Qaynaqlanmış birləşmələrin ultrasəs sınağı, sınaq üsulları və texnologiyası

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Praktiki olaraq elə bir sənaye yoxdur ki, orada qaynaq olmasın. Metal konstruksiyaların böyük əksəriyyəti qaynaq tikişləri vasitəsi ilə quraşdırılır və bir-birinə bağlanır. Əlbəttə ki, gələcəkdə bu cür işlərin keyfiyyəti təkcə tikilən binanın, strukturun, maşının və ya hər hansı bir qurğunun etibarlılığından deyil, həm də bu strukturlarla hansısa şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olacaq insanların təhlükəsizliyindən asılıdır. Buna görə də, bu cür əməliyyatların lazımi səviyyədə yerinə yetirilməsini təmin etmək üçün qaynaqların ultrasəs sınağından istifadə olunur, bunun sayəsində metal məmulatların qovşağında müxtəlif qüsurların mövcudluğunu və ya olmamasını aşkar etmək mümkündür. Bu təkmil nəzarət üsulu məqaləmizdə müzakirə olunacaq.

Baş vermə tarixi

Ultrasəs qüsurlarının aşkarlanması 30-cu illərdə işlənib hazırlanmışdır. Ancaq ilk həqiqətən işləyən cihaz Sperry Products sayəsində yalnız 1945-ci ildə doğuldu. Növbəti iki onillikdə ən son idarəetmə texnologiyası dünya miqyasında tanındı və bu cür avadanlıq istehsalçılarının sayı kəskin şəkildə artdı.

UltrasəsBu gün qiyməti 100.000 -130.000 min rubldan başlayan qüsur detektoru əvvəlcə vakuum borularını ehtiva edirdi. Belə cihazlar həcmli və ağır idi. Onlar yalnız AC enerji mənbələrindən işləyirdilər. Lakin artıq 60-cı illərdə, yarımkeçirici sxemlərin meydana çıxması ilə qüsur detektorlarının ölçüləri əhəmiyyətli dərəcədə kiçildildi və akkumulyatorlarla işləyə bildi, bu da sonda cihazlardan hətta çöl şəraitində də istifadə etməyə imkan verdi.

Rəqəmsal reallığa addımlayın

İlk mərhələlərdə təsvir edilən alətlər analoq siqnal emalından istifadə edirdi, buna görə də bir çox digər oxşar cihazlar kimi onlar da kalibrləmə zamanı sürüşməyə məruz qalırdılar. Lakin artıq 1984-cü ildə Panametrics EPOCH 2002 adlı ilk portativ rəqəmsal qüsur detektorunu işə saldı. Bu andan rəqəmsal qurğular lazımi kalibrləmə və ölçmə sabitliyini ideal şəkildə təmin edən yüksək etibarlı avadanlıq halına gəldi. Qiyməti bilavasitə texniki xüsusiyyətlərindən və istehsalçının markasından asılı olan ultrasəs qüsur detektoru, həmçinin məlumatların qeydiyyatı funksiyası və oxunuşları fərdi kompüterə köçürmək imkanı əldə edib.

Bugünkü mühitdə istiqamətləndirici şüalar yaratmaq və tibbi ultrasəs təsvirinə bənzər kəsikli şəkillər yaratmaq üçün çox elementli pyezoelektrik elementlərə əsaslanan mürəkkəb texnologiyadan istifadə edən mərhələli massiv sistemlərinə getdikcə daha çox maraq var.

Sferatətbiqlər

Ultrasəs nəzarət üsulu istənilən sənayedə istifadə olunur. Onun istifadəsi onu göstərdi ki, qaynaqlanmış əsas metal qalınlığı 4 millimetrdən çox olan tikintidə demək olar ki, bütün növ qaynaq birləşmələrini sınamaq üçün eyni dərəcədə effektiv şəkildə istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, üsul qaz və neft boru kəmərlərinin, müxtəlif hidravlik və su sistemlərinin birləşmələrini yoxlamaq üçün fəal şəkildə istifadə olunur. Elektroşlak qaynağı nəticəsində əldə edilən qalın tikişlərin yoxlanılması kimi hallarda ultrasəs qüsurlarının aşkarlanması yeganə məqbul yoxlama üsuludur.

