БИЛЕТ 1 1. Основные световые величины оптического излучения. Единицы измерения. Световой поток ( F) - мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. Единица измерения (ЛМ). Сила света (I) - пространственная плотность светового потока. Единицей измерения является кандела (КД) Освещенность (Е)- плотность светового потока на освещенной поверхности. За единицу измерения принят люкс (ЛК). Лучистая энергия и лучистый поток Энергию оптического излучения We принято называть лучистой. Если энергия переносится всей совокупностью длин волн, входящих в состав излучения, то она называется интегральной и измеряется в тех же единицах, что и другие виды энергии (джоуль, электрон-вольт). Общая мощность, переносимая электромагнитным излучением независимо от его спектрального состава, в светотехнике получила название поток излучения или лучистый поток, обозначается Fe и измеряется в ваттах. Светимость (ЛМ*м-2) 2. Особенности контроля сварных соединений МПД. Так главная особенность — это невозможность проведения контроля, если деталь изготовлена не из ферримагнитных металлов. Это нужно учитывать, если вы собираетесь проводить контроль деталей из цинка или меди. Ведь такие металлы являются диамагнетиками, а значит вы просто не сможете провести качественный контроль. Также нужно учитывать, что у данного метода контроля есть так называемый параметр чувствительности. Т.е. , степень того, насколько точно будет выявлен дефект. И чувствительность зависит от многих факторов. На чувствительность влияют магнитные характеристики металла, напряженность магнитного поля, количество дефектов, их размер. Также влияет размер самой детали и ее форма. В некоторых случаях на чувствительность влияет выбранный метод нанесения ферримагнитного вещества (сухой или мокрый). Все это нужно учитывать, чтобы понять, насколько качественно пройдет контроль. Сухой магнитный порошок используют при контроле ферромагнитных объектов с грубой поверхностью. Частицы сухого порошка не скапливаются в неровностях поверхности в отличие от магнитных частиц суспензии. Сухой метод более чувствителен при обнаружении подповерхностных дефектов, чем мокрый. 3. Какие типы волн могут распространяться в газовых, жидкостных и твердых средах? Каки-ми физическими величинами определяются скорости распространения упругих волн? По типу волн: поперечные, продольные, смешанного типа. Поперечные волны – упругие волны, при распространении которых частицы среды совершают колебания в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Продольные волны – упругие волны, при распространении которых частицы среды совершают колебания вдоль направления распространения волны. Поперечные упругие волны возникают только в твердых телах, в которых возможны упругие деформации сдвига. Продольные волны могут распространяться в жидкостях или газах, где возможны объемные деформации среды, или в твердых телах, где возникают деформации удлинения или сжатия. Исключение составляют поперечные поверхностные волны. Простые продольные колебания – это процесс распространения в пространстве областей сжатий и растяжений среды. Сжатия и растяжения среды образуются при колебаниях ее точек (частиц) около своих положений равновесия. Головная – это продольно-подповерхностная волна, возбуждаемая при падении УЗ - пучка на границу раздела под углом, близким к первому критическому. Головная волна нечувствительна к неровностям поверхности и реагирует лишь на дефекты, залегающие под поверхностью. Поверхностные волны Релея – распространяются в твердых средах. Упру́гие во́лны — волны, распространяющиеся в жидких, твёрдых и газообразных средах за счёт действия упругих сил. Физические величины: длина волны , периода колебаний и частота Скорость распространения звуковых волн в газах, где — молярная газовая постоянная, — молярная масса, — отношение молярных теплоемкостей газа при постоянных давлении и объеме, — термодинамическая температура. 4. Керосиновый метод контроля герметичности. Метод хорош своей доступностью и простотой – его можно применять в любых условиях. Суть метода: Обследуемое место тщательно очищается, в том числе – обезжириванием. Остатки масел и аналогичные загрязнения могут исказить результат проверки капиллярным методом На обследуемое место наносится небольшое количество керосина, после чего жидкость убирается с поверхности ветошью. Убирать излишки нужно тщательно, так обеспечивается точность контроля На обследуемое место наносится меловой порошок или меловая суспензия (смесь мела с водой). Спустя некотрое время на белой поверхности мелового слоя отчетливо проступят контуры трещин – если они в этом месте имеются. Керосин и мел – довольно точный метод, поскольку способность керосина проникать в самые плотные трещины очень высока. Действенность такого метода можно повысить, приложив к обследуемой детали усилие, способсвующее раскрытию трещин в симптоматичном месте и направлении. Единственное, что не может определить метод мел+керосин – это параметры трещин, а именно – глубину. Неприменим такое метод и тогда, когда нет свободного доступа к детали или узлу. Билет 2 1. Характеристики визуального и визуально-оптического методов контроля. Разрешающая способность, погрешность. Визуальный - один из методов неразрушающего контроля, в первую очередь основан на возможностях зрения, объект контроля исследуется в видимом излучении. Контроль проводится с использованием простейших измерительных средств таких как: лупа, рулетка, УШС, штангенциркуль и т. д. С его помощью можно обнаружить: коррозионные поражения, трещины, изъяны материала и обработки поверхности и пр. Также проводят при помощи оптических приборов, что позволяет значительно расширить пределы естественных возможностей глаза. Область применения На стадии входного контроля для выявления поверхностных дефектов материала (трещин, расслоений, забоин, шлаковых включений, раковин и пр.), а также отклонений геометрических размеров заготовок от изначальных. При подготовке деталей под сборку и сварку. После окончании сварки, либо на определённых её этапах — для выявления в сварном соединении поверхностных дефектов и несплошностей (раковин, пор, свищей, подрезов, прожогов, наплывов и пр.), а также при отклонении сварного шва от требований, установленных стандартами. На стадии технического диагностирования. Преимущества Простой и информативный метод контроля, не требующий какого-либо дорогостоящего оборудования или специальных навыков. Достаточно высокая скорость проведения. Недостатки Ограниченность исследования только видимой частью конструкции. При визуальном и измерительном контроле применяют шаблоны нутромеры микрометрические и индикаторные штриховые меры длины лупы угольники калибры эндоскопы угломеры с нониусом щупы штангенциркули толщиномеры микрометры поверочные плиты Допускается применение других средств визуального и измерительного контроля при условии наличия методик их применения и соответствующих инструкций. Визуально-оптическим называют неразрушающий контроль качества с применением оптических средств, позволяющих существенно расширить пределы естественных возможностей органов зрения человека. Он является техническим продолжением визуального контроля, дает возможность обнаруживать более мелкие дефекты и производить измерения с высокой разрешающей способностью (1—5 мкм). При проведении визуально-оптического контроля надо учитывать основные особенности, характерные для визуального контроля, так как в обоих случаях решающую роль играет оператор. Усилить возможности человека позволяют лупы, микроскопы, телескопические устройства и другие технические средства. Главным недостатком визуальнооптического контроля является снижение производительности проведения неразрушающего контроля. Поэтому обычно проводят многоступенчатый контроль: осматривают поверхность изделия без оптических средств, выявляя крупные дефекты и подозрительные 95 места, изучают эти места через лупу (однолинзовый микроскоп), а затем исследуют отдельные участки контролируемого изделия с помощью многолинзового микроскопа, последовательно повышая кратность его увеличения 2. Осмотр деталей при МПД. Типичные признаки дефектов по