Материал: технология 2008-2

К оценке возможностей уз дефектоскопии по необработанной поверхности

В качестве примеров в таблице 8.4 приводится описание некото­рых видов необработанной поверхности и достигаемые при этом воз­можности УЗ контроля. При этом предполагается, что с поверхности сканирования будут удалены отслаивающаяся окалина и загрязнения.

УЗ контроль по примерам 1 - 5 не соответствует требованиям, оп­ределяемым стандартом на УЗ контроль поковок (ГОСТ 24507), в части:

- объема контроля (в том числе отсутствие зеркально-тенево­го метода);

- применяемых схем прозвучивания;

- чувствительности контроля;

- надежности и достоверности контроля.

Следствием этого может быть невыявление мест ослабления донного сигнала, дефектов типа одиночных трещин, неблагоприятно ориентированных по отношению к прямому ПЭП или расположенных в не­контролируемых зонах и др. Поэтому приемочный УЗ контроль по необработанной поверхности не применяют для заготовок ответственного назначения. Однако в качестве операционного контроля на ранних стадиях изготовления продукции он, несомненно, может принести экономический эффект.

8.7. Проведение контроля

8.7.1. Общие положения

Перед выходом на контролируемый объект дефектоскопист должен:

• установить требуемые параметры аппаратуры (частоту, диапазон контроля, мощность и др.);

• для наклонных ПЭП проверить (или определить) точку выхода, угол ввода и стрелу ПЭП. Фактические значения этих параметров ввести в дефектоскоп;

• произвести настройку глубиномера и чувствительности дефектоскопа;

• полученную настройку занести в память дефектоскопа.

Прибыв на рабочее место для проведения контроля, дефектоскопист обязан:

- убедиться в безопасности условий работы;

- проверить соответствие маркировки на изделии данным, ука­занным в задании на контроль;

- проверить состояние поверхностей сканирования и наличие разметки;

- включить дефектоскоп;

- нанести контактную жидкость на первый контролируемый участок.

В качестве контактной жидкости при ручном контроле рекомендуют применять техническое масло, глицерин, воду и др. Выбор контакт­ной жидкости должен производиться с учетом следующих факторов:

- отсутствие вредного влияния на дефектоскописта и на объект контроля или последующие технологические операции. Так, при кон­троле аустенитных сталей не рекомендуется применять контактную жидкость, содержащую хлориды, поскольку они повышают склонность материала к межкристаллитной коррозии;

- температура изделия. Повышение температуры может привести к уменьшению вязкости жидкости, в результате чего она не будет удер­живаться на поверхности;

- пространственное положение поверхности контроля. Так, при вертикальном положении поверхности следует применять более вяз­кую жидкость, чем при горизонтальном положении.

Контроль изделий энергомашиностроения осуществляют в ос­новном эхоимпульсным (иногда совмещенным с зеркально-теневым) методом в контактном варианте.

Контактным называют такой способ акустического контакта, когда толщина слоя жидкости между поверхностями ПЭП и изделия меньше длины УЗ волны в жидкости _ж.

Это означает, что ПЭП непосредственно соприка­сается с поверхностью изделия, покрытого контактной смазкой. В неко­торых случаях применяют

щелевой вариант, когда между поверхностью изделия и контактной поверхностью ПЭП имеется зазор (щель) толщиной порядка _ж, заполненный контактной жидкостью.

Контроль выполняют плавным построчным сканированием с шагом, определенным в главе 7 настоящей книги, и со скоростью в диапазоне 30-150 мм/с. Дефектоскопист должен быть уверен, что существует надежный акустический контакт ПЭП с изделием. Показа­телем хорошего контакта при контроле плоскопараллельных изделий прямым ПЭП является наличие стабильного донного сигнала с мало­изменяющейся амплитудой. Показателем контакта наклонного ПЭП с дефектоскопом является наличие реверберационных шумов в начале развертки, однако этот признак не подтверждает акустический контакт с объектом контроля. Для наклонных ПЭП при достаточно вы­сокой чувствительности контроля признаком надежного контакта с изделием является группа импульсов небольшой амплитуды, вызванных отра­жением от шероховатостей донной поверхности. При контроле свар­ных соединений наклонным ПЭП для лучшего выявления разноориентированных дефектов рекомендуют в процессе сканирования про­изводить повороты преобразователем относительно собственной вер­тикальной оси на 10-15 в обе стороны. Не реже одного раза в час, а также по окончании контроля, необходимо проверять чувствительность дефектоскопа либо по стандартному образцу, либо по опорному дон­ному сигналу. Если обнаружено падение чувствительности более чем на 2 дБ, последний участок должен быть перепроверен. Если обнару­жено увеличение чувствительности более чем на 2 дБ, все дефекты на последнем проконтролированном участке должны быть переоценены.

