Устаткування, інструменти, матеріали
1) Станок для очистки і намотування зварювального дроту.
2) Шафа для сушіння електродів.
3) Шафа для сушіння флюсів .
4) Електроди і флюси різних марок.
5) Зварювальний дріт d=1,6 - 3 мм .
6) Технічні ваги, годинник.
Порядок виконання роботи
1) Отримати у викладача зварювальний дріт, електроди і флюси різних марок.
2) Перевірити справність лабораторного обладнання.
3) Пройти інструкцію у викладача по безпечним прийомам роботи з обладнанням.
4) Установити режими очистки зварювального дроту, швидкість протяжності в залежності від степеню його забруднення, наявність іржі.
5) Виконати чистку зварювального дроту діаметром 2 - 3 мм, довжиною 5 - 10 мм, і визначити оптимальну швидкість протяжки дроту від залежності від степеня його забруднення по візуальному контролю якості очистки поверхні дроту.
6) Встановити режими сушіння електродів і флюсів, температуру і тривалість сушіння.
7) Зважити їх. Зволожених електродів і флюсів різних марок і помістіть їх в сухо жарові шафи.
8) Контролювати процес сушіння електродів і флюсу при даній температурі по втраті їхньої маси ∆m через кожні 15 хв. Дані ввести в таблицю 6.6.
9) Виконати наплавлення валика на сталеву пластину електродами різного степеню вологості і оцінити їх якість.
|
|
|
10) Провести наплавлення валиків на стальну пластину автоматичним зварюванням під флюсом різного степеню вологості і оцінити їх якість.
11) Виключити обладнання він електричної мережі і провести в порядок робоче місце.
Обробка результатів, їх аналізів
1. Скласти короткий звіт з вказаною методикою проведення досліджень і їх результатів у виглядів таблиць і графіків ∆ 
=f( і ∆=f( 
.
2. Захистити звіт по роботі.
Таблиця 6.6 - Втрата ваги електродів, флюсу при сушінні
| № з/п | Марка електродів (флюса) | Вага електрода (флюса) | Тривалість сушінн, t, хв |
Примітки | ||||
| 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | ||||
| 1 | 
| |||||||
| 2 | 
| |||||||
Контрольні запитання
6.1) Властивості зварювальних з’єднань.
6.2) Фактори які впливають на якість зварювального з’єднання.
6.3) Класифікація зварювальних матеріалів?
6.4) Вимоги зварювальних матеріалів.
6.5) Способи очищення зварювального дроту.
6.6) Що впливає на вибір швидкості протяжності дроту при його очищенні?
6.7) Фактори, які впливають на вибір режиму сушіння електродів і флюсів.
|
|
|
6.8) Параметри режиму сушіння електродів і флюсів.
6.9) Які дефекти виникають в зварювальних з’єднаннях при використаннях вологих електродів і флюсів?
Лабораторна робота № 7
КОНТРОЛЬ ЗВАРНИХ З'ЄДНАНЬ ПРОСВІЧУВАННЯМ РЕНТГЕНІВСЬКИМИ І ГАМА-ПРОМЕНЯМИ
Мета роботи
Метою лабораторного заняття є вивчення будови і роботи апаратури для радіографічного контролю якості зварених з’єднань і методики просвічування стиків труб різних діаметрів та інших конструкцій, набуття студентами практичних навичок визначення дефектів і оцінки якості зварених швів за рентгенівськими та гама – фотографіями.
Програма роботи
Студент повинен знати:
- види дефектів зварених з’єднань і причини їх утворення;
- джерела і властивості рентгенівських і гама – променів;
- суть рентгенівського і гама – контролю зварних з’єднань;
- призначення і роботу основних вузлів рентгенівських установок;
- характеристику рентгенівських плівок;
- призначення дефектометрів, підсилюючих екранів;
- методику просвічування зварених з’єднань різних видів;
- заходи щодо охорони праці, довкілля і техніки безпеки при роботі з рентгенівськими установками і гама – джерела.
|
|
|
вміти:
- скласти зовнішню електричну схему рентгенівської установки;
- визначити оптимальні параметри режиму рентгенографування;
- визначити чутливість рентгенівської плівки;
- вибрати метод просвічування різних видів зварених з’єднань;
- визначити вид і розміри дефектів за рентгенівськими і гама – фотографіями;
- зробити висновки про допустимість розглянутих дефектів і якості контрольованих зварених швів.
