125983 (717687), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Акустическим трактом называют путь ультразвука от излучателя до отражателя в материале и от этого отражателя до приемника. Важная задача методики УЗ-коитроля — расчет акустического тракта, т. е. оценка ослабления амплитуды эхо-сигнала в зависимости от акустических и геометрических параметров тракта.

Для излучения УЗ-колебаний, приема эхо-сигналов, установления размеров выявленных несплошностей и определения их координат применяют ультразвуковый дефектоскопы.

1. Визуально-оптический контроль сварных соединений

Принцип действия и основной результат - осмотр с помощью оптических средств поверхностей объекта контроля на наличие дефектов и аномалий; осуществляется независимо и в сочетании с другими методами контроля.

Физические основы метода.

Зондирующая среда и/или источник энергии - видимая область спектра (длинноволновая ультрафиолетовая область спектра с флуоресцирующими материалами).

Характер сигнала и/или информационные характеристики - отраженное, прошедшее, рассеянное и индуцированное излучение.

Способ детектирования и/или воспритятия - оптические средства, увеличительные стекла, бороскопы, видео- и пленочные фотокамеры.

Способ индикации и/или регистрации - визуальное изображение.

Метод расшифровки - анализ изображения; используется в сочетании с другими методами для непосредственной расшифровки (капиллярный, фильтрующихся частиц, магнитопорошковый).

Цели использования.

Выявление дефектов типа нарушения сплошности - трещины, раковины, поры и включения.

Измерение размеров и метрология - измерения механическими средствами.

Определение физико-механических свойств - шероховатость, зерно и пленка.

Определение компонентного и химического состава.

Определение динамических характеристик - видимые реакции напряженности слоя.

Области использования.

Контролируемые материалы - неограниченный круг материалов.

Объекты контроля и технологические операции - поверхности, слои, пленки, покрытия, целые объекты, контроль и регулирование в производственной линии и вне ее.

Диагностика - все виды технологических операций и испытаний.

Примеры - механически обработанные детали, внутренние поверхности, объекты контроля, элементы изделий, узлы и системы.

Ограничения.

По технологичности - визуальный доступ. Обычно требуются специальные оптические средства.

По расшифровке - требуется дополнительное применение других методов контроля для различения, выявления и измерения дефектов.

По чувствительности и/ или разрешению - различные кратности увеличения.

Родственные методы контроля - бороскопия, рефрактометрия, дифрактометрия, интерферометрия, рефлектометрия, микроскопия, телескопия, радиометрия в видимой области спектра, фазово-контрастный и шлирен-методы.

Комплект визуально-оптического контроля.

1. Универсальный шаблон сварщика УШС-3 предназначен для контроля элементов разделки под сварной шов, электродов и элементов сварного шва. 1 шт.

2 . Лупа ЛП-3 (трехкратная) для просмотра деталей, мелких предметов. 1 шт.

3 . Лупа ЛП-6 (шестикратная) для просмотра деталей, мелких предметов и т.д. 1 шт.

4 . Лупа измерительная ЛИ-10 (десятикратная) для измерения линейных размеров плоских предметов с помощью шкалы, выполненной на стеклянной пластине. 1 шт.

5 . Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 с глубиномером. 1 шт.

6. Линейка металлическая Л-300. 1 шт.

7. Набор радиусных шаблонов для оценки радиусов выпуклых и вогнутых поверхностей

№ 1 (R=1 ...6мм) 1 шт.

№ 3 (В=7...25мм) 1 шт.

8. Набор щупов для контроля зазоров № 4 (0.1 ...1мм). 1 шт.

9. Угольник металлический 150х100 мм У-90. 1 шт.

10. Фонарик миниатюрный. 1 шт.

11. Смотровое зеркало (поворотное) L=140 мм. 1 шт.

12. Футляр укладочный

1. Капиллярный метод

Различают три основных метода капиллярной дефектоскопии: люминесцентный, цветной и люминесцентно-цветной.

Капиллярный метод неразрушающсго контроля качества сварных соединений основан на капиллярном проникновении дефектоскопических материалов в дефекты и их контрастном изображении в оптическом излучении. На сварной шов наносят специальную смачивающую жидкость — индикаторный пенетрант, которая под действием капиллярных сил заполняет полости поверхностных дефектов. Дефекты обнаруживаются с помощью жидкости, оставшейся в полостях после удаления ее с поверхности. Индикаторные рисунки дефектов обладают способностью люминесцировать в ультрафиолетовых лучах или имеют специфическую окраску в видимом свете. Заполнение дефектных полостей, открытых с поверхности, специальными свето- и цветоконтрастными индикаторными веществами — основная задача капиллярных методов дефектоскопии.