Hissə və ya qaynaq tikişinin xidmət üçün yararlı olub-olmaması ilə bağlı yekun qərar üç fundamental göstərici (meyar) əsasında qəbul edilir - amplituda, koordinatlar, şərti ölçülər.

Ümumiyyətlə, ultrasəs müayinəsi tikişin öyrənilməsi prosesində təsvir baxımından ən məhsuldar olan metoddur (ətraflı).

Tələb səbəbləri

Ultrasəsdən istifadə edərək təsvir edilən yoxlama metodu yaxşıdır ki, çatlar şəklində qüsurların aşkarlanması prosesində göstəricilərin daha yüksək həssaslığına və etibarlılığına, aşağı qiymətə və istifadə prosesində yüksək təhlükəsizliyə malikdir. radioqrafik müayinənin klassik üsulları. Bu günə qədər qaynaqlı birləşmələrin ultrasəs sınağı yoxlama hallarının 70-80%-də istifadə olunur.

Ultrasəs çeviriciləri

OnsuzBu cihazların dağıdıcı olmayan ultrasəs sınaqları üçün istifadəsi sadəcə ağlasığmazdır. Cihazlar həyəcan yaratmaq, həmçinin ultrasəs vibrasiyalarını qəbul etmək üçün istifadə olunur.

Vahidlər fərqlidir və təsnif edilir:

• Test elementi ilə əlaqə yaratmağın yolu.
• Pyezoelektrik elementlərin qüsur detektorunun özünün elektrik dövrəsinə qoşulması və elektrodun piezoelektrik elementə nisbətən yerdəyişməsi üsulu.
• Akustikanın səthə nisbətən oriyentasiyası.
• Pyezo elementlərinin sayı (tək, ikiqat, çox elementli).
• Əməliyyat tezliklərinin bant genişliyi (dar zolaqlı - bir oktavadan az bant genişliyi, genişzolaqlı - bir oktavadan çox bant genişliyi).

Qüsurların ölçülə bilən xüsusiyyətləri

GOST texnologiya və sənaye dünyasında hər şeyi idarə edir. Ultrasonik test (GOST 14782-86) da bu məsələdə istisna deyil. Standart qüsurların aşağıdakı parametrlərlə ölçüldüyünü müəyyən edir:

• Ekvivalent qüsur sahəsi.
• Qüsura qədər olan məsafə nəzərə alınmaqla təyin olunan əks-səda siqnalının amplitudası.
• Qaynaq nöqtəsindəki qüsurun koordinatları.
• Adi ölçülər.
• Qüsurlar arasında şərti məsafə.
• Qaynağın və ya birləşmənin seçilmiş uzunluğundakı qüsurların sayı.

Qüsur detektorunun işləməsi

Ultrasəs olan qeyri-dağıdıcı sınaq, əsas ölçülən parametrin alınan əks-səda siqnalının amplitudası olduğunu bildirən öz istifadə üsuluna malikdir.birbaşa qüsurdan. Eko siqnallarını amplituda görə fərqləndirmək üçün sözdə rədd həssaslığı səviyyəsi müəyyən edilir. Bu, öz növbəsində, müəssisə standart şablonundan (SOP) istifadə etməklə konfiqurasiya edilir.

Qüsur detektorunun işə başlaması onun tənzimlənməsi ilə müşayiət olunur. Bunun üçün rədd həssaslığı təyin edilir. Bundan sonra, davam edən ultrasəs tədqiqatları prosesində, aşkar edilmiş qüsurdan alınan əks-səda siqnalı sabit rədd səviyyəsi ilə müqayisə edilir. Ölçülmüş amplituda rədd etmə səviyyəsindən artıq olarsa, mütəxəssislər belə bir qüsurun qəbuledilməz olduğuna qərar verirlər. Sonra tikiş və ya məhsul rədd edilir və təftiş üçün göndərilir.

