ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Акустико-топографический метод из "Неразрушающие методы контроля сварных соединений " Для выявления дефектов клееных и паяных соединений в двух-и трехслойных конструкциях, а также в биметаллах эффективен акустико-топографический метод (Н. П. Бирюкова и Ю. И. Китайгородский). [c.175] Контролируемое изделие помещают на подложку из материала, демпфирующего упругие колебания (рис. 102). Магнитострикцион-ный вибратор через контактный наконечник возбуждает в поверхностном слое металла упругие колебания частотой 20—100 кГп. При прохождении упругой волны через зону дефекта возникает явление локального резонанса — поверхность изделия в дефектных участках начинает колебаться с алшли-тудой болыпе й, чем в ноне качественного сосдннения. [c.175] Для исключения влияния стоячих волн, затрудняющих расшифровку результатов, осуществляют автоматическое изменение частоты в указанном выше диапазоне с периодом повторения несколько секунд. [c.176] Индикацию дефектов проводят с помощью тонкодисперсного порошка (ликоподия), распыляемого над вибрирующей поверхностью изделия. Благодаря малой инерционности частиц порошка они перемещаются от центра дефекта к его границам, образуя на поверхности видимое изображение дефектов. [c.176] Метод наиболее эффективен для контроля дефектов, залегающих на глубине не более 3—5 мм при отсутствии мертвой зоны. [c.176] Преимущества метода — высокая производительность контроля, наглядность результатов, возможность контроля большого ассортимента слоистых материалов. Разработаны и успешно эксплуатируются на ряде заводов страны промышленные акустикотопографические установки. [c.176] В последнее время все более широкое применение находят методы и средства неразрушающего контроля усталостных трещин в материалах и соединениях, основанные на явлении акустической эмиссии (а. э.) [23]. [c.176] представляет собой упругие колебания (волны напряжений), возникающие в самом материале при его деформировании. Считается, что непосредственным источником шумов являются процессы движения дислокаций, возникновения и развития усталостных трещин, фазовые превращения в материале при его деформировании. Поэтому метод применяют в основном для контроля высоконагруженных изделий и соединений сосуды высокого давления, трубопроводы и их соединения, элементы конструкций летательных аппаратов при механических испытаниях и в полете. [c.176] Оценка качества и техническая диагностика изделий методом а. э. основаны на наличии корреляционной связи указанных параметров с характеристиками дефектов и кинетикой их развития. [c.177] Подобное соотношение может служить основой для определения протяженности усталостной трещины и оценки критичности состояния образца перед его разрушением. В ряде работ теоретически обосновываются зависимости а. э. от скорости роста трещин и состояния предразрушения материала амплитуды а. э. — от величины дефекта. [c.177] Впервые широкие экспериментальные исследования явления а. э. для значительного количества материалов выполнил Д. Кайзер. Он установил невоспроизводимость шумов а. э. при повторном нагружении (эффект Кайзера). Дальнейшие исследования показали, что а. э. бывает двух типов непрерывная и взрывная. Для непрерывной а. э. основным параметром является ее интенсивность. Это непериодический процесс с относительно малыми амплитудами колебаний и широким частотным спектром (до 30 МГц). [c.177] На рис. 103 изображена типичная зависимость интенсивности а. э. для образца из стали СтЗ. Максимум интенсивности а. э. приходится на участок интенсивного удлинения образца под действием растягивающей нагрузки. [c.177] Электронная аппаратура а. э. должна содержать следующие основные элементы. Приемные преобразователи (один или несколько), располагаемые непосредственно на поверхности изделия в местах наибольшей концентрации напряжений. Здесь же обычно размещают предварительные усилители. Это позволяет отнести всю измерительную аппаратуру на значительное расстояние (до нескольких сот метров), что особенно важно, например, при контроле сосудов высокого давления в ядерных реакторах. [c.177] Полезный сигнал выделяется из шумов полосовыми усилителями, усиливается по мощности до уровня, необходимого для его дальнейшей обработки. Для визуального наблюдения сигналов акустической эмиссии используют электронный осциллограф. [c.178] Результаты измерений регистрируются электронными счетчиками. Для устойчивой работы счетчиков импульсы нормализуются по амплитуде и длительности. Пороговое устройство позволяет осуществить амплитудную селекцию сигналов а. э. из шумового фона. [c.178] Сигналы акустической эмиссии записывают на магнитную ленту с целью их последующей обработки в лабораторных условиях. Магнитная запись позволяет многократно воспроизводить сигналы а. э., что особенно важно при их спектральном анализе. [c.178] Очень важно при создании средств контроля методом а. э. правильно выбрать преобразователь, в качестве которого используют микрофоны, пьезокристаллы, акселерометры и некоторые другие типы преобразователей. Наибольшее применение нашли акселерометры и обычные пьезопреобразователи. [c.178] Ввиду малости амплитуды сигналов а. э. коэффициент усиления аппаратуры должен быть высоким — до 10 . Типичный диапазон частот 0,3—3 МГц. [c.178] Рассмотрим некоторые результаты исследований по практическому применению метода а. э. [c.178] Вернуться к основной статье