Capitolul 16.2_Controlul Imbinarilor Sudate

SUDAREA METALELOR SI ALIAJELOR

TANAVIOSOFT 2011

1

Autor : profesor Tănase Viorel

C16

Capitolul 16

CONTROLUL IMBINARILOR SUDATE

16.CONTROLUL NEDISTRUCTIV

AL ÎMBINĂRILOR SUDATE

Controlul nedistructiv nu duce la deteriorarea îmbinării sudate şi nu influen-ţează negativ comportarea în exploatare a acesteia. Spre deosebire de controlul distructiv, care se bazează pe încercări făcute cu distrugerea probei, respectiv a epruvetelor special confecţionate. În cazul controlului nedistructiv, poate fi exa-minată, la nevoie, fiecare piesă în parte, întrucît toate piesele examinate pot fi uti-lizate.

Prin metodele de control nedistructiv, a căror aplicare necesită multă experi-enţă, pot fi determinate anumite categorii de defecte, nu şi valorile caracteristici-lor mecanice, care pot fi stabilite numai prin încercări cu distrugere.

Aplicarea metodelor de control nedistructiv a contribuit, în mod substanţial, la dezvoltarea construcţiilor sudate.

16.1.CONTROLUL PRELIMINAR

Înainte de începerea operaţiei de sudare se recomandă a se efectua controa-lele preventive descrise în continuare.

Controlul compoziţiei chimice. Materialul de bază se ia, de obicei, din certifica-tele de calitate ale întreprinderii furnizoare ; la lucrări de importanţă, este indicată verificarea compoziţiei chimice la întreprinderea constructoare.

Controlul calităţii materialelor auxiliare. Se recomandă a se face : controlul cali-tăţii fluxului (compoziţie, granulaţie, umiditate, stare de curăţenie etc.), con-trolul compoziţiei chimice a gazelor de protecţie, indicată în certificatele eli-berate de furnizor.

Încercări de sudare. La lucrări de răspundere, se prescrie omologarea procese-lor de sudare.


TANAVIOSOFT 2011

2


C16

Controlul vizual al materialului de bază. Trebuie verificat să nu existe exfolieri, ţunder, ciupituri, fisuri incipiente sau alte defecte care se pot amplifica dato-rită ciclului termic la sudare, ducînd la defecte în construcţia sudată.

Controlul execuţiei corecte a pregătirii pentru sudare. Se recomandă a se efectua controlul geometriei şanfrenului, controlul asamblării corecte a semifabrica-telor (mărimea şi uniformitatea rostului, lipsa denivelărilor, mărimea pasu-lui şi dispunerea uniformă a punctelor de prindere), controlul vizual al ma-terialului de adaos (starea de curăţenie, starea de uscare etc.).

Controlul sudorului care execută lucrarea. Se recomandă efectuarea controlului calificării ; pentru recipienţi sub presiune, instalaţii de ridicat cît şi pentru lucrări de mare răspundere.

Este indicat a se efectua — în cazul lucrărilor enumerate mai sus — controlul, la începutul fiecărei zile de muncă, pentru a se verifica starea fizică şi psihică a sudorului, întrucît la sudarea manuală, calitatea îmbinării depinde în mare măsu-ră de starea sudorului care execută lucrarea.

16.1.1.CONTROLUL FUNCŢIONĂRII UTILAJELOR ŞI DISPOZITIVELOR

CARE SE UTILIZEAZĂ LA SUDARE. Controlul condiţiilor mediului ambiant. Se verifică viteza curenţilor de aer şi

existenţa sau probabilitatea unor intemperii. Amploarea acestui control este determinată de importanţa construcţiei cît şi de sensibilitatea materialelor care se sudează sub influenţa condiţiilor mediului ambiant

După înlăturarea şi remedierea deficienţelor constatate la controalele prelimi-nare, se poate trece la operaţia de sudare.

In timpul operaţiei de sudare pot fi prescrise controalele enumerate în conti-nuare.

Controlul respectării regimidui de sudare. Se verifică intensitatea curentului de sudare pentru fiecare strat, tensiunea curentului, viteza de avans a sîrmei şi viteza de avans a tractorului de sudare. Regimul de sudură se verifică peri-odic prin sondaje, respectarea riguroasă depinzînd, în primul rînd, de sudo-rul care execută lucrarea.

Controlul diametrului electrozilor sau sirmei de sudare pentru fiecare strat. Se exe-cută prin sondaj ; respectarea riguroasă depinde, în special, de conştiinciozi-tatea şi corectitudinea sudorilor.


TANAVIOSOFT 2011

3


C16

Controlul respectării temperaturii între straturi. Se recomandă să se facă, în spe-cial, la oţelurile cu tendinţa de supraîncălzire sau de apariţia unor structuri de călire (oţeluri de înaltă rezistenţă, oţeluri refractare, oţeluri anticorosive

n aceste cazuri, stabilirea temperaturilor maxime şi, eventual, minime, admise în-tre straturi, se va face prin cercetări preliminare de laborator şi se va impune ca un parametru al regimului de sudare.

Controlul respectării limitelor de temperatură admise între straturi, se execută cu creioane speciale. Amprenta lăsată de creion îşi schimbă culoarea la atingerea unei anumite temperaturi. Pentru un interval de temperatură, se folosesc două creioane. Amprenta creionului care indică temperatura inferioară a intervalului, trebuie să-şi schimbe culoarea, iar cea a creionului care indică temperatura supe-rioară a intervalului, trebuie să-şi păstreze culoarea neschimbată. Se pot astfel, măsura temperaturi pînă la 650 °C. Această metodă se poate utiliza şi la controlul temperaturii de preîncălzire.

Respectarea numărului de straturi. Se face în cursul operaţiei, de către sudor şi eventual, controlorul de calitate. Se poate verifica şi ulterior, prin examina-rea macrostructurii îmbinării sudate, pe baza unei probe metalografice ata-cată cu reactivi.

Îndepărtarea zgurii după fiecare strat de sudură şi examinarea cu ochiul liber sau cu lupa, a aspectului. Se face cu scopul de a evita, pe parcurs, apariţia unor defecte în construcţia sudată.

16.1.2.CONTROLUL CUSĂTURII DUPĂ ASPECTUL EXTERIOR.

După executarea cusăturii examinarea aspectului acesteia constituie totdea-una prima încercare care se face în cazul construcţiilor sudate. Cu ciocanul şi cu peria de sîrmă, se face curăţirea cordonului de sudură, iar pentru efectuarea con-trolului se folosesc lupe, microscoape portative, şublere sau şabloane. Pentru veri-ficarea dimensiunilor sudurilor, se folosesc şabloane de construcţie specială.

Aspectul exterior al cusăturii se verifică pe toată lungimea şi pe ambele părţi ale cusăturii. Se consideră cusăturile necorespunzătoare, din punct de vedere al aspectului exterior, dacă se constată următoarele defecte :

cusături cu grosimea, respectiv lăţimea, neuniformă, prezentînd neunifor-mităţi mai mari decît cele prevăzute în documentaţia de execuţie ;

cusături cu cratere sau cu pori la suprafaţă ;


TANAVIOSOFT 2011

4


C16

şanţuri marginale, cu adîncimea mai mare de 0,05 sau de 1 mm ; crăpături sau fisuri, în cordonul de sudură sau ZIT ; denivelări ale capetelor de tablă sudate cap la cap, care depăşesc limitele

prescrise ; curburi ale tablelor îmbinate, cu o săgeată mai mare de 0,1 S ; porţiuni de cordon de sudură, ars.

