Вопросы контроля качества на производстве композитных трубчатых элементов и неразрушающего контроля
Thread Content
Проблемы, связанные с камерами из композитных пластин и методами неинвазивного контроля, по-прежнему представляют серьезные трудности для производственной сферы. В качестве примера рассмотрим композитную пластину Q345R+S30408(20+3). Требуется проведение контроля с использованием метода RT на 100%. Обычно процедуру RT выполняют после завершения процесса сварки основного слоя. Если на основном слое нет дополнительного слоя, то прочность шва и его краев оказывается низкой, а также возникает проблема концентрации напряжений. В таком случае, при выполнении процедуры RT может произойти смещение роликов, что приведет к неравномерному распределению нагрузок и может повредить швы основного слоя, вызвав трещины или разрывы. Поэтому обычно дополнительный слой сваривают до проведения процедуры RT. Однако это создает высокие требования к качеству швов (ведь у самого переходного слоя тоже могут быть проблемы, но это не связано с процессом сварки основного слоя; все это отражается на снимках, полученных при использовании метода RT). Поэтому хотелось бы обсудить с коллегами вопросы, связанные с процедурой RT и неразрушающим контролем для композитных пластин. Давайте рассмотрим эту проблему по нескольким частям: 1) существует ли определенный диапазон (опыт производства), в котором можно изготавливать изделия без необходимости сваривания дополнительного слоя; например, при соответствующей толщине стенки, радиусе кривизны и типе материала. При выходе за пределы этого диапазона необходимо сначала сварить дополнительный слой, а затем уже производить изготовление изделия. 2) Перед кампусом можно ли после сварки основного слоя нанести на его поверхность слой многослойной стальной пластины, чтобы снизить воздействие ударов от прокаточного станка во время его работы над основным слоем сварки. 3) Если после нанесения слоя сварки будет проводиться дополнительная обработка, как тогда определять критерии оценки? 4) Текущий подход, который мы используем, заключается в следующем: сначала проводится УТ на передней части конструкции, затем выполняется сварка для создания дополнительного слоя, после чего производится обработка задней части конструкции. После этого на сварные швы снова проводится контроль с использованием УТ на 100%. Другие дефекты, такие как пузыри и включения, не подлежат устранению; если же обнаруживаются трещины, их необходимо тщательно устранить. Этот вариант кажется довольно консервативным, но он гарантирует качество производства.
Перед кампусом проводится УТ для проверки нижнего слоя, затем осуществляется сварка слоев; после этого снова производится проверка кампуса. После кампуса выполняется повторная проверка швов с использованием УТ на 100%. Другие дефекты, такие как поры и включения, не подлежат устранению; если же обнаруживаются трещины, их необходимо тщательно устранить. Такой вариант вполне осуществим, однако если дырки и шлаковые включения превысят допустимые значения, его придётся перерабатывать.
В целом согласен с вашим планом. Но почему дефекты вроде пор, включений и т. д. не подлежат устранению...
На самом деле причина, по которой мы не возвращаемся к устранению других дефектов, кроме трещин, заключается в том, что это неизбежно. Мы знаем: сварка слоев, особенно переходного слоя, очень сложна в контроле, и при этом легко возникают множество дефектов. Если оценивать ситуацию на основе снимков после сварки слоев, то количество дефектов, требующих устранения, окажется слишком великим. Что касается снимков, полученных с использованием метода RT, то мы предоставляем снимки основного слоя. Как правило, с точки зрения прочности с ними все в порядке. Снимки, полученные после сварки слоев, используются лишь в качестве инструмента внутреннего контроля, а не для архивации; поэтому можно снизить требования к ним. Что касается дефектов в виде трещин, то из-за их способности к распространению необходимо проводить корректирующие работы; в отношении других дефектов же применяется политика «закрывать глаза».
Тогда зачем ещё делать тест RT? Можно ведь просто использовать поверхность PT напрямую.
Тогда зачем ещё делать тест RT? Можно ведь просто использовать поверхность PT напрямую. ---------------------------------------------------------------------------- При проведении теста RT основная цель — выявление трещин в переходном слое. Тест PT для покрытия поверхности, конечно, также выполняется, но он не позволяет обнаружить дефекты внутри материала, особенно трещины в переходном слое.
Я думаю, что второй способ, о котором вы говорите, стоит попробовать. Перед выравниванием диаметра сначала внутри продольного шва, где находится многослойная структура, выполняется точечное сваривание стальной ленты из углеродистой стали той же толщины, что и многослойная структура. После успешного выравнивания диаметра лента удаляется, а следы от точечной сварки шлифуются. Затем проводится контроль качества продольного шва с использованием метода RT. После успешного прохождения этого контроля на продольный шов наносится дополнительный слой материала; после этого осуществляются проверки качества нанесенного слоя с использованием методов UT и PT. Таким образом, эффективность должна быть выше.
Я думаю, что второй способ, о котором вы говорите, стоит попробовать. Перед выравниванием диаметра сначала внутри продольного шва, где находится многослойная структура, выполняется точечное сваривание стальной ленты из углеродистой стали той же толщины, что и многослойная структура. После успешного выравнивания диаметра лента удаляется, а следы от точечной сварки шлифуются. Затем проводится контроль качества продольного шва с использованием метода RT. После успешного прохождения этого контроля на продольный шов наносится дополнительный слой материала; после этого осуществляются проверки качества нанесенного слоя с использованием методов UT и PT. Таким образом, эффективность должна быть выше. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Я согласен с вами, это будет хороший способ, стоит попробовать. На самом деле, в процессе выравнивания, поскольку участки продольных швов после сварки имеют практически ровную поверхность, необходимо использовать ролики для их многократного прокатывания. У продольных швов композитной плиты, в связи с удалением слоя композита и расположением этих швов в центре зоны прокатки, а также под действием напряжений от сварки, ситуация с напряжениями становится крайне сложной. В процессе выравнивания легко может возникнуть повреждение этих продольных швов. Когда радиус кривизны мал, основной слой толст, или материал основного слоя обладает высокой степенью затвердевания, это негативно сказывается на продольных швах основного слоя в процессе выравнивания.
При производстве сосудов под давлением из композитных пластин необходимо обеспечить как коррозионную стойкость слоев композита, так и способность основного материала выдерживать давление. Если при проектировании учитывается прочность слоев композита, то необходимо также учитывать их прочность и качество. На практике, в процессе производства отдел технологии должен разобрать и понять требования проектировщика; завод выполняет производство в соответствии с этими требованиями. Сварка слоев может осуществляться одновременно с сваркой основного слоя, при этом проводится обследование на наличие дефектов. Исключение составляют случаи, когда сварка невозможна (например, при изготовлении контейнеров из титановых композитных пластин). Поскольку в многослойной структуре композитной плиты могут быть внутренние трещины, при использовании устройства эти трещины могут распространиться на основной слой; как тогда можно гарантировать безопасность? Только при одновременной сварке и контроле качества, а также при сваривании основного и дополнительного слоев вместе можно обеспечить целостную безопасность и надежность оборудования. Проверка поверхности многослойных материалов также является неотъемлемой частью процедуры, и для этого существуют соответствующие стандарты.