Ультраструйная диагностика качества сварных швов

Предложен новый метод оценки параметров качества сварных соединений, в частности ударной вязкости разрушения, основанный на воздействии высокоскоростной струей воды на поверхность контролируемого объекта (информативными признаками служат геометрические характеристики образовавшейся гидрокаверны). Представлены некоторые результаты экспериментов, демонстрирующие возможность оценки однородности материала сварного шва при ультраструйной диагностике. Показана зависимость между глубиной гидрокаверны, образовавшейся при ультраструйном воздействии, и твердостью, а также ударной вязкостью материала шва. Данные, полученные в результате исследования, свидетельствуют о том, что предложенная технология может занять достойное место среди информационно-диагностических средств, используемых при обслуживании объектов со сварными соединениями.

Литература

[1] EN ISO 3834–2. Требования к качеству при сварке. Сварка плавлением металлических материалов. Ч. 2: Более высокие требования к качеству.

[2] Бербасова Н.Ю., Куликов В.П., Основский В.А., Тарапсенко С.И. Управление качеством сварных конструкций на основе системно-процессного моделирования. Сварочное производство, 2008, № 3, с. 12–18.

[3] Стеклов О.И. Сварка начала XXI века. Территория Нефтегаз, 2007, № 12, с. 44–53.

[4] Cullison A., Johnsen M.R. Fifty Years of Welding’s Latest and Best. Welding Journal, 2003, Mar, pp. 46–54.

[5] Коновалов Н.Н., Щербаков Е.С. Совершенствование электронной базы средств неразрушающего контроля и его методическое обеспечение. Сварочное производство, 2014, № 9, с. 45–47.

[6] Атрощенко В.В., Бычков В.М., Медведев А.Ю., Савичев М.П., Кривалев И.В. Неразрушающий контроль сварных соединений блисков, полученных линейной сваркой трением. Сварка и диагностика, 2014, № 4, с. 43–45.

[7] Шаповалов Е.В., Галаган Р.М., Клищар Ф.С., Запара В.И. Современные методы и средства неразрушающего контроля сварного соединения, выполненного контактной точечной сваркой (обзор). Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2013, № 1, с. 10–22.

[8] Миронов С.Ю. Формирование зеренной структуры при сварке трением с перемешиванием. Физическая мезомеханика, 2014, т. 17, № 1, с. 103–113.

[9] Кректулева Р.А., Черепанов О.И., Черепанов Р.О. Численное решение квазистатической задачи расчета остаточных напряжений в сварных швах с учетом фазовых превращений. Физическая мезомеханика, 2013, т. 16, № 6, с. 51–57.

[10] Смирнов С.В., Пугачева Н.Б., Мясникова М.В., Смирнова Е.О. Структурная неоднородность сварного соединения алюминиевого сплава и моделирование его упругой деформации. Физическая мезомеханика, 2014, т. 17, № 1, с. 51–56.

[11] Батаев И.А., Батаев А.А., Мали В.И., Батаев В.А., Балаганский И.А. Структурные изменения поверхностных слоев стальных пластин в процессе сварки взрывом. Материаловедение и термическая обработка, 2013, № 9, с. 19–24.

[12] Макаров Э.Л. Компьютерная оценка свариваемости низколегированной стали. Сварка и диагностика, 2014, № 4, с. 23–29.

[13] Бадалян В.Г., Базулин А.Е., Базулин Е.Г., Самарин П.Ф., Тихонов Д.С. Использование моделирования для оптимизации методик УЗК. Сварка и диагностика, 2014, № 6, с. 18–22.

[14] Климов В.С., Комиренко А.В. Применение нейросетевых технологий распознавания образов для диагностики контактной сварки в производственной среде. Сварка и диагностика, 2013, № 2, с. 40–44.

[15] Бигус Г.А., Тpавкин А.А., Даниев Ю.Ф. Вейвлет анализ сигналов акустической эмиссии пpи диагностике констpукций. Сварка и диагностика, 2012, № 4, с. 34–38.

[16] Скачков И.О. Мониторинг качества контактной точечной сварки переменным током с применением вейвлет-анализа. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2012, № 3, с. 43–47.

[17] Nonomura S., Hyoma K., Kobayashi K., Yamaoka H., Miyasaka F. Control of the Penetration Shape by Pulsed Current Waveform. Transactions of the Japan welding society. Quarterly Journal of the Japan welding society, 2015, vol. 33, no. 1, pp. 82–88.

[18] Okabe T., Yasuda K., Nakata K. Dynamic Observations of Welding Pghenomena and Finite Element Analysis in High Frequency Electric Resistance Welding. Transactions of the Japan welding society. Quarterly Journal of the Japan welding society, 2014, vol. 32, no. 3, pp. 156–163.

[19] Процив Ю.В., Сапунов А.Л. Предотвращение трещинообразования при изготовлении сварных кольцевых заготовок из горячекатаных профилей стареющих никелевых сплавов. Материаловедение и термическая обработка, 2011, № 8, c. 19–24.

