Ультразвуковой контроль нахлесточных соединений

Ультразвуковой контроль соединений, сваренных внахлестку, производится ПЭП на частоту 2,5...5 МГц обычно со стороны нижнего листа однократно отраженным лучом по совмещенной схеме (рис. 1а). При такой схеме контроля выявляются трещины, непровары вертикальной кромки и корня шва, а также одиночные дефекты по сечению шва. В случае ограниченной протяженности основного листа контроль следует вести ПЭП с максимально возможным углом ввода,

Рис. 1. Контроль нахлесточных соединений:а - по совмещенной схеме; б - зеркально-теневой метод при отсутствии дефекта; в - зеркально-теневой метод при наличии дефекта

В работе Б.М. Табаковой (НРБ), исходя из условий максимальной прозвучиваемости сечения шва (90...95 %), сформулированы требования к форме и размерам усиления шва. Установлено, что максимальный размер вогнутости шва относительно гипотенузы, соединяющей катеты шва, не должен превышать 2 мм, а выпуклости - 3 мм. Рабочий участок на экране дефектоскопа, соответствующий найденным пределам перемещения, устанавливается по СОП (рис. 2а). Чувствительность дефектоскопа настраивается по СО № 1 или СОП с искусственным дефектом. При контроле нахлесточных соединений наиболее оптимальным отражателем для настройки чувствительности дефектоскопа является так называемый проходной цилиндрический отражатель.

Рис. 2. СОП для настройки чувствительности дефектоскопа при контроле нахлесточных соединений:а - по совмещенной схеме; б - зеркально-теневой метод

Однако данная схема не гарантирует надежное выявление непровара и несплавления у нижней кромки. Это объясняется тем, что УЗ-луч, попадая на горизонтальный плоский дефект, отражается под тем же углом и не возвращается на ПЭП. Для лучшего обнаружения дефектов, залегающих в зоне кромки нижнего пояса, рекомендуют дополнительное (дублирующее) прозвучивание со стороны верхнего листа прямым лучом ПЭП с углом призмы 30° на частоту 2,5 МГц изделий толщиной 20 мм и более. При контроле изделий меньших толщин наиболее эффективен контроль однократно отраженным лучом ПЭП с углом призмы 50° на частоту 5 МГц.

Для конструкций ответственного назначения целесообразнее применять зеркально-теневой метод, обеспечивающий уверенное обнаружение горизонтальных дефектов. При отсутствии дефекта УЗ-колебания проходят от излучателя через бездефектное место к приемнику и на экране появляется им(раздельно-совмещенная схема). Углы ввода излучателя и приемника одинаковы. Выражение справедливо для любого типа плоских упругих волн. Анализ показывает, что интенсивность структурных помех максимальна при у = 0 (обратное рассеяние) и у = 180°. При углах наблюдения 70... 110° с направлением излучения наблюдается минимум интенсивности структурных помех.