Qaynaqlanmış səthlərin ən çox rast gəlinən qüsurları bunlardır: ərimə olmaması, natamam nüfuzetmə, çatlama, məsaməlilik, şlak daxilolmaları. Məhz bu pozuntular ultrasəsdən istifadə edərək qüsurların aşkarlanması ilə effektiv şəkildə aşkar edilir.

Ultrasəs seçimləri

Zaman keçdikcə yoxlama prosesi qaynaq tikişlərinin tədqiqi üçün bir neçə güclü üsul hazırladı. Ultrasəs testi nəzərə alınan metal konstruksiyaların akustik müayinəsi üçün kifayət qədər çox sayda variantı təmin edir, lakin ən populyarları bunlardır:

• Eko metodu.
• Kölgə.
• Güzgü kölgəsi üsulu.
• Eko Güzgü.
• Delta metodu.

Birinci üsul

Ən çox sənaye və dəmir yolu nəqliyyatında əks-nəbz üsulundan istifadə olunur. Məhz onun sayəsində bütün qüsurların 90%-dən çoxuna diaqnoz qoyulur, bu, qüsurun səthindən əks olunan demək olar ki, bütün siqnalların qeydiyyatı və təhlili sayəsində mümkün olur.

Bu metodun özü ultrasəs vibrasiyalarının impulsları ilə metal məhsulun səslənməsinə və sonra onların qeydiyyatına əsaslanır.

Metodun üstünlükləri bunlardır:

- məhsula birtərəfli giriş imkanı;

- daxili qüsurlara qarşı kifayət qədər yüksək həssaslıq;

- aşkar edilmiş qüsurun koordinatlarının müəyyən edilməsində ən yüksək dəqiqlik.

Lakin çatışmazlıqlar da var, o cümlədən:

- səth reflektorlarının müdaxiləsinə qarşı aşağı müqavimət;

- siqnalın amplitüdünün qüsurun yerindən güclü asılılığı.

Təsvir edilən qüsur aşkarlanması aşkarlayıcı tərəfindən məhsula ultrasəs impulslarının göndərilməsini nəzərdə tutur. Cavab siqnalı onun və ya ikinci axtaran tərəfindən qəbul edilir. Bu zaman siqnal həm birbaşa qüsurlardan, həm də hissənin, məhsulun (tikişin) əks səthindən əks oluna bilər.

Kölgə metodu

O, ötürücüdən qəbulediciyə ötürülən ultrasəs vibrasiyalarının amplitudasının ətraflı təhlilinə əsaslanır. Bu göstəricidə azalma olduğu halda, bu, bir qüsurun olduğunu göstərir. Bu halda, qüsurun özünün ölçüsü nə qədər böyük olarsa, qəbuledicinin qəbul etdiyi siqnalın amplitudası bir o qədər kiçik olar. Etibarlı məlumat əldə etmək üçün emitent və qəbuledici koaksial olaraq əks tərəfə yerləşdirilməlidirtədqiq olunan obyekt. Bu texnologiyanın çatışmazlıqları əks-səda üsulu ilə müqayisədə aşağı həssaslıq və radiasiya nümunəsinin mərkəzi şüalarına nisbətən PET-lərin (piezoelektrik çeviricilər) istiqamətləndirilməsinin çətinliyi hesab edilə bilər. Bununla belə, üstünlükləri də var ki, bunlar müdaxiləyə qarşı yüksək müqavimət, siqnalın amplitüdünün qüsurun yerindən aşağı asılılığı və ölü zonanın olmamasıdır.

Güzgü kölgəsi metodu

Bu ultrasəs keyfiyyətə nəzarət ən çox qaynaqlanmış armatur birləşmələrini yoxlamaq üçün istifadə olunur. Bir qüsurun aşkar edildiyinin əsas əlaməti, əks səthdən əks olunan siqnal amplitüdünün zəifləməsidir (ən çox dib adlanır). Metodun əsas üstünlüyü, dislokasiyası qaynaq kökü olan müxtəlif qüsurların aydın aşkarlanmasıdır. Həmçinin, üsul tikiş və ya hissəyə birtərəfli giriş imkanı ilə xarakterizə olunur.

