КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СТЫКОВ РЕЛЬСОВ ДЕФЕКТОСКОПАМИ ДУК-13ИМ, ДУК-66ПМ, «РЕЛЬС-6» и УЗД-НИИМ-6М
Достоверность результатов ультразвукового контроля сварных стыков любым из указанных приборов во многом обусловливается соответствием основных параметров контроля параметрам, заданным инструкцией. К основным параметрам контроля сварных стыков относятся: условная чувствительность дефектоскопа с преобразователем; угол ввода луча; «мертвая» зона; точность работы глубиномера.
Настраивают дефектоскопы и проверяют их основные параметры по стандартным образцам № 1, 2, 3 или ЗР. Условная чувствительность по стандартному образцу № 1 должна составлять 35 мм при контроле преобразователем с углом призмы β=50° и 40 мм — с углом призмы β=40о. Если контролируют стыки только одним преобразователем с β=40, то условная чувствительность по стандартному образцу № 1 должна составлять 45 мм. Уменьшение чувствительности может послужить причиной пропуска дефектов, а увеличение — привести к перебраковке сварных стыков. Поэтому чувствительность дефектоскопа следует систематически проверять в процессе работы.
Угол ввода луча проверяют по стандартному образцу № 2 дефектоскопом с электронно-лучевой трубкой (ДУК-13ИМ, ДУК-66ПМ, «Рельс-6»). Изменения угла ввода луча и положения центра излучения в основном связаны с износом призмы преобразователя. Поэтому эти параметры необходимо проверять после контроля 30—40 стыков, т. е. практически ежедневно перед началом работы.
Величина «мертвой» зоны в значительной степени зависит от положения ручек «Чувствительность» и «ВРЧ» («ВЛРУ»), поэтому должна систематически проверяться после настройки прибора на заданную условную чувствительность. Точность работы глубиномера проверяют до начала работы. Угол ввода луча, величина «мертвой» зоны и точность работы глубиномера дефектоскопов ДУК-13ИМ, ДУК-66ПМ, «Рельс-6» и УЗД-НИИМ-6М должны соответствовать данным, приведенным в гл. VIII— X, XIII. Перед контролем дефектоскоп настраивают на требуемый режим работы в зависимости от прозвучиваемой зоны стыка.
При контроле сварных стыков рельсов дефектоскопами ДУК-13ИМ и «Рельс-6» следует:
подсоединить к прибору кабель с преобразователем на частоту 2,5 мГц и телефонные наушники и включить прибор;
установить тумблер «Контроль от поверхности — по слоям» в положение «От поверхности», а ручку «Глубина контроля» — в крайнее правое положение;
установить ручку «Чувствительность» в крайнее правое положение, а ручку «ВРЧ» в левое положение, при котором на экране электроннолучевой трубки отсутствует зондирующий импульс. Если зондирующий импульс имеет длительность и амплитуда его уменьшается неравномерно с изменением положения ручки «ВРЧ», то потенциометр «Отсечка» необходимо установить в положение, при котором нет импульсов, обусловленных шумами в призме преобразователя;
проверить возможность настройки дефектоскопа с комплектом преобразователей, предназначенных для работы, на заданную условную чувствительность и «мертвую» зону. Убедиться, что ручка «АСД» находится в положении, при котором звуковые индикаторы срабатывают, если амплитуды эхо-импульса на экране трубки 5 — 7 мм.
Для прозвучивания подошвы, шейки и головки сверху преобразователем с углом призмы 50е' следует:
включить преобразователь с углом призмы 50°;
установить ручку «Координаты дефекта» в положение, при котором цифра 100 мм по шкале «Н» для преобразователя с углом призмы 40° будет расположена против визирной линии;
установить ручку «Глубина контроля» в положение, при котором маркерная метка будет находиться на правом конце линии развертки;
установить ручками «Чувствительность» и «ВРЧ» чувствительность дефектоскопа, равную 35 мм по стандартному образцу № 1.
Ручка «ВРЧ» должна находиться в крайнем левом положении, при котором на экране дефектоскопа нет зондирующего импульса. Дефектоскоп с преобразователем 50о считается настроенным на заданную условную чувствительность, если в стандартном образце № 1 выявляются всеми индикаторами дефектоскопа отверстия на глубине от 5(15) до 35 мм включительно, а амплитуда эхо-импульса от отверстия на глубине 40 мм меньше амплитуды импульса, соответствующего порогу срабатывания «АСД».