картине осаждения магнитного порошка. Мнимые дефекты. При контроле СОН осмотр производят после извлечения деталей из ванной или полива, если применяют керосиновую или водную суспензию, и не ранее чем через 4-6 минут, если используют масляную суспензию. При контроле СПП осмотр производят после прекращения намагничивания. Осмотр контролируемой поверхности и регистрацию индикаторных рисунков выявляемых дефектов проводят визуально или с применением систем обработки изображений. При использовании люминесцентных магнитных порошков осмотр контролируемых поверхностей следует проводит при ультрафиолетовом облучении. Детали с немагнитными покрытиями иногда осматривают не извлекая из суспензии. Для этого применяют экраны с прозрачным дном. Типичные признаки дефектов по картине осаждения магнитного порошка. Поверхностные трещины создают узкий и четкий индикаторный рисунок, подповерхностный – широкий и расплывчатый. Над закалочными трещинами накопления магнитного порошка имеет вид плотных извилистых рельефных линий. Индикаторные рисунки шлифовочных трещин имеет вид тонких и четких линий, представляющих собой сетку или короткие черточки. Усталостные трещины обнаруживаются индикаторными рисунками в виде резко отчерченных плотных четких линий полос или жилок, чаще всего в местах концентраций напряжений. Термические трещины выявляются также как и шлифовочные. Неметаллические включения выявляются индикаторными рисунками в виде цепочек и точечных скоплений. Мнимые дефекты Осаждения порошка на проверяемой детали при отсутствии на ней дефектов называют мнимым или ложным дефектом. Образование поля рассеяния может происходить при структурной неоднородности, по месту раздела структур, по границам зон термического влияния и границам сварных швов, по следу соприкосновения намагниченной детали с какимлибо ферромагнитным предметом и т.п. Пути устранения мнимых дефектов: Для отстройки от мешающих факторов при МПД производят повторное намагничивание и контроль детали, проводят отжиг объекта, дублируют контроль капиллярным методом. Причиной мнимых дефектов может быть изменение поперечного сечения или геометрии объекта контроля. Мнимые дефекты могут появляется в следствие неудовлетворительной подготовки объекта контроля. Для их устранения следует более тщательно зачищать контролируемую поверхность. Чрезмерное намагничивание может привести к образованию полей рассеяния на кромках, торцах, в углах деталей. 3. Механизм затухания волн в различных средах. Поглощение и рассеяние волн. По мере удаления волны от излучателя ее интенсивность падает. Уменьшение интенсивности сферической волны обуславливается ее расхождением и затуханием колебаний, а плоской — только затуханием. Затуханием ультразвуковых колебаний называется уменьшение амплитуды колебаний частиц в звуковой волне, вызванное процессами рассеяния и поглощения. Рассеяние связано с тем, что среда не является строго гомогенной. Она содержит кристаллы, на границах которых акустическое сопротивление изменяется, так как кристаллы или отдельные составляющие вещества имеют различную плотность или разную скорость в направлении падающего луча. Для некоторых материалов (например, для чугуна) это связано с тем, что он представляет собой сплав зерен различных компонентов (феррита и графита). Для других материалов—с наличием пор или инородных включений. Для третьих—с различной ориентацией анизотропных кристаллов. Последнее бывает особенно заметным в крупнозернистых аустенитных материалах, а также в аустенитных сварных швах. При переходе луча из одного кристалла (или конгломерата кристаллов) в другой возникают частичное отражение, преломление и трансформация волн, что и определяет механизм рассеяния. Вторая часть затухания — поглощение — означает прямое преобразование звуковой энергии в тепловую. Это преобразование определяются различными механизмами, которые здесь не рассматриваются. Понятно, что поглощение будет тем больше, чем быстрее будут совершаться колебания, то есть чем выше частота ультразвука. Поглощение возрастает пропорционально увеличению частоты, то есть медленнее, чем рассеяние. Поглощение поперечных волн меньше, чем продольных, так как они не связаны с адиабатическими изменениями объема, при которых появляются потери на теплопроводность. Потери на теплопроводность пропорциональны квадрату частоты. Обе составляющие затухания создают определенные трудности при ультразвуковом контроле. Поглощение уменьшает амплитуду проходящих сигналов. Для его компенсации следует создавать более мощный зондирующий импульс, а также увеличивать усиление. Гораздо неприятнее рассеяние, так как при эхо-методе оно не только уменьшает уровень сигналов, отраженных от донной поверхности и дефектов, но и создает многочисленные шумовые импульсы на экране дефектоскопа, связанные с отражениями от граней кристаллов. 4. Вакуумный и акустический методы контроля герметичности. Вакуумный. Этот метод применяют для контроля герметичности открытых изделий при одностороннем доступе к контролируемой поверхности. При испытании на исследуемый участок изделия накладывают переносные вакуумные камеры, состоящие из рамки с резиновыми уплотнителями. На контролируемое изделие наносят пенообразующее вещество. Вакуумную камеру устанавливают на изделие и с помощью вакуумного насоса создают в ее полости разрежение (обычно 0,02...0,09 МПа). В результате разрежения воздух через неплотности в изделии поступает в полость камеры. Наблюдение за появлением пузырьков в пенообразующем веществе ведут через прозрачное смотровое окно камеры. Давление в камере контролируют вакуумметром. При испытаниях применяют форвакуумные механические насосы. По окончании контроля трехходовым краном в полость камеры напускают атмосферный воздух и перемещают ее на следующий контролируемый участок. Широкое распространение вакуумный метод получил при контроле сварных соединений. В зависимости от конфигурации сварных изделии и видов сварных соединений применяют плоские, угловые и кольцевые вакуумные камеры. Чувствительность такого метода контроля достигает 10-2 мм3 · МПа/с. Акустический. Этот метод течеискания основан на индикации акустических волн, возбуждаемых при вытекании контрольного газа через неплотности в контролируемом объекте. Во время испытаний объект заполняют газом (воздухом) и создают некоторое избыточное давление. При истечении газа через неплотность его молекулы взаимодействуют со стенками канала течи и генерируют ультразвуковые колебания с частотой около 40 кГц. Датчик приемного устройства акустического течеискателя, перемещаемый по поверхности контролируемого изделия, улавливает эти колебания и преобразует их в электрический сигнал, который после усиления поступает на стрелочный или звуковой индикатор течеискателя. Приемным устройством является пьезоэлектрический микрофон, размещаемый в корпусе течеискателя, или выносной щуп, в котором смонтированы микрофон и усилитель. Все акустические течеискатели являются переносными и питаются от батареи аккумуляторов. Чувствительность испытаний акустическими течеискателями зависит от давления воздуха в объекте контроля. С повышением давления увеличивается расстояние, на котором течеискатель позволяет обнаруживать течи. С возрастанием потока воздуха через течь при постоянном давлении максимальное расстояние, на котором можно обнаруживать течи, также увеличивается. Чувствительность контроля может быть повышена, если неплотности смачивают жидкостью, например водой. При этом появляются пузырьки воздуха, при разрушении которых образуются мощные акустические импульсы, легко улавливаемые приборами. Акустический метод применяют для испытаний объектов, к которым не предъявляют жестких требований по герметичности; он обеспечивает чувствительность 1,3 · 10 2 ...20 мм3 · МПа/с. Этим методом контролируют герметичность химического оборудования, паровых конденсаторов и теплообменников, телефонных кабелей и др. Особенно эффективен акустический контроль при испытаниях подземных трубопроводов. В ряде случаев акустические течеискатели используют для выявления грубых течей перед контролем изделий более чувствительными методами (химическим или радиоактивным). Контроль