При обнаружении дефектов, подлежащих регистрации, должны быть измерены их характеристики, указанные в главе 7. Определяют координаты дефектов, привязанные к имеющейся разметке на изделии. При необходимости проекции дефектов на ближайшую поверхность изделия помечают фломастером, краской или другим способом.

7.2. Измеряемые характеристики несплошностей

Основным параметром, по которому в ручном варианте эхоимпульсного метода судят о величине обнаруженной несплошности, является амплитуда отраженного от нее сигнала. Эхоимпульс на экране дефектоскопа, возникший при прохождении этого сигнала, сравнивают с эхоимпуль­сом от искусственного отражателя заданной геометрической формы, условно помещенного в ту же точку изделия, где находится дефект. Как было отмечено ранее, реальные дефекты отличаются от идеаль­ных геометрических моделей. Вследствие этого при одинаковой амп­литуде эхоимпульсов от несплошности и искусственного отражателя их геометрические размеры, как правило, отличаются. Поэтому в УЗ дефектоскопии для характеристики геометрических размеров выявлен­ной несплошности используют понятие эквивалентного размера, введенное нами для плоскодонного дискового отражателя в параграфе 4.14. Если в качестве отражателя, используемого для сравнения, при­нимают не плоскодонный дисковый отражатель, а какой-нибудь дру­гой, то определение эквивалентного размера идентично, только вместо круглого плоскодонного используют предлагаемый тип отражателя.

Акустическое поле, формируемое преобразователем в изделии, представляет собой пучок, ширина которого меняется с глубиной. При перемещении ПЭП слева направо (рис. 7.4) эхоимпульс возни­кает, когда дефект (д) озвучивается правой частью пучка. При пересе­чении акустической осью ПЭП центра дефекта эхоимпульс максима­лен. Таким образом, при перемещении ПЭП над компактным (точеч­ным) дефектом, эхоимпульс от него наблюдается не в точке, а на некотором участке протяженностью L₀. Поскольку ширина пучка (ширина диаграммы направленности) зависит от того, на каком уровне она определяется, то и L₀ изменяется в некоторых пределах при изменении усиления дефектоскопа.

Если дефект имеет протяженность, то его границы, определенные эхоимпульсным методом, также могут отличаться от истинных (рис. 7.5). В связи с этим в УЗ дефектоскопии используют понятие условных границ несплошности. Условной границей несплошности называют геомет­рическое место положений центра прямого ПЭП или точки ввода наклонного ПЭП на поверхности ввода, при которых амплитуда эхо-сигнала от несплошности равна заданному уровню. Известны два способа определения условных границ - относительный и абсолютный.

Рис. 7.4. К понятию условных границ компактного дефекта

Рис. 7.5. К понятию условных границ протяженного дефекта

Способ определения условных границ по положениям пре­образователя, при которых амплитуда эхоимпульса от дефекта уменьшается на “n” дБ от своего максимального значения, называ­ют относительным.

В отечественной практике чаще всего n = 6 дБ. В зарубежной практике значение n при контроле сварных соединений обыч­но зависит от толщины контролируемого объекта, увеличиваясь с увели­чением толщины от 0 до 12 дБ.

Способ определения условных гра­ниц по положениям преобразователя, при которых амплитуда эхоимпульса от дефекта уменьшается до заданного (например, до кон­трольного) уровня чувствительности (с учетом глубины залегания не­сплошности) называют абсолютным.

В отечественной практике полу­чил также применение способ, представляющий собой комбинацию двух вышеназванных - определение условных границ по положениям преоб­разователя, при которых амплитуда эхоимпульса от дефекта уменьша­ется на n дБ от своего максимального значения или до контрольного уровня чувствительности (с учетом глубины залегания несплошности), при этом из двух указанных значений выбирают соответствующее более высокой чувствительности.