Способ контроля качества материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к неразрушающему 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 ni гружают 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-С

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, заключающий й в том, что контролируемый объект

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

Недостатком данного спосо|ба является узкая область применения, обусловленная тем, что с его помощью можно контролировать только те материалы, которые

10 подвергаются коррозионному растрескиванию, кроме того, такой способ приводит к увеличению дефектов материала.

Цель изобретения - расщирение области применения способа контроля мето15дом АЭ.

Поставленная цель достигается тем, что удаляюа- излищки вещества с поверхности объекта и создают условия для кристаллйзгшии вещества, в процессе ко20торой возникают сигналы АЭ.

При таком способе контроля увеличения имеющихся в материале дефектов не происходит, поскольку источником АЭ является процесс кристаллизации проникающего вещества. В частном случае, например, при использовании в качестве проникающего вещества расплава олова источником АЭ может ЯВЛЯ-ГБСЯ 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 кристаллиза ционных щумов. В качестве пропитывающего вещества могут быть использованы вода, водные и неводные растворы, расплавы солей, например рарплав легкоплавкой тройной эвтектики, вес.%; KNOj ЗО,О-30,5; NdNO 47,0-47,6; Li NOj 22-23, расплавы ме таллов с низкой температурной плавления например галлий, индий, олово, цинк, сурьма, висмут, кадмий и их сплавы, а также ртуть. В качестве метода введения вещества в полости могут использоваться различн 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, вибр&ция), химический, термический (сушка, возгон ка) и т.д. В качестве методов , вызывающих кристаллизацию, могут использоваться различные методы, основанные на пониж нии температуры контролируемого объекта, например обработка хл(здоагентом, дросселирование газа, на введение веществ, повыщающих концентрацию раствора за счет связывания растворителя, на воздействии ультразвука, приводящег к кристаллизации пересыщ;енных растворов и переохлажденных жидкостей. Пример 1, Для контроля кавита ционных разрушений лопастей винтов про изводится местный разогрев участков, имеющих повреждения до 100 С, после чего каверны заливаются сплавом Вуда. В процессе охлаждения и кристаллизации сплава регистрируется акустическая эмиссия с-помощью пьезопреобразовател располагаемого вблизи каверны. О степени повреждения судят по общему числу импульсов акустической эмиссии. П р и м е р 2. При испытании образцов алюминиевых сплаво1з на чувствИ тельность к расслаивающей коррозии оценка степени расслаивания производится на основании визуального осмотра . Для повышения объективности оценки образцы после испытаний нагревают до 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 морозильную камеру, например в сосуд, содержащий твердую двуокись углерода. Регистрируется акустическая эмиссия и по числу импульсов, интенсивности и амплитуде судят о характере и степени расслаивания. П р и м е р 3. Для контроля качест,ва развальцовки труб в трубной доске в район соединения подогретый до под давлением подается расплав тройной эвтектики Bec.XiKNOj 30,0-30,5; NciNO 47,0-47,5; Ui N03 22-23, температура плавления которой 70 С,. После снижения температуры и затвердевания расплава избыток эвтектики счищают, соединение нагревают повторно до 8СРс, затем охлаждают на воздухе, регистрируя акустическую эмиссию. По числу импульсов акустической эмиссии и их амплитуде судят о качестве соединения. П р и м е р 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 трешин, определяемый по сигналам акустической эмиссии, проводят измерение раскрытия трещины предлагаемым способом. Для этого поднимают температуру образца до 35-40°С и заливают в ванночку жидкий галлий, температура плавления которого ЗО°С. Затем в процессе снижения температуры образца и кристаллизации галлия определяют общее число импульсов акустической эмиссии, по которому судят об объеме кристаллизующегося вещества и, соответственно, о величине раскрытия Tpeuuuibi. В дальнейшем температура о&разца может быть поднята выше и продолжено нагружение, а затем повто рена процедура регистрации кристаллизационных шумов после доведения жидкого галлия в ванночке до исходного уровня, Способ позволяет расширить область применения неразрушаюших методов контроля качества материалов с помощью явления акустической эмиссии, возникающей в пустотах объекта, заполненных веществом во время кристаллизации последнего. Форм у л а и 3 о б р е т е и в я . Способ контроля качества материалов, заключающийся в том, что контролируемы объект обрабатывают веществом в жидком или газообразном состоянии, способным заполнять пустоты объекта, и регистра- , руют сигналы акустической эмиссии, по которым судят о качестве контролируемого объекта, отличающийся тем, что, с целью расширения области о. применения, удаляют излишки вещества с поверхности объекта я создают условия для фисталлизашш вещества , в процессе которой возникают сигналы акустической эмиссии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авто1х;кое свидетельство СССР 457027, кл. (i O1N 29/04, 1973. 2. Патент США № 3946600, л. G 01 Н 1/00, 1976 (прототип).