CC BY
152
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
Эксплуатационный подход нельзя считать единственным при решении вопроса о нормах дефектности. Следует учитывать технологический, квалиметриче-ский и экономический аспекты. Последние связаны с оценкой уровня «засоренности» продукции дефектами, т. е. со статическими показателями дефектности. К ним относятся: - доля дефектных элементов М в МБ
партии Ы; Б = —— - доля брака в партии или доля
N
исправленных элементов МБ с недопустимыми дефектами: д = - суммарная площадь дефектов
Д8 в расчетном сечении 8р шва.
При установившемся стабильном технологическом процессе появление дефектов, как правило, можно считать случайными событиями, для которых справедливы определенные вероятностные модели-
распределения: Пуассона - для числа дефектов; экспонента или закон Вейбулла - для размеров дефектов и т. п. Причем средние для партии значения X и дисперсии с2 показателей д, Б, g обладают свойством устойчивости. Засоренность выборки - приемочное число С и выборочное среднее х - свойством устойчивости не обладают. Статистические показатели отражают уровень технологии и необходимы для управления качеством сварки.
Библиографическая ссылка
1. Контроль качества сварки / под ред. В. Н. Вол-ченко. М. : Машиностроение, 1975. 328 с.
© Сотникова Е. В., Цыганков Н. М., 2012
УДК 620.192.46
Е. В. Сотникова, Н. М. Цыганков Научный руководитель - В. В. Богданов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МЕТОДИКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ
Рассмотрены особенности ультразвукового контроля стыковых сварных соединений. Определены факторы, влияющие на достоверность контроля.
Сварные соединения являются самым массовым объектом ультразвукового контроля. Мобильность, безвредность для окружающих и персонала, высокая чувствительность к внутренним и поверхностным дефектам (в том числе плоскостным, т. е. трещинам и непроварам) - основные преимущества ультразвукового контроля сварных соединений перед другими неразрушающими методами. Вместе с тем сварное соединение - сложный для УЗ-контроля объект.
Практически все дефекты сварки плавлением удовлетворительно выявляются при УЗ-контроле, однако имеются которые плохо выявляемые дефекты. Один из примеров плохо выявляемого дефекта - сильно сжатый непровар в корне шва с хорошо подогнанными кромками. При застывании металла шва такой непровар очень сильно стягивается, металл кромок деформируется, и раскрытие непровара может быть меньше величины, начиная с которой ультразвук заметно проходит через воздушный зазор в стали. Плохо обнаруживаются ультразвуком неокисленные непровары (слипания), возникающие при сварке давлением.
Схема прозвучивания является основой любой методики контроля. Эффективность применения схемы прозвучивания к сварному соединению определяется: размером прозвучиваемой площади поперечного сечения сварного соединения, отнесенной к общей площади поперечного сечения сварного соединения, подлежащей прозвучиванию (полнотой прозвучива-ния); вероятностью обнаружения наиболее потенциально опасных дефектов (трещин, непроваров); вероятностью появления ложных сигналов от конструк-
тивных элементов соединения (неблагоприятная геометрия, конструктивные зазоры, наличие приварных элементов). Основной способ контроля стыковых сварных соединений - наклонным преобразователем, поперечной волной. Преобразователь перемещается по ровной поверхности основного металла.
Схема контроля стыкового сварного соединения, выполненного дуговой сваркой: В - валик; П - проплав
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
На рисунке а показана схема контроля стыкового сварного соединения, выполненного дуговой сваркой [1]. Дефекты Д2 и Д5 в нижней части шва выявляются прямым «лучом», а дефекты в верхней части Д1 и Д6 выявляются однократно отраженным «лучом». Дефект в средней части шва Д3 может быть выявлен как прямым, так и однократно отраженным лучом.
