ЖУРНАЛ СТА №3/2023

НОУ-ХАУ СТА 3/2023 30 www.cta.ru Автоматизированное обнаружение дефектов сварочных швов В данной исследовательской работе предложены некоторые методы модернизации контроля дефектов (далее – трещина), которые могут предотвращать появление брака в сварных швах, а также показаны положительные и отрицательные стороны предложенного метода контроля, влияние автоматизации производства на эффективность качества сварных продуктов и роль автоматизированной системы управления технологическим процессом в производстве. Александр Магдин, Алексей Припадчев, Александр Горбунов, Александр Михайлов Введение Условия, возникающие вследствие образования шва, указывают на дефор- мацию шва (рис. 1), к примеру, это нагревание, остывание, внутреннее напряжение и т.д. По размещению сварные трещины делятся на несколько видов: ● в самом шве: продольные – зачастую длинные (1); поперечные – обычно короткие (3); ● в околошовной зоне: продольные – тонкие и длинные (2); поперечные (4); ● внутри материала – поперечные (обычно короткие) (5). Трещины бывают горячие и холод- ные – тип трещины зависит от темпе- ратуры, при которой происходила сварка. Например, горячие трещины появляются при температуре более 1000°C и располагаются вдоль границ структурных зерен, из-за оксидов они тёмные, а холодные трещины образуются при температуре до 120°С в основании шва и месте стыка валика и металла, излом имеет светлый от- тенок, в отличие от горячих трещин. Наиболее трудным фактором счита- ется выявление внутренних трещин, так как протяжённость этих трещин может быть небольшой, и зачастую они могут образовываться как на по- верхности, так и внутри металла. С помощью внедрения автоматиза- ции в производство можно исключить возможные варианты образования тре- щин посредством: 1) визуального обследования – проис- ходит совместно с использованием увеличительных устройств; 2) цветной дефектоскопии; 3) магнитного метода – измерение иска- жения магнитных волн; 4) ультразвукового метода; 5) радиационного метода. Автоматизация сварочных процес- сов предполагает за собой осуществ- ление получения сварных швов и мо- дернизацию способов обнаружения трещин на сварочных швах при оп- тимизированных технико-экономи- ческих показателях при отсутствии вмешательства человека. Существуют устройства, которые ра- ботают без участия человека, они де- лятся на два класса: сварочные автома- ты и автоматические системы (регуля- торы). Автоматические системы могут из- менять физические величины по за- данным законам в технических при- борах или процессе без участия опера- тора-сварщика или не изменять вовсе. Авторы пришли к выводу, что внед- рение автоматизации сварных про- цессов способствует улучшению качества продукции (снижение обра- зования трещин), наиболее эконо- мичному потреблению материала, а также возможности расширения про- изводства. Активно применяются методы конт- роля автоматизации, введённые в про- изводство: магнитный, ультразвуко- вой, радиационный и т.д. Например, радиационный метод позволяет определить дефекты не- большого размера, а ультразвуковой – наоборот. Практика доказывает, что определённый метод автоматизации позволяет более надёжно выяснить качество сварного соединения и пред- отвращает образование дефектов. Виды радиационного контроля: ● рентгеновская дефектоскопия (рент- геновские лучи); ● гамма-дефектоскопия (гамма-лучи). Недостатком является наименьшая чувствительность выявления дефек- тов в швах тоньше 50 мм. 1 2 3 4 5 Рис. 1. Виды сварных швов