Testați controlul vizual în timpul testului de lucru de sudare cu gaz pe subiect. Test: Testare nedistructivă a componentelor și părților unui sistem de diagnosticare tehnică Întrebări de examen privind testarea nedistructivă

Nedistructiv controlul este un control complet al calității obiectelor, după care acestea pot fi utilizate în scopul propus. Fiabilitatea controlului este asigurată de trei factori principali:

Organizarea procesului de control; mijloace tehnice; factor uman.

În același timp sisteme eficiente controale trebuie asigurate în fiecare etapă: fabricare – operare – reparare . Fiabilitatea ridicată și fiabilitatea controlului pot fi asigurate numai prin automatizarea acestuia, inclusiv prin prelucrarea informațiilor folosind tehnologia computerizată și emiterea unui document cu o concluzie despre calitatea obiectului. Astăzi, flota de detectoare de defecte este actualizată în mod activ.

Defecte poate fi diferit tip și determinați caracteristicile sale tehnologice, de exemplu:

Discontinuitate, eterogenitate structurală, abatere a dimensiunilor de la nominal etc.

Indiferent de tip, defectele sunt împărțite în trei fel , care determină caracteristicile sale operaționale: critic (inacceptabil, acut defectuos) - este imposibil, inacceptabil sau nesigur de utilizare a produsului; semnificativ – afectarea semnificativă a caracteristicilor operaționale ale obiectului, dar un defect acceptabil; nesemnificativ.

Ultrasunete. Tipuri de unde ultrasonice. Caracteristicile undelor ultrasonice

Ultrasunetele este procesul de propagare a vibrațiilor mecanice ale particulelor dintr-un mediu cu o frecvență de la 20 kHz la 1000 MHz, însoțit de transfer de energie și nu însoțit de transfer de materie. Particulele individuale ale substanței suferă vibrații cu o anumită amplitudine O(abatere maximă de la poziţia de echilibru) în jurul poziţiilor lor de echilibru. Timpul necesar pentru a finaliza un ciclu complet de oscilații se numește perioadă ( T). Mișcarea oscilatorie a particulelor individuale este transmisă și cauzează unde ultrasonice (acustice)., datorită prezenței legăturilor elastice între particulele învecinate. Elasticitate– proprietatea particulelor de mediu de a reveni la poziția inițială. Se numește undă în care particulele individuale vibrează în aceeași direcție în care se propagă longitudinal. Unda longitudinală se caracterizează prin faptul că mediul alternează între zone de compresie și rarefacție, presiune înaltă și joasă. Undele longitudinale se pot propaga în solide, lichide și gaze, adică în orice mediu. Doar undele longitudinale se pot propaga în lichide și gaze. Se numește undă în care particulele individuale oscilează într-o direcție perpendiculară pe direcția de propagare transversal sau forfecare. Undele transversale se pot propaga doar în medii solide. Principalele caracteristici ale ultrasunetelor sunt viteza de propagare (C), lungimea de undă ( ), intensitate (eu), frecventa (f) și tipul de undă. Frecvența este reciproca perioadei (T) și arată câte oscilații au loc pe unitatea de timp (secundă). Viteza undei ultrasonice depinde de proprietăți fizice mediul în care se propagă și este diferit pentru diferite tipuri de unde. Pentru metale, viteza unei unde ultrasonice longitudinale este aproximativ de două ori mai mare decât viteza unei unde ultrasonice transversale.

Intensitatea ultrasunetelor. Atenuarea ultrasunetelor.

Când se propagă, o undă ultrasonică transportă o anumită energie în direcția mișcării sale. Cantitatea de energie transferată de o undă pe unitatea de timp printr-o unitate de suprafață perpendiculară pe direcția de propagare a acesteia se numește intensitatea undei ( eu ) . Intensitatea undei eu este proporțională cu pătratul amplitudinii oscilațiilor particulelor ( eu O 2). În practică, se măsoară raportul amplitudinilor semnalelor electrice ale convertoarelor (vom nota cu literele U 1 Şi U 2 ), care la rândul lor sunt proporționale cu amplitudinile de vibrație ale particulelor O 1 și O 2. Unitatea de măsură în acest caz este decibelul. Pe măsură ce unda se propagă, chiar și într-o direcție strict definită, fără nicio divergență, intensitatea acesteia scade. Se numește o scădere a intensității undei atenuare cu ultrasunete. Unda se atenuează conform unei legi exponențiale. Atenuarea vibrațiilor ultrasonice este cauzată de două procese fizice: absorbţie Şiîmprăștiere . Prin urmare, coeficientul de atenuare se poate scrie:  =  absorbi. +  diss. La absorbţie energia mecanică a vibrațiilor particulelor se transformă în t eplovaya. Acest lucru se întâmplă din cauza frecării interne și a conductivității termice a mediului. Absorbția este cea mai pronunțată în lichide, gaze și pahare. Coeficientul de atenuare pentru un anumit material crește odată cu creșterea frecvenței ultrasunetelor și a temperaturii. Acest lucru se explică prin faptul că ponderea energiei convertită în căldură datorită forțelor interne de frecare este aceeași într-un ciclu de oscilații. Deoarece numărul de cicluri de oscilație pe unitatea de timp crește odată cu creșterea frecvenței testării cu ultrasunete, aceasta duce la o creștere a pierderilor pentru conversia energiei de testare cu ultrasunete în căldură. Imprăștirea cu ultrasunete poate fi cauzată de prezența diferitelor componente în boabele materialului (de exemplu, ferită, grafit), de orientări diferite ale granulelor cristaline, precum și de prezența porilor sau a incluziunilor străine. O creștere a împrăștierii ultrasunetelor are loc în îmbinările sudate, a căror structură este modificată prin încălzire. Acest lucru face dificilă controlul lor folosind metoda umbrei în oglindă.

Incidența normală a undelor ultrasonice la interfața dintre medii. Coeficienți de reflectare și transparență.