Părţile din cusătură care prezintă defecte exterioare, apreciate ca remediabi-le, sînt înlăturate, de regulă prin tăiere cu flacără sau arc-aer, crăiţuire cu dalta, polizarea cu discuri abrazive şi apoi, se execută o resudare corectă.

Trebuie subliniat faptul că examinarea după aspect este numai aproximativă şi nu poate fi considerată, întru totul, concludentă. Un cordon de sudură din mai multe straturi, poate avea un aspect exterior corespunzător, în timp ce straturile intermediare, pot avea numeroase defecte interioare.

16.1.3.CONTROLUL PRIN RADIAŢII PENETRANTE.

Controlul nedistructiv cu radiaţii electromagnetice penetrante a con-strucţiilor sudate se bazează pe proprietatea acestor radiaţii de a străbate substan-ţa, proprietate asociată cu acţiunea asupra unei plăci fotografice sau a substanţe-lor fluorescente.

Din această categorie de radiaţii fac parte radiaţiile X şi radiaţiile gamma.

A.CONTROLUL CU RADIAŢII X A ÎMBINĂRII SUDATE CAP LA CAP.

Principiul metodei. Radiaţiile X sînt oscilaţii electromagnetice, avînd frecvenţă foarte mare, respectiv lungimea de undă foarte mică ; au proprietatea de a pă-trunde materialele, fiind absorbite mai mult sau mai puţin pe parcurs, în funcţie de proprietăţile fizice şi grosiipea materialului respectiv. Aceste radiaţii — emise de surse ca : aparate Rontgen. betatroane, acceleratori liniari de electroni etc. — dirijate printr-o mică fantă asupra îmbinării, străbătînd grosimea acesteia, sînt fă-cute perceptibile cu ajutorul unui ecran fluorescent sau a unei plăci fotografice. Difuzarea, în continuare, a radiaţiilor, este oprită de către o placă de plumb.


TANAVIOSOFT 2011

5


C16

Fig.16.1.3.1

Dacă în cordonul de sudură există o defecţiune internă (suflură, incluziune, porozitate, fisură etc.) atunci razele X, în locul respectiv, sînt mai puţin absorbite decît în locurile vecine cu metal compact, iar pe filmul amplasat pe faţa opusă a îmbinării, se obţine — după developare — o patâ întunecată, a cărei formă consti-tuie proiecţia defectului pe planul clişeului radiografiei.

Fig.16.1.3.2

Aprecierea calităţii cusăturilor de sudură poate fi făcută, fie pe baza clişeu-lui radiografiei, fie pe baza fotografiilor cusăturii.


TANAVIOSOFT 2011

6


C16

În vederea obţinerii unei radiografii de bună calitate este necesar să fie în-deplinite anumite condiţii.

Fig.16.1.3.3

Pregătirea suprafeţei cusăturii înainte de radiografiere, prin eliminarea stropilor de sudură, îndepărtarea zgurii şi a straturilor de protecţie sau altor neregularităţi ale suprafeţelor exterioare şi interioare. Suprafaţa cusăturii se prelucrează, prin polizare, numai în cazurile cînd nere- gularităţile acesteia ar putea creea dificultăţi în evidenţierea defectelor interne.

Pentru identificarea radiografiilor, pe una din părţile laterale ale cordonului de sudură, trebuie plasate cifre sau litere din plumb care sâ apară pe film şi care să servească la identificarea, fără dubiu a părţii din îmbinarea examina-tă. Suprafaţa controlată trebuie să fie marcată, prin poansonare, în cel puţin două puncte, cu acelaşi indicativ. În cazul cînd condiţiile de lucru ale piesei controlate nu permit poansonarea, se poate folosi şi un alt procedeu adec-vat.

In cazul executării unui control radiologie pe toată lungimea cordonului de sudură (radiografiere 100%), capetele filmelor succesive trebuie să se su-prapună pe o lungime de cel puţin 10 mm, pentru ca nici o porţiune a cusă-turii să nu fie omisă la radiografiere.

Direcţia de iradiere. Axa fasciculului de radiaţii trebuie să fie orientată către cen-trul secţiunii examinate, după o direcţie normală la suprafaţă şi film, în acel punct.

Se admite, utilizarea unei direcţii oblice de iradiere în cazul în care punerea în evidenţă a unor anumite tipuri de defecte este înlesnită în acest fel, cum este ca-zul, defectelor situate în planul prelucrării marginii tablei , sau dacă forma piesei necesită o iradiere oblică.


TANAVIOSOFT 2011

7


C16

Distanţa focală f măsurată de la sursa de radiaţii (lampa Rontgen) pînă la fa-ţa exterioară a piesei care se controlează, trebuie să fie cît mai mică dar nu sub 0,4—0,5 m. Dimensiunea suprafeţei care poate fi examinată la o singură expunere, rezultă din condiţia ca grosimea materialului la extremitatea suprafeţei expuse, măsurată după direcţia fasciculului incident, să nu depăşească grosimea nominală în acest punct cu mai mult de 6—10%.

Fig.16.1.3.4

Grosimea maximă a cusăturilor care se pot examina cu un anumit aparat, pentru aceeaşi distanţă focală, depinde de mărimea :

W = ER IR t în care :

W- este energia electrică consumată de lampă, în Watt ore ; ER — tensiunea lămpii, în kV ; IR — intensitatea curentului, în mA ; t — timpul de expunere, în ore.

Întrucît, intensitatea curentului necesar este foarte mică — pînă la 12 mA — energia electrică consumată este relativ mică, chiar la timpi de expunere mai mari.

Grosimile limită care se pot examina în cazul pieselor de oţel cu un aparat cu distanţa focală f = 0,7 m şi pentru intensitatea curentului IR= 5 mA sînt indicate — funcţie de tensiunea lămpii ER

tabelul 16.1.3.1

Tensiunea lămpii kV 100 150 200 250 300

Grosimea tablei, nun 15 35 70 90 100


TANAVIOSOFT 2011

8


C16

In cazul tablelor de aluminiu sudate, grosimile din tabel se pot spori cu 100%, deoarece puterea de penetraţie a razelor X, în afară de grosime, depinde şi de greutatea specifică a materialului.

Pentru radiografiere, se folosesc următoarele tipuri de filme :

filme fără ecran, care se pot folosi şi cu ecrane intensificatoare, metalice sau fluorometalice ;

filme cu ecrane fluorescent.

Filmele şi ecranele intensificatoare — care sînt necesare pentru reducerea timpului de expunere — trebuie să fie aşezate în casete executate din materiale ca hîrtie neagră, materiale plastice, cauciuc etc. Casetele pot fi rigide sau flexibile şi trebuie să asigure un contact cît mai bun între film şi ecran şi suprafaţa piesei examinate. Pentru evitarea voalării filmului, caseta trebuie asigurată contra pă-trunderii luminii. Se recomandă ca fiecare casetă să aibă mai multe buzunare în care pot fi introduse reperele, simbolurile şi indicatorul pentru stabilirea calităţii imaginii.