[20] Sadasue T., Igi S., Taniguchi K., Ikeda R., Oi K. Fracture behavior and numerical study of resistance spot welded joints in high strength steel sheet. Transactions of the Japan welding society. Quarterly Journal of the Japan welding society, 2014, vol. 32, no. 2, pp. 64–72.

[21] Morisada Y., Tamashiro K., Kamai M., Ueji R., Fujii H. Development of Small sized Friction Stir Welding Equipment for Hand-operated Welding. Transactions of the Japan welding society. Quarterly Journal of the Japan welding society, 2014, vol. 32, no. 2, pp. 52–56.

[22] Козлов Д.М., Попович А.Л. Автоматизированный неразрушающий контроль кольцевых соединений трубопроводов, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением. Сварка и диагностика, 2014, № 5, c. 56–57.

[23] Попов А.В. Оценка прочности сварных и паяных соединений конструкций ракетно-космической техники методом акустической эмиссии. В мире неразрушающего контроля, 2015, № 1(67), c. 10–13.

[24] Сивцев М.Н., Слепцов Г.Н. Исследование структуры сварных соединений при различных технологических параметрах сварки низколегированных сталей. Материаловедение и термическая обработка, 2014, № 2, c. 19–24.

[25] Черняева Е.В., Галкин Д.И., Бигус Г.А., Мерсон Д.Л. Применение метода акустической эмиссии для неразрушающего контроля состояния основного металла и сварных соединений трубопроводов, работающих в условиях малоцикловой усталости. Сварка и диагностика, 2010, № 2, c. 50–56.

[26] Гуменюк В.А., Казаков Н.А., Сульженко В.А. Акуcтико-эмиссионный контроль процесса сварки корпуса глубоководного аппарата. В мире неразрушающего контроля, 2007, № 1(35), c. 57–60.

[27] Разыграев Н.П., Разыграев А.Н. Приемочный и эксплуатационный ультразвуковой контроль головными волнами эхо-методом. В мире неразрушающего контроля, 2007, № 4(38), c. 57–60.

[28] Давыдов Д.М. Ультразвуковой контроль. Проблемы и их решения в тепловой и атомной энергетике. Сварка и диагностика, 2010, № 2, c. 57–60.

[29] Бобров В.Т., Самокрутов А.А., Алехин С.Г., Бобров С.В. Исследование эматехнологии ультразвукового контроля контактной точечной сварки в автомобилестроении. Сварка и диагностика, 2014, № 4, c. 55–59.

[30] Зуев Л.Б., Псахье С.Г., Оришич А.М., Ковалев О.Б., Юдина Е.В., Афонин Ю.В., Данилов В.И., Полетика Т.М. Структура и свойства сварных соединений, выполненных лазерной и точечной сваркой. Физическая мезомеханика, 2005, т. 8, спец. вып., с. 87–90.

[31] Панин В.Е., Сапожников С.В., Каблов Е.Н., Плешанов В.С., Клименов В.А., Иванов Ю.Ф., Почивалов Ю.И., Кибиткин В.В., Напрюшкин А.А., Нехорошков О.Н., Лукин В.И. Влияние ультразвуковой ударной обработки на структуру и сопротивление усталости сварных соединений высокопрочной стали ВКС-12. Физическая мезомеханика, 2006, т. 9, № 2, с. 85–96.

[32] Лобанов Л.М., Пивторак В.А. Диагностика конструкций методами электронной ширографии и спекл-интерферометрии. Сварка и диагностика, 2014, № 2, с. 27–32.

[33] Гончаров А.Л., Драгунов В.К., Слива А.П., Портнов М.А., Терентьев Е.В., Грибков М.С. Исследование сварных соединений разнородных сталей деталей магнитопровода, выполненных ЭЛС. Сварка и диагностика, 2014, № 5, с. 28–32.

[34] Варовин А.Я., Карзов Г.П., Марголин Б.З. Проблемы прогнозирования работоспособности конструкций по данным неразрушающего контроля. Вопросы материаловедения, 2007, № 3, с. 169–186.

[35] Antipov V.S., Vasil’ev V.D., Udralov Yu.I. Radiographic Inspection of the Weld Seams: Test Parameters. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2006, vol. 42, no. 2, с. 106–110.

[36] Matzkanin G.A., Yolken H.T. Selecting a Nondestructive Testing Method: Ultrasonic Testing. Welding Journal, 2008, May, pp. 26–32.

[37] Абашин М.И., Барзов А.А., Галиновский А.Л. Анализ физико-технологических особенностей процесса ультраструйной диагностики. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер Естественные науки, 2012, спец. вып., с. 7–18.

[38] Абашин М.И., Галиновский А.Л., Бочкарев С.В., Цаплин А.И., Проваторов А.С., Хафизов М.В. Моделирование ультраструйного воздействия для контроля качества покрытий. Физическая мезомеханика, 2015, т. 18, № 1, с. 84–89.