Eko güzgü üsulu

Şaquli qüsurları aşkar etməyin ən təsirli yolu. Yoxlama, onun bir tərəfində tikişin yaxınlığında səth boyunca hərəkət edən iki zond istifadə edərək həyata keçirilir. Eyni zamanda, onların hərəkəti elə həyata keçirilir ki, bir zond digər zonddan buraxılan və mövcud qüsurdan iki dəfə əks olunan siqnalı düzəltsin.

Metodun əsas üstünlüyü: ölçüsü 3 mm-dən çox olan və şaquli müstəvidə 10 dərəcədən çox kənara çıxan qüsurların formasını qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər. Ən əhəmiyyətli -eyni həssaslıqla zondlardan istifadə edin. Ultrasəs müayinəsinin bu versiyası qalın divarlı məhsulları və onların qaynaqlarını yoxlamaq üçün fəal şəkildə istifadə olunur.

Delta metodu

Qaynaq tikişlərinin müəyyən edilmiş ultrasəs sınağı qüsur tərəfindən yenidən yayılan ultrasəs enerjisindən istifadə edir. Qüsurun üzərinə düşən eninə dalğa qismən spekulyar şəkildə əks olunur, qismən uzununa çevrilir və həmçinin difraksiya edilmiş dalğanı yenidən şüalandırır. Nəticədə tələb olunan PET dalğaları tutulur. Metodun dezavantajı tikişin təmizlənməsi, qalınlığı 15 millimetrə qədər olan qaynaq birləşmələrinə nəzarət zamanı qəbul edilmiş siqnalların deşifr edilməsinin kifayət qədər yüksək mürəkkəbliyi hesab edilə bilər.

Ultrasəsin üstünlükləri və tətbiqinin incəlikləri

Yüksək tezlikli səsdən istifadə etməklə qaynaqlanmış birləşmələrin yoxlanılması, əslində, dağıdıcı olmayan sınaqdır, çünki bu üsul məhsulun tədqiq olunan hissəsinə heç bir zərər vurmaq iqtidarında deyil, eyni zamanda kifayət qədər dəqiq müəyyən edir. qüsurların olması. Həmçinin, həyata keçirilən işlərin aşağı qiyməti və onların yüksək icra sürəti xüsusi diqqətə layiqdir. Metodun insan sağlamlığı üçün tamamilə təhlükəsiz olması da vacibdir. Ultrasəsə əsaslanan metalların və qaynaqların bütün tədqiqatları 0,5 MHz-dən 10 MHz-ə qədər diapazonda aparılır. Bəzi hallarda 20 MHz tezliyə malik ultrasəs dalğalarından istifadə etməklə iş aparmaq mümkündür.

Qaynaqlanmış birləşmənin ultrasəs vasitəsilə təhlili mütləq bütöv bir komplekslə müşayiət olunmalıdır.hazırlıq tədbirləri, məsələn, öyrənilən tikişin və ya səthin təmizlənməsi, nəzarət edilən sahəyə xüsusi kontakt mayelərin tətbiqi (xüsusi təyinatlı gellər, qliserin, maşın yağı). Bütün bunlar düzgün sabit akustik təması təmin etmək üçün edilir ki, bu da nəticədə cihazda lazımi şəkli təmin edir.

İstifadəsiz və çatışmazlıqlar

Ultrasəs testindən qaba dənəli strukturlu metalların qaynaq birləşmələrini (məsələn, çuqun və ya qalınlığı 60 millimetrdən çox olan austenitik qaynaq) yoxlamaq üçün istifadə etmək tamamilə məntiqsizdir. Və bütün ona görə ki, belə hallarda ultrasəsin kifayət qədər böyük dispersiya və güclü zəifləməsi var.

Aşkar edilmiş qüsuru (volfram daxil, şlak daxiletmə və s.) birmənalı şəkildə tam xarakterizə etmək mümkün deyil.