Для надежного обнаружения дефекта следует возможно большее количество люминофора или красителя извлечь из мнкрополостн дефекта на поверхность. Эффект регистрации дефектов усиливается с помощью средств, способствующих наиболее полному «проявлению» индикаторного вещества (люминесцирующего или цветного), в связи с чем такие средства называют проявляющими.

Физические основы метода

Важнейшими физическими явлениями, лежащими основе капиллярного контроля, являются поверхностное натяжение и смачивание, капиллярное впитывание, сорбция, растворение, люминесценция, цветовой и яркостный контрасты.

Явление смачивания вызывается притяжением атомов или молекул жидкости либо твердого тела (в газах тепловое движение частиц преодолевает это притяжение), в результате минимум свободной энергии достигается в жидкости или твердом теле, когда поверхность их минимальна. Таким образом, поверхность стремится сократиться, и возникают силы поверхностного натяжения

Рассмотрим каплю жидкости, лежащую на поверхности твердого тела

Выделим элементарный цилиндр в тройной точке А , где соприкасаются твердое тело, жидкость и окружающая газ. На единицу длины этого цилиндра действуют три силы поверхностного натяжения: твердое тело - газ F тг , твердое тело - жидкость F тж, и жидкость - газ F жг . Когда капля находится в состоянии покоя, равнодействующая проекция этих сил на поверхность твердого тела равна нулю: F жг cos q + F тж - F тг =0

Если F тг > F тж , то угол q острый. Это значит, жидкость смачивает твердое тело

Если F тж > F жг , то угол q тупой . Это означает, что жидкость не смачивает твердое тело

Движение жидкости по капилляру обеспечивается за счет капиллярных сил. Отметим, что чем меньше радиус капилляра, тем больше капиллярное давление

На рис. 2 показана смачивающая жидкость - пенентрант, попавшая в трещину, размер трещины в месте, где расположен нижний мениск жидкости, обозначим r 2 , а вблизи устью - r 1 . Разность давлений, вызываемая различием r 1 и r 2 , составляет

Р 2 - Р 1 = 2 F жг cos q (1/ r 2 - 1/ r 1 ). ( \ )

Она уравновешивается давлением воздуха в замкнутом объеме, собравшегося вблизи вершины трещины. Из ( \ ) следует, что лучше будут выявляться глубокие, расширяющиеся к устью дефекты

Если на поверхность пенентранта поместить пористое вещество (порошкообразный проявитель), то образуется система из мелких капилляров с менисками малой кривизны. Возникнет добавочное давление в направлении Р 1 , жидкость выйдет из трещины и смочит частицы проявителя. Здесь действует явление сорбции, т. е. собирания. Иногда применяют не порошкообразный, а пленочный или красящий проявитель. Принцип его действия другой - диффузионный

Видимая в результате проявления идентификация дефекта больше его реальных размеров

Технология капиллярного контроля в общем виде состоит из процессов: подготовительного, обработки объекта дефектоскопическими материалами, собственно контроля и окончательной очистки объекта.

Подготовительный процесс представляет собой сочетание технологических приемов удаления покрытий, загрязнений, обезжиривания и сушки контролируемой поверхности с целью очистки от возможных загрязнений, а также следов обезжиривающих и моющих составов.

Контролируемую поверхность шва очищают с помощью легколетучнх жидких растворителей, ультразвука, травильных составов, паров органических раствори телей, абразивных материалов и т. п.

Полости дефектов заполняются при смачивании контролируемой поверхности или погружении детали в пенетрант, распылением пенетранта с помощью воздуха, инертного газа, ультразвука, путем понижения или повышения давления при нанесении пенетранта, воздействия на объект контроля упругих колебаний частоты звука. Пенетрант удаляют протиркой, промывкой или обдувом контролируемой поверхности. Далее наносят проявитель с помощью струи воздуха или инертного газа, кистью или щеткой, погружением детали, припудриванием или прижатием ленты пленочного проявителя.

Процесс проявления может быть исключен в случае применения специальных индикаторных ненетрантов (самопроявляющихся, гелеообразующих и др.), не предусматривающих нанесение проявителя.

Дефекты выявляются при внешнем осмотре или осмотре с помощью инструмента; затем регистрируют индикаторный след.

При обнаружении дефекта с помощью инструментов используют фотографическое фотоэлектрическое, радиографическое, электроиндуктивное, магнитите, электростатическое и другие взаимодействия соответствующих излучении и полей со специальными индикаторными пенетрантами.

4. Магнитный метод контроля. Техника и методика проведения.