Când o undă ultrasonică incide în mod normal pe interfața dintre două medii, o parte din energia undei este reflectată de interfață, iar cealaltă parte trece prin aceasta. Distribuția energiei undelor reflectate și transmise depinde de caracteristicile mecanice ale materialelor adiacente: vitezele undelor Şidensități medii Intensitate undă reflectată  negativ determinat coeficient de reflexieR=  negativ /  pad , Unde  pad –intensitatea undei incidente. Coeficientul de reflexie depinde de caracteristicile suportului R=( 1 CU 1 – 2 CU 2 /  1 CU 1 +  2 CU 2 ) 2 . De asemenea, intensitatea undei transmise  Vă rog este, de asemenea, o fracțiune din intensitatea undei incidente și valoarea acestei fracțiuni poate fi determinată folosind coeficientul D – coeficient de transparență (pasaj) D =  Vă rog /  pad . În același timp R+ D=1 sau R+ D=100%. După cum se poate vedea din formulă, decât mai multa diferentaîntre impedanțele acustice ale mediilor, cu atât coeficientul de reflexie este mai mare Rși, respectiv, mai puțin coeficientul de transparență D. De exemplu, interfața oțel-aer are o diferență mare în rezistențele acustice specifice (  OȚEL = 45,  VOD = 0,00075) și, în consecință, coeficientul de reflexie R este practic egal cu 1 (100% din energia valurilor este reflectată), iar coeficientul de transparență va fi în consecință egal cu zero: D 0. Prin urmare, atunci când o undă ultrasonică din oțel sau alt material cade pe o limită cu aerul, unda nu va putea trece prin ea, ci va fi reflectată complet. Pentru ca vibrațiile ultrasonice să treacă de la traductorul piezoelectric la produsul controlat și înapoi, este necesar să se introducă un strat de lichid între ele, care să deplaseze aerul etc. limita aer-material dispare. Pe de altă parte, proprietatea undelor ultrasonice de a fi reflectate de la limitele mediilor cu caracteristici acustice diferite este utilizată pentru a detecta defecte precum discontinuitatea: pori, fisuri pline de gaz ( R= 1) sau zgură și alte incluziuni (0  R  1).

Incidența oblică a undelor ultrasonice la interfața dintre două medii, legea lui Snell. Unghiuri critice.

În cazul unei incidențe oblice, la interfața dintre două medii pot apărea trei fenomene cu viteze diferite ale undelor ultrasonice: reflexie, refractie si transformare valuri. Reflecţie este un fenomen în care o undă incidentă pe interfața dintre două medii își schimbă direcția de propagare în același mediu. Refracţie – aceasta este o schimbare a direcției de propagare a unei unde ultrasonice la trecerea prin interfața dintre două medii . Transformare numiți transformarea undelor de un tip în unde de alt tip care are loc la interfața dintre medii. Transformarea poate avea loc atât atunci când o undă este reflectată, cât și atunci când este refractată.

Din legea reflexiei și refracției rezultă că unghiul de reflexie al unei unde de același tip cu cea incidentă este întotdeauna egal cu unghiul de incidență al undei. La trecerea prin interfața dintre medii având aceleași viteze, unghiul de refracție va fi, de asemenea, egal cu unghiul de incidență. Pentru alte cazuri unghiuri refracția și reflectarea undelor vor fi întotdeauna aceleași Mai mult, Cum peste viteza propagarea acestor unde. Dacă unghiul de incidenţă  este în intervalul 0º ... 10º, apoi intensitatea undei transversale refractate ( C t 2) este nesemnificativă și astfel, în produsul controlat poate fi introdusă aproape doar o undă longitudinală. De exemplu, pentru a introduce o undă longitudinală într-un produs la un unghi  l 2 = Unghi de incidență de 18º  = 8º, iar în traductoarele directe separate-combinate unghiul de incidență  este 0º ... 4º Când unghiul de incidență crește  valorile tuturor celorlalte unghiuri cresc și ele. Unghiul de incidență la care unghiul de refracție sau reflexie al oricărei unde devine egal cu 90 se numește critic unghi. Deci pentru o oarecare valoare  =  KR1 unghiul de refracție al undei longitudinale  l 2 se apropie de 90 0 și începe să alunece de-a lungul interfeței. Se numește cel mai mic unghi de incidență al undei longitudinale la care unda longitudinală nu pătrunde în al doilea mediu primul unghi critic KR1. Viteza de propagare a acesteia și natura deplasării particulelor sunt similare cu caracteristicile unei unde longitudinale, dar această undă se atenuează rapid datorită divizării unei unde transversale de la un unghi de 34º. Setul de unde care se propagă în acest caz se numește cap val. Cu o creștere suplimentară a unghiului de incidență  vine un moment în care unghiul de refracție al undei transversale  t 2 se apropie de 90 0 și nu pătrunde în al doilea mediu, ci alunecă de-a lungul interfeței. Se numește cel mai mic unghi de incidență al unei unde longitudinale la care o undă transversală nu va pătrunde în al doilea mediu al doilea unghi critic KR2. Valorile primului și celui de-al doilea unghi critic pot fi calculate folosind expresiile corespunzătoare: păcat  KR1 = C l 1 / C l 2 , păcat  KR2 = C l 1 / C t 2 . Deci pentru interfața plexiglas-oțel  KR1 27º,  KP2 55º și se abate ușor de la aceste valori în funcție de calitatea oțelului și de temperatura ambiantă. Astfel, la unghiurile de incidență a undei longitudinale pe interfață la unghiuri  KR1     KR2 în volum solid va intra doar o undă transversală și la unghiuri de incidență    Undele corporale KR2 nu vor fi excitate în al doilea mediu Pentru a excita doar o undă transversală în produsul controlat, trebuie selectat unghiul de incidență  KR1     KR2.

Emiterea și recepția ultrasunetelor. Materiale utilizate pentru fabricarea plăcilor piezo. Caracteristicile piezoplatelor.

