Как выбрать метод контроля алюминиевых изделий

Качество отливок и сварных соединений на основе алюминия проверяется неразрушающими методами контроля, схожими с контролем ферромагнитных и аустенитных сталей. Однако существует ряд отличий.

У алюминия плохая магнитная проницаемость – примерно в 40 раз меньше, чем требуется, чтобы проводить магнитопорошковый метод контроля. Но, несмотря на то, что алюминий парамагнетик, мы всё ещё можем проконтролировать его с помощью вихретоков. 

Остальными методами, применяемыми для контроля стали, можно пользоваться с учётом особенностей алюминия.

Свойства алюминия

К особенностям алюминия и его сплавов относится его склонность к порообразованию. Сам по себе алюминий, затвердевая, поглощает газы и становится пористым. Кроме больших отливок и чушек, поры могут образовываться и после затвердевания сварочной ванны шва, а между швами, кромками и валиками – несплавления.

Сварочная ванна. Поры и несплавления в шве образуются из-за быстрого застывания сварочной ванны: теплопроводность алюминия в пять раз выше, чем у стали, поэтому тепло от шва быстро отводится к деталям. Образующийся газ не успевает выйти из расплавленного металла и застывает в виде пор. 

Также по причине быстрого остывания сам шов может быть недостаточно глубоко проварен, может быть плохое соединение.

При дуговой сварке алюминиевых сплавов распространены следующие дефекты: почти половина - газовая пористость, треть - оксидные плены, остальное приходится на вольфрамовые включения, трещины, несплавления, смещение кромок и другое. При этом, некоторые из них трудно выявить радиографическим или гаммаграфическим методом. В таких случаях применяют ультразвуковую дефектоскопию.

Газовая пористость, оксидные плены и вольфрамовые исключения

Дополнительную сложность для сварщика создаёт тот факт, что при нагреве алюминий не меняет цвет, поэтому велик риск нечаянно прожечь или расплавить деталь.

Методы контроля алюминиевых изделий

• Визуально-измерительный контроль — обязательная часть перед проведением любого другого контроля. Выявляет поверхностные дефекты.
• Капиллярный контроль — проводится с помощью индикаторных жидкостей яркого цвета или флуоресцирующих в ультрафиолетовом освещении. Выявляет дефекты, выходящие на поверхность, в том числе, сквозные. 
• Вихретоковый метод контроля — позволяет контролировать объекты на высокой скорости и без контакта с поверхностью. Метод, несмотря на то, что глубина контроля по алюминию даже меньше, чем по стали, широко применяют в автоматизированных линиях.
• Радиографический контроль — выявляет поверхностные, подповерхностные, внутренние и сквозные дефекты, в том числе мелкие. По сравнению со сталями, для просветки алюминия требуется меньшее напряжение на трубке.
• Ультразвуковой контроль — показывает дефекты, залегающие в толщине металла. На приборе требуется установить соответствующие алюминию скорость распространения волны и угол ввода для наклонных пьезоэлементов. Дополняет радиографический метод контроля. УЗК также применяется для определения газовой пористости всего изделия в целом и измерения толщины.

Визуально-измерительный

Наиболее быстрый и дешевый, но при этом довольно информативный метод. В целом идентичен проведению ВИК для сталей и регламентируется инструкцией по визуально-измерительному контролю РД 03-606-03. 

С помощью визуально-измерительного контроля можно увидеть дефекты сварных соединений: деформации, поверхностные трещины, подрезы, прожоги, наплывы, кратеры, свищи, поры, раковины и другие несплошности и дефекты формы швов; проверить геометрические размеры сварных швов и допустимости выявленных деформаций, поверхностных несплошностей и дефектов формы.

Для контроля понадобятся специальные инструменты: шаблоны сварщиков, линейки измерительные лупы, средства освещенности и люксметр, штангенциркули, щупы, угломеры, толщиномеры, калибры и многое другое. Точный список инструментов для каждого случая прописан в руководящем документе предприятия.