Filmul trebuie să fie protejat împotriva radiaţiilor secundare, provenind de la. obiecte situate în spatele casetei, prin utilizarea unui ecran de plumb cu grosimea minimă de 1,5 mm, aşezat în spatele filmului, în interiorul sau exteriorul casetei.

Divergenţa fasciculului de radiaţii, se poate limita la zona minimă necesară, prin utilizarea de diafragme reglabile, montate cît mai aproape de sursa de radia-ţii X.

La efectuarea controlului radiografie, trebuie respectate normele în vigoare privind protecţia împotriva radiaţiilor ionizante.

Aplicarea acestei metode de control permite punerea in evidenţă, cu o sensi-bilitate bună, a defectelor care pot apărea în îmbinările sudate. Natura defectelor precum şi mărimea şi poziţia lor în planul radiografierii, sînt precizate într-o mă-sură care permite o uşoară interpretare a filmelor obţinute. Spre deosebire de aparatele de construcţie mai veche — lipsă de mobilitate — aparatele moderne, pot fi utilizate atît în întreprinderile constructoare cît şi pe şantiere de montaj, da-torită reducerii dimensiunilor şi în special, a greutăţii.


TANAVIOSOFT 2011

9


C16

Film

Film

Film

Fig.16.1.3.5 Fig.16.1.3.6

Film

Fig.16.1.3.7

Din punctul de vedere al sensibilităţii de deteriorare, metoda este limitată,

întrucît defectele cu dimensiuni sub o anumită valoare, nu pot fi sesizate. Controlul cu radiaţii X mai este limitat şi în ce priveşte grosimea îmbinărilor

sudate. în cazul utilizării radiaţiilor obţinute cu instalaţii Rontgen, care lucrează cu tensiuni pînă la 300 kV, este indicat să se controleze, în cazul construcţiilor de oţel. numai suduri cu grosimea pînă la 100 mm. Controlul sudurilor cu grosime mai mare, necesită o durată de expunere mare, ceea ce duce la rezultate nesatis-făcătoare în ce priveşte sensibilitatea.

Au început să fie utilizate radiaţii X obţinute cu ajutorul betatroanelor, care permit controlul oţelurilor cu grosimi mai mari de 100 mm şi oferă o sensibilitate mare a imaginilor în descoperirea defectelor.

Ca dezavantaje se arată, de asemenea, costul de investiţie ridicat, consumul de materiale fotografice scumpe, iar din punctul de vedere al protecţiei muncii, trebuie respectate riguros dozele maxime admise de iradiere cu radiaţii ionizante, a persoanelor.


TANAVIOSOFT 2011

10


C16

B.CONTROLUL CU RADIAŢII GAMMA.

Principiul metodei. Metoda se bazează pe aceleaşi principii ca şi controlul cu radiaţii X, adică pe proprietatea radiaţiilor gamma de a străbate materia şi de a impresiona plăcile fotografice.

Radiaţiile gamma ca şi radiaţiile X, sînt de natură electromagnetică, au o lungime de undă mai mică, 10-9—10-11 cm, deci, o putere de pătrundere mai mare, motiv pentru care pot fi utilizate la controlul sudurilor cu grosimi mari. Radiaţii-le, se obţin cu ajutorul substanţelor radioactive, naturale sau artificiale.

Izotopii radioactivi utilizaţi ca sursă de radiaţii gamma la controlul calităţii îmbinărilor sudate, trebuie să îndeplinească următoarele condiţii :

radiaţia emisă ca sursă trebuie să aibă o energie cit mai apropiată de energia necesară controlului grosimii pieselor sudate ;

timpul de înjumătăţire să nu fie prea mic ; sursa să aibă o activitate specifică (Cu/cm3) cît mai mare, pentru a putea

fi considerată punctiformă. In tabelul 13.4 se indică principalii izotopi radioactivi, utilizaţi la controlul

sudurilor. Dintre aceştia, cel mai utilizat este izotopul Ir 192, care emite un spectru foarte bogat de radiaţii gamma, mai puţin dure decît cele ale Co 60, din care cauză, se obţin radiografii cu sensibilităţi ridicate şi se reduc simţitor, dimensiunile şi greutatea conteinerelor.

tabelul 16.1.3.2

Izotopul Timpul de

Injuniiltilţirc

Energ'a radiaţii‐lor ganmia Mi V

Secţiunea di' activare barili

Activitatea specific fi Cu/cin»

Grosimi uzuale de

control pir. oţel

mm

lr 192 74 zile 0,137—0,651 385 370 10—60

Co 60 5,3 ani 1,17 — 1,33 31 620 38 — 150

Forma mai restrînsă a dispersiunii radiaţiilor gamma, se datoreşte puterii de pătrundere mai mari pe care ele o au în raport cu radiaţiile X. De aceea, se folo-sesc la cercetarea pieselor de oţel pînă la grosimea de 300 mm.


TANAVIOSOFT 2011

11


C16

Este de menţionat, că la grosimi mai mici de 60 mm, sensibilitatea razelor gamma este mai mică decît a razelor X, ceea ce provoacă greutăţi în descoperirea defectelor.

Pentru efectuarea controlului, se folosesc fiole care conţin substanţe radioac-tive emiţătoare de radiaţii gamma în cantitate cuprinsă între 50 mg şi cîteva zeci de grame. în funcţie de natura izotopilor. Aceste fiole, se introduc în cămăşi de plumb cu grosimea pereţilor în funcţie de cantitatea substanţei radioactive.

Fiola emite în toate direcţiile raze gamma de egală intensitate, permi- ţînd astfel examinarea mai multor cusături deodată .

Sistemul poate fi utilizat, cu deosebit succes, la controlul cusăturilor circula-re ale diferitelor virole sau conducte, precum şi la cusături ale îmbinărilor sudate, greu accesibile altor mijloace de control.

Fig.16.1.3.8

Lungimea maximă l de cusătură dreaptă care poate fi examinată la o singură expunere, este l=0,8 f, unde f, este distanţa focală. La lungimi mai mari, se obţin imagini neclare. Creşterea distanţei focale este limitată, deoarece se măreşte tim-pul de expunere necesar unei bune fotografieri.

La radiografierea cusăturilor cercetate, se utilizează aceleaşi plăci foto-grafice ca în cazul radiaţiilor X.

Aplicarea acestei metode, comparativ cu metoda de control cu radiaţii X, prezintă următoarele avantaje :

radiaţiile gamma au o putere de pătrundere mai mare. putîndu-se controla piese cu grosimi mai mari (60—300 mm);


TANAVIOSOFT 2011

12


C16

fiola cu substanţa radioactivă emite radiaţii de egală intensitate în toate direcţiile, permiţînd examinarea simultană a mai multor cordoane ;

nu necesită surse de energie electrică ; nu necesită instalaţii anexe în procesul de control ; dimensiunile reduse ale fiolelor, fac posibilă cercetarea construcţiilor în

spaţii restrînse ; aparatura este uşor transportabilă, putînd fi mai comod utilizată în con-

diţii de şantier ; fiolele, au o durată de funcţionare mare.

Ca dezavantaje ale acestei metode, se menţionează :

timp mare de expunere comparativ cu cel pentru radiaţii X ; sensibilitate mică la îmbinări sudate din oţel cu grosimi sub 60 mm.

16.1.4.STABILIREA CALITĂŢII ÎMBINĂRILOR SUDATE

CONTROLATE CU RADIAŢII PENETRANTE.