În prezent, cea mai mare aplicație pentru emiterea și recepția de ultrasunete în detectarea defectelor este efect piezoelectric . Efectul este că deformarea cristalelor unor materiale ( piezoelectrice) face ca pe fețele sale să apară sarcini electrice. Dacă electrozii sunt aplicați pe o placă dintr-un astfel de material și conectați la un dispozitiv sensibil folosind conductori, se va dovedi că atunci când placa este comprimată între electrozi, apare o tensiune electrică de o anumită magnitudine și semn. Când placa este întinsă, apare și stres, dar de semn opus. Fenomenul de apariție a sarcinilor electrice pe suprafețele unei plăci în timpul deformării acesteia se numește efect piezoelectric direct. Există, de asemenea, fenomenul opus, și anume că dacă se aplică tensiune electrică electrozilor plăcii, dimensiunile acesteia vor scădea sau crește în funcție de polaritatea tensiunii aplicate. Când semnul tensiunii aplicate se modifică cu o anumită frecvență, placa este comprimată și întinsă cu aceeași frecvență. Acest fenomen de modificare a dimensiunilor plăcii sub influența unui câmp electric se numește efect piezoelectric invers. Astfel, se dovedește a fi posibilă, folosind o placă piezoelectrică, să se transforme vibrațiile electrice în cele ultrasonice (efect piezoelectric invers - pentru emiterea de ultrasunete) și, invers, cele ultrasonice în cele electrice (efect piezoelectric direct - pentru recepția vibrațiilor ultrasonice). În același timp, este din nou important de menționat că amplitudinea semnalului electric de pe electrozi (cu efecte piezoelectrice directe și inverse) este proporțională cu amplitudinea vibrațiilor mecanice ale particulelor, ceea ce face posibilă măsurarea (compararea ) intensitatile ultrasunetelor. Pentru a excita și a înregistra (emite și recepționa) vibrații ultrasonice, se folosesc traductoare piezoelectrice (PET), în care elementele active elemente piezoelectrice– plăci dintr-un material cu proprietăți piezoelectrice cu electrozi metalici depuși pe suprafața lor. Piezoelementele pentru detectarea defectelor cu ultrasunete sunt cel mai adesea realizate din piezoceramice: titanat de zirconat de plumb (ZTS-19) și titanat de bariu (TBA). Plăcile piezoceramice sunt mai ieftine și au un coeficient de conversie mai mare în comparație cu cristalele naturale precum cuarțul. Temperatura, atunci când sunt încălzite, peste care plăcile își pierd proprietățile piezoelectrice, se numește temperatura (punctul ) Curie . Plăcile fabricate din TsTS-19 își pierd proprietățile piezoelectrice la o temperatură de 290 0 C și din TBC la o temperatură de 120 0 C. Principalele caracteristici operaționale ale convertoarelor: frecvența de rezonanță naturală, factorul de calitate, lungimea zonei apropiate, unghiul de ascundere, modelul de radiație determinate de dimensiunile geometrice şi forma plăcii. Frecvența de rezonanță naturală (de operare). Grosimea unei plăci piezoelectrice subțiri este determinată de viteza sunetului în piezomaterial și de grosimea acestuia.

Proiectare de traductoare drepte, înclinate, PC și combinate. Structura simbolurilor lor.

Traductoarele piezoelectrice (PET) sunt utilizate pentru a emite și a recepționa vibrații ultrasonice. Elementele principale ale sondei: 1 – element piezoelectric, 2 – amortizor și masă de umplere, 3 – fire de alimentare, 4 – conector, 5 – carcasă, 6 – protector, 7 – prismă, 8 – obiect controlat, 9 – ecran electroacustic. Elementul piezoelectric (1) servește la transformarea vibrațiilor electrice în vibrații acustice la excitarea ultrasunetelor și (sau) înapoi la recepționarea acestuia. Într-o sondă directă (și în unele modele de sondă combinată separată (RS)), aceasta este separată de produsul controlat (8) printr-un protector (6), care servește la protejarea elementului piezoelectric de abraziune și deteriorare mecanică. În modelele înclinate și în unele modele de sonde RS, rolul unui protector este jucat de o prismă (7), care stabilește simultan unghiul de incidență, adică determină unghiul de intrare a ultrasunetelor în produs. Elementul piezoelectric este conectat la conectorul (4) prin fire de plumb (3). Amortizorul (2) este utilizat pentru a crea impulsuri scurte. În plus, împreună cu compusul de umplere, oferă convertorului o rezistență mecanică suplimentară. Toate elementele sondei sunt de obicei plasate într-o carcasă (5). Sondele drepte sunt folosite pentru a introduce unde longitudinale în produs, iar cele înclinate servesc ca unde longitudinale (la unghiuri de prismă până la primul critic), dar mai des unde transversale sau de suprafață. Sondele combinate au mai mult de două piezoelemente cu unghiuri diferite de intrare a ultrasunetelor. Traductorul piezoelectric este marcat cu litera P și un set de numere, de exemplu P 121-2.5-50. În acest caz, primul număr arată metoda de introducere a ultrasunetelor în produs și poate fi: 1 – contact, 2 – imersie, 3 – contact-imersie, 4 – fără contact. Al doilea număr se referă la designul sondei și poate fi: 1 – drept, 2 – înclinat, 3 – combinat. Al treilea număr arată metoda de conectare a sondei la detectorul de defecte și poate fi: 1 – circuit combinat, 2 – separat-combinat, 3 – separat. Aceasta este urmată de valoarea frecvenței de operare în megaherți, unghiul de intrare (pentru linii drepte este posibil să nu fie indicat) și informații suplimentare de la producător despre caracteristicile de proiectare, materialele utilizate și numărul modelului. Numărul de serie trebuie să fie indicat pe orice PEP

Conceptul de zonă apropiată și îndepărtată. Modele direcționale ale emițătorilor de ultrasunete.