не требует применения специальных индикаторных газов и высокой квалификации исполнителей. Недостатком метода является низкая чувствительность и реагирование на производственные шумы. Билет 3 1. Линзы. Основные характеристики линз. Линза - прозрачное тело, ограниченное обычно двумя сферическими поверхностями, каждая из которых может быть выпуклой или вогнутой, преломляющими световые лучи, способные формировать оптические изображения предметов. Линза, максимальная толщина (расстояние между ограничивающими поверхностями) которой значительно меньше радиусов обеих сферических поверхностей, называется тонкой. Различают: Собирающие линзы Рассеивающие линзы Линза называется положительной (собирающей), если ее фокусное расстояние положительно (F>0), и отрицательной (рассеивающей), если ее фокусное расстояние меньше нуля (F<0). Существуют три основных вида собирающих и три вида рассеивающих линз: двояко-выпуклая, плоско-выпуклая, вогнуто-выпуклая, двояко-вогнутая, плоско-вогнутая, выпукло вогнутая. Прямая, проходящая через центры кривизны поверхностей линзы называется главной оптической осью (гоо). Оптический центр линзы - это точка (О), лежащая на главной оптической оси, проходя через которую луч не преломляется. Прямые, проходящие через оптический центр линзы и не совпадающие с главной оптической осью, называются побочными оптическими осями (поо). Передним (первым) фокусом (F1) называется точка на главной оптической оси, через которую проходит падающий на линзу световой пучок, если выходящий из линзы световой пучок параллелен главной оптической оси. Задним (вторым) фокусом (F2) называется точка на главной оптической оси, через которую проходит выходящий из линзы световой пучок, если падающий на линзу световой пучок параллелен главной оптической оси. Фокальной плоскостью называется плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно ее главной оптической оси. Фокальную плоскость, проходящую через точку F1, называют передней фокальной плоскостью (ПФП), а фокальную плоскость, проходящую через точку F2, называют задней фокальной плоскостью (ЗФП). 2. Способы магнитопорошкового контроля. При магнитопорошковом методе контроля применяют четыре вида намагничивания: циркулярный; продольный (полюсной); комбинированный; во вращающемся магнитном поле. Наиболее распространены в практике контроля три первых вида намагничивания. Применительно к простейшим деталям – сплошному цилиндрическому стержню или полому цилиндру – формулировка видов намагничивания может быть следующая. Циркулярный – это такой вид намагничивания, при котором магнитное поле замыкается внутри детали, а на ее концах не возникают магнитные полюса. Продольный (полюсной) – это такой вид намагничивания, при котором магнитное поле направлено вдоль детали, образуя на ее концах магнитные полюса. Комбинированный – это такой вид намагничивания, при котором деталь находится под воздействием двух или более магнитных полей с неодинаковым направлением. 3. Отражение и преломление акустических волн на границах раздела сред. Трансформация волн. Критические углы. Случай, когда плоская упругая волна, распространяясь в среде 1, падает под произвольным углом на границу раздела. Волна частично проходит через границу, а частично отражается от нее. Необходимо принять во внимание не три, а пять волн: падающую, поперечную и продольную отраженные и поперечную и продольную преломленные. Если одна из сред является жидкостью или газом, поперечные волны в ней отсутствуют и общее число волн сокращается. Критические углы В случае, когда скорость распространения падающей волны меньше, чем скорость распространения какой-либо преломленной (или отраженной) волны, то существует критическое значение угла падения, при котором соответствующая преломленная (или отраженная) волна превращается в неоднородную волну, т.е. концентрируется вблизи границы и быстро затухает при увеличении расстояния. 4. Химический и радиоактивный методы герметичности. Химический. Этим методом пользуются для контроля герметичности емкостей, элементов гидравлических и газовых систем, работающих под давлением, а также открытых изделий. В основе метода лежит химическое взаимодействие аммиака NH3 или других газов с индикаторными веществами, которые в результате реакции меняют свою окраску. В качестве контрольного газа обычно используют смесь аммиака с воздухом или азотом, иногда – сероводород, этилен или пропилен. Для индикации течей применяют различные вещества, которые растворяют в воде, глицерине или спирте и пропитывают ими фильтровальную бумагу либо светлую ткань. Наиболее распространенными индикаторными веществами являются фенолфталеин и нитрат ртути. Растворы с использованием этих веществ имеют следующие составы: состав А – 4 г порошка фенолфталеина, 40 г спирта, 100 г воды; состав Б – 4 г порошка фенолфталеина, 20 г спирта, 80 г дистиллированной поды, 100 г глицерина; состав В – 5 г нитрата ртути, 100 г воды. Перед контролем химическим методом изделие подвергают гидравлическому или пневматическому испытанию. Затем его заполняют контрольным газом до испытательного давления, укладывают на контролируемые участки ленту, пропитанную индикаторным веществом, и выдерживают ее в течение определенного времени. Составы контрольного газа и индикаторного вещества, значение испытательного давления и время выдержки должны быть указаны в ТУ на изделие. В зависимости от конфигурации внутренней полости контролируемого изделия применяют различные методики заполнения ее контрольном газом. Полости простой формы сначала заполняют аммиаком, а затем воздухом до необходимого давления. При наличии в полости карманов, тупиковых элементов и т. п. ее заполняют приготовляемой заранее смесью аммиака и наполнителя. Если полость, кроме того, имеет ответвления малого диаметра, например трубопроводы, то ее сначала вакуумируют до давления 102...103 Па, а затем заполняют смесью аммиака с наполнителем до необходимого испытательного давления. Испытательное давление контрольного газа обычно составляет 0,1...0,15 МПа, но, как правило, не должно превышать рабочего. Время выдержки изделий под давлением выбирают, исходя из условия обеспечения наивысшей чувствительности метола. При этом учитывают время роста размеров индикаторных пятен на ленте под действием течи и их обесцвечивание под действием внешних условий. Оптимальное время выдержки составляет 15...20 мин. По окончании испытаний контролируемое изделие продувают азотом или сухим воздухом. Открытые изделия контролируют по участкам с помощью герметичных камер с присосками, создавая в них необходимое давление контрольного газа. Химический метод течеискания прост, его выполнение не требует специального оборудования и высокой квалификации персонала. Однако чувствительность метода, составляющая 10-4...10-5 мм3 · МПа/с, часто оказывается недостаточной. Невысока и его надежность вследствие специфичности химических реакций и неустойчивости образующихся индикаторных пятен. Кроме того, изменение цвета индикаторного вещества может быть вызвано не только воздействием индикаторного газа, но и ряда других веществ. Так, например, вследствие воздействия углекислого газа темные пятна, образующиеся после реакции в местах течей, могут обесцвечиваться, что приводит к снижению чувствительности и ошибкам в оценке качества изделий. Указанные недостатки можно устранить путем применения прозрачных газонепроницаемых пленок, которыми накрывают контролируемые места конструкций. Иногда пространство между контролируемой поверхностью и пленкой вакуумируют. При этом увеличивается перепад давлений по обе стороны от контролируемой поверхности и соответственно поток газа через неплотности, что повышает чувствительность метода. Радиоактивный. Метод основан на индикации малых количеств радиоактивных газов или жидкостей по испускаемому ими радиоактивному излучению. Выбор радиоактивного вещества определяется необходимым периодом полураспада и энергией радиоактивного излучения. Индикацию течей выполняют с помощью газоразрядных или сцинтилляционных счетчиков после опрессовки изделия и выдержки его под давлением в течение времени, установленного ТУ. В качестве радиоактивного