Defectoscopia cu radiaţii penetrante este cea mai răspîndită metodă de con-trol nedistructiv, intrucît asigură un document asupra controlului efectuat şi dă indicii asupra mărimii, formei, poziţiei în plan şi frecvenţei defectelor.

Interpretarea radiografiilor obţinute cu ajutorul radiaţiilor X sau gamma, este o problemă de deosebită importanţă, intrucît specialistul care face aceste interpre-tări, trebuie să cunoască elementul de îmbinare sudată atît din punct de vedere al tehnicii execuţiei cît şi clin punct de vedere constructiv. Interpretarea corectă este esenţială în ce priveşte identificarea precisă a defectelor, ca mărime, amplasare şi configuraţie.

Rezultatul interpretării radiografiilor, pe lingă calificările corespunzător sau necorespunzător trebuie să dea informaţii utile, pentru atelierele de producţie, care să ducă la îmbunătăţirea procesului de fabricaţie.

Pentru punerea în valoare şi interpretarea radiografiilor pe o bază cît mai vastă, este necesar ca specialistul să consulte albumele de radiografii X şi gamma publicate in mod curent de organizaţii de specialitate.

Prin documentaţia tehnică, se presorie de proiectant, clasa de calitate a construcţi-ei sud


TANAVIOSOFT 2011

13


C16

16.1.5.CONTROLUL ULTRASONIC

Controlul ultrasonic a cunoscut în ultimii ani o mare dezvoltare şi constituie una dintre cele mai moderne metode de control nedistructiv al îmbinărilor sudate. La controlul ultrasonic, se folosesc proprietăţile fundamentale ale mişcărilor vi-bratorii şi anume :

viteza de propagare a undelor ultrasonice, depinde de natura mediului în vibraţie ;

mişcările undelor ultrasonice, se transmit de la un mediu la altul, respectînd legile refracţiei ;

la întîlnirea unor obstacole, undele ultrasonice se reflectă, dupa legile re-fracţiei.

Vibraţiile sînt caracterizate prin frecvenţa lor, iar cind aceasta este mai mare decît limita superioară a frecvenţelor acustice perceptibile de urechea omenească, apar vibraţii ultrasonore.

De obicei, termenul de „ultrasunete" se referă la frecvenţe cuprinse între 16 kHz şi circa 10 MHz.

Sursele de vibraţii ultrasonice utilizate pentru controlul sudurilor sînt transductoare piezoelectrice, la care, vibraţiile ultrasonice se obţin utilizând efec-tul piezoelectric, cu ajutorul cristalelor de cuarţ, care, excitate electric la o frecven-ţă ridicată, produc vibraţii mecanice de aceeaşi frecvenţă.

Fig.16.1.5.1


TANAVIOSOFT 2011

14


C16

Fig.16.1.5.2

Procedeul de lucru aplicat la controlul îmbinărilor sudate este cel bazat pe

reflexia undelor ultrasonice, care constă în introducerea, sub un anumit unghi, de impulsuri ultrasonice emise de palpatorul emiţător — de durată foarte scurtă, de ordinul microsecundelor — în piesa de controlat şi recepţionarea prin acelaşi pal-pator a fasciculului ultrasonic reflectat, emisia şi recepţia avînd loc alternativ. Atît impulsul emis, cît şi cel reflectat, recepţionat de palpator, sînt amplificate şi trans-formate în imagini vizibile pe ecranul tubului catodic al aparatului, sub forma unor „ecouri".

In cazul cînd piesa nu are nici un defect, undele vor ajunge la suprafaţa ca-pătului opus (fundul piesei) după trecerea unui interval de timp, care depinde de grosimea piesei. Pe suprafaţa de separaţie piesă-aer a capătului opus, ultrasunete-le vor fi reflectate practic complet (ecou de fund).

Dacă fasciculul ultrasonic întîlneşte, în trecerea prin îmbinarea sudată, de-fecte de sudură, o parte din fasciculul incident va fi reflectat, parcurgînd traiecto-ria în sens contrar, dînd naştere unui ecou de defect, care va fi recepţionat mai devreme decît ecoul de fund.

Procedeul de control ultrasonic al îmbinărilor sudate cap la cap prin unde transversale.

Fasciculul ultrasonic emis de palpator intră în tablă sub un anumit unghi şi parcurge distanţa AB. In punctul B, fasciculul se reflectă după normala la suprafa-ţă şi parcurge traiectoria BC ; în punctul C se reflectă din nou.


TANAVIOSOFT 2011

15


C16

Fig.16.1.5.3

Prin deplasarea palpatorului pe tablă, perpendicular pe cordonul de sudu-ră, fasciculul ultrasonic parcurge secţiunea sudurii. Palpatorul va trebui să fie deplasat într-o regiune cuprinsă între două linii paralele cu cordonul de sudură, x—x şi y—y , astfel ca fasciculul să acopere întreaga secţiune a sudurii.

Linia x—x trebuie să fie situată la distanţa p de marginea cordonului de sudu-ră, iar linia y—y la distanţa j— ei în cazul sudurilor în X şi în cazul sudurilor în V (e este lăţimea cordonului de sudură).

In afară de deplasarea palpatorului in direcţia perpendiculară pe cordonul de sudură, pentru parcurgerea întregii lungimi a cordonului este necesară deplasa-rea concomitentă a palpatorului în direcţia paralelă cu cordonul de sudură. Deci, palpatorul va avea o mişcare în zigzag .

In timpul deplasării în zigzag, palpatorul trebuie rotit in jurul unei axe per-pendiculară pe tablă, cu un unghi de ±200 ; această rotaţie este necesară, pentru a se putea diferenţia, după dinamica ecourilor care apar pe ecran, tipurile de defec-te prezentate în îmbinare.

Viteza de deplasare trebuie aleasă astfel, încît trecerea peste defectele cele mai mici, să nu fie posibilă ; viteza cea mai indicată este în jurul a 10 cm/s.

Utilizarea controlului ultrasonic prezintă următoarele avantaje : posibilitatea efectuării controlului de pe o singură parte a piesei ; mobilitate mare ; durata controlului este mică. iar rezultatele se obţin imediat ; sensibilitate mare în detectarea defectelor sudurilor, putîndu-se pune în

evidenţă defecte cu dimensiuni foarte mici ; poate fi utilizat pentru controlul pieselor cu grosime foarte mare, practic

nelimitată ; lipsa unui consum de materiale , lipsa efectelor nocive asupra organismului uman.


TANAVIOSOFT 2011

16


C16

Cu toate aceste avantaje, controlul cu ultrasunete prezintă şi unele limitări, ca :

lipsa unui document obiectiv ; dificultatea de a face deosebire intre diferitele categorii de defecte. In stadiul actual de dezvoltare a aparaturii de control ultrasonic, este indicat

ca acest procedeu să fie utilizat, la controlul sudurilor cap la cap. împreună cu controlul prin radiaţii penetrante, în sensul efectuării unui control complet ultra-sonic, urmînd ca numai porţiunile din cordoane în care s-au semnalat defecte, să fie controlate şi prin radiografiere.

