Способ контроля качества материалов

Способ контроля качества материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о(72) Asap. изобретения

А. В. Бакулин (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю изделий с использованием метода акустической эмиссии (АЭ) и может применяться для контроля состояния поверхности на наличие дефектов в виде трещин и пор, контроля качества механических соединений, контроля объема щелей, полостей, зазоров и пустот.

Известен способ контроля методом

АЭ, состоящий в том, что изделие погружают в электролитическую ванну в качестве катода и после пропускания тока регистрируют АЭ, излучаемую изделием. По интенсивности и длительности акустических сигналов судят о наличии трещин в изделии.(1 ) .

Недостаток указанного способа состоит в том, что он может быть применен для контроля только электропроводных материалов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля качества материалов, заключающиися в том, что контролируекпяй объект .

2 обрабатывают веществом в жидком или газообразном состоянии, способным заполнять пустоты объекта, и регистрируют сигналы акустической эмиссии, по которым судят о качестве контролируемого

s объекта 2 ) .

Недостатком данного способа является узкая область применения, обусловленная тем, что с его помощью можно контролировать только те материалы, которые подвергаются коррозионному растрескиванию, кроме того, такой способ приводит к увеличению дефектов материала.

Пель изобретения — расширение области применения способа контроля методом АЭ.

Поставленная цель достигается тем, что удаляют излишки вещества с поверхности объекта и создают условия для кристаллизации вещества, в процессе которой возни(кают сигналы АЭ.

При таком способе контроля увеличения имекацихся в материале дефектов не происходит, поскольку источником АЭ

0209 ф

3 97 является процесс кристаллизации проникающего вещества. В частном случае, например, при использовании в качестве проникающего вещества расплава олова источником АЭ может являться процесс перехода вещества из одной кристаллографической модификации в другую.

Согласно предлагаемому способу, в зависимости от вида контролируемого объекта,,ыбирают вещество для пропитки, метод его введения и удаления избыточного количества, а также способ изменения его агрегатного состояния, приводящих к возникновению кристаллизационных шумов, В качестве пропитывающего вещества могут быть использованы вода, водные и. неводные растворы, расплавы солей, например расплав легкоплавкой тройной эвтектики, вес, 4: К N0g 30,0-30,5; Мс1МОу

47,0-47,5; L1 NO 22-23, расплавы металлов с низкой температурой плавления, например галлий, индий, олово, цинк, сурьма, висмут, кадмий и их сплавы, а также ртуть.

В качестве метода введения вещества в полости могут использоваться различные варианты пропитки, в том числе в вакууме, под давлением, при постепенном охлаждении контролируемого объекта.

В качестве метода удаления избытка вещества могут использоваться механический (например обтирка, вибрация), химический, термический (сушка, возгонка) и т.д.

В качестве методов, вызывающих кристаллизацию, могут использоваться различные методы, основанные на понижении температуры контролируемого объекта, например обработка хладоагентом, дросселирование газа, на введение веществ, повышающих концентрацию раствора за счет связывания растворителя, на воздействии ультразвука, приводящего к кристаллизации пересыщенных растворов и переохлажденных жидкостей.

Пример 1. Для контроля кавитационных разрушений лопастей винтов производится местный разогрев участков, имеющих повреждения до 100 С, после о чего каверны заливаются сплавом Вуда.

B процессе охлаждения и кристаллизации сплава регистрируется акустическая эмиссия с.помощью пьезопреобразователя. располагаемого вблизи каверны. О стенени повреждения судят по общему числу импульсов акустической эмиссии.

Пример 2. При исп.ытании образцов алюминиевых сплаво з на чувстви.

10.

45 тельность к расслаиваюшей коррозии оценка степени расслаивания производится на основании визуального осмотра .

Для повышения объективности оценки образцы после испытаний нагревают до

100 С и погружают в воду при комнатной температуре, что способствует более глубокому проникновению воды в трещины. Затем образцы извлекают из воды, избыток воды удаляется фильтрованой бумагой. На контролируемом образце устанавливается пьезопреобразователь, после чего образец помещается в моро1 зильную камеру, налример в сосуд, содержащий твердую двуокись углерода, Регистрируется акустическая эмиссия и по числу импульсов, интенсивности и амплитуде судят о характере и степени расслаивания.

Пример 3. Для контроля качест.ва развальцовки труб в трубной доске в район соединения подогретый до 100 С под давлением подается расплав тройной эвтектики вес.%:KNQ 30,0-30,5; gaNO>

47,0-47,5; L i NOg 22-23, температура плавления которой 70 С,. После снижео ния температуры и затвердевания расплава избыток эвтектики счищают, соединение нагревают повторно до 8С С, затем охлаждают на воздухе, регистрируя акустическую эмиссию. По числу импульсов акустической эмиссии и их амплитуде судят о качестве соединения.

Пример 4. При испытании материалов на вязкость разрушения возникает необходимость в определении величины раскрытия трещины. На боковые поверхности призматического образца с наведенной трещиной наклеивается. эластичная резина таким образом, что получается ванночка, образованная стеклами трещины и резиновой пленкой. На образце размещается пьезопреобразователь. Образец устанавливают в испытательной машине так, чтобы направление распространения трещины было вертикально вниз, и нагружают изгибом. В нужный момент, например в момент страгивания трещин, определяемый по сигналам акустической эмиссии, проводят измерение раскрытия трещины предлагаемым способом. Для этого поднимают температуру образца до 35-40 С и заливают в ванночку жидо кий галлий, температура плавления которого 30оС. Затем в процессе снижения температуры образца и кристаллизации галлия определяют общее число импульсов акустической эмиссии, по которому судят об объеме кристаллизуюшегося вещества

5 9702 и, соответственно, о величине раскрытия трещины. В дальнейшем температура образца может быть поднята выше 30оС и продолжено нагружение, а затем понт . рена процедура регистрации крнсталлнзационных шумов после доведения жидкого галлия в ванночке до исходного уровня.

Способ позволяет расширить область применения неразрушающих методов контроля качества материалов с помощью !О явления акустической эмиссии, возникающей в пустотах объекта, заполненных веществом во время кристаллизации последнего.

IS

Формула изобретения

Способ контроля качества материалов, заключающийся в том, что контролируемый

09 d объект обрабатывают веществом в жидком или газообразном состоянии, способным заполнять пустоты объекта, и регистри-,, руют сигналы акустической эмиссии, по которым судят о качестве контролируемогообъекта, отличающийся тем, что, с целью расширения области. применения, удаляют излишки вещества с поверхности объекта и создают условия для кристаллизации вещества, в процессе которой возникают сигналы акустической эмиссии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

% 457027, кл. 5 01N 29/04, 1973.

2. Патент США И 3946600, кл. 0 01 Н 1/00, 1976 (прототип).

Составитель В. Ржевкин

Редактор M. Янович Техред И.Гайду Корректор У. Пономаренко

Заказ 8377/52 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4