вещества наибольшее распространение получил криптон-85, который обладает достаточно большим периодом полураспада (более 10 лет), дешев, безопасен в работе и легко регистрируется даже в небольших концентрациях. Обычно его применяют в смеси с аргоном или азотом. Иногда в качестве пробных газов применяют радон-222, углекислый газ, содержащий радиоактивный углерод, или другие радиоактивные газы. Для контроля замкнутых систем, работающих под давлением, применяют жидкие растворы, содержащие изотопы натрия-24, иода-131 или другие жидкие радиоактивные вещества. Радиоактивный метод позволяет обнаруживать утечки величиной до 10 11 без учета и до 10-14 мм3 · МПа/с – с учетом времени накопления пробного вещества, что превышает чувствительность всех других методов контроля герметичности. Этот метод находит применение при контроле оборудования атомной энергетики, содержащего рабочие радиоактивные вещества, например оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Такие изделия, как котлы высокого давления, топливные элементы реакторов и другие контролируют, впрыскивая в них до герметизации небольшие количества проникающих веществ. После герметизации эти изделия помещают в вакуумные камеры, где регистрируют накопленную радиоактивность. Метод применяют также при контроле изделий машиностроения, если применение других методов контроля (капиллярных, химических, искровых, акустических) по каким-либо причинам затруднено или не обеспечивает требуемой чувствительности к обнаружению течей. Билет 7 1. Лупы. Микроскопы. Для контроля близко расположенных деталей (находящихся на расстоянии не более 250 мм от глаз контролера) используют лупы и микроскопы различного типа. Лупы и микроскопы позволяют обнаруживать трещины различного происхождения, поверхностные коррозионные и эрозионные повреждения, забоины, открытые раковины, язвы, поры, выкрашивание материала деталей, риски, надиры трущихся поверхностей и другие поверхностные дефекты деталей, а также различные дефекты лакокрасочных и гальванических покрытий. При анализе характера дефектов эти приборы позволяют отличать усталостные трещины от хрупких, трещины - от рисок, примятых заусенцев, сколов окисной пленки, нитевидных загрязнений (волокон ветоши, щетины от кистей) и т.д. Обычно осмотр деталей проводят с помощью луп с фокусным расстоянием от 125 до 12,5 мм и увеличением соответственно от 2 до 20х. Из-за существенного снижения поля зрения и глубины резкости при больших увеличениях для осмотра деталей в цеховых условиях в основном применяют микроскопы с увеличением от 8 до 40-50х. Увеличение изображения микроскопом, используемым для осмотра деталей, несколько превышает увеличение лупой. Однако, даже при использовании микроскопа и лупы с равным увеличением, эффективность применения микроскопа из-за высокого качества изображения и надежного обнаружения дефектов выше. Применяемые для контроля деталей микроскопы дают прямое стереоскопическое изображение контролируемой поверхности, что облегчает поиск дефектов. Область применения микроскопов ограничена, как правило, заводскими условиями. Достоинством микроскопов является их относительно большое рабочее расстояние, позволяющее использовать их для осмотра различных углублений и пазов на деталях. Измерительные лупы используются для визуального контроля и измерений на плоскости. Измерение осуществляется с помощью измерительной шкалы в поле зрения лупы. Каждая лупа имеет паспорт изделия. В зависимости от конкретной модели на измерительные лупы может быть выдано свидетельство о поверке или сертификат о калибровке. Испытания измерительных луп проводится по методике МП 600-00 или методике ДДШ 4.161.014 МП. Измерительная лупа входит в состав набора для визуально измерительного контроля. 2. Выбор рода тока при магнитопорошковом контроле При намагничивании объектов применяют постоянный, переменный и импульсный ток. Считают, что постоянный ток наиболее удобен для выявления внутренних дефектов, находящихся на глубине 23мм от поверхности объектов. Однако детали с толщиной стенки более 20 мм не следует намагничивать постоянным полем, т.к. такие детали трудно размагнитить после контроля. Такие дефекты можно обнаружить с помощью переменного и импульсного тока, если амплитуду увеличить в 1,5-2 раза по сравнению с амплитудой тока, рассчитанной для выявления поверхностных дефектов. Это справедливо как для контроля способом приложенного поля , так и способом остаточной намагниченности. Для создания требуемой напряженности магнитного поля при намагничивании объектов путем пропускания тока необходимы большие плотности токов. В этом случае применяют импульсный ток. Импульсный ток уменьшает вероятность прижогов, которые опасны как зародыши будущих дефектов. 3. Наклонные, раздельно-совмещенные ультразвуковые ПЭП. Конструкции и маркировка Контактный наклонный преобразователь (наклонный ПЭП) применяется для ультразвуковой дефектоскопии стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых сварных соединений. При неснятом валике усиления прозвучивание стыкового шва прямыми ПЭП не представляется возможным (из-за неровной поверхности, чешуйчатости и межваликовых западаний). Поэтому схемы ультразвукового контроля сварных соединений предусматривают применение наклонных ПЭП с поперечнопродольным или продольно-поперечным сканированием перпендикулярно оси сварного шва. Впрочем, даже при снятом усилении – наклонные преобразователи также используются, например, для выявления поперечных трещин. Они также эффективны для УЗК поковок, литья, проката (трубы, рельсы, арматура, листы), штамповок и других объектов из металла и пластиков. В зависимости от угла ввода, частоты, размера пьезопластины, количества излучающих и/или принимающих элементов – можно подобрать наклонный преобразователь практически для любых типов волн – поперечных, продольных, нормальных, головных, поверхностных. Принцип работы наклонных преобразователей построен на прямом и обратном пьезоэффекте. Их назначение состоит в том, чтобы вводить в объект контроля (ОК) нужный тип ультразвуковой волны, принимать отражённые импульсы, преобразовывать их в электрические сигналы и передавать их на электронный блок дефектоскопа. Раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь содержит в общем корпусе разделенные экраном излучающий и принимающий пьезоэлементы с электродами на их противоположных поверхностях, при этом по одному из электродов от каждого пьезоэлемента связаны общей шиной. Каждый пьезоэлемент состоит в акустическом контакте с одной стороны с демпфером и призмой с другой стороны 4. Процесс капиллярного контроля. Капиллярный метод контроля широко используется для выявления поверхностных и сквозных дефектов материала, сварных соединений. В его основе лежит использование контрастного вещества (пенетранта), которое, проникая в различные дефекты, образует под воздействием капиллярного давления визуализируемые индикаторные рисунки. На основании полученных рисунков можно выявить не только количественный, но и качественный состав повреждений. Данный метод исследования подходит практически для всех материалов: сплавов алюминия, меди, стали, титана, стекла, но главное применение он нашел в энергетической, химической, автомобильной промышленности, атомной энергетике, металлургии, судостроении. Процедура капиллярного контроля сварных соединений включает несколько этапов: Первичное очищение поверхности от грязи, масла, ржавчины. Нанесение пенетранта согласно стандартам. Удаление излишка красящегося вещества с поверхности. Нанесение тонкого слоя проявителя. Непосредственно оценка качества. Билет 8 1. Эндоскопические приборы. Оптические приборы-эндоскопы позволяют осматривать детали и поверхности элементов конструкций, скрытые близлежащими деталями и недоступные прямому наблюдению, контролировать состояние внутренней поверхности различных закрытых конструкций. Визуальный контроль с применением оптических приборов называют визуально-оптическим. Он предназначен для обнаружения различных поверхностных дефектов материала деталей, скрытых дефектов агрегатов, контроля закрытых конструкций, труднодоступных мест механизмов и машин (при наличии каналов для доступа приборов к контролируемым объектам). Контроль проводится путем наблюдения деталей и изделий в видимом свете. При контроле используются оптические приборы, создающие полное изображение проверяемой зоны, ее видимую картину. Для расширения возможностей метода НК ВИК все чаще находят применение различные эндоскопы – смотровые приборы, построенные на базе волоконной или линзовой оптики и современные видеоэндоскопы Применение различных эндоскопов позволяет увидеть те области конструкции, узлов и деталей машин, которые невозможно увидеть человеческим глазом из-за невозможности проникновения к данной области. 