Способ тепловой дефектоскопии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

С .цналистическик

Республик

<л857837 (61} Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 0б.11.79 (21) 2637288/18-25 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет—

Опубликовано 230881. Бюллетень HP 31

Дата опубликования описания 230881 (51)М Клз

G 01 N 25/72

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) У4К 538.6. (088. 8) ф Г. (72) Автор изобретения

В.A. Дятлов г. (71) Заявитель (54) СПОСОБ 1ЕПЛОВОИ ДЕФЕКТОСКОПИИ

Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для контроля изделий из электропроводных материалов.

Известен способ тепловой дефектосконии, основанный на поверхностном нагреве изделия и регистрации распределения температуры его поверхности Г13 .

Однако этот способ позволяет обнаруживать только подповерхностные и поверхностные дефекты.

Наиболее близким к предлагаемому

1э по технической сущности является способ тепловой дефектоскопии, основан-. ный на внутреннем нагреве изделия путем пропускания через него электрического тока, регистрации распределения температуры поверхности иэделия и суждения по ней о наличии дефектов. Этот способ позволяет определять как поверхностные, так и внутренние дефекты (2) .

Однако точность определения местоположения дефектов известным способом мала, так как он позволяет определять местоположение дефектов в плоскости поверхности изделия, но не позваляет определять глубину расположения дефектов.

Цель изобретения — павыаение точнасти определения местоположения внутренних дефектов путем определения глубины их ра"положения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу тепловой дефектоскопии,основанному на внутреннем нагреве изделия путем пропускания через него электрического тока и регистрации распределения температуры поверхности изделия, через иэделие сначала пропускают переменный электрический ток с частотой, обеспечивающей проникновение тока по всей толщине иэделия, затем увеличивают частоту переменного тока и одновременно измеряют величину перепада температуры поверхности изделия в области дефекта до тех пор, пока измеряемый перепад температуры на начинает уменьшаться, и по значению частоты электрического тока, при которой наблюдается уменьшение перепада температуры, судят о глубине расположения дефекта.

Соотношение между частотой тока и глубиной расположения дефекта устанавливается с помощью известных формул, описывающих скин-эффект.

857837

Формула изобретения

Составитель С. Беловодченко

Техред А, Ач Корректор М. Коста,Редактор О. Малец

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7232/72

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

Пример. По предлагаемому способу контролируют заготовку из алюминия в виде круглого цилиндра диаметром 20 мм и длиной 600 мм. Через заготовку пропускают переменный

° электрический ток (вдоль оси цилиндра) с частотой, обеспечивающей проникновение тока на расстояние от новерхности изделия, равное половине толщины цилиндра. Эту частоту определяют по известйой формуле, описывающей.скин-эффект в цилиндрическом иэделии

2 (2ф)УО .(й ), (1) где h — глубина проникновения тока; относительная магнитная проницаемость; ,и.р, — магнитная постоянная; у — удельная электропроводность, ш — циклическая частота переменного тока.

Для контролируемой заготовки из алюминия с дефектом в виде раковины эти параметры составляют: h = 10 мм, и 1, Фо= 43Г 10 7 Гн/м, 3" = 3,6 х х 107 рм "м,и- = 4,45 10 рад/с, а 2 частота электрического тока составляет 71 Гц. Затем увеличивают частоту переменного тока и одновременно измеряют величину перепада температуры поверхности заготовки в области внутреннего дефекта (раковины) до тех пор„ пока перепад температур не начинает уменьшаться, и по значению частоты тока, при которой наблюдают уменьшение перепада температуры, судят о глубине расположения дефекта. Для цилиндрической заготовки справедлива приведенная формула. В этой формуле величина h является глубиной проникновения тока, и, в тоже время, поскольку перепад температуры начинает уменьшаться тогда, когда r; убина проникновения тока становится равной

{или меньшей) глубине расположения дефекта, то h является глубиной расположения дефекта. В эксперименте частота тока, при которой перепад температуры начинает уменьшаться, составляет 2 10 Гц. С учетом этого по приведенной формуле определяют глубину расположения дефекта, которая составляет 6 мм. Проведение разрушающих испытаний подтверждает этот результат.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение точности определения местоположения дефектов, поскольку он позволяет определить не только положение перепада температуры на поверхности иэделия, но и установить глубину источника перепада температуры (дефекта). Использование предлагаемого способа позволяет по местоположению дефекта определить как степень его критичности для данной детали, так и воэможность дальнейшей обработки контролируемого изделия или заготов- ки для него, что, в свою очередь, обеспечивает экономический эффект эа счет ликвидации затрат на обработку дефектной заготовки.

Способ тепловой дефектоскопии, основанный на внутреннем нагреве изделия путем пропускания через него электрического тока и регистрации распределения температуры поверхности изделия, отличающийся

25 тем, что, с целью повышения точности определения местоположения внутренних дефектов путем определения глубины их залегания, через изделие сначала пропускают переменный электрический

З0 ток с частотой, обеспечивающей проникновение тока по всей толщине изделия, затем увеличивают частоту переменного тока и одновременно измеряют величину перепада температуры поверхности изделия в области дефекта до тех пор, пока измеряемый перепад температуры не начинает уменьшаться, и по значению частоты электрического тока, при которой наблюдается уменьшение перепада температуры, судят о глубине расположения внутреннего дефекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ю

1 . Неразрушающий контроль элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Бердичевского Б.Е.

M., "Советское радио", 1976, с. 128.

2. Капиллярные и тепловые методы неразрушающего контроля. Под ред.

Денеля А.Б., ч. 2, "Тепловые методы", М., ОНТИВИАМ, 1976, с. 47 (прототип)