№169 Общие сведения об ультразвуковой дефектоскопии

Общие сведения об ультразвуковой дефектоскопии.

Происхождение, преимущества и недостатки ультразвукового контроля сварных швов.

Впервые в мире использование ультразвуковых колебаний для дефектоскопии

предложено в 1928 г. советским ученым С. Я. Соколовым.

Первоначально контроль проводили с помощью непрерывного излучения ультразвуковых волн. Однако практика контроля показала, что при непрерывном излучении невозможно выявлять небольшие по размерам внутренние дефекты в сварных швах. Понадобилась новая аппаратура, аппаратура с импульсным излучением, которую применяют у нас в стране с 1957 г. Ультразвуковой контроль сварных соединений выполняют в соответствии с ГОСТ 14782-76.

Ультразвуковой контроль сварных швов имеет следующие преимущества:

1. высокую чувствительность ультразвуковых волн, позволяющую относительно быстро обнаруживать дефекты в металле;

2. большую проникающую способность волн в металл;

3. экономичность контроля ультразвуком.

Недостатками ультразвукового контроля являются:

1. сложная расшифровка дефектов;

2. ограниченное применение для изделий из аустенитной стали, чугуна и металлов с крупным зерном;

3. невозможность контроля металла малой толщины (для стали менее 4 мм).

Определение и свойства колебаний, их излучение и регистрация.

Ультра от латинского слова «ultra» по-русски означает «сверх», «за пределами»; ультразвуковые колебания есть сверхзвуковые колебания. Их частота (число колебаний в 1с) превышает 20 000Гц. Они не слышны человеческим ухом, распространяются в однородных материалах по относительно прямым линиям, а на границах раздела двух разнородных материалов происходит их отражение.

Излучение и регистрация ультразвуковых колебаний производятся электроакустическими преобразователями. Основой преобразователей обычно является определенный керамический материал, обладающий пьезоэлектрическим эффектом.

«Пьезо» по-русски означает «сжимаю» и происходит от греческого слова «pioeso». Пьезоэлектрический эффект проявляется в том, что пьезоэлектрическая пластина (из титаната бария, цирконат-титанат свинца и др.) под действием подведенного к ней переменного электрического потенциала начинает колебаться, механически вибрировать и направлять пучок колебаний перпендикулярно плоскости пластины, а под влиянием механических деформаций на противоположных поверхностях пьезоэлектрической пластины возникают электрические заряды — переменный электрический ток, который передается на соответствующие регистрационные приборы. Таким образом, пьезоэлектрическая пластина преобразует электрическую энергию в механическую (ультразвуковые колебания) и обратно.

Проникновение ультразвуковых колебаний в контролируемое изделие происходит тогда, когда удаляется воздух, находящийся между контактирующими поверхностями излучателя и изделия. С этой целью устанавливают акустический контакт между излучателем и изделием, который достигается нанесением на поверхность контролируемого изделия слоя минерального масла, солидола, технического глицерина, воды и др.