16.1.6.CONTROLUL MAGNETIC

Controlul magnetic al îmbinărilor sudate din materiale feroase se bazează pe faptul că la magnetizarea unei piese, fluxul magnetic trece mai ales prin interi-orul piesei — datorită permeabilităţii magnetice mari — fără a ieşi aproape deloc la suprafaţă. Dacă în interiorul piesei există un defect de sudură, ca : incluziuni de gaze sau zgură, fisuri, lipsă de aderenţă etc., atunci fluxul magnetic îl încon-joară, deoarece, permeabilitatea magnetică este mult mai mică decît a metalului .

Fig.16.1.6.1

În cazul în care, defectul este situat în apropierea suprafeţei piesei, fluxul magnetic iese parţial la suprafaţa, provoacă o deformare locală a cîmpului magne-tic. Aceste perturbaţii pot fi puse în evidenţă cu ajutorul unor pulberi magnetice care se presărează pe suprafaţa piesei. Aglomerările de pulberi, indică suficient de fidel locul, forma şi dimensiunea aproximativă a defectelor din îmbinare.


TANAVIOSOFT 2011

17


C16

Fig.16.1.6.2 Fig.16.1.6.3

Pentru identificarea corectă a defectului, este necesar ca liniile de flux magne-tic să străbată perpendicular sau aproape perpendicular, defectul.

Pentru magnetizarea piesei se pot utiliza următoarele procedee : magnetizare liniară (polară) ; magnetizare circulară (transversală) ; magnetizare mixtă. Magnetizarea polară, este procedeul cel mai utilizat la care fluxul magnetic

este produs de către un electromagnet prin două capete polare care servesc de re-gulă şi pentru fixare ,fie cu o bobină de magnetizare .

Pulberea magnetică trebuie să fie dintr-un material cu permeabilitate mag-netică mare şi remanenţă mică. Pulberea cea mai corespunzătoare, este pulberea de oxid feros (Fe304).

Pentru identificarea defectelor, se folosesc pulberi magnetice de culoare neagră, cenuşie sau colorată, iar în cazuri speciale, fluorescentă. Contrastul dintre culoarea îmbinării şi culoarea pulberii magnetice, poate fi mărită prin aplicarea unui strat foarte subţire de vopsea albă pe suprafaţa îmbinării.

Fig.16.1.6.4

Prin procedee uscate se evidenţiază defecte fine (fisuri foarte fine), iar prin procedee umede, defectele mai mari.


TANAVIOSOFT 2011

18


C16

Defectoscopia cu pulberi magnetice, poate fi utilizată la controlul îm-binărilor cap la cap şi la controlul cusăturilor de colţ şi are o eficacitate mare la descoperirea defectelor de formă alungită, situate în apropierea suprafeţei îmbi-nărilor sudate şi perpendicular pe liniile cîmpului magnetic.

Ţinînd seama de aceasta, pentru depistarea defectelor, indiferent de poziţia lor, se impune repetarea controlului pe o nouă direcţie perpendiculara.

Fig.16.1.6.5 Fig.16.1.6.6

Defectoscopia magnetică nu permite descoperirea unor defecte de forme ro-tunjite, cum sint porii, precum şi defectele situate la adîncime. De aceea, se reco-mandă ca o metodă practică şi productivă pentru controlul defectelor apropiate de suprafaţa piesei. După încercare, piesele trebuie să fie demagnetizate, astfel încît, magnetizarea remanentă să fie practic egală cu izero sau sub nivelul admisi-bil.


TANAVIOSOFT 2011

19


C16

16.1.7.CONTROLUL CU LICHIDE PENETRANTE

Controlul nedistructiv cu lichide penetrante se utilizează pentru punerea in evidenţă a defectelor de suprafaţă (fisuri, incluziuni, pori, nepă- trunderi) a îmbi-nărilor sudate. Acest control se poate face numai în cazul unor suprafeţe netede, fără rizuii sau neregularităţi în care ar rămîne lichidul penetrant, neputind fi înlă-turat complet.

Fig.16.1 .7.1 Fig.16.1 .7.2

Fig.16.1 .7.3 Fig.16.1 .7.4

Fig.16.1.7.5


TANAVIOSOFT 2011

20


C16

Fig.16.1.7.6

Suprafaţa piesei care urmează a fi controlată cu lichide penetrante se curăţă

de zgură, grăsimi, uleiuri, vopsea, praf, cu ajutorul unui degresant şi apoi prin ştergere cu o cîrpă uscată sau hîrtie. După uscarea completă a suprafeţei degresate, se trece la aplicarea penetrantului. Penetrantul se aplică pe suprafaţa de examinat prin pulverizare, scufundare sau cu ajutorul pensulei, urmărindu-se udarea uniformă a suprafeţei. Timpul de pe-netrare trebuie să fie cuprins între 5 şi 60 minute, în funcţie de tipul penetrantu-lui. Ca penetranţi, pot fi utilizate substanţe intens colorate sau substanţe fluorescente.

După scurgerea timpului de penetrare, se va trece la îndepărtarea excesului de penetrant, prin spălare cu apă pînă la dispariţia fondului colorat, respectiv fluorescent.

Suprafaţa de examinat se usucă prin evaporare naturală sau accelerată (în-călzirea piesei, suflare cu aer cald etc.), în care caz, temperatura suprafeţei sau a aerului nu trebuie să depăşească 50 °C.

Aplicarea developantului se face prin pulverizare — în cazul cînd este sub formă de pulbere — sau imersare — în cazul cînd este sub formă de soluţie. Tim-pul de developare este de circa 1 oră.

Examinarea suprafeţei controlate cu penetranţi coloraţi se face vizual, la lumina difuză de minimum 500 lux. Se recomandă, folosirea unui tub fluorescent de 80 W la o distanţă de circa 1 m.

Fisurile şi defectele de suprafaţă apar sub formă de linii continue care se lărgesc în timp, iar porii grupaţi, produc o grupare de puncte sau apar ca o tentă


TANAVIOSOFT 2011

21


C16

de culoare. Poziţia şi forma defectelor pot fi reproduse prin fotografiere sau mar-care pe schiţe şi desene. Controlul cu lichide penetrante şi-a găsit o aplicabilitate largă la îmbinările sudate ale oţelurilor sensibile la fisurare şi la îmbinări nemagnetice din oţeluri austenitice, aluminiu.

16.1.8.CONTROLUL ETANŞEITĂŢII ÎMBINĂRILOR SUDATE

În cazul unor construcţii sudate, îmbinările nu trebuie să fie numai rezisten-te ci şi etanşe. Prin etanşeitatea îmbinării sudate a unui utilaj, se înţelege proprie-tatea acesteia de a nu permite trecerea unui fluid dinspre interiorul incintei sale cît şi dinspre exterior spre interior. Etanşeitatea depinde de fluidul la care se refe-ră, astfel că o anumită asamblare poate fi etanşă pentru un anumit lichid şi nee-tanşă pentru un gaz. Proba de etanşeitate trebuie considerată ca o probă test şi aleasă corespunzător în funcţie de condiţiile, mai mult sau mai puţin severe, cerute de exploatare.

Proba hidraulică. încercarea hidraulică la rece, se face cu scopul de a controla rezistenţa şi etanşeitatea îmbinărilor sudate. La această probă, se supun de obicei, recipientele (cazane, cisterne) sau alte utilaje care lucrează sub presiune.

De obicei, presiunea de probă hidraulică este de 1,5—2 ori mai mare decît presiunea de regim. In unele cazuri, poate fi aleasă mai mare. Timpul de menţine-re la suprapresiune, se recomandă a fi de 10 minute. Se recomandă de asemenea, ca apa utilizată pentru proba hidraulică să nu aibă temperaturi sub 4 °C şi peste 60 °C.

