Спосіб виявлення підповерхневих дефектів в заварному шві

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к контролю качества сварных соединений. Известен способ выявления подповерхностных дефектов в сварных шва х, по которому контролируемый шов подвергают импульсному нагружению ударной волны взрыва заряда взрывчатого вещества (ВВ), а дефекты выявляют по формоизменению шва в дефектной зоне (1). Однако указанным способом невозможно рассчитать массу заряда ВВ для определения местонахождения дефектов на необходимой глубине, то есть способ обладает низкой достоверностью. В основу изобретения поставлена задача разработать способ, в котором путем обеспечения возможности деформирования поверхности сварного шва при наличии подповерхностного дефекта, достигается повышение достоверности определения местонахождения дефектов. Поставленная задача решается тем, что в способе выявления подповерхностных дефектов в сварном шве, по которому конструкцию с контролируемым сварным швом нагружают в зоне сварного шва ударной волной, создаваемой взрывом заряда взрывчатого вещества, а дефекты выявляют после нагружения по локальному формоизменению поверхности шва, согласно изобретению радиус rо заряда взрывчатого вещества и расстояние rф до контролируемого шва выбирают из условия: , где С1; С - скорости звука в материале сварного шва и в среде, находящейся между зарядом ВВ и сварным швом; d - глубина обнаружения дефектов поверхности шва, при этом: , где d - глубина обнаружения дефекта; С; C1 - скорость звука в жидкости и материале сварного шва; rо; rф - радиус заряда и расстояние до контролируемого шва. Способ выявления подповерхностных дефектов в сварных шва х реализуется следующим образом. Сварные швы, подлежащие контролю, обкладываются шнуровыми зарядами взрывчатого вещества по предварительно нанесенной демпфирующей прокладке, в качестве которой могут быть твердые диспергированные вещества (мел, тальк), пластичные вещества (пластичная глина, пластилин, вазелин), жидкости (вода, суспензии и эмульсии на негорючей основе) и инициируют взрыв. В демпфирующей прокладке развивается ударная волна, распространяющаяся до границы раздела с поверхностью сварного шва. Энергия ударной волны достаточна для деформирования поверхности сварного шва в случае наличия подповерхностного дефекта: пора, цепочка пор, пористость металла шва, усадочные рыхлости, пустоты и др. После взрыва при внешнем осмотре поверхности шва обнаруживаются вмятины, свидетельствующие о наличии подповерхностных дефектов. Глубина, на которой обнаруживаются подповерхностные дефекты, определяется из условия жесткости преграды, например, для жидкой демпфирующей прокладки глубина, на которой дефекты обнаруживаются, меньше толщины "жесткой стенки": , где: d - глубина залегания дефекта, мм; C1 - скорость звука в материале сварного шва, м/с; (для стали - 300 м/с); q - характерное время спада давления в ударной волне, вычисляемое по эмпирическому соотношению: , где: a, n - константы, например для тротила а = 0,1; n = 0,24, Ст - вес взрывчатого вещества, кгс; rф - радиус фронта ударной волны, м. В зависимости от необходимой глубины обнаружения дефекта и расстояния до контролируемого шва (радиус фронта ударной волны) выбирают необходимый вес взрывчатого вещества. Например. Располагаем минимальный заряд взрывчатого вещества, обуславливаемый его критическим диаметром dк = 6 мм, на расстоянии 30 мм от контролируемого шва. Тогда характерное время спада давления в ударной волне, вычисляемое по эмпирическому соотношению с учетом приведенных соотношений будет равно: , где: rо - критический радиус взрывчатого вещества, м; С - скорость звука в жидкости (для воды - 1500 м/с); , приведенный радиус фронта ударной волны. Наконец, глубина обнаружения дефекта будет равна: Таким образом, варьируя вес заряда и расстояние его до контролируемого сварного шва, можно получить гарантированную глубину обнаружения дефектов и, тем самым, исключить "мертвые" зоны, существующие для ультразвуковых и радиационных способов обнаружения дефектов. Кроме того, ударные воздействия на швы сварных соединений позволяют увеличить динамическую прочность сварной конструкции, таким образом совмещая операции контроля качества сварки и послесварочной обработки сварных соединений. Способ выявления подповерхностных дефектов в сварных швах прошел проверку при изготовлении опорноповоротного устройства радиотелескопа.