2. Продольное (полюсное), комбинированное намагничивание, намагничивание во вращающемся магнитном поле. При полюсном намагничивании на поверхности объекта возникают магнитные полюсы, которые создают внутри и в окрестностях ОК магнитное поле, направленное навстречу внешнему полю. Истинное значение напряженности магнитного поля внутри контролируемой детали будет меньше внешнего поля на величину размагничивающего поля, созданного этими полюсами. Комбинированный вид намагничивания применяют в том случае, когда ориентация дефектов не известна или когда дефекты имеют различную ориентацию. Комбинированное намагничивание осуществляют только способом приложенного поля. При этом вектор напряженности результирующего поля поворачивается или вращается. Намагничивание во вращающемся магнитном поле осуществляется в соленоиде вращающегося магнитного поля, который напоминает статор электродвигателя. Контроль во вращающемся магнитном поле осуществляется только на остаточной намагниченности. 3. Физические основы эхо-метода ультразвукового контроля. Структура и принцип действия эхо-импульсного дефектоскопа (требования к узлам). Эхо-метод ультразвуковой дефектоскопии основан на посылке в изделие коротких ультразвуковых сигналов (зондирующих импульсов) и регистрации сигналов (эхо-сигналов), отраженных от выявляемых дефектов. При контроле прямым преобразователем наряду с эхо-сигналом от дефекта на экране может присутствовать донный сигнал. Признаком дефекта при эхо-методе контроля является появление в зоне контроля эхо-сигнала с амплитудой выше порога срабатывания АСД при заданной чувствительности дефектоскопа. Эхо-импульсные дефектоскопы общего назначения имеют глубиномерное устройство, которое позволяет измерять глубину залегания дефекта от поверхности ввода упругих колебаний. Размер обнаруженного дефекта оценивают методом сравнения амплитуд от дефекта известной величины и от обнаруженного дефекта с учетом затухания, если сравниваемые дефекты залегают на разной глубине. В большинстве эхо-импульсных дефектоскопов в качестве индикаторов используют электронно-лучевые трубки с электростатическим отклонением луча в виде индикаторов типа А ( индикаторы типов В и С рассмотрены в гл. На экране такого индикатора воспроизводится в масштабе процесс распространения УЗ-колебаний в контролируемом объекте. Длительность развертки регулируется в зависимости от скорости распространения УЗ-колебаний в материале объекта и толщины контролируемого слоя. Для формирования изображения на горизонтально отклоняющие пластины подается пилообразное напряжение, вырабатываемое генератором напряжения развертки. Дефектоскоп состоит из корпуса с ванной 1, на котором смонтированы загрузочный конвейер 2 и приемный 5, опорные подшипники, несущие вал с насаженными на него дисками для захвата изделий с конвейера, центрирования и распределения их по электродам и двух групп электродов, в одной из которых электроды имеют возможность под действием специального кулачка перемещаться в горизонтальной плоскости при зажатии и освобождении изделия. Таким образом вал и две пары рабочих дисков на нем представляют основной узел конструкции, в котором осуществляется механический захват изделий, распределение их по шести парам. 4. Классификация капиллярных методов контроля. Основными разновидностями капиллярных методов являются цветной, люминесцентный, люминесцентно-цветной, яркостный и фильтрующихся суспензий. При цветном методе в качестве индикаторной жидкости используются ярко окрашенные жидкости. Люминесцентный метод контроля обладает большей чувствительностью, но требует применения специального облучения ультрафиолетовым светом и затемненного помещения для осмотра изделия. При люминесцентном методе контроля дефект заполняется индикаторной жидкостью, которая представляет собой раствор либо суспензию люминофора в смеси органических растворителей, керосина, масел и ПАВ. Люминесцентно-цветной метод – самый высокочувствительный метод выявления поверхностных дефектов. Это жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или в длинноволновом ультрафиолетовом излучении. Один из наиболее простых методов капиллярного контроля – яркостный (ахроматический) метод. Его называют меловой или керосиномеловой пробой, так как в качестве индикаторной жидкости используется керосин. На проявителе на основе мела или каолина керосин вызывает потемнение следа по сравнению с общим белым фоном непропитанного керосином порошка каолина или мела. Этот самый старый метод контроля много десятилетий обеспечивал безопасность подвижного состава железнодорожного транспорта. Он использовался для контроля полированной шейки колесной пары вагонов и локомотивов – самой нагруженной части подвижного состава и самой опасной, так как большинство аварий на транспорте происходит из-за дефектов осей. Метод фильтрующихся суспензий использует в качестве жидкого проникающего вещества индикаторные суспензии, которые образуют индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы. Билет 9 1. Приборы и инструменты для измерения линейных и угловых величин При линейных измерениях применяются механические инструменты и измерительные приборы, оптико-механические, оптические, пневматические, электрические и другие измерительные приборы и устройства. Штангенинструменты и микрометрические инструменты – наиболее распространенные измерительные средства общего назначения. К штангенинструментам относятся: штангенциркуль – для измерения наружных и внутренних размеров; штангенглубиномер – для измерения глубины отверстий, пазов, расстояний между плоскостями; штангенрейсмас – для разметки и измерения высоты изделий. Все виды штангенинструмента имеют штангу, на которой нанесена основная шкала (миллиметровые деления), и отсчетное устройство с нониусом. Нониус – отсчетное приспособление в виде дополнительной линейки со шкалой, позволяющей производить отсчет дробных долей (0,1 и 0,05 мм), интервала делений основной шкалы. УШС-2 предназначен для контроля катетов угловых швов в диапазоне 4- 14мм. Контроль проводится ступенчатым методом определения до минимального зазора. УШС-3 предназначен для измерения контролируемых параметров труб, контроля качества сборки стыков соединений труб, а также для измерения параметров сварного шва при его контроле 2. Формулы для определения необходимой силы тока при циркулярном намагничивании. При циркулярном намагничивании цилиндрических объектов требуемый ток определяется по формуле: где Нтр – требуемая напряженность поля, d– диаметр цилиндра. Если цилиндрический объект намагничивается по изображенной на рисунке схеме, то приведенная выше формула справедлива для него при условии, если l³ 10r. При намагничивании пластины ( ): где а – ширина контролируемого сечения. При намагничивании бруска ( ): При намагничивании объектов сложного сечения (таврового, двутаврового, гнутого профиля и т.д.) где D экв. кр. – диаметр круга, площадь которого равна площади сечения этого профиля. При намагничивании крупногабаритных объектов где l – расстояние между токоподводящими электродами; с – ширина зоны контроля. 