Pentru o mai mare eficacitate in descoperirea defectelor, este indicat ca după atingerea suprapresiunii de probă, să se reducă presiunea la cea nominală şi să se facă apoi ciocănirea cordoanelor de sudură cu un ciocan de 0,5—2,5 kg, în funcţie de grosimea peretelui de controlat.

Construcţia sudată se consideră, de obicei, rezistentă la proba hidraulică, dacă suprapresiunea se meniine constantă pe tot timpul probei (10 minute) şi da-că la controlul vizual nu se observă nici un fel de defecte. în cazul că sînt necesare remedieri, se recomandă repetarea probei hidraulice pînă la îndeplinirea condiţii-lor de recepţie stabilite.

Proba pneumatică. Această probă presupune introducerea aerului sub presi-une în interiorul construcţiei care urmează să fie supusă controlului. Spre deose-bire de proba hidraulică, proba pneumatică este o încercare test care oferă rezulta-


TANAVIOSOFT 2011

22


C16

te mai apropiate de realitate cu privire la etanşeitatea unor spaţii închise, ale con-strucţiei sudate, faţă de gaze. Se utilizează, de asemenea, ca o probă, în cazul rea-lizării unor incinte care se cer etanşe la fluide ce degajă vapori de substanţe toxice, corosive, explozive.

Încercarea se poate executa la presiune redusă sau la presiune de 1,2—1,5 ori presiunea de regim. în special, in cel de-al doilea caz, trebuie luate măsuri stricte de securitate în vederea prevenirii unor accidente, în caz de explozie. Aces-te încercări se execută, de obicei, în spaţii închise şi izolate. Construcţia sudată. în timpul probei, nu se va supune ciocănirii sau efectuării de remedieri.

Durata de probă la recipiente sc alege circa 30 minute. Proba se consideră reuşită dacă presiunea indicată de manometrul de control, a rămas la presiunea de probă.

Controlul pneumatic al incintei construcţiei sudate se poate face cu ungerea cusăturilor cu apă şi săpun. În acest caz se introduce mai întîi în interiorul incintei aer comprimat pînă la presiunea do control prescrisă, apoi se ung cordoanele de sudură pe partea accesibilă. Locurile în care există neetanşeităţi se pot localiza şi marca datorită băşicilor care apar. La temperaturi scăzute pînă la —20 °C, pentru ungerea cordoanelor de sudură se va utiliza un lichid spumant.

In cazul pieselor cu volum redus, se poate face proba pneumatică prin cu-fundarea (imersiune) construcţiei sudate la 20—40 cm sub nivelul apei ; apoi se introduce aer comprimat. Zonele cu defecte sînt acelea unde apar bule de aer. Me-toda este simplă, mai productivă, însă mai puţin sensibilă decît metoda cu unge-rea cu apă şi săpun.

Proba cu amoniac. Etanşeitatea îmbinărilor sudate se poate face cu amestec de aer cu amoniac, în care caz, cordoanele se acoperă în exteriorul pereţilor cu o bandă de hîrtie sau tifon, îmbibate cu o soluţie de azotat de mercur.

In interiorul incintei se introduce amoniac în proporţie de circa 1% faţă de aerul aflat în interior. Proba se poate executa la presiunea atmosferică sau la pre-siuni apropiate de presiunea de exploatare. După o durată de circa 5 minute, hîrtia da o imagine asupra calităţii cusăturii prin punctele şi petele negre apărute în locurile defecte în care au avut loc scurgeri de amoniac.

Metoda este simplă şi oferă o sensibilitate mai mare de detectare a defectelor decît proba cu ungere cu apă şi săpun şi, totodată, poate fi utilizat la temperaturi scăzute.


TANAVIOSOFT 2011

23


C16

Proba cu petrol. în cazul vaselor deschise şi a rezervoarelor staţionare de pro-duse petroliere de capacitate foarte mare, se efectuează proba cu petrol. Cordoa-nele de sudură se acoperă pe partea cea mai uşor accesibilă cu o suspensie de cre-tă în apă.

După uscarea suspensiei, partea opusă a cordonului de sudură este unsă prin pensulare cu petrol. In cazul că îmbinarea sudată prezintă neetanşeităţi, pe-trolul pătrunde, chiar prin pori de dimensiuni mici şi iese la suprafaţa vopsită cu cretă sub forma unor puncte sau linii groase care cu timpul se extind. Pentru a lo-caliza cit mai bine poziţia defectelor, se va trece la controlul atent a zonei vopsite imediat după pensularea cu petrol. Observarea se face circa 30 minute după care, se lasă utilajul fără observare atentă timp de 8 ore ; apoi, se va trece la recepţio- narea produsului.

În timpul iernii, în condiţii de temperatură scăzută se recomandă încălzirea petrolului la cca 50—70 0C şi prelungirea duratei de observare la o oră. Prezenta-rea la recepţie, în acest caz, se poate face după 24 ore.

16.1.9.CERCETAREA METALOGRAFICĂ A CUSĂTURII SUDATE

Cercetarea metalografică se face în scopul de a cunoaşte structura metalului în cusătura sudată. Prin aceasta, se poate determina cît de corect a fost ales proce-deul tehnologic de sudare a piesei respective, influenţa regimului de sudare, a ti-pului electrodului sau al metalului de aport, a tratamentului termic şi a altor fac-tori caracteristici pentru proprietăţile mecanice ale cusăturii.

Se mai pot afla şi defectele cusăturilor sudate precum şi cauzele acestora.

Pentru o cercetare metalografică cît mai bună a cusăturilor sudate, este nevoie de următoarele date :

compoziţia chimică a cusăturii sudate ; condiţiile de sudare (modul, regimul, electrodul sau materialul de aport); condiţiile de tratament termic.

În privinţa neomogenităţii structurii, cusătura sudată poate fi împărţită în patru zone :

metalul depus ; zona de trecere (de fuziune);


TANAVIOSOFT 2011

24


C16

zona influenţei termice sau zona cusăturii ; structura iniţială a metalului de bază.

Pornind de la neomogenitatea structurii, inerentă sudării, analiza va consta din cercetarea macro si microstructurii metalului depus, a zonei de fuziune, a zonei cusăturii, precum şi din determinarea structurii metalului de bază.

16.1.10. CERCETAREA MACROSTRUCTURII ÎMBINĂRII SUDATE.

Examinarea macrostructurii se face pe epruvete şlefuite şi pe spărturi provenite din cusătura sudata.

După aspectul exterior al spărturii cusăturii, se poate determina fragilitatea metalului, precum şi defectele de sudare ca : goluri, incluziuni nemetalice, lipsa de penetraţie şi crăpături.

Cercetarea macrostructurii epruvetelor şlefuite, ale cusăturilor sudate, se face cu ochiul liber, cu lupa (mărire de 5—10 ori) sau la microscop (mărire de 30 ori).

Macrostructura sudurilor depinde de factorii tehnologici şi de proprietăţile termofizire şi chimice ale metalului.