Для контроля дефектов сварных соединений ферромагнитных изделий все более широко используют магнитные методы неразрушающего контроля. Они основаны на индикации и анализе магнитных полей рассеяния, возникающих в местах нарушения сплошности ферромагнитного сварного шва при воздействии на него магнитного поля. Изменение напряженности магнитного поля в месте дефекта регистрируется с помощью ферромагнитного порошка при магннтопорошковом способе контроля, магнитной пленки при магнитографическом способе и феррозонда или индукционной катушки соответственно при феррозондовом и индукционном способах контроля.

Магнитопорошковый способ контроля

При магнитопорошковом способе контроля для намагничивания изделий применяют постоянный, переменный, полупериодный выпрямленный и импульсный токи. Контроль проводят в приложенном поле в режиме остаточной намагниченности. Дефекты обнаруживаются наилучшим образом, когда направление намагничивания контролируемого участка перпендикулярно направлению дефекта.

Для создания оптимальных условий контроля применяют три способа намагничивания: циркулярное, полюсное и комбинированное.

Циркулярное намагничивание осуществляют путем пропускания тока по контролируемой детали или через проводник (стержень), помешенный внутри полой детали. Наиболее эффективно циркулярное намагничивание для деталей, имеющих форму тела вращения, например труб.

Полюсное намагничивание осуществляю! с помощью электромагнитов (постоянных магнитов) или соленоидов; оно может быть продольным, когда участок сварного шва намагничивается вдоль своего наибольшего размера, а также поперечным, когда сварной шов намагничивается в поперечном направлении.

Комбинированное намагничивание объединяет различные виды полюсного намагничивания, а также циркулярное.

Составной частью технологии магнитного контроля является размагничивание деталей. Применяют два основных способа размагничивания деталей. Первый — это нагрев детали до температуры Кюри, при которой ферримагнитные свойства материала пропадают. В связи с тем, что нагрев может изменять механические свойства материала, указанный способ размагничивания используют редко. Второй способ заключается в размагничивании переменным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторой максимальной величины до нуля. В зависимости от материала размагничиваемого изделия, его размеров и формы применяют переменные поля различных частот от долей герц до 50 Гц.

Чем больше магнитная проницаемость материала и толщина детали (стенка детали), тем ниже должна быть частота размагничивающего переменного магнитного поля. За начальную амплитуду размагничивающего поля, как правило, принимают амплитуду намагничивающего поля. Для большинства материалов число размагничивающих периодов должно быть порядка 40—50.

Магнитопорошковый способ контроля позволяет обнаруживать поверхностные и подповерхностные дефекты типа волосовин, трещин, расслоений, непроваров, надрывов и т. п. Подповерхностные дефекты на глубине примерно до 100 мкм могут быть обнаружены практически при такой же высокой чувствительности, что и поверхностные дефекты. На расстоянии от поверхности более 2—3 ми могут быть обнаружены только относительно грубые дефекты. Магнитопорошковый' контроль по сравнению с другими магнитными методами контроля является более универсальным и пригоден для деталей практически любых форм и размеров. Чувствительность метода, определяемая минимальными размерами обнаруживаемых дефектов, зависит от многих факторов, таких как магнитные характеристики материала контролируемой детали, ее формы и размеров, характера (типа) выявляемых дефектов, шероховатости обработанной поверхности детали, режима контроля, свойства применяемого магнитного порошка, условий нанесения суспензии, освещенности осматриваемого участка детали и т. д.

Контроль магнитопорошковым методом состоит из следующих операции: подготовки детали к контролю, намагничивания детали, нанесения на деталь магнитного порошка или суспензии, осмотра детали для выявления дефектов, разбраковки и размагничивания.

Подготовка детали к контролю заключается в очистке поверхности детали от отслаивающейся ржавчины, грязи, а также от смазки и масел, если контроль осуществляют с помощью водной суспензии или сухого порошка. Если поверхность детали темная и черный магнитный порошок на ней плохо виден, то деталь иногда покрывают просвечивающимся тонким слоем белой краски (обычно нитролаком), после чего видимость отложений порошка на дефектах значительно улучшается. Постоянный ток наиболее удобен для выявления внутренних дефектов. Увеличение глубины промагничпвания при использовании импульсного тока достигается путем повторного (трех-пятикратного) намагничивания импульсами одного направления. Закалочные трещины при магнитопорошковом способе контроля могут быть обнаружены при заниженных режимах контроля или даже способом остаточной намагниченности на материалах с низкой остаточной индукцией. Поры и другие точечные дефекты выявляются в виде коротких полосок порошка, направление которых перпендикулярно направлению намагничивания.

Характеристики

Список файлов реферата