3. Характеристики эхо-метода ультразвукового контроля: глубина прозвучивания, мертвая зона, разрешающая способность. Способы улучшения характеристик. К основным характеристикам метода относятся: чувствительность, максимальная глубина прозвучивания, минимальная глубина ("мертвая" зона), разрешающая способность, точность измерения расстояния, производительность контроля. Под чувствительностьюпонимают минимальный размер дефекта, находящийся на максимальной глубине и четко регистрируемый прибором. Количественно ее определяют порогом чувствительности. Максимальная глубина прозвучивания определяется максимальным расстоянием от дефекта (отражателя) заданного размера, на котором он уверенно выявляется. Она ограничивается условием, чтобы сигнал от дефекта был больше минимального сигнала, регистрируемого прибором и уровня помех. Она также определяется параметрами аппаратуры. Минимальная глубина или "мертвая" зона- минимальное расстояние от преобразователя или от поверхности изделия до дефекта, на котором он четко выявляется не сливаясь с зондирующим импульсом или импульсом от поверхности ввода ультразвука. Разрешающая способность - минимальное расстояние между двумя одинаковыми дефектами, при котором они регистрируются раздельно. Различают лучевую и фронтальную разрешающую способности метода. 4. Капиллярный метод контроля (общие положения). Капиллярный метод контроля (КМК) основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полость несплошностей материала объекта контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуально или с помощью преобразователя. Метод позволяет обнаруживать поверхностные (т.е. выходящие на поверхность) и сквозные (т.е. соединяющие противоположные поверхности стенки ОК.) дефекты, которые могут быть обнаружены также при визуальном контроле. Такой контроль, однако, требует больших затрат времени, особенно при выявлении слабораскрытых дефектов, когда выполняют тщательный осмотр поверхности с применением средств увеличения. Преимущество КМК в многократном ускорении процесса контроля Билет 10 1. Порядок проведения визуального полуфабрикатов, заготовок, деталей. контроля качества Визуальный (измерительный) контроль. Предварительный контроль шва на наличие коррозии и возможных дефектов с проведением примитивных измерений: ширина, толщина, катет. Контроль качества сварных соединений. Контроль качества проводится для уточнения параметров видимых дефектов (после заключения акта о предварительном осмотре), размеров дефектов и искажений сварных швов (процентное отклонение от допустимой нормы). Детальное (инструментальное) исследование и запись результатов. Применяются более точные методики: вихретоковой метод для определения степени износа сварного шва и усталости металла на изгибах; ультразвуковой контроль сварных соединений для обнаружения серьезных глубинных дефектов; капиллярная дефектоскопия для поверхностных и сквозных дефектов и так далее. 2. Магнитные порошки как индикаторы магнитных полей. Магнитные порошки используют при магнитопорошковом методе контроля. Наибольшее распространение получила окись-закись железа (Fe3O4) – магнитный порошок черного цвета, и гамма-окись железа (γFe2O3) – буровато-красный порошок. Его обычно применяют для контроля объектов с темной поверхностью. Для этих же целей применяют магнитно-люминесцентные порошки. При этом осмотр контролируемой поверхности производят в ультрафиолетовом свете, используя, например, ультрафиолетовый облучатель КД – 33Л. Контроль объектов с темной поверхностью можно осуществить с помощью порошка светлого цвета (с добавкой алюминиевой пудры) или магнитного порошка черного цвета, предварительно покрыв поверхность детали слоем белой нитрокраски толщиной до 20 мкм. Частицы магнитного порошка имеют шарообразную и неправильную форму. Обычно размер частицы составляет от 1 до 60 мкм, однако при контроле объектов с очень грубой поверхностью можно применять частицы размером до 2 мм. Дефектоскопические свойства магнитного порошка проверяются по следующим показателям: 1) выявляемость – общая длина в процентах всех дефектов, выявляемых на эталонной детали с помощью данного магнитного порошка; 2) осаждаемость в спирте – способность магнитного порошка образовывать сравнительно устойчивую (в течении трех минут) взвесь; 3) магнитно-весовая проба – количество магнитного порошка, притянувшегося к специальному электромагниту; 4) цвет порошка (определяется визуально); 5) размер частиц порошка (определяется с помощью микроскопа). 3. Основные типы искусственных дефектов при ультразвуковом контроле. АРД-диаграммы и их применение.( ?) Для расчета амплитуды эхо-сигнала от дефекта в широком диапазоне расстояний и размеров дефектов применяют АРД-диаграммы. АРД-диаграммой называют семейство кривых, устанавливающих зависимость между ампли­тудой (А) эхо-сигнала от дискового отражателя, ориентиро­ванного перпендикулярно акустической оси ПЭП и отражаю­щего 100% падающей на него УЗ энергии, расстоянием (Р) от излучателя до отражателя и размером - площадью или диаметром (Д) отражателя. Существуют обобщенные (нормированные) и рабочие АРДдиаграммы. В обобщенных АРД - диаграммах по горизон­тальной оси отложено расстояние между отражателем (дефектом) и излучателем (ПЭП), отнесенное к величине ближней зоны ПЭП (r/ rб). По вертикальной оси отложено отношение U/U0 в отрицательных де­цибелах. На диаграмму нанесена группа кривых, показывающих за­висимость U/U0 от расстояния. Каждой кривой соответствует опреде­ленный размер (диаметр) отражателя, отнесенный к диаметру пьезоэлемента. Обобщенные АРД-диаграммы используются для построения рабочих АРД-диаграмм. Рабочие АРД-диаграммы строят для конкретных размеров, частоты и угла ввода ПЭП, используя следующие способы: - построение на основе обобщенных АРД-диаграмм; - экспериментальным путем на основе измерений амплитуд эхосигналов от искусственных отражателей в образцах; - расчетным путем с применением уравнений акустического тракта. По горизонтальной оси рабочей АРД-диаграммы отложено расстояние между отражателем и точкой ввода центрального УЗ луча в контролируемое изделие. Для наклонных ПЭП это соответствует расстоянию по лучу. На некоторых рабочих АРД - диаграммах для наклонных ПЭП по горизонтальной оси приводится расстояние по вертикальной координате (по глубине) или по горизонтальной координате. Вместо последнего расстояния иногда приводят "укороченную проекцию" - расстояние от передней грани ПЭП до проекции отражателя на поверхность контроля. По вертикальной оси отложено отношение U/U0 в дБ. Каждой кривой соответствует определенный размер (диаметр или площадь) отражателя. Верхняя кривая соответствует бесконечной плоскости - донной поверхности, расположенной перпендикулярно центральному УЗ лучу. 4. Источники ионизирующих излучений (рентгеновские аппараты, гамма– дефектоскопы). Источник ионизирующего излучения – объект, содержащий радиоактивный материал или техническое устройство, испускающее или способное испускать в определённых условиях ионизирующее излучение. Рентгеновские аппараты для неразрушающего контроля бывают: портативные и стационарные, а также существует классификация по принципу работы: импульсные и постоянного действия. Оборудование рентгеновского контроля имеет самое широкое применение, оно используется на промышленных производствах для дефектоскопии сварных соединений различных деталей для машин, конструкций и механизмов, железнодорожные службы с его помощью проверяют износ составляющих железных дорог, применяется при обследовании объектов строительства, или таких объектов как резервуары, магистрали нефте- и газопроводов. Гамма-дефектоскоп используется в основном в полевых и монтажных условиях при отсутствии источников электропитания, изделий, расположенных в труднодоступных местах. В общем случае гамма-дефектоскоп состоит из источника излучения (изотопа), заключенного в герметичную металлическую ампулу, которая помещается в защитную радиационную головку (контейнер), и пульта управления, обеспечивающего выпуск и перекрытие пучка излучения. В комплект гамма-дефектоскопа входят также вспомогательное оборудование и принадлежности (транспортные тележки, штативы для крепления радиационной головки, контейнеры для безопасного транспортирования и перезарядки источников излучения и др.). Выпускают гамма-дефектоскопы двух видов: универсальные шлангового типа, у которых источник излучения подается к месту контроля по шлангу-ампулопроводу, и для фронтального и панорамного просвечивания (ампула не выходит за пределы радиационной головки). В аппаратах шлангового типа пучок излучения формируется с помощью сменных коллимирующих головок. Защитные блоки радиационных головок, контейнеры и коллиматоры гамма-дефектоскопов изготовляют из свинца, сплавов на основе вольфрама, обедненного урана или их комбинаций. Билет 11 1 Порядок проведения визуального контроля подготовки деталей под сварку При подготовке деталей под сварку необходимо контролировать: - наличие маркировки и/или документации, подтверждающей приемку полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и изделий при входном контроле; - наличие маркировки изготовителя материала на деталях, подготовленных под сварку; - наличие удаления механическим путем зоны термического влияния в месте термической (огневой) резки заготовок (необходимость должна быть указана в конструкторской или технологической документации); - геометрическую форму обработанных кромок, в т.