Для прозвучивания головки сбоку и с поверхности катания рельса преобразователем с углом призмы 40 следует:
заменить преобразователь с углом призмы 50° на преобразователь с углом призмы 40 ;
вращением ручек «Чувствительность» и «ВРЧ» настроить дефектоскоп с преобразователем на условную чувствительность, равную 40 мм по стандартному образцу № 1.
Для прозвучивания головки, шейки и участка подошвы под шейкой с поверхности катания преобразователем с углом призмы 40о следует:
убедиться, что маркерная метка находится на правом конце развертки, а по шкале «Н» для преобразователя с углом призмы 40 установлена цифра 100;
переключить тумблер режима работы дефектоскопа в положение «Контроль по слоям»;
установить ручку «Координаты дефекта» в положение, при котором цифра против визирной линии по шкале «Н», соответствующей преобразователю с углом призмы 40о, указывала бы 82 мм для Р65, 52 мм — для Р50 и 40 мм — для Р43.
При контроле сварных стыков рельсов дефектоскопом ДУК-66ПМ следует:
подсоединить к гнезду «Выход-1» кабель с преобразователем на частоту 2,5 МГц;
вставить контур на частоту 2,5 МГц в гнездо «Индуктивность», расположенное слева под дверцей;
установить переключатель «I—II» схем прозвучивания положение «I—П»;
выставив остальные ручки в соответствии с указаниями гл. IX, включить дефектоскоп;
установить ручки «Ослабление» и «ВАРУ» в положения, при которых обеспечивалось бы выявление отверстия в стандартном образце № 1 на глубине 40 и 35 мм, а «мертвая» зона не превышала бы 8 и 3 мм для преобразователя с углами призм 40 и 50о соответственно.
Условная чувствительность дефектоскопа может быть также проверена и установлена или по стандартному образцу № 2, или по стандартному образцу № 3Р. Для этого преобразователь располагают на рабочей поверхности стандартного образца в положении, при котором амплитуда эхо- импульсов от цилиндрического отверстия в стандартном образце № 2 или от фокусирующей цилиндрической поверхности в стандартном образце № 3Р — максимальная. Ручками «Ослабление» амплитуду эхо-импульса от соответствующего отражателя в стандартном образце устанавливают по высоте, приблизительно равной 15 мм; затем увеличивают чувствительность прибора с включенным преобразователем на число децибел, соответствующее разнице эхо-импульсов от отражающей поверхности в стандартных образцах № 2 или 3Р и от отверстия на глубине 40 или 35 мм в стандартном образце № 1 в зависимости от применяемого преобразователя.
Если сварные стыки контролируют только преобразователем с углом призмы 40°, то разницу амплитуд эхо-импульсов определяют для эхо- импульсов от отражающей поверхности в стандартном образце № 2 или 3Р и от Отверстия в стандартном образце № 1, расположенного на глубине 45 мм. Установленная таким образом чувствительность соответствует определенной условной чувствительности по стандартному образцу № 1 для используемого преобразователя.
Для прозвучивания подошвы, шейки и головки сверху преобразователем с углом призмы 50 следует:
вставить шкалу, соответствующую частоте 2,5 мГц и преобразователю с углом призмы 50”, и настроить глубиномер;
убедиться, что ручка «Зона АСД» на лицевой панели находится в крайнем левом положении;
установить потенциометр «Координаты дефекта» в положение, при котором цифра 65 но шкале «Н» будет расположена против визирной линии;
сместить ручкой «Развертка плавно» маркерную метку в правый конец развертки. Вращая ручку «Координаты дефекта», совместить визирную линию с цифрой 0 на шкале глубиномера и затем, вращая ручку «Зона АСД», растянуть стробирующий импульс до конца развертки. Установленная длительность стробирующего импульса соответствует 65 мм глубины контроля.
При контроле головки сверху и сбоку преобразователем с углом призмы 40, а также при прозвучивании сварного стыка но всему периметру рельса только одним преобразователем 40 выставленная зона контроля сохраняется и для данного преобразователя соответствует 100 мм. Для прозвучивания шейки и участка подошвы под шейкой с поверхности катания преобразователем с yглом призмы 40о длительность стробирующего импульса должна незначительно превышать высоту контролируемого рельса, т. е. 190 мм — для Р65, 160 мм — для Р50 и 150 мм — для Р43. Если возникают сомнения в правильности показаний глубиномера, необходимо его погрешность оценить по стандартному образцу № 3Р (см. гл. IV).