Energia undei ultrasonice nu este emisă uniform în toate direcțiile, ci într-un fascicul îngust, ușor divergent. În apropierea emițătorului, unda se propagă fără divergență se numește această zonă zona din apropiere sau zona Fresnel.În afara zonei apropiate începe îndepărtat zonă sau zona Fraunhofer.În această zonă, câmpul ultrasonic generat de o placă circulară poate fi reprezentat ca un trunchi de con. Pe măsură ce frecvența ultrasunetelor crește, unghiul 2  r, care caracterizează deschiderea lobului principal al diagramei de radiație a unui emițător de un diametru dat, va scădea. La o frecvență de ultrasunete de 2,5 MHz și un diametru emițător de 2 O= 12 mm, lungimea zonei apropiate din oțel este de aproximativ 15 mm și jumătate din unghiul de deschidere  p nu depășește 14º. ÎN intensitatea zonei apropiate câmp ultrasonic, atât de-a lungul fasciculului, cât și pe secțiunea transversală a acestuia distribuite neuniformși variază de la un punct la altul. ÎN zona îndepărtată– intensitate lin cade, atât de-a lungul grinzii cât și de-a lungul secțiunii sale transversale. Locația geometrică a punctelor de intensitate maximă a câmpului în zona îndepărtată a emițătorului și continuarea acesteia în zona apropiată se numește axa acustică a traductorului . Direcția câmpului sau modificarea intensității sunetului ultrasonic în zona îndepărtată, în funcție de unghi  p între direcția unui fascicul dat și axa acustică la o distanță constantă de emițător poate fi afișat folosind așa-numitul modele de radiație . Dacă elementul piezoelectric are forma unui disc, atunci forma lobului principal al modelului direcțional al sondei directe este simetrică față de axă și are forma unui „club”. Se numește partea centrală a modelului de radiație, în cadrul căreia amplitudinea câmpului scade de la unitate la zero petală principală . Aproximativ 85% din energia câmpului de radiații este concentrată în lobul principal. În afara lobului principal, modelul de radiație poate avea lobi laterali

Metode de detectare a defectelor cu ultrasunete: metoda ecoului puls, metode de umbră, oglindă-umbră și oglindă.

Majoritatea detectoarelor de defecte cu ultrasunete sunt pulsate. Principiul lor de funcționare se bazează pe trimiterea de impulsuri ultrasonice în produs și primirea reflexiilor acestora din discontinuități sau elemente structurale ale produsului. Metoda umbrei controlul presupune accesul la produs din ambele părți (Fig. 2.2) și este implementat cu un circuit separat pentru pornirea sondei. În acest caz, ultrasunetele sunt emise de o sondă (I), trec prin produsul controlat și sunt recepționate de o altă sondă (P) pe cealaltă parte. Un semn al unui defect în metoda umbră este o scădere sub nivelul pragului sau pierderea semnalului care trece prin produsul controlat. Metoda este foarte sensibilă, dar nu oferă informații despre adâncimea defectului. Mărimea defectului poate fi judecată după gradul de atenuare a semnalului transmis. În plus, alți factori influențează, de asemenea, scăderea amplitudinii semnalului în timpul sondajului în umbră: rugozitatea suprafeței, atenuarea ultrasunetelor, divergența fasciculului și alinierea greșită a traductoarelor. La metoda oglindă-umbră (ZTM) emițătorul și receptorul sunt situate pe aceeași parte (contact). Metoda oglindă-umbră poate fi implementată fie cu un convertor direct, fie cu doi convertoare oblice. Când se lucrează conform primei scheme, un convertor combinat separat este utilizat mai des în detectarea defectelor șinei. Receptorul înregistrează semnalul reflectat din partea opusă (de jos), care se numește semnal „de jos”. Ultrasunetele trece prin produs de două ori, ceea ce crește sensibilitatea controlului. De asemenea, puteți lucra folosind al doilea și următorul semnal inferior, iar sensibilitatea va crește. Spre deosebire de metoda umbră, ZTM nu necesită acces bilateral la produs, dar este necesară prezența a două suprafețe plan-paralele. Când se utilizează sonde directe, nu furnizează, de asemenea, informații despre adâncimea defectului. Un semn al unui defect în timpul testării ETM este dispariția semnalului inferior sau slăbirea acestuia sub nivelul pragului. Mărimea defectului poate fi judecată după gradul de atenuare a semnalului inferior. Detectabilitatea unui defect nu depinde în mare măsură de orientarea acestuia în raport cu axa acustică. Metoda ecou de detectare a defectelor cu ultrasunete se bazează pe trimiterea de semnale ultrasonice scurte (impulsuri de sondare) în produs și pe înregistrarea semnalelor (semnale de ecou) reflectate de defectele detectate..La monitorizarea cu un traductor direct, împreună cu semnalul de eco de la defect, un semnal de jos poate fi prezent pe ecran. Controlul este posibil printr-un fascicul reflectat de pe suprafața opusă (Figura 2.4 c) precum și prin mai multe fascicule reflectate. Un semn al unui defect în timpul metodei de testare a ecoului este apariția în zona de control a unui semnal de ecou cu o amplitudine peste pragul de răspuns ASD la o anumită sensibilitate a detectorului de defecte.În unele cazuri (de exemplu, o fisură cu o suprafață oglindă, orientată la un unghi diferit de zero față de axa acustică a traductorului), metoda ecou poate să nu detecteze deloc un defect foarte dezvoltat. Cu toate acestea, dacă se știe unde va fi direcționat semnalul reflectat de defect, receptorul poate fi instalat pe calea sa și înregistrează acest semnal. Această metodă de control se numește oglindită

Principalele caracteristici măsurate ale unui defect folosind metoda ecoului puls: coordonatele defectului, dimensiunile condiționate ale defectului. Tipuri de suprafețe care reflectă ultrasunetele.