ч. при подготовке деталей с различной номинальной толщиной стенки; - геометрическую форму обработанных внутренних поверхностей кольцевых деталей; - форму подкладных пластин (колец) и расплавляемых вставок; - наличие заварки разъема подкладной пластины (кольца), качество шва заварки подкладной пластины (кольца), а также наличие зачистки шва заварки разъема подкладной пластины (кольца); - чистоту (отсутствие визуально наблюдаемых загрязнений, пыли, продуктов коррозии, влаги, масла и т.п.), подлежащих сварке (наплавке) кромок и прилегающих к ним поверхностей, а также подлежащих неразрушающему контролю участков материала. 2 Намагничивание тела. разомкнутой магнитной цепи. Испытания в замкнутой и Если же между полюсами электромагнита поместить ферромагнитный образец конечной длины, то на его краях возникают магнитные полюсы, которые создадут внутри и в окрестностях образца магнитное поле, направленное навстречу встречному полю. Во внешнем поле домены ориентируются вдоль поля. Истинное значение напряженности магнитного поля будет меньше внешнего на величину размагничивающего поля образца: Np- коэффициент размагничивания по намагниченности; M- намагниченность. Коэффициент размагничивания Npзависит главным образом от геометрической формы и относительных размеров образца. В меньшей степени – от материала образца. Постоянное значениеNpимеет только для однородно намагниченных тел, которыми являются эллипсоиды вращения. Так, для шараNp=⅓, для бесконечно длинного цилиндра, ось которого перпендикулярна вектору напряженности магнитного поля,N=1/2, а для бесконечно тонкого листаN=1. В большинстве случаев на практике имеют место неоднородно намагниченные тела, для которых Nв разных точках различно. Поэтому пользуются усредненными данными, полученными по приближенным формулам или таблицам. Сравнивая кривые намагничивания тела и вещества, можно сделать вывод, что чем короче и толще образец, тем больше Nи тем более пологий вид принимает кривая намагничивания тела. Отсюда при больших воздушных зазорах в магнитных цепях ход кривой намагничивания определяется не только магнитными свойствами материала, но в значительной степени конструкцией цепи. В.К. Аркадьев кроме понятия магнитной проницаемости вещества ввел понятие и магнитной проницаемости тела: 3 Стандартные образцы СО-1, СО-2, СО-3, контрольные образцы предприятия, используемые при настройке ультразвуковой аппаратуры. Образцом называют средство ультразвукового контроля в виде твердого тела, предназначенное для хранения и воспроизведения физических величин (геометрических размеров, скорости звука, затухания), используемых при настройке параметров приборов и преобразователей. Различают стандартные образцы (СО) стандартные образцы предприятия (СОП), которые утверждаются соответственно государственными стандартами, отраслевыми стандартами и стандартами предприятий. Стандартный образец СО-1 применяют для: определения условной чувствительности в мм глубины залегания цилиндрического отверстия и настройки на заданную условную чувствительность эхо-импульсных ультразвуковых дефектоскопов с пьезоэлектрическими преобразователями оценки лучевой разрешающей способности прямых ПЭП (прямой ПЭП в положении над пазами 5 и 2,5 мм). При этом если все три отражателя разрешаются, то на экране дефектоскопа наблюдается три импульса: донный, от ступенек глубиной 5 мм и 2,5 мм. оценки лучевой разрешающей способности наклонных ПЭП оценки точности глубиномера Стандартный образец СО-2 применяют для определения погрешности глубиномера. Для дефектоскопов с калибровкой глубиномера в единицах времени - время прохождения ультразвуковых колебаний от поверхности, на которую установлен ПЭП до дна и обратно составляет 20 мс; измерения угла ввода. Перемещением наклонных ПЭП около этих положений добиваются получения максимального эхо-сигнала от отражателя (цилиндрическое отверстие Ø 6 мм. расположенное на глубине 44 мм или 15мм для различных положений ПЭП). Величину угла считывают по риске угловой шкалы напротив точки выхода УЗ луча; - определения ширины основного лепестка диаграммы направленности. - настройка чувствительности дефектоскопа с использованием опорного сигнала от отражателя (цилиндрическое отверстие 6 мм расположенное на глубине 44 мм или 15 мм для различных положений ПЭП; проверки минимальной глубины прозвучивания, «мертвой» зоны, преобразователем проводят по отражателям отв. 2 мм расположенным на глубине 3 мм и 8 мм с противоположных сторон образца; Стандартный образец СО-3 применяют для: - определения точки выхода 0 ультразвукового луча. Для этого наклонный ПЭП устанавливают над центральной риской «0» (рис. 8) и небольшим перемещением находят положение соответствующее максимальному эхо-сигналу. Точка выхода расположена точно над центральной риской образца; - определения стрелы «n» преобразователя в миллиметрах. Данный параметр определяется как расстояние от точки выхода ультразвукового луча до торца ПЭП в направлении прозвучивания (измеряется по боковой шкале, отградуированной в миллиметрах); - определение чувствительности для наклонного ПЭП - настройки глубиномера для наклонного ПЭП. Контрольные образцы предприятия (КОП) Широко используют для настройки диапазона контроля, глубиномера, чувствительности дефектоскопа. КОП воспроизводят конфигурацию, форму и шероховатость поверхности контролируемых изделий, а также акустические свойства материала. Согласно ГОСТ 14782-86 предусматривается несколько типов КОП с искусственными отражателями в виде: - плоскодонных дисковых отражателей, ориентированных перпендикулярно ультразвуковому лучу; - угловых отражателей в виде зарубки с вертикальной рабочей гранью, ориентированной перпендикулярно плоскости сканирования преобразователя; - цилиндрических отверстий, образующая которых направлена перпендикулярно УЗ лучу; - сегментных отражателей, с отражающей поверхностью расположенной перпендикулярно акустической оси ПЭП. 4 Методика радиографического метода контроля. Радиографический контроль (РК) – метод неразрушающего контроля, который позволяет выявить скрытые дефекты сварных стыков без их повреждения. В основе методики – способность рентгеновских волн проходить через металл. Излучение, которое выходит с обратной стороны деталей, может быть измерено. По полученным результатам судят о толщине, составе материала. РК используют для проверки качества: технологических, гражданских трубопроводов; корпусов судов; каркасов зданий, безопорных перекрытий; элементов самолетов, ракет; оружейных систем. Проведение радиографического контроля регламентирует ГОСТ 7512-82. Метод позволяет: определить точное нахождение непроваров, шлаковых, вольфрамовых окисных включений, подрезов, газовых пор; оценить размер вогнутых или выпуклых деформаций корня стыка. Радиографический способ, в отличие от ультразвукового, проще в расшифровке, применим к объектам толщиной менее 40 мм. С другой стороны, РК обладает рядом недостатков. Он не способен выявить расслоения, планарные трещины, несплошности, включения, непровары. Точность определения длины, ширины дефектов снижается с увеличением толщины изделия. Метод задействует радиационное излучение, опасное для организма человека. Специалистам для работы требуется защита и отдельное помещение, что не всегда можно обеспечить при проверке крупногабаритных объектов. Билет 12 1 Порядок проведения визуального контроля сборки деталей. При подготовке деталей под сварку необходимо контролировать: наличие маркировки и (или) документации, подтверждающей приемку полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и изделий при входном контроле; наличие маркировки изготовителя материала на деталях, подготовленных под сварку; наличие удаления механическим путем зоны термического влияния в месте термической (огневой) резки заготовок (необходимость должна быть указана в конструкторской или технологической документации); геометрическую форму обработанных кромок, в том числе при подготовке деталей с различной номинальной толщиной стенки; геометрическую форму обработанных внутренних поверхностей кольцевых деталей; форму подкладных пластин (колец) и расплавляемых вставок; наличие заварки разъема подкладной пластины (кольца), качество шва заварки подкладной пластины (кольца), а также наличие зачистки шва заварки разъема подкладной пластины (кольца); чистоту (отсутствие визуально наблюдаемых загрязнений, пыли, продуктов коррозии, влаги, масла и т.