După macrostructura cusăturii sudate se stabileşte : caracterul cristalizării primare a metalului cusăturii şi defectele macro-

scopice ale metalului depus ; caracterul fuziunii metalului de bază cu metalul depus (marginea de fu-

ziune), precum şi defectele la locul de fuziune ; conturul şi adîncimea zonei de influenţă termică, precum şi crăpăturile

macroscopice din zonă ;

microstructura metalului de bază şi defectele lui. A.Cristalizarea primară a metalului depus.

Cusătura are o structură de metal turnat, condiţionată de operaţia răcirii.

La epruveta macroşlefuită, se pot observa în structura metalului depus, două zo-ne :

zona cristalelor aciculare alungite (structura dendritică) dispuse înclinat faţă de suprafeţele laterale de divizare ale muchiilor; această zonă ocupă aproape întregul spaţiu al cusăturii.


TANAVIOSOFT 2011

25


C16

zona internă a cristalelor echiaxiale este adeseori foarte mică şi uneori, lipseşte complet ; poate fi observată mai des la epruvetele macro- şlefuite ale cusăturilor omogene cu secţiune mare.

La epruveta macroşlefuită a unei cusături în mai multe straturi se vede clar fieca-re strat în parte.

Straturile anterioare se recristalizează deseori sub influenţa căldurii straturi-lor următoare, iar macrostructura fiecăruia din ele constă din cristale aciculare mari, dispuse în direcţia eliminării căldurii şi dintr-o zonă microgranulară.

Macroanaliza metalului depus scoate în evidenţă următoarele defecte ale cusă-turii :

defecte de formă ; incluziuni nemetalice ; pori şi goluri (sufluri) ; crăpături ; straturi de fontă dură (cind se sudează fonta) şi aspect macro- granular. B.Caracterul fuziunii metalului de bază cu metalul depus.

După aspectul epruvetei macroşlefuite se stabilesc următoarele :

adîncimea de fuziune ; crăpăturile şi porozitatea la marginea cusăturii ;

lipsă de penetraţie la muchie

lipsa de penetraţie la sudarea în mai multe straturi ; crestăturile la marginile laterale ale cusăturii ; incluziunile nemetalice la marginea cusăturii.

C.Conturul şi adincimea zonei de influentă termică.

Mărimea zonei de influenţă termică depinde de felul, regimul şi viteza de sudare, precum şi de compoziţia chimică a metalului ce se sudează.

Cu cit este mai mare zona de influenţă termică, cu atît sînt mai mari tensiunile in-terne.

D.Macroanaliza metalului de bază.

Prin macroanaliza metalului de bază se scoate în evidenţă macrostructura acestu-ia.


TANAVIOSOFT 2011

26


C16

In oţelul laminat se poate determina structura fibrelor, ca de exemplu :

structura aciculară a oţelului cu puţin carbon după laminare ; crăpăturile ce trec din cusătură în metalul de bază ; segregaţia ; fisurile ; suprapunerile, etc.

Analiza chimică împreună c u macroanaliza ne dau o imagine clară a amplasării componenţilor în metalul aflat in cercetare.

Prin microanaliză se pot descoperi şi efecte de ecruisaj local, precum şi deformări-le ce se manifestă pe liniile de forfecare.

Cercetarea microstructurii cusăturilor sudate. Cercetarea microstructurii permite un studiu mai aprofundat structurii cusăturii faţă de cercetarea macro-structurii.

După microstructura cusăturii, se pot determina :

felul structurii metalului depus, din zona influenţată termic ; mărimea porţiunilor cu modificări structurale bine determinate şi structura nemodificată a materialului de bază ;

conţinutul aproximativ de carbon al metalului de bază şi al celui de-pus ;

proprietăţile mecanice, aproximative, ale metalului depus, ale me-talului din diferitele zone de influenţă termică şi ale metalului de bază nemodificat;

rezistenţa la coroziune a zonei de trecere (la oţelurile inoxidabile) ; regimul aproximativ de sudare şi viteza de răcire a me'talului cu-

săturii şi a zonei de influenţă termică ; stratificaţia cusăturii sudate ; mărimea grăuntelui în metalul depus, in zona influenţată termic şi în

materialul de bază ; defectele de sudură.

Finisarea epruvetei se face in aşa fel ca faţa şlefuită să aibă strălucirea de oglindă, fără zgîrieturi şi rizuri.

Înainte de atacarea cu reactiv obişnuit, epruveta şlefuită se spală şi se degre-sează cu spirt sau benzină şi apoi se cufundă cu partea ei lustruită într-o baie cu reactiv sau se unge cu vată îmbibată cu reactiv. După atacare, reactivul se înde-


TANAVIOSOFT 2011

27


C16

părtează de pe suprafaţa atacată cu un jet de apă, epruveta se şterge cu vată îmbi-bată cu spirt şi se usucă cu ajutorul hîrtiei de filtru.

Se examinează apoi la microscop structura îmbinării sudate.

Atacul micrografic pune în evidenţă un mare număr de treceri succesive, ca-racteristic procedeului de sudare cu arc electric.

La sudarea cu arc electric, depunerile succesive de metal topit fac ca influenţa termică a trecerilor superioare să normalizeze structura straturilor solidificate, ce-ea ce duce la o afînare a structurii cu formarea de grăunţi poliedrici fini. Acesta este aspectul structural întîlnit, în general, în părţile centrale ale zonei topit

in zona de legătură, orientarea cristalizării este de asemenea evidentă, ea fiind de-seori distrusă prin tratamentul termic provocat de depunerea straturilor succesi-ve.

Zona de supraîncălzire a metalului de bază este mai localizată, structura reprezentînd un maxim de mărire în această zonă de legătură, cel puţin în porţiu-nea centrală a asamblării, prin efectul termic al trecerilor de sudare.

Tratamentul termic de normalizare (faţă de tratamentul termic de detensiona-re care realizează numai reducerea tensiunilor interne) duce la îmbunătăţirea structurii metalografice a materialului din zona îmbinării şi ca urmare, îmbunătă-ţirea caracteristicilor mecanice şi tehnologice ale îmbinării sudate.

16.1.11.PARTICULARITĂŢI ALE CONTROLULUI ÎMBINĂRILOR SUDATE

Îmbinările sudate, spre deosebire de alte tipuri de îmbinări — nede- montabile sau demontabile — se caracterizează prin aceea că problema controlului pentru asigurarea calităţii este de o importanţă deosebită.

Pînă în prezent, controlul cu radiaţii X şi qamma, era considerat ca fiind meto-da de control nedistructiv cu cele mai largi posibilităţi de aplicare. Dar datorită perfecţionării mai rapide a utilajelor pentru sudare, faţă de mijloacele de control radiografie al îmbinărilor sudate, apar obstacole pentru procesul de producţie, in sensul că se prelungeşte durata de executare şi creşte preţul de cost, întrucît o in-stalaţie de defectoscopie Rontgen reuşeşte să controleze în 24 ore cusăturile de sudură executate de o instalaţie de sudură automată sub flux numai în 8 ore.


TANAVIOSOFT 2011

28


C16

Odată cu creşterea grosimii pereţilor, controlul radiografie nu mai co-respunde, deoarece mărimea defectului minim creşte odată cu grosimea piesei sudate şi devine tot mai dificilă stabilirea adîncimii la care se găseşte defectul.

Datorită acestor neajunsuri, a fost necesară căutarea.unor metode de control mai expeditive, mai economice şi care să prezinte în acelaşi timp şi garanţia nece-sară îmbinărilor sudate. Controlul ultrasonic satisface în bună măsură aceste ce-rinţe şi are perspectiva de a înlocui, în cea mai mare parte, controlul radiografie datorită avantajelor sale incontestabile.

