Способ ультразвукового контроля качества сварных швов Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений.

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля путем уменьшения влияния сигнала помехи и разброса параметров электронно-акустического тракта.

Вводят и принимают с помощью призматического искателя многократно отраженные от стенок изделия сдвиговые ультразвуковые волны, частоту которых от импульса к импульсу изме- няют с помощью генератора зондирующих импульсов с девиацией частоты, причем длительность зондирующих импульсов выбирают из условия

3d

L COSo. t 20% ,

где d - толщина стенки изделия;

oi - угол между нормалью к поверхности изделия и акустической осью диаграммы направленност искателя в металле; с - скорость распространения ультразвуков ых колебаний в металле,

и фиксируют дефекты по интегральному

значению амплитуды эх.о-сигналов за

период девиации частоты.

При контроле изделий многократно отраженным пучком сдвиговых ультра- звуковых колебаний, вводимых в метал под болыпим углом Гоколо 70° ), дефек озвучивается не одним, а несколькими находящимися в створе диаграммы направленности поля искателя ультразвуковыми лучами, распространяющимися под разными углами и претерпев.аю- щими на своем пути к дефекту разное количество отр,ажений от стенок изделия . Путь, П15ойденный каждым из них от искателя к дефекту, и время про- ,ения будут разными. При этой причине результирующий сигнал от дефек- .та формируется несколькими сигналами, а поскольку каждый из этих сигналов представляет собой гармонические колебания одной определенной частоты, то результирующая амплитуда сигнала от дефекта зависит от сдвига фаз и от времени взаимодействия сос- тавляюи1;их сигналов.

Ультразвуковые лучи, которые озвучивают дефект, можно разделить на две группы: первая - лучи, разность

5

0

5

О

5

5

112

хода которых соизмерима с длиной ультразвуковой волны; вторая. - лучи, разность хода которых соизмерима с толщиной стенки изделия.

При выборе длительности импульса, определенной указанным выражением, условие синфазного и противофазного сложения сигналов выполняется уже при глубине девиации частоты зондирующих импульсов i 20%. Несмотря на то, что этой глубины девиации недостаточно для выполнения условий синфазности и противофазности для сигналов первой группы, положительный эффект при контроле будет достигнут за счет выполнения этого условия для сигналов второй группы.

Пример. При контроле по предлагаемому способу использовалась средняя частота ультразвуковых колебаний 3,2 МГц, девиация частоты 120%, длительность зондирующих импульсов 4 МКС и о/ 70° (согласно предло- женной формуле длительность импульсов должна составлять t 3,85i 0,77 ккс) . Контроль производился с помощью совмещенного искателя.

Если длительность зондирующих импульсов уменьшить на 10% по сравнению с предложенной величиной, то это приведет к недобраковке труб на 8%, что объясняется нарушением условий синфазного и противофазного сложения сигналов как для лучей первой, так и второй групп.

Увеличение длительности зондирующих импульсов на 10% больше предложенного предела приводит к увеличению перебраковки на 32%, что объясняется ухудшением разрешающей способности, в связи с чем сигналы от валика усиления шва принимают за

сигналы от дефектов. I

Использование способа позволяет

повысить достоверность контроля за счет уменьшения глубины девиации частоты зондирующих импульсов заданной длительности.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля качества сварных швов, заключающийся в наклонном вводе и приеме многократно отраженных от стенок изделия ,сдвиговых ультразвуковых колебаний с девиацией частоты заполнения зондирующих импульсов и измерении значении амплитуд эхо-сигналов от дефектов, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля, длительность вводимых в изделие зондирующих импульсов выбирают из уело ВИЯ

Г (. 20%, с

где d - толщина стенки контролируемого изделий;

- угол между нормалью к поверхности изделия и акустической осью диаграммы направленности поля искателя в металле;

с - скорость pacпJ)ocтpaнeния ультразвуковых колебаний :в металле,

а наличие или отсутствие дефекта определяют по интегральному значению амплитуд эхо-сигналов от дефекта за период девиации частоты.

Изобретение од носится к области неразрушанлцего контроля качества материалов и изделий и может использовано в ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. В способе наклонно вводят и принимают отраженный от стенок изделия сдвиговые ультразвуковые колебания с девиацией частоты заполнения зондирующих импуль-. сов, причем длительность зондирукяцих импульсов i выбирают из условия: L (3 d/c)coso2 20, где d - толшяна стенок изделия; oi- угол между нормалью к поверхности изделия и акустической осью диаграммы направленности искателя в металле; с - скорость распространения ультразвуковых колебаний в металле, а наличие или отсутствие дефекта определяют по интегральному значению амплитуд эхо-сигналов от дефекта за период девиаций частоты. W fO х