или иной степени предотвратить появление дефектных точек (швов). Однако даже самая совершенная технология и способы контроля процесса сварки не могут обеспечить получение полностью бездефектных соединений. Поэтому необходим хотя бы выборочный контроль готовых сварных соединений и узлов в изделиях ответственного назначения, как при их изготовлении, так и в процессе эксплуатации.

В решении этой задачи большая роль отводится неразрушающим физическим методам контроля.

Все дефекты точек (швов) разделяют на наружные и внутренние.

Наружные дефекты (вырыв точек, трещины, прожоги и др.) обнаруживаются внешним осмотром, который совмещается с выявлением отклонений в размерах постановки точек (шва). Внешний осмотр предшествует всем другим видам контроля, так как без выявления внешних дефектов нерационально применять рентгеновский, ультразвуковой, магнитный, и другие методы контроля без разрушения.

Для обнаружения мелких наружных трещин в зоне точек (швов) применяется цветной и люминесцентный методы контроля. Сущность этих методов заключается в использовании явления проникновения в трещины жидкостей, обладающих хорошей смачиваемостью и интенсивным точением при дневном освещении (цветной метод) или при освещении ее ультрафиолетовыми лучами (люминесцентный метод). Порядок проведения этих видов контроля следующий:

Чувствительность этих методов высока: можно выявить трещины размером 3 мкм по ширине и 30…40 мкм по глубине (применяют для любых металлов).

Внутренние дефекты точек и швов выявить значительно труднее. Трещины, раковины и выплески металла в зазор между листами могут быть обнаружены просвечиванием рентгеновскими лучами (см. рис.). Если в сварной точке имеются раковины, трещины и другие несплошности, то они вследствие их меньшей поглощающей способности по сравнению с соседними участками металла будут пропускать большее количество рентгеновских лучей и их довольно легко обнаружить по потемнению рентгеновской пленки на этих участках металла (рис. а). Выплеск металла обнаруживается по более светлым участкам вокруг точки, так как на пути рентгеновских лучей больше металла (рис. в).

Рис. Рентгенограммы сварных точек из сплава Д16Т толщиной 2+2 мм:

а — с внутренними трещинами;

б – с частичным непроваром;

в – с внутренним выплеском

Самым опасным и в то же время наиболее распространенным дефектом точечной и роликовой электросварки является непровар (полный или частичный) — отсутствие литого ядра или недостаточные его размеры (рис. б). Существующие методы контроля без разрушения соединений в общем случае не позволяют выявить размеры литого ядра, так как чувствительность их недостаточна для обнаружения области, подвергавшейся расплавлению.

При сварке деталей из плакированных алюминиевых сплавов или сплавов, имеющих слой покрытия, проблема контроля качества точек и швов (выявления непроваров) осложняется тем, что чувствительность методов дефектоскопии должна быть достаточна не только для обнаружения общих размеров расплавления, но и для определения толщины плакированных и других слоев. Если по каким-то причинам плакированные слои или окисные пленки с загрязнениями остались на поверхности заданного круга (диаметром ) в плоскости соединения деталей, то такие точки являются дефектными по непровару, даже при наличии зон расплавления в каждой из деталей. В связи с этим все методы контроля для выявления непровара и размеров литого ядра без разрушения точек (швов) нужно рассматривать с точки зрения чувствительности их к указанным пленкам или плакировке для выявления , и к толщине зоны расплавления для выявления величины проплавления .

При сварке деталей равной толщины методами дефектоскопии достаточно установить , так как при номинальном  обычно  больше 20% суммарной толщины, кроме случаев сварки изделий с малым радиусом кривизны и пластичных сплавов, например АМц. В роликовых швах кроме ширины литой зоны необходимо установить степень перекрытия точек для оценки герметичности швов.

Для контроля полного или частичного непровара в готовых сварных соединениях, выполненных точечной и роликовой электросваркой, предложен ряд методов.