п.), подлежащих сварке (наплавке) кромок и прилегающих к ним поверхностей, а также подлежащих неразрушающему контролю участков материала. 2 Магнитная проницаемость Многочисленные опыты свидетельствуют о том, что все вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются и создают собственное магнитное поле, действие которого складывается с действием внешнего магнитного поля: B⃗ =B⃗ 0+B⃗ 1 где B⃗ — магнитная индукция поля в веществе; B⃗ 0 — магнитная индукция поля в вакууме, B⃗ 1 — магнитная индукция поля, возникшего благодаря намагничиванию вещества. При этом вещество может либо усиливать, либо ослаблять магнитное поле. Влияние вещества на внешнее магнитное поле характеризуется величиной μ, которая называется магнитной проницаемостью вещества μ=B/B0 Магнитная проницаемость — это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме. 3 Виды сканирования объектов при ультразвуковом контроле. Шаг и скорость сканирования В практике контроля в основном применяют способы поперечнопродольного и продольно-поперечного перемещения преобразователя. Способ сканирования, при котором преобразователь (систему преобразователей) перемещают в поперечном направлении относительно контролируемого сечения, систематически сдвигая на определенный шаг в продольном направлении, является способом поперечно-продольного перемещения преобразователей (см. рис. 5, а). При продольнопоперечном способе перемещения (рис 5, б) преобразователь (систему преобразователей) перемещают в продольном направлении относительно контролируемого сечения, систематически сдвигая на определенный шаг в поперечном направлении. Расстояние между соседними траекториями точки ввода упругих колебаний при любом способе сканирования называют шагом сканирования. Шаг сканирования Δс обычно устанавливают не меньше половины размера пьезоэлемента преобразователя в направлении шага. Более точное значение шага (это особенно существенно при автоматическом контроле) определяется минимальной шириной акустического поля преобразователя на определенном уровне от максимального значения чувствительности. Обычно чувствительность при поиске дефектов устанавливается выше уровня фиксации (чаще всего, на 6 дБ). Это превышение определяет уровень ширины акустического поля при установлении шага сканирования. Сканирование объекта можно вести посредством продольного, поперечного, поперечно-продольного, продольно-поперечного перемещения преобразователей, а также бегающим и качающимися лучами. Скорость v перемещения преобразователя при ручном контроле не должна превышать 150 мм/с. При автоматическом контроле она ограничивается частотой посылок зондирующих импульсов Nи и инерционностью регистратора дефектов, определяемой числом импульсов Nр, от которого срабатывает регистратор. Для круглого или квадратного преобразователя 4 Радиографический метод контроля 4 вопрос билета 11 Билет 13 1 Порядок проведения визуального контроля сварных соединений Визуальный и измерительный контроль сварных соединений (наплавок) выполняется при производстве сварочных (наплавочных) работ и на стадии приемо-сдаточного контроля готовых сварных соединений. В выполненном сварном соединении визуально следует контролировать: - отсутствие (наличие) поверхностных трещин всех видов и направлений; - отсутствие (наличие) на поверхности сварных соединений дефектов (пор, включений, скоплений пор и включений, отслоений, прожогов, свищей, наплывов, усадочных раковин, подрезов, непроваров, брызг расплавленного металла, западаний между валиками, грубой чешуйчатости, а также мест касания сварочной дугой поверхности основного материала); - качество зачистки металла в местах приварки временных технологических креплений, гребенок индуктора и бобышек крепления термоэлектрических преобразователей (термопар), а также отсутствие поверхностных дефектов в местах зачистки; - качество зачистки поверхности сварного соединения изделия (сварного шва и прилегающих участков основного металла) под последующий контроль неразрушающими методами (в случае, если такой контроль предусмотрен ПТД); - наличие маркировки (клеймения) шва и правильность ее выполнения. 2 Петля гистерезиса. Частные циклы гистерезиса. График, который наглядно демонстрирует это свойство систем, получил название петли гистерезиса, которая отличается остроугольной формой. Оригинальная форма петли обусловлена эффектом насыщения и неравномерностью траектории между соседними расстояниями. Эффект гистерезиса имеет кардинальные отличия от инерционности, с которой его часто путают, забывая о том, что монотонное сопротивление существенно отличается от мгновенного сопротивления на воздействие. Петля гистерезиса является циклом, в ходе которого часть свойств системы используются независимо от воздействий, а часть – отправляется на повторную проверку. Частных циклов существует бесконечное множество, все они лежат внутри максимальной петли гистерезиса. Гистерезис приводит к тому, что намагничение ферромагнетика не является однозначной функцией Я; оно в сильной мере зависит от предыстории образца - от того, в каких полях он побывал прежде. 3 Общие положения и основные технологические операции ультразвукового контроля сварных соединений. Все операции по УЗ контролю можно разбить на семь этапов: 1) изучение объекта контроля, подготовка его к работе; 2) разработка или выбор из имеющегося банка нужного технологического процесса (карты контроля) с указанием основных параметров контроля и схемы прозвучивания; 3) проверка исправности и основных параметров аппаратуры и подготовка ее к работе; 4) настройка чувствительности дефектоскопа; 5) настройка скорости развертки и глубиномера; 6) проведение контроля, измерение координат и величины дефектов и оценка качества шва; 7) документальное оформление результатов контроля. Во многих отраслевых нормативных документах используются понятия «объем контроля» и «объем сканирования». Под термином «объем контроля» понимают протяженность сварных соединений или площадь наплавок. Объем сканирования определяют как суммарную протяженность контролируемой части соединения вдоль его периметра, отнесенную к полной протяженности сварного соединения. 4 Радиометрический метод контроля. Радиометрический метод также относится, к методам контроля с использованием ионизирующих излучений. Если при радиографическом и радиоскопическом контроле автоматическая обработка результатов связана с определенными трудностями, то при радиометрическом. контроле такая возможность имеется. Он основан на просвечивании изделий ионизирующим излучением с преобразованием плотности потока или спектрального состава прошедшего излучения в пропорциональный электрический сигнал. Любая система радиометрического контроля содержит источник излучения, детектор, схему обработки и регистрации информации. В качестве источников излучения применяют в основном у-изотопы, ускорители и реже рентгеновские аппараты. Детекторами излучения являются главным образом сцинтилляционные кристаллы с фотоэлектронными умножителями (ФЭУ), реже - ионизационные камеры и газоразрядные счетчики.