Principiul măsurării coordonatelor reflectorului folosind metoda ecoului ultrasonic este măsurarea timpului de sosire a semnalului de eco - t după pulsul de sondare și recalcularea acestuia în coordonatele corespunzătoare Când se lucrează cu o sondă directă, se determină numai adâncimea suprafeței reflectorizante a defectului. N. Se calculează după timp t sosirea semnalului de eco Pentru o sondă înclinată se determină două coordonate: H– adâncimea suprafeţei reflectorizante a defectului şi L – distanța de la punctul de ieșire al fasciculului până la proiecția suprafeței reflectorizante a defectului pe suprafața produsului de-a lungul căreia se efectuează scanarea Valoarea adâncimii N si distanta L sunt determinate la poziția sondei în care semnalul de eco are cea mai mare valoare. Atunci când un defect este detectat folosind metode de testare cu ultrasunete, dimensiunile sale reale nu pot fi măsurate, dar pot fi aproximativ estimate. Aceste dimensiuni de defect sunt numite condiţional, acestea sunt, de regulă, mai mari decât cele adevărate și depind de mulți factori: configurație, orientare, adâncimea defectului, metoda de măsurare, sensibilitatea detectorului de defecte, precum și modelul direcțional al sondei. Cunoașterea dimensiunilor condiționate ajută la evaluarea pericolului unui defect și la luarea unei decizii cu privire la posibilitatea de funcționare ulterioară a obiectului. Dimensiunile liniare condiționate ale unui defect includ: lungimea condiționată– Δ L; înălțimea nominală– Δ N; lățimea convențională– Δ X. În detectarea defectelor șinei, conceptul este de asemenea utilizat lungimea condiționată a defectului de-a lungul lungimii șinei. Când lucrați cu sonde înclinate, toate cele trei dimensiuni convenționale pot fi măsurate.

Conceptul de tip A și B mătură.

Design și scop eșantion standard SO-3R. Parametrii de bază ai inspecției șinei folosind metoda ecoului puls.

Ordinea în care sunt configurate.

Inspecție vizuală în timpul lucrărilor de sudare cu gaz

MDK 02.02. Tehnologia sudării cu gaz

PM.02. Sudarea și tăierea pieselor din diverse oțeluri, metale neferoase și aliajele acestora, fontă în toate pozițiile spațiale

de profesie 150709.02 Sudor (lucrari de sudare electrica si sudare cu gaz)

· Testarea în pedagogie îndeplinește trei funcții principale interdependente: diagnostic, predare și educațional: Funcția de diagnosticare

· Funcția educațională testarea este de a motiva elevul să intensifice munca de însuşire a materialului educaţional. Pentru a îmbunătăți funcția educațională a testării, pot fi utilizate măsuri suplimentare de stimulare a elevilor, cum ar fi: profesorul distribuirea unei liste aproximative de întrebări pentru auto-studiu, prezența întrebărilor și sfaturii principale în testul în sine și analiza comună a rezultatele testelor.

· Funcția educațională se manifestă prin frecvenţa şi inevitabilitatea controlului testului. Aceasta disciplinează, organizează și dirijează activitățile elevilor, ajută la identificarea și eliminarea lacunelor în cunoștințe și creează dorința de a le dezvolta abilitățile.

Descărcați:

Previzualizare:

buget institutie de invatamant Regiunea Omsk

învăţământul profesional primar

„Școala profesională nr. 65”.

TEST

Inspecție vizuală în timpul lucrărilor de sudare cu gaz

MDK 02.02. Tehnologia sudării cu gaz

PM.02. Sudarea și tăierea pieselor din diverse oțeluri, metale neferoase și aliajele acestora, fontă în toate pozițiile spațiale

De profesie 150709.02 Sudor (lucrari de sudare electrica si sudare cu gaz)

Alcătuit de: Baranov Vladimir Ilici maestru de pregătire industrială

Sedelnikovo, regiunea Omsk, 2013

Inspecție vizuală în timpul lucrărilor de sudare cu gaz.

Test.

Fiecare întrebare are unul sau mai multe răspunsuri corecte. Alege-l pe cel corect.

1. Când un sudor este supus testelor de calificare?

a) Împreună cu lucrările de sudare.

b) Înainte de efectuarea lucrărilor de sudare.

c) La terminarea lucrărilor de sudare.

1. Cum determinați marca firului de umplere dacă nu există nicio etichetă pe bobină?

a) După aparenţă.

b) Prin topire.

c) Nu o vei determina singur.

1. Este necesar să dezlipiți firul de umplere?

a) Obligatoriu.

b) Nu este necesar.

c) Nu contează.

1. Cum vă asigurați că ansamblul de sudură este corect?

a) „Cu ochiul”.

b) Bazati-va pe mecanicii care au efectuat montajul.

c) Voi verifica conformitatea tehnologiei de sudare a elementelor structurale.

1. La ce lățime se curăță suprafața metalului adiacent marginilor înainte de sudare?

a) Nu mai puțin de 5 mm.

b) Nu mai puțin de 15 mm.

c) Nu mai puțin de 20 mm.

1. Este necesar să vă familiarizați cu tehnologia de sudare a produsului înainte de sudare?

a) Da.

b) Nu.

c) În funcţie de împrejurări.

1. Cum poți verifica dacă numărul de suporturi este corect?

a) Determinați aproximativ.

b) Verificați tehnologia de sudare.

c) Cu cât mai mult, cu atât mai puternic.

1. De ce este inspectată o îmbinare sudată?

a) Pentru a elimina un defect.

b) Pentru a verifica acțiunile dumneavoastră în timpul procesului de sudare.

c) Pentru ambele.

9. Ce include zona de inspecție a unei îmbinări sudate?

a) Cusătură pe toată lungimea.

b) Cusătură pe ambele părți și pe zonele adiacente.

c) Ambele.

10. Care este scopul controlului preliminar?

a) Prevenirea formării defectelor la sudare
conexiune.

b) Economie de timp pentru sudare.

c) Detectarea defectelor la îmbinarea sudata.

Exemplu de răspuns:

Criterii de evaluare a testului:

Notați „excelent” 9-10 răspunsuri corecte sau 90-100% din 10 întrebări propuse;

Notați „bine” 7-8 răspunsuri corecte sau 70-89% din 10 întrebări propuse;

Evaluare „satisfăcător” 5-6 răspunsuri corecte sau 50-69% din 10 întrebări propuse;

Evaluare nesatisfăcătoare" 0-4 răspunsuri corecte sau0-49% din 10 oferiteîntrebări.