Основні теоретичні положення
При ручному і автоматичному зварюванні внаслідок різних відхилень від нормальної технології можуть утворюватися дефекти у зварених швах шлакові включення, шпари, тріщини, тощо. Дефекти у зварених швах зменшують міцність зварного з’єднання, а в деяких випадках можуть привести до передчасного виходу з ладу конструкції або до аварії.
Тому вчасне виявлення і виправлення дефектів – завдання дуже важливе.
Для визначення внутрішніх дефектів зварні з’єднання просвічують рентгенівськими і гама-променями. Це є найдосконалий і найпоширеніший спосіб контролю, який здійснюють без руйнування зварених з’єднань.
Рентгенівські і гама-промені являють собою споріднені за своєю природою електромагнітні коливання. Ці промені мають такі властивості, які використовуються для контролю (рис. 7.1):
|
|
|
а – моноблок; б – імпульсний
1 – трансформатор; 2 – рентгенівська трубка; 3 – імпульсний трансформатор; 4 – розрядник; 5 – електричний ключ; 6 – конденсатор.
Рисунок 7.1 - Електричні схеми рентгенівського апарату
- здатні проходити через непрозорі предмети а також і через метали;
- діють на фотоплівку або спеціальну плівку;
- під їх дією флуоремпують (світяться) деякі хімічні елементи і їх з’єднання. Ця ж властивість використовується застосуванням підсилюючих екранів при просвічуванні зварених швів,
Рентгенівські промені є різновидом електромагнітних коливань і мають довжину хвилі 
з частотою випромінювання 
. Джерелом одержання рентгенівська променів є рентгенівська трубка, яка має балон з двома електродами - анодом і катодом. Рентгенівське випромінювання генерується при гальмуванні на аноді електронів, які випромінює катод. Кінетична енергія електрону біля поверхні аноду:
, (7.1)
де 
- заряд електрону 
/;
U - анодна напруга трубки, В.
Тому, що швидкість електронів розташовані за законом Максвела, ці електрони гальмуються, тому в рентгенівському спектрі, випромінювання є кванти зі всілякими енергіями. Повний перехід кінетичної енергії електронів Е у максимальну енергію рентгенівського випромінювання відбувається при мінімальній довжині хвилі.
(7.2)
h - стала Планка h =6,625 
10-34 Дж/с;
С- швидкість світла, м/с;
- мінімальна довжина хвилі.
Рівняючи Е і Емах одержимо:
(7.3)
Із цього виразу випливає, що зі збільшенням анодної напруги U довжина хвилі зменшується, що спричиняється до зміни спектрального, складу променів рентгенівської трубка і збільшення максимальної, енергії безперервного спектру.
Для просвічування металу застосовують апарати, які подають на трубку напругу від 10 до 1000 кВ. Найпоширенішим є апарат типу РУП-І з напругою на трубці 200 кВ. Цим апаратом можна просвічувати сталь завтовшки до 80 мм.
Схема просвічування рентгенівськими променями подана на рис. 7.2.
S, S - джерела випромінювання (зовнішнє, внутрішнє); В, В - касети з плівкою(зовнішні, внутрішні).
Рисунок 7.2 - Схема установки джерела випромінювання при контролі зварних швів
Виявлення дефектів на плівці ґрунтується на різниці в поглинанні, у поглинанні променів, які проходять через метал. Дефектні місця шва шпари, не провари, шлакові включення, тріщини поглинають промені гірше, ніж суцільний метал і тому через ці місця і проходять промені більшої інтенсивності, які дужче діють на рентгенівську плівку ніж промені, які пройшли через метал. Після оброблення в проявнику і закріплювачі на плівці можна побачити усі дефекти металу.
Для визначення глибини дефекту в касету вкладають дефектометр (рис. 7.3), який фіксує на плівці чутливість світлини, виражену в % від товщини контрольованого металу. Звичайно пересічна чутливість рентгенівської світлини дорівнює 2 % від товщини сталі, тобто глибина дефекту, яка може бути визначена просвічуванням дорівнює 2 % від товщини сталі.
Глибина канавок 6 мм, для еталона N1: h1=0.6, h2=0.5, h3=0.4, h4=0.3, h5= 0.2, h6=0.1, h=2; L=30; b=0.5; C=10; R=0.1; для еталона N2: h1=1.75, h2=1.5, h3=1.25, h4=1, h5=0.75, h6=0.5, h= =4; b=1.5
Рисунок 7.3 - Еталони чутливості для просвічуваних зварних з’єднань
Застосовується контроль рентгенівським випромінюванням також з використанням екрану в поєднанні з телевізійним пристроєм, який перетворює рентгенівське зображення у видиме (установка типу РІ - рентгенотелевізійний інтроскоп). Чутливість цього контролю не поступається чутливості фото контролю (1 % більше), а продуктивність контролю висока.
