Способ ультразвукового контроля изделий

 

А. Х. Вопилкин, В. М. Ушаков, И. Н. Ермолов, и В. Г. Щербинский ф"-Ъ

Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ" 1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ.1

Изобретение относится к псразруй ающему контролю и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии при определении конфигурации дефектов изделий.

Известен способ ультразвукового контроля . изделий с эквидистантными поверхностями, заключающийся в том, что поверхность контрояируемого изделия сканируют двумя наклонными искателями, периодически излучают

-ими ультразвуковые импульсы, принимают обоими искателями как прямые эхо-сигналы от дефекта, так и эхо-сигналы, зеркально отраженные от дефекта и донной поверхности изделия, и по амплитудной разности эхо-сигналов судят о характере дефекта (1).

Недостатком этого способа является сложность определения характера дефекта, так как необходимо принять четыре эхо-сигнала и зафиксировать их амплитудную разность.

Наиболее близким. к данному изобретению является способ- ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том. что в изделие наклонно излучают импульсы - ультразвуковых сдвиговых волн, принимают импульсы ультра2 звуковых продольных волн, трансформирован- .. ных на дефекте и распространяющихся нормально к поверхности изделия, и по параметрам принятого сигнала Гудят о наличии дефекта, причем излучение ультразвуковых сдвиговых волн осуществляется под произвольным углом (2) .

Недостатком известного способа является низкая информативность контроля, поскольку невозможно различить объемный и вертикальный плоскостной дефект.

Цель изобретения — повышение информативности контроля путем определения конфигурации объемных и вертикальных плоскостных дефектов.

Цель достигается тем, что согласно способу ультразвукового контроля изделий,.заключающемуся в том; что в изделие наклонно излучают импульсы ультразвуковых сдвиговых волн, принимают импульсы ультразвуковых

20 продольных волн, трансформированных на дефекте и распространяющихся нормально к поверхности изделия, и по параметрам принятого сигнала судят о наличии дефекта. импупь996934 сы ультразвуковых сдвиговых волн излучают с углом скольжения, равным третьему критическому углу, дополнительно принимают импульсы ультразвуковых продольных волн, трансформированных на дефекте и зеркально отраженных от донной поверхности изделия, и по отношению амплитуд принятых сйгналов определяют конфигурацию дефекта..

На чертеже представлена схема реализации. данного способа. 10

На схеме показаны излучающий преобразователь 1, приемный . преобразователь 2, контролируемое изделие 3 и дефект 4.

Способ осуществляется следующим образом. 15

В контролируемое изделие 3 наклонно излучают излучающим преобразователем 1 импульсы ультразвуковых сдвиговых волн с углом п скольжения, равным третьему критическому углу данного контролируемого материала. Импульсы уЛьтразвуковых сдвиговых волн, распространяясь в контролируемом изделии 3, падают на дефект 4. На дефекте 4 происходит трансформация сдвиговых волн в продольные, которые, в свою очередь, распространяются как к поверхности ввода, так и к донной поверхности контролируемого изделия 3. Причем, в случае объемного дефекта энергии распространяющихся в обоих направлениях продольных волн соизмеримы, а в случае вертикального плоскостного дефекта энергия продольных волн, распространяющихся к донной. поверхности, много. больше энергии волн, распространяющихся к поверхности ввода, вследствие того, что угол ч падения поперечных волн на дефект 4 равен третьему критическому углу. Принимают трансформированные на дефекте импульсы ультразвуковых продольных волн, распространяющихся к поверхности ввода, приемным преобразователем 2. Этим же преобразователем дополнительно принимают

40 импульсы ультразвуковых продольных волн, трансформированных на дефекте, распространяющихся к донной поверхности и зеркально ототраженных бт нее. По отношению амплитуд первого и второго принятых сигналов .опреде45 ляют конфигурацию дефекта. Если это отношение 7у 1, то дефект объемный, а если < 1, то дефект вертикальный плоскостной.

Описываемый способ целесообразно применять HpN контроле cBBpHbIx соединений. Отклонение плоскостного дефекта от направления, перпендикулярного к поверхности изделия, на

46 не влияет на точность определения конфи гурации дефекта.

В процессе контроля приемный и излучающий преобразователи перемещают по поверхности иэделия при фиксированном расстоянии между ними, при этом контролируется слой изделия на заданной глубине. Для обнаружения и определения конфигурации дефектов, находящихся на другой глубине, необходимо изменить расстояние между излучающим и приемным преобразователями и повторить процесс контроля. Для обеспечения одновременного выявления дефектов по всему сечению изделия возможен вариант с автоматическим переме цением излучающего преобразователя относительно приемно го.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить информативность ультразвукового контроля из-за того, что ймпульсы ультразвуковых сдвиговых волн излучают с углом скольжения, равным третьему критическому углу, дополнительно принимают импульсы ультразвуковых продольных волн, трансформированных на дефекте и зеркально отраженных от донной новсрхности изделия, и по отношению амплитуд принятых сигналов определяют конфигурашпо дефекта.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля иэделий, заключающийся в том, что в изделие наклонно излучают импульсы ультразвуковых сдвиговых волн, принимают импульсы ультразвуковых продольных волн, трансформированных на дефекте и распространяющихся нормально к поверхности изделия, и по параметрам приня.того сигнала ..судят о наличии дефекта, о.тличаюшийся тем,что,сцельюпо) вышения информативности контроля путем определения конфигурации объемных и вертикальных плоскостных дефектов, импульсы ультразвуковых. сдвиговых волн излучают с углом скольжения, равным третьему критическому углу, дополнительно принимают импульсы ультразвуковых продольных волн, трансформированных на дефекте и зеркально отраженных от донной поверхности изделия, и по отношению амплитуд принятых сигналов определяют конфигурацию дефекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1; Авторское свидетельство СССР N 461361, кл. G 01 И 29/04, 1973.

2. 1. und H. Kraut kramer. ИегМа|оЛргц—

lung mit U1trascha11. Springer — Ver1ag. Ber—

1in-Heide1berg — New Jork, 1975, $331—

332 (прототип), Составитель В. Гондаревский

Техред М.Костик

Редактор К. Волошук

Корректор И. Шулла

Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 924/62

Подписное

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