Referințe

1. Lavreshin S.A. Pregătirea industrială a sudorilor cu gaz: manual. ghid pentru începători prof. Educație - M.: Editura Centrul „Academia”, 2012.
2. Guskova L.N. Sudor pe gaz: muncitor Caiet: manual. Ghid pentru incepatori prof. Educație - M.: Editura Centrul „Academia”, 2012.
3. Yukhin N.A. Sudor cu gaz: manual. ghid pentru începători prof. Educație - M.: Editura Centrul „Academia”, 2010.
4. G.G Chernyshov. Manual de sudori electrici cu gaz si taietori de gaz: manual. ghid pentru începători prof. educație - M.: Centrul de editură „Academia”, 2006.
5. A.I. Gerasimenko „Fundamentele sudării electrice cu gaz”, Tutorial– M: JIC „Academie”, 2010.
6. Maslov V.I. Lucrari de sudare. Manual pentru început prof. Educație - M.: Editura Centrul „Academia”, 2009.
7. Kulikov O.N. Securitatea muncii în timpul lucrărilor de sudare: manual. ghid pentru incepatori prof. Educație - M.: Centrul de Editură „Academia”, 2006.

Mai jos sunt întrebări generale referitoare la bilete atunci când certificați specialiști în testare nedistructivă la nivelurile I, II și III.

1. Standarde și GOST pentru teste și diagnosticare nedistructive.
2. Defecte rezultate din sudarea structurilor metalice.
3. Defecte rezultate din laminare si turnare.
4. Calitatea produsului și controlul tehnic.
5. Tipuri și metode de testare nedistructivă.
6. Defecte geometrice ale elementelor structurii metalice.
7. Standarde de certificare a specialiștilor pentru efectuarea de încercări nedistructive.
8. Defecte la prelucrarea mecanică a materialelor.
9. Defecte existente la structurile metalice.
10. Metode de monitorizare a caracteristicilor mecanice ale materialelor. Instrumente utilizate pentru monitorizarea performanței mecanice.
11. Diagramele de tensiune și compresie ale oțelurilor carbon.
12. Tipuri de tensiuni care apar în materiale.
13. Parametrii fizici și mecanici de bază ai materialelor (oțel, beton, beton armat etc.).
14. Controlul proprietăților fizice ale materialelor și produselor. Detectarea defectelor și controlul structurii interne.

Metode optice, vizuale și de măsurare de testare nedistructivă:

1. Esența metodei de control al calității optice.
2. Instrumente utilizate pentru controlul optic al calității produselor.
3. Control vizual și vizual-optic al calității.
4. Circuite optice utilizate pentru inspecția optică.

Metoda capilară

1. Sensul fizic al metodei de control capilar.
2. Cerințe de siguranță pentru metoda de control capilar.
3. Definirea si clasificarea defectelor.
4. Secvența efectuării metodei de control capilar.

Metoda cu ultrasunete

1. Bazele fizice ale metodei de testare cu ultrasunete.
2. Propagarea ultrasunetelor în organism.
3. Instrumente cu ultrasunete pentru determinarea calității și proprietăților metalelor și produselor.
4. Probleme apărute în timpul testării cu ultrasunete a îmbinărilor sudate, nituite, lipite și a altor îmbinări.

Metoda magnetică

1. Concepte și termeni de bază atunci când se efectuează teste magnetice.
2. Controla proprietăți mecaniceși structura materialelor prin metoda de control magnetic.
3. Detectoare magnetice, de particule magnetice, de defecte magnetografice (pulberi magnetice utilizate la efectuarea metodelor de testare magnetică (tip, metodă de aplicare)).

Metoda electrica

1. Informații generale: metoda termoelectrică, triboelectrică, capacitatea electrică.
2. Metode de diagnosticare a corpurilor de rulare prin metoda electrică.
3. Metode și mijloace de detectare a defectelor în timpul testării electrice.

Metoda termica

1. Control termic. Baza fizică a metodei.
2. Tipuri de transfer de căldură către material. Metode de încălzire a materialelor și produselor.
3. Controlul temperaturii: tipuri de termometre. Metode de determinare a caracteristicilor termofizice.
4. Vizualizarea câmpurilor termice. Detectarea defectelor și introscopie prin metode termice.

Metoda de detectare a scurgerilor

1. Informații generale și tehnici de detectare a scurgerilor.
2. Metoda lichidă la efectuarea inspecției prin metoda de detectare a scurgerilor.
3. Metoda cu bule.
4. Metoda cu halogen.
5. Metoda spectrometrică de masă.
6. Metode și scheme de control. Controale.

Metoda undelor radio

1. Baza fizică a metodei de control al undelor radio.
2. Mijloace de control fizico-mecanic şi parametrii tehnologici. Vizualizarea câmpurilor unde radio.
3. Tipuri de dispozitive utilizate în metoda de control al undelor radio.
4. Principalele caracteristici ale proceselor electromagnetice în domeniul microundelor.

Metoda radiației

1. Probleme generale ale controlului calității radiațiilor.
2. Inspecție cu raze X și detectarea defectelor gamma. Măsurarea grosimii radiațiilor și măsurarea grosimii produselor multistrat.
3. Interacțiunea radiațiilor ionizante cu materialele. Indicație de radiație.
4. Controlul structurii interne în timpul controlului calității radiațiilor. Metode speciale de control al calității radiațiilor.
5. Surse de radiații corpusculare. Surse de raze X.
6. Măsuri de siguranță și standarde sanitare atunci când se efectuează controlul calității radiațiilor.

Metoda curentului turbionar

1. Caracteristicile generale ale metodelor existente de testare cu curenți turbionari.
2. Permeabilitatea magnetică utilizată în metoda de testare cu curenți turbionari: formule, definiții (în funcție de tipul de secțiune).
3. Relația dintre obiectul de control și mijloacele de control. Materiale controlate prin metoda de testare cu curent turbionar.

