Способ обнаружения и локализации дефектов в изделиях и устройство для его осуществления
1. Способ обнаружения и локализации дефектов в изделиях, заключающийся в том, что создают в контролируемом изделии напряженно-деформированное состояние с помощью локального термического воздействия, принимают сигналы акустической эмиссии, оценивают их параметры в процессе термического воздействия в каждой области поверхности контролируемого изделия и по ним судят о наличии дефектов, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, производят предварительное механическое нагружение изделия и осуществляют термическое воздействие путем ло-. кальнрго охлаждения изделия. (Л f 1 /
СОО3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (Ю (SD4 G 01 N 29 04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3293757/25-28 (22) 29.05.81 (46) 07.02.86. Бюл. И 5 (71) Московский ордена Трудового
Красного Знамени инженерно-физический институт (72) В.М.Баранов и К.И.Молодцов (53) 620. 179.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 705330, кл. С 01 Н 29/04, 1978. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФЕКТОВ В ИЗДЕЛИЯХ И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ обнаружения и локализации дефектов в изделиях, заключающийся в том, что создают в контролируемом изделии напряженно-деформированное состояние с помощью локального термического воздействия, принимают сигналы акустической эмиссии, оце. нивают их параметры в процессе термического воздействия в каждой области поверхности контролируемого изделия и по ним судят о наличии дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, производят предварительное механическое нагружение изделия и осуществляют термическое воздействие путем ло-: кального охлаждения изделия.
2. Устройство для обнаружения и локализации дефектов в изделиях, со держащее систему механического нагружения контролируемого иэделия, пьеэопреобразователь и электронную систему для регистрации сигналов
1210092 акустической эмиссии, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что оно снабжено сосудом с хладагентом и хладопроводом с насадкОй для подведения хладагента к контролируемому участку поверхности изделия.
Изобретение относится к,цефектоскопии и предназначено для контроля изделий с использованием метода акустической эмиссии (АЭ).
Известен способ обнаружения и локализации дефектов в изделиях, заключающийся в том„ что создают в контролируемом изделии напряженнодеформированное состояние с помощью локального термического воздействия, принимают сигналы АЭ, оценивают их параметры в процессе термического воздействия и по ним судят о наличии дефектов. Термическое воздействие осуществляют путем локального нагрева изделия.
Изв стно устройство для реализации способа, содержащее систему механи ческого нагружен я контролируемого, изделия, пьезопреобразователь и элек» тронную систему для регистрации сигналов акустической эмиссии
Недостатком известных способа..и устройства является низкая чувствительность, особенно в условиях воздействия внешних акустических и электромагнитньp:,,помех, обусловленная тем, что при локальном нагреве объема контролируемого материала возникают преимущественно напряжения сжатия, которые способствуют закрытию микротрещин, вследствие чего АЗ во;-.никает лишь в ограниченном количестве микродефектов.
Цель изобретения — повышение чувствительности способа и устройства.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обнаружения и локализации дефектов в изделии производят предварительное механическое нагружение изделия и осуществляют термическое воздействие путем локального охлаждения изделия.
Кроме того, устройство дпя осуществления способа снабжено сосудом с хладагентом и хладопроводом с насадкой цля подведения хладагента к контролируемому участку поверхности иэделия.
5 На фиг.1 представлена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2— графики зависимости интенсивности импульсов АЭ от времени испытания (где кривая а соответствует интенсивности АЭ от лопатки авиационной турбины, имеющей трещину в зоне замка, а кривая b — интенсивности АЭ от бездефектной лопатки).
Устройство содержит сосуд 1
Дьюара с жидким хладагентом (например, азотом), электронагреватель 2, помещенный внутрь сосуда i Дьюара, хладопровод 3, который GQL,üîäèò
2г хладагент к,контр лируемому изделию, насадку 4 и дросселирующую прокладку 5 из волокнистого и пористого ма.териала, предназначенную для накладывания на контролируемый объект или закрепления в непосредственной близости от нее, пьезопреобразователь
6 и электронную систему 7. Позицией
8 (фиг,1) обозначено контролируемое изделие.
M . Способ осуществляется следующим образом.
Испытуемое изделие 8 нагружают механической нагрузкой, при этом возможно возникновение сигналов АЭ, параметры которых регистрируют с помощью преобразователя 6 и электронной системы 7. После этого хладопровод 3 с насадкой 4 подводят к поверхности изделия 8 в зоне, где предпо,ложительно возможно наличие дефектов (например, в зоне сварки), и накладывают прокладку 5 на поверхность иэ делия 8. При этом зона охлаждения определяется размерами прокладки, через которую дросселируетси газообу инл
2И
f00
2 Я
Щи.2
Тнин
3ЦЩЮИ Заказ 513/53
Тираж 778 Подписное
Филиал ШШ "Патежт", г. Уыгс:"-д,ул.Проектная, 4 з 12 разный хладагент, причем малая скорость протечки хладагента через прокладку сводит к пренебрежимо малой величине уровень акустических шумов, сопровожданлцих истечение хладагента.
Возникающие при охлаждении локальные термические напряжения инициируют движение потенциально опасных дефектов в зоне охлаждения, вследствие чего возникают дополнительные сигналы АЭ, которые могут быть зарегистрированы либо как изменение параметров сигналов АЭ, наблюдавшейся в период времени, предшествующий охлаждению, либо как процесс возникновения АЭ, если таковая отсутствовала до охлаждения. Темп и степень охлаждения регулируют с помощью электронагревателя 2 таким образом, чтобы величина термических напряжений быпа достаточной для выявления дефектов заданной величины, но не представляла опаснос ти для годного изделия. По зарегист10092 4 рированным параметрам АЭ судят о наличии или отсутствии дефектов в изделии, например, путем сравнения величин интенсивности АЭ в разные
Моменты времени (фиг.2) ц и Ъ
Согласно изобретению возможно сканирование поверхности контролируемого изделия охлаждающим элементом при неподвижном пьезопреобразователе.
Таким образом может быть проконтролирована вся поверхность изделия, причем пьезопреобразователь может быть размещен в зоне с условиями, отличными от условий, в которых находится контролируемый объект, что существенно расширяет область применения предлагаемого метода.
Таким образом, предлагаемые спо2б соб и устройство позволяют повысить .чувствительность известных способов обнаружения дефектов с помощью акустической эмиссии.