Швидкість пересування виробу, який перевіряють, становить у «РІ-І0Г» 0,5 м/хв.
Інтроскопи можуть працювати з різкими рентгенівськими апаратами, наприклад, РУП-150-10.
3а чинними правилами державних інспекцій просвічуванню піддають зварені казани та резервуари, газопроводи, мости та інші об’єкти.
Гама-промені утворюються внаслідок енергетичних змін всередині ядра атому в штучних і природних радіоактивних речовинах.
Для просвічування стиків на трасі і будівельних майданчиках як джерела гама-променів використовують радіоактивні ізотопи: кобальт - 60, цезій - 137, іридій - 192 і тулій -170 та ін.
Розпад ядер радіоактивних ізотопів має спонтанний статичний характер. Інтенсивність γ - променів залежить від кількості радіоактивної речовини, яка розпадається протягом щосекунди.
Зміна активності радіоактивної речовини спадає за експозиційним законом:
, (7.4)
де 
активність, коли мине час 
;
активність в початковий період;
стала розпаду, яка характеризує ймовірність розпаду одного атому за одиницю часу;
Т – період піврозпаду.
У цьому випадку основною характеристикою активності ізотопу в період його піврозпаду – час, протягом якого пересічно розглядається половина усіх атомів цієї речовини. Період піврозпаду для:
Со – 60 - 5,3 роки.
Сs – 137 - більше 15 років.
Ir – 192 - 78 днів.
Tm – 170 - 129 днів.
Виявлення дефектів у зварних швах та інших матеріалах ґрунтується на частковому поглинанні γ-променів при проходженні через метал, який контролюють. Коефіцієнт поглинання залежить від енергії випромінювання γ-променів і від природи матеріалу.
Тепер застосовують фотографічний метод реєстрації дефекту, який полягай у тому, що фотографічна (рентгенівська) плівка у світлопроникній касеті ставлять під швом, який просвічують (рис. 7.4). Тому ці дефектні ділянки звареного шва найбільше проникні для γ-променів, то після проявлення фотоплівки відповідні дефектні ділянки виявляються у вигляді полів максимального почорніння.
Рисунок 7.4 - Залежність відносної WОТК від товщини стінки при контролі рентгенівськими і γ-променями
Для просвічування γ-променями фокусна віддаль становить 300 - 600 мм. Збільшення фокусної віддалі причиняються до одержання більш чіткої світлини, але час експозиції при цьому збільшується. Довжина плівки не повинна перевищувати фокусної віддалі.
Перед просвічуванням зварений шов має бути очищеним від шлаку, крапель металу і інших забруднень,
На стик кладуть касету з плівкою. На касету кладуть таврувач зі свинцю. Касету закріпляють на стику спеціальним поясом. Для перевірки чутливості щодо виявленого дефекту застосовують дефектомір (рис. 7.3). Дефектомір виготовляють з того самого матеріалу що і виріб, який контролюють у вигляді пластинки з серії рівчаків, глибина яких різна. Чутливість К обчислюють за формулою:
, (7.5)
де X - найбільша глибина рівчака еталону, виявлена на плівці.
товщина контрольованого металу, мм.
товщина еталону, мм.
Відстань від джерела випромінювання (рентгенівської труби або γ-джерела) до звареного з'єднання (фокусна віддаль), а також час витримки під опроміненням (час експозиції) визначають за спеціальними графіками залежно від активності джерела і товщини металу, який просвічується.
Визначають дефекти на рентгенівських і γ-світлинах в тому разі, якщо світлина відповідає таким умовам:
а) чітко видно зображення шва;
б) на світлині є відбиток дефектоміра і цифри таврувача;
в) на світлинах не має подряпин, плям та інших вад.
Якість шва оцінюють за три баловою системою, порівнюючи одержані світлини із еталонними світлинами ГОСТ 20019-38.
Ділянки зварних швів, на яких зареєстровані недопустимі дефекти вирубують і знову просвічують.
Зварні шви просвічують рентгенівськими і γ-променями, притримуючись спеціальних санітарних норм і правил. Правилами передбачено зберігання γ-джерел у спеціальних приміщеннях і свинцевих контейнерах, які поглинають промені.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!