Metoda emisiei acustice

1. Concepte de bază ale metodei. Metoda de control acustic: metoda directă și ecou.
2. Traductoare utilizate pentru metodele de testare acustică. Reflectarea undelor din unele straturi și oțel.
3. Proprietățile acustice ale unor materiale. Atenuarea ultrasunetelor în gaze și lichide.
4. Tipuri de unde utilizate pentru metodele de testare acustică. Clasificarea metodelor de control al emisiilor acustice.
5. Baza metodei impedanței (scopul metodei, metode de utilizare, principiu).
6. Tipuri de materiale utilizate în metoda de control al impedanței.
7. Metoda impedanței de contact.
8. Detectoare de defecte de impedanță (design, principiu de funcționare). Aplicație în metoda impedanței pentru monitorizarea diferitelor tipuri de unde.
9. Convertoare pentru detectoare de defecte de impedanță. Caracteristicile convertoarelor.

Pentru a asigura condiții de funcționare sigure pentru diferite obiecte cu îmbinări sudate, toate cusăturile trebuie inspectate în mod regulat. Indiferent ca sunt noi sau au fost folosite de mult timp, racordurile metalice sunt verificate diverse metode detectarea defectelor. Cea mai eficientă metodă este diagnosticul cu ultrasunete - ultrasunete, care este superioară ca precizie rezultatelor obținute prin detectarea defectelor cu raze X, detectarea defectelor gamma, detectarea defectelor radio etc.

Aceasta este departe de a fi o metodă nouă (testarea cu ultrasunete a fost efectuată pentru prima dată în 1930), dar este foarte populară și este folosită aproape peste tot. Acest lucru se datorează faptului că prezența chiar și a celor mici duce la pierderea inevitabilă a proprietăților fizice, cum ar fi rezistența și, în timp, la distrugerea conexiunii și la nepotrivirea întregii structuri.

Teoria tehnologiei acustice

Unda cu ultrasunete nu este percepută de urechea umană, dar stă la baza multor metode de diagnosticare. Nu numai detectarea defectelor, ci și alte industrii de diagnosticare folosesc diverse tehnici bazate pe penetrarea și reflectarea undelor ultrasonice. Ele sunt deosebit de importante pentru acele industrii în care principala cerință este inadmisibilitatea producerii unui prejudiciu obiectului studiat în timpul procesului de diagnosticare (de exemplu, în medicina de diagnosticare). Astfel, metoda ultrasonică de monitorizare a sudurilor este o metodă nedistructivă de control al calității și de identificare a locației anumitor defecte (GOST 14782-86).

Calitatea testării cu ultrasunete depinde de mulți factori, cum ar fi sensibilitatea instrumentelor, configurarea și calibrarea, alegerea unei metode de diagnosticare mai adecvate, experiența operatorului și altele. Controlul cusăturilor pentru adecvare (GOST 14782-86) și aprobarea unui obiect pentru funcționare nu este posibilă fără a determina calitatea tuturor tipurilor de îmbinări și fără a elimina chiar și cel mai mic defect.

Definiţie

Testarea cu ultrasunete a sudurilor este o metodă nedistructivă pentru monitorizarea și căutarea defectelor mecanice ascunse și interne de amploare inacceptabilă și abateri chimice de la un anumit standard. Metoda de detectare a defectelor cu ultrasunete (USD) este utilizată pentru a diagnostica diferite îmbinări sudate. Testarea cu ultrasunete este eficientă în identificarea golurilor de aer, a compoziției neuniforme din punct de vedere chimic (investiții în zgură) și în identificarea prezenței elementelor nemetalice.

Principiul de funcționare

Tehnologia de testare cu ultrasunete se bazează pe capacitatea vibrațiilor de înaltă frecvență (aproximativ 20.000 Hz) de a pătrunde în metal și de a fi reflectate de la suprafața zgârieturilor, golurilor și a altor nereguli. O undă de diagnostic direcționată creată artificial pătrunde în conexiunea testată și, dacă este detectat un defect, se abate de la propagarea sa normală. Operatorul cu ultrasunete vede această abatere pe ecranele instrumentului și, pe baza anumitor citiri de date, poate caracteriza defectul identificat. De exemplu:

• distanța până la defect - în funcție de timpul de propagare a undei ultrasonice în material;
• mărimea relativă a defectului se bazează pe amplitudinea pulsului reflectat.

Astăzi, industria utilizează cinci metode principale de testare cu ultrasunete (GOST 23829 - 79), care diferă doar prin modul în care înregistrează și evaluează datele:

• Metoda umbrei. Constă în controlul reducerii amplitudinii vibrațiilor ultrasonice ale impulsurilor transmise și reflectate.
• Metoda oglindă-umbră. Detectează defectele de cusătură pe baza coeficientului de atenuare al vibrației reflectate.
• Metoda eco-oglindă sau "Tandem" . Constă în folosirea a două dispozitive care se suprapun în funcționare și abordează defectul din părți diferite.
• Metoda Delta. Se bazează pe monitorizarea energiei ultrasonice reemise din defect.
• Metoda ecou. Bazat pe înregistrarea unui semnal reflectat dintr-un defect.

De unde vin oscilațiile undelor?

Aproape toate dispozitivele pentru diagnosticare folosind metoda undelor ultrasonice sunt proiectate după un principiu similar. Elementul principal de lucru este o placă senzor piezoelectrică din cuarț sau titanit de bariu. Senzorul piezoelectric al aparatului cu ultrasunete este amplasat în capul de căutare prismatic (în sondă). Sonda este plasată de-a lungul cusăturilor și deplasată încet, dând o mișcare alternativă. În acest moment, un curent de înaltă frecvență (0,8-2,5 MHz) este furnizat plăcii, ca urmare a căruia începe să emită fascicule de vibrații ultrasonice perpendiculare pe lungimea sa.

