Материал: 1672

36

6. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭХО-МЕТОДОМ

Методы ультразвуковой дефектоскопии основаны на исследовании распространения упругих колебаний частотой 0,50…25 МГц в ма-

териале сварного соединения.

Сродными, они на более широко используются при дефектоскопии материалов для о наружения внутренних дефектов [3, 4]. В продольной

Упругие колебания характеризуются следующими параметрами: частотой, длиной волны и скоростью. В твердых телах могут образовываться продольные, поперечные, поверхностные и нормальные колеба-

ния (волны).

Прираспространении в однородном твердом теле интенсивность

Продольные поперечные волны являются объемными и одно-

волне част цы среды коле лются вдоль направления ее распространения, а в поперечной – перпендикулярно направлению ее распространения.

ПрибАультразвуковом контроле (УЗК) сварного соединения 4 (рис. 6.1) преобразователь 1 излучает акустическую волну. От встреченного на пути препятствия в виде дефекта 2 акустическая волна частично отражается и регистрируется преобразователемД1, а частично (зеркально от дефекта) принимается преобразователем-приемником 3. Ослабленная акустическая волна фиксируется преобразователем-приемником 5.

ультразвуковой волны падает из-за явления затухания, вызванного по-

И

Рис. 6.1. Схема ультразвукового контроля сварного соединения: 1 – преобразователь-излучатель; 2 – дефект;

3 и 5 – преобразователи-приемники;

4 – сварное соединение

37

Для контроля сварных соединений наиболее широко применяются два метода обнаружения дефектов: теневой и эхо-метод (рис. 6.2).

Теневой метод применяется только при наличии двухстороннего доступа к контролируемой детали. Признаком наличия дефекта при теневом методе контроля является резкое уменьшение амплитуды или полное исчезновение отраженного сигнала.

Эхо-метод выполняется либо двумя преобразователями, один из которых является излучателем, а второй приемником, либо одним искателем, работающ м в импульсном режиме и излучающим короткий зонд рующ й мпульс, а во время паузы принимающий отраженный

. Последн й вариант эхо-метода называется эхо-методом с со-

о наружения дефектов сварных соединений:

1 – преобразователь-излучатель; 2 – дефект; 3 – приемник; 4 – излучатель-искатель; И – вводимый сигнал; П – сигнал отДдефекта; t – период распространения сигнала

При эхо-методе акустический преобразователь генерирует короткий ультразвуковой импульс, отражающийся от дефекта, а затем принимающийся этим преобразователем. Признаком наличия дефекта в сварном соединении при использовании эхоИ-метода является увеличение амплитуды эхо-сигнала, пропорциональное площади отражателя.

Основные измеряемые характеристики дефекта. Наиболее про-

стой измеряемой характеристикой дефекта является амплитуда эхосигнала. Однако эта характеристика не позволяет однозначно определить размеры дефекты, так как зависит от характера его поверхности (зеркальная или шероховатая), а также от ее ориентации по отношению к направлению распространения луча и формы (плоская или округлая).

Несмотря на указанную неоднозначность, разделение дефектов на допустимые и недопустимые производят по амплитуде эхо-сигнала. Для этого сравнивают амплитуды эхо-сигналов от реального дефекта в сварном соединении и от дефекта в тест-образце сварного соединения, принятого за эталонный и имеющего искусственные отражатели (угловые

38

или сегментные, с внутренней отражающей плоскостью, цилиндрической поверхностью, боковым или плоскодонным отверстием). Тестобразцы изготавливают из металла, по акустическим свойствам соответствующего металлу контролируемого шва. В табл. 6.1 приведены акустические характеристики некоторых металлов.

определяетбАГОСТ 14782 – 86. Если эхо-сигнал от реального дефекта больше, чем от искусственного, принятого за эталонный по инструкции, то деталь бракуется.

Форму, размеры и глу ину залегания искусственных отражателей

Координаты дефекта можно определять с помощью специальной шкалы на дефектоскопе, специальной приставки к нему или расчетом

(рис. 6.3). Д И

Рис. 6.3. Схемы определения координат дефекта при контроле сварного соединения прямым (а) и наклонным (б) искателями:

Н – глубина залегания дефекта; L – расстояние от искателя до дефекта; r – полярная координата расположения дефекта; α – угол между нормалью к поверхности детали и нормалью к поверхности дефекта

39

40