При контроле сварных стыков рельсов дефектоскопом УЗД-НИИМ-6М следует:
подсоединить кабель с комбинированным наклонным преобразователем, включить прибор и отрегулировать напряжение питания;
установить переключатель в положение «Контроль ручной», а тумблер «Прямой — наклонный» — в положение «Наклонный»;
установить комбинированный преобразователь стороной с углом призмы 50 на стандартный образец № 1 и настроить дефектоскоп с данным преобразователем на условную чувствительность 35 мм. Дефектоскоп с преобразователем считается настроенным на заданную чувствительность, если в телефонных наушниках появляется сигнал и отклоняется стрелка индикатора при обнаружении отверстий на глубине от 15 до 35 мм. Озвучивание отверстия на глубине 40 мм не должно сопровождаться звуковым сигналом и отклонением стрелки индикатора.
Преобразователем с углом призмы 50° контролируют подошву, шейку и головку с поверхности катания рельса. Для прозвучивания головки сбоку, шейки и участка подошвы под шейкой с поверхности катания комбинированный преобразователь устанавливают на головку плоскостью, соответствующей углу призмы 38о. Условная чувствительность по стандартному образцу № 1 должна быть равна 40 мм.
Если контроль сварного стыка ограничивается только одним преобразователем с углом призмы 40° (38о), условную чувствительность дефектоскопа с данным преобразователем повышают приблизительно на 4 дБ, т. е. она должна соответствовать 45 мм по стандартному образцу № 1.
Координаты отражающей поверхности (дефекта) измеряют дефектоскопами ДУК-13ИМ, ДУК-66ПМ, «Рельс-6» и УЗД-НИИМ-6М в соответствии с указаниями гл. VIII—X, ХIII. На рельсосварочных предприятиях при обнаружении хотя бы одного дефекта сварной стык бракуют и плеть направляют сварщику для изготовления нового сварного стыка. Если дефект обнаружили в пути, то клеть с дефектным стыком заменяют новой или сварной стык вырезают, рельс вновь сваривают передвижной рельсосварочной машиной.
Рис. 207. Карта дефектного стыка, обнаруженного на РСП-23
Чтобы определить частоту выявления дефектов в зависимости от их характера и места расположения и установить причины увеличения или уменьшения числа выявляемых дефектных стыков на каждом РСП систематически накапливают и анализируют результаты ультразвукового контроля сварных стыков. Для этого на каждый дефектный стык составляют карты (рис. 207), в которые заносят результаты ультразвукового контроля (УЗД) и осмотра излома сварного стыка (излома).
Профиль рельса условно разделен на десять зон (на карте очерчены жирными линиями), упрощающих сопоставление результатов УЗД и осмотра излома; масштабная сетка упрощает оформление карты при контроле различных типов рельсов. При записи результатов УЗД на профиле рельса (показан на карте слева) заштриховывают зону, соответствующую участку сварного стыка, в котором был обнаружен дефект, указывают условную протяженность дефектного участка и расстояние между ним и контуром рельса. Положение преобразователя, при котором данный дефект выявлен, обозначают стрелкой. На конце стрелки над чертой указывают минимальную условную чувствительность, при которой дефект еще выявляется всеми индикаторами дефектоскопа, а под чертой — угол призмы соответствующего преобразователя. Тип рельса, температуру и дату контроля, условную чувствительность, при которой выполняется контроль, фиксируют в графах таблицы карты контроля. В таблице записывают также нагрузку и стрелу прогиба, при которых произошел излом сварного стыка на гидравлическом прессе.
На профиль рельса (на карте справа) в масштабе наносят видимый в изломе дефект, строго соблюдая его очертание и месторасположение. Измеренные линейкой реальные размеры дефекта, протяженность и высоту его, расстояние от поверхностей рельса по вертикали и горизонтали указывают на профиле рельса. Характер каждого видимого в изломе дефекта записывают в карте у соответствующего изображения дефекта. При большом числе данных можно оцепить выявляемость дефектов в зависимости от их размеров, характера и месторасположения и стабильность технологического процесса сварки на РСП.