Undele reflectate sunt percepute de aceeași placă (o altă sondă receptoare), care le transformă în alternanți. curent electricși respinge imediat unda de pe ecranul osciloscopului (apare un vârf intermediar). În timpul testării cu ultrasunete, senzorul trimite impulsuri scurte alternative de vibrații elastice de durate diferite (valoare reglabilă, μs) separându-le cu pauze mai lungi (1-5 μs). Acest lucru vă permite să determinați atât prezența unui defect, cât și adâncimea apariției acestuia.

Procedura de detectare a defectelor

1. Vopseaua este, de asemenea, îndepărtată de pe cusăturile de sudură la o distanță de 50 - 70 mm pe ambele părți.
2. Pentru a obține un rezultat cu ultrasunete mai precis, este necesară o bună transmitere a vibrațiilor ultrasonice. Prin urmare, suprafața metalului din apropierea cusăturii și cusătura în sine sunt tratate cu transformator, turbină, ulei de mașină sau grăsime, glicerină.
3. Aparatul este preconfigurat conform unui anumit standard, care este conceput pentru a rezolva o problemă specifică cu ultrasunete. Controla:
4. grosimi de până la 20 mm – setări standard (crestături);
5. peste 20 mm – diagramele DGS sunt ajustate;
6. calitatea conexiunii – diagramele AVG sau DGS sunt configurate.
7. Găsitorul este mutat în zig-zag de-a lungul cusăturii și, în același timp, încearcă să îl rotească în jurul axei sale cu 10-15 0.
8. Când apare un semnal stabil pe ecranul dispozitivului în zona de testare cu ultrasunete, găsitorul este desfășurat cât mai mult posibil. Este necesar să căutați până când pe ecran apare un semnal cu amplitudine maximă.
9. Ar trebui clarificat dacă prezența unei astfel de vibrații este cauzată de reflexia undei din cusături, ceea ce se întâmplă adesea cu ultrasunete.
10. Dacă nu, atunci defectul este înregistrat și coordonatele sunt înregistrate.
11. Inspecția sudurilor se efectuează în conformitate cu GOST în una sau două treceri.
12. Cusăturile în T (cusăturile la 90 0) sunt verificate folosind metoda ecou.
13. Detectorul de defecte introduce toate rezultatele inspecției într-un tabel de date, din care va fi posibil să se detecteze cu ușurință defectul și să îl elimine.

Uneori, pentru a determina natura mai exactă a defectului, caracteristicile de la ultrasunete nu sunt suficiente și este necesar să se aplice studii mai detaliate utilizând detectarea defectelor cu raze X sau detectarea defectelor gamma.

Domeniul de aplicare al acestei tehnici la identificarea defectelor

Inspecția cu ultrasunete a sudurilor este destul de clară. Și cu o metodă de testare a sudurii efectuată corect, oferă un răspuns complet cuprinzător cu privire la defectul existent. Dar și domeniul de aplicare al testării cu ultrasunete are.

Prin testarea cu ultrasunete este posibilă identificarea următoarelor defecte:

• Fisuri în zona afectată de căldură;
• pori;
• lipsa pătrunderii sudurii;
• delaminarea metalului depus;
• discontinuitatea și lipsa de fuziune a cusăturii;
• defecte fistuloase;
• slăbirea metalului în zona inferioară a sudurii;
• zonele afectate de coroziune,
• zone cu compoziție chimică necorespunzătoare,
• zone cu distorsiuni ale dimensiunii geometrice.

Testări similare cu ultrasunete pot fi efectuate în următoarele metale:

• cupru;
• oteluri austenitice;
• iar în metale care nu conduc bine ultrasunetele.

Ultrasunetele se efectuează în cadrul geometric:

• La adâncimea maximă a cusăturii – până la 10 metri.
• La adâncimea minimă (grosimea metalului) - de la 3 la 4 mm.
• Grosimea minimă a cusăturii (în funcție de dispozitiv) este de la 8 la 10 mm.
• Grosimea maximă a metalului este de la 500 la 800 mm.

Următoarele tipuri de cusături sunt supuse inspecției:

• cusături plate;
• cusături longitudinale;
• cusături circumferențiale;
• îmbinări sudate;
• articulații în T;
• sudate

Principalele domenii de utilizare ale acestei tehnici

Metoda ultrasonică de monitorizare a integrității cusăturilor este utilizată nu numai în sectoarele industriale. Acest serviciu– Ecografiile se comandă și în mod privat în timpul construcției sau reconstrucției caselor.

Testarea cu ultrasunete este cel mai des folosită:

• în domeniul diagnosticării analitice a componentelor și ansamblurilor;
• atunci când este necesar să se determine uzura țevilor în conductele principale;
• în energie termică și nucleară;
• în inginerie mecanică, petrol și gaze și industria chimică;
• în îmbinările sudate ale produselor cu geometrie complexă;
• în îmbinări sudate ale metalelor cu structură cu granulație grosieră;
• la instalarea (conexiunile) cazanelor și componentelor echipamentelor susceptibile de a fi influențate temperaturi ridicateși presiunea sau influența diferitelor medii agresive;
• în condiţii de laborator şi de teren.

Avantajele controlului ultrasonic al calității metalelor și sudurilor includ:

1. Precizie mare și viteză de cercetare, precum și costul scăzut.
2. Siguranță pentru oameni (spre deosebire, de exemplu, de detectarea defectelor cu raze X).
3. Posibilitatea de diagnosticare la fața locului (datorită disponibilității detectoarelor portabile cu ultrasunete de defecte).
4. În timpul testării cu ultrasunete, nu este necesară scoaterea din funcțiune a piesei controlate sau a întregului obiect.
5. La efectuarea unei ecografii, obiectul testat nu este deteriorat.

Principalele dezavantaje ale testării cu ultrasunete includ:

1. Informații limitate primite despre defect;
2. Unele dificultăți la lucrul cu metale cu o structură cu granulație grosieră, care apar din cauza împrăștierii puternice și atenuării undelor;
3. Necesitatea pregătirii prealabile a suprafeței de sudură.