În cazul controlului ultrasonic, aparatura este uşor transportabilă la locul de control şi la nevoie, se poate intercala pe fluxul de fabricaţie, mai ales în cazul aparatelor cu tranzistoare cînd controlul poate fi independent.

Această independenţă există şi în cazul aparatelor de control cu radiaţii gamma ; în acest caz, însă, apar efectele nocive de iradiere asupra organismului uman, fapt care implică luarea unor măsuri speciale de protecţie.

Controlul ultrasonic este mult mai productiv decît cel radiografie, deoarece zonele fără defecte nu necesită o înregistrare a rezultatelor pe film. Preţul de cost al controlului ultrasonic este mai redus chiar în cazul cînd este combinat cu cel radiografie, faţă de un control radiografie 100%.

In cazul controlului cusăturilor cap la cap a tablelor, s-a verificat ca fiind mai expeditiv şi mai economic controlul mixt, adică se execută un precontrol ul-trasonic sau magnetic, cu scopul de a descoperi porţiunile cu defecte, urmat de un control final radiografie numai al acestor porţiuni de cusătură.

Neajunsul cel mai important al controlului ultrasonic constă în faptul că de-fectele din cordoanele de sudură nu pot fi puse in evidenţă decît prin nişte ecouri pe ecranul unui tub catodic şi nu avem imagini cu poziţia defectelor în raport cu piesa, ca în cazul controlului radiografie. Cu toate acestea, defectele periculoase (fisuri, incluziuni de zgură, lipsa de pătrundere sau aderenţă) nu pot să scape acestei metode de control.

Astfel cum s-a arătat în paragrafele precedente, pe lîngă cele trei metode de control nedistructiv — radiografie, ultrasonic şi magnetic — mai există un număr de metode de control, utilizate limitat şi în cazuri speciale, cum sînt : probele de presiune, probele de etanşeitate, controlul cu lichide şi altele.


TANAVIOSOFT 2011

29


C16

La alegerea metodei de control, trebuie să se ţină seama de caracteristicile pie-sei (grosimea, materialul, forma), de numărul pieselor care urmează să fie contro-late, de geometria îmbinării, precum şi de condiţiile de exploatare ce se impun construcţiei sudate. Desigur, aspectul economic al controlului nu poate fi neglijat la stabilirea metodei de control care urmează să fie utilizat.

16.2.OMOLOGAREA PROCEDEELOR DE SUDARE

Tehnologiile de sudare aplicate în execuţia îmbinărilor construcţiilor sudate de răspundere, din oţel, trebuie să fie stabilite pe baza procedeelor de sudare omologate.

Omologarea procedeelor de sudare se efectuează în conformitate cu preve-derile prescripţiilor tehnice oficiale care reglementează problemele privind execu-ţia şi controlul îmbinărilor sudate.

Conform prescripţiilor naţionale cit şi celor internaţionale, omologarea pro-cedeelor de sudare trebuie executată ţinînd seama de factorii arătaţi în continua-re.

Materialul de bază trebuie să fie de aceeaşi calitate şi marcă cu cel folosit în fabricaţia construcţiei sudate.

Materialele de adaos (electrozi, sîrme, flux şi gaze) folosite la executarea probelor de omologare trebuie să fie aceleaşi ca şi cele ce se vor folosi în fabrica-ţie. Se pot admite şi materiale de adaos echivalente.

Tipul îmbinării sudate, folosit la omologare trebuie să fie reprezentativ pentru sudurile executate în fabricaţie.

Poziţia de sudare trebuie să reprezinte dificultăţile de sudare cele mai mari în raport cu poziţiile de sudare aplicate în fabricaţie.

Tehnologia de sudare va cuprinde obligatoriu printre altele :

temperatura de preîncălzire şi menţinere în timpul sudării; modul de executare al sudării, respectiv dacă sudarea se execută pe o

singură parte cu sau fără placă (inel) suport, pe ambele părţi într-un sin-gur strat sau pe ambele părţi în mai multe straturi ;

tratamentul termic după sudare.


TANAVIOSOFT 2011

30


C16

Materialele de bază şi de adaos folosite la executarea probelor de omologare vor fi în prealabil verificate, prin examinări şi încercări, în scopul stabilirii dacă acestea corespund normelor de produs după care au fost livrate. In cazul în care, electrozii sau sirmele de sudare vor fi folosite cu îmbinări sudate, care se supun după o execuţie unui tratament termic care poate conduce la modificarea caracte-risticilor de rezistenţă in metalul depus, se va determina şi limita de curgere la +20 C şi la temperatura maximă de lucru, pe epruvete prelevate din probe de me-tal depus, supuse tratamentului termic respectiv.

Probele sudate executate in vederea omologării, vor fi executate de sudori au-torizaţi şi trebuie să fie specifice fabricaţiei, putîndu-se grupa astfel :

probe cu îmbinări sudate cap la cap, pentru table ; probe cu îmbinări sudate cap la cap, pentru ţevi ; probe cu îmbinări sudate la racorduri (tipul de racord va fi stabilit prin

documentaţia de execuţie a produsului şi va fi reprezentativ pentru aces-ta) ;

probe de îmbinări sudate în colţ, care pot fi de tipul celor curent întîlnite în fabricaţie.

După executarea probelor, îmbinările sudate cap la cap se vor supune unor examinări şi încercări, astfel :

A.in cazul sudurilor la table :

examinarea aspectului ; verificarea dimensiunilor sudurii ; examinarea cu raze X sau gamma ;

B.in cazul sudurilor la ţevi:

examinarea aspectului ; verificarea dimensiunilor sudurii ; examinarea cu raze X sau gamma ; analiza macro şi microscopică ; încercări mecanice;

C.in cazul "îmbinărilor sudate de racord :


TANAVIOSOFT 2011

31


C16

examinarea aspectului şi verificarea dimensiunilor ca şi pentru sudurile ta-blelor ;

încercări de duritate ; analiza macroscopică (pe patru eşantioane prelevate la 90° unul faţă de celă-

lalt) ;

D.in cazul îmbinărilor sudate in colt:

examinarea aspectului şi verificarea dimensiunilor ca şi pentru sudurile ta-blelor ;

încercarea tehnologică de rupere pe o epruveta; încercarea de duritate ; analiza macroscopică (pe două eşantioane prelevate la capetele probei).

Rezultatele examinărilor şi încercărilor vor trebui să se încadreze în cantităţile mi-nime prevăzute de normele de omologare.

Rezultatele examinării aspectului, verificării dimensiunilor şi a examinării cu raze X sau gamma. sînt eliminatorii, respectiv probele sudate.

Pentru construcţii sudate de răspundere, cum sînt vehiculele feroviare şi ru-tiere, probele, încercările şi rezultatele ce trebuie obţinute se stabilesc de către în-treprinderea constructoare. După terminarea, cu rezultate corespunzătoare, a lu-crărilor de omologare, rezultatele obţinute se consemnează într-un document emis de organizaţia de control sau întocmit de întreprindere şi vizat de organizaţia de control.

Date post:	26-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	tanasev
View:	1,462 times
Download:	15 times

Capitolul 16.2_Controlul Imbinarilor Sudate

Documents