Для проверки всего сечения сварного соединения преобразователь перемещают поперек и вдоль шва (рисунок б). Его направляют перпендикулярно оси шва, а затем контроль повторяют, поворачивая преобразователь на угол 10°^15° влево и вправо. Допускается также прозвучивание многократно отраженным «лучом» (т. е. «лучом», отраженным 2-3 раза от поверхностей основного металла), однако при этом способе трудно отличить отражения от дефектов и от неровностей поверхности сварного шва.
В корневой части сварного шва возможно возникновение ложного сигнала, связанного с отражением от недостаточного проплавления (утяжины) или повышенного проплавления (проплава) корня.
Шов контролируют слева и справа (на рисунке показан контроль справа). Таким образом, ультразвуковые волны проходят через шов в четырех направлениях (контроль в полном объеме). Это повышает вероятность выявления различно ориентированных дефектов. Если конструкция сварного соединения затрудняет контроль в четырех направлениях, допускается выполнять контроль швов с одной стороны или контроль только прямым «лучом», такой контроль считается выполненным в неполном объеме. Такие сварные соединения называются ограниченно контроледо-ступными.
Дополнительный способ контроля - на поперечные трещины Д4 (см. рисунок), т. е. трещины, расположенные поперек шва. Контроль на поперечные трещины осуществляют наклонным преобразователем по снятому и защищенному усилению сварного шва.
На направление излучения при контроле сварных соединений влияет возможное изменение скорости звука в основном металле. Это обстоятельство может привести к ошибкам при контроле из-за неправильного определения координат дефектов.
При контроле околошовной зоны возможно обнаружение полупрозрачных дефектов типа расслоений, ослабляющих чувствительность контроля наплавленного металла. Часто такие дефекты признаются недопустимыми.
Если после сварки швов предусмотрена их термообработка, то УЗ-контроль проводят после термообработки. Термообработка способствует раскрытию трещин, т. е. увеличению количества выявленных дефектов. Кроме того, при термообработке сварных соединений измельчаются зерна металла и его структура становится более однородной, что уменьшает затухания УЗ волн в шве и околошовной зоне и улучшает условия контроля особенно толстых сварных соединений. УЗ-контроль до предусмотренной термообработки проводят только как технологический.
Библиографическая ссылка
1. Щербинский В. Г., Алёшин Н. П. Ультразвуковой контроль сварных соединений. М. : Изд-во МГТУ им. Баумана, 2000. 496 с.
© Сотникова Е. В., Цыганков Н. М., 2012
УДК 621.791
А. В. Чекуров, М. А. Панфилов, О. П. Потопаева Научный руководитель - Л. Г. Семичева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ НА ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ФТОРОПЛАСТА-4 С МЕТАЛЛАМИ
Исследовано влияние параметров процесса диффузионной сварки на прочность неразъемных соединений фторопласта-4 с металлами. Определены оптимальные параметры процесса диффузионной сварки фторо-пласта-4 с металлами, обеспечивающие предел прочность соединения св > 16 МПа.
К неразъемным соединениям фторопласта-4 с металлами, которые применяют в конструкциях ответственных узлов летательных аппаратов и работают в экстремальных условиях, предъявляются повышенные требования к прочности соединений. Предел прочности соединений св должен быть не менее 16 МПа.
Качественные неразъемные соединения разнородных материалов получают диффузионной сваркой в вакууме, однако при разработке технологии диффузионной сварки новых материалов необходимо определить оптимальные значения параметров режима сварки, которые обеспечивают требуемую прочность соединений.
Целью работы является установление зависимостей прочности св диффузионного соединения фторо-пласта-4 с металлами от параметров процесса диффузионной сварки, а также определение оптимальных значений параметров.
Для проведения исследований сваривали образцы из фторопласта-4, сплава алюминия АМг6, ковара 29НК и нержавеющей стали 12Х18Н10Т.
Перед сваркой образцы из сплава алюминия АМг6 подвергали твердому анодированию в 18 % растворе И2804, а из ковара и нержавеющей стали - химическому травлению. Затем свариваемые поверхности обезжиривали бензином Б-70 и обезвоживали спиртом-ректификатом.
