Способ контроля сплошности металла

(11) 429333 Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕЕЕДЬСТВУ Соез Советских Социалистицеских Республик) Ч. Е,л. 6 01 п 29,00 присоединением заявки ссударственныи камитетСовета Министрсв СССРпо делам изобретенийи сткрытий 32) Приорит Опубликовано 25.05,74. Бюллетень19Дата опубликования описания 27.01.75(71) Заявитель Всесоюзныи ордена Трудового Красного Знамениплотехнический научно-исследовательский институим. ф. Э, Дзержинского ОБ КОНТРОЛЯ СПЛОШ НОСТИ 1 т 1 ЕТАЛЛ верстн вышаю жидко между зоной кости, скорос газа. ванин газ под да зу прижатия для од накладки. В звуковым преобра ультразвука вводя ь истечения которо ема из-под наклад в осно цим си ти изэп ультра адения скорост ь подь влением, превытеснения пространство зователем и т струю жидй превышает ки пузырьков Изобретение предназначено главным образом для эксплуатационного контроля сплошности металлических стенок заполненных жидкостью сосудов высокого давления, например корпусов водоводных реакторов атомных электростанций.Для указанного оборудования характерны дефекты в виде трещин, выходятцих на внутреннюю поверхность. При этом в период проведения контроля удаление жидкости (воды) из реакторов атомных электростанций неже лательно, так как приводит к общему повышению уровня радиации над сосудом.Известны способы контроля сплошности металла, находящегося под слоем жидкости, путем наклонного облучения ультразвуком, излучаемым и принимаемым погруженным в жидкость ультразвуковым преобразователем.Однако известные способы оказываются малоэффективными при возбуждении поверхностных волн из-за большого их затухания при контактс с жидкостью.Целью изобретения является повышение чувствительности к обнаружению поверхностных трещин и увеличение производительности контроля.Для этого к поверхности контролируемой зоны прижимают полую накладку с основанием, выполненным по форме контактируемой поверхности, и подают под накладку через отСпособ иллюстрируется чертежом, где 1 -10 ультразвуковой преобразователь, 2 - сосуд,заполненный жидкостью, 3 - накладка, внутри которой имеется канал а, оканчивающийся отверстиями б в контактной поверхности 4,акладкн, 5 - штуцер, через который в канал15 а накладки 3 поступает под давлением газ,б - пружиняприжимаощая накладку к контролируемому металлу, 7 - задний край накладки, 8 - ультразвуковой пучок лучейизлучаемых преобразователем 1, 9 - отражен 20 ный ультразвуковой луч, 10 - преломленнаяповерхностная волна, 11 в зо падения ультразвука па поверхность контролируемого металла, 12 - направляющее сопло, через которое в пространство между преобразователем1 и зоной 11 подается под напором струя дегазированной жидкости,Устройство работает следующим образом.Ультразвук 8 подают на поверхность металлаконтролируемого сосуда 2 через заполняю 30гцую сосуд жидкость. угол падения выбирает429333 аз 726/570 Изд, М 853 Тираж 65 ЦНИИПИ Москва, Ж.35, Раушская наб., д одппсно п. Харьк. ф Патент. ся из условия возбуждения поверхностной волны Рэлея. Для стальных сосудов, заполненных водой, указанный угол равен 27. Преломленная (поверхностная) ультразвуковая волна распространяется под накладкой, плавающей над стенкой контролируемого сосуда на воздушной подушке. Для этого давление воздуха (газа) должно быть больше силы пружины б. Благодаря этому практически отсутствует излучение энергии поверхностной волны, вследствие чего увеличивается протяженность зоны уверенного обнаружения дефектов в плоскости падения ультразвука. Вместо 3 - 5 мм при полном заливе водой поверхности металла применение накладки длияой ЬО - 200 мм приводит к увеличению зоны обнаружения дефектов до 50 - 200 мм без значительного изменения амплитуды сигнала от дефектов (30/о) вне зависимости от их местоположения. При этом ширина накладки в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа, должна быть больше ширины ультразвукового пучка лучей, т. е. практически 20 - 50 мм, поскольку преобразователи имеют диаметр излучающей пластины 5 - 20 мм,Подаваемая через сопло 12 дегазированная жидкость улучшает передачу ультразвука от преобразователя 1 к стенке контролируемого сосуда 2. Для предотвращения попадания в пространство между преобразователем 1 и зоной 11 падения ультразвука газовых (воздушных) пузырьков, выходящих из-под контактной поверхности 4 накладки 3, скорость истечения жидкости из сопла 12 должна быть больше скорости всплывания пузырьков в покоящейся жидкости. Это позволяет стабилизировать чувствительность.Для повышения эффективности действия 5 накладки 3 ее задний край 7 следует приблизить к зоне 11 падения ультразвука, при этом для предотвращения отражения ультразвука форма заднего края 7 должна быть скошенной (по отношению к вертикали на чертеже) О под углом не менее угла падения и отраженияультразвука,Предмет изобретения 5 Способ контроля сплошности металла, находящегося под слоем жидкости, путем наклонного облучения ультразвуком, излучаемым и принимаемым погруженным в жидкость ультразвуковым преобразователем, от личающийся тем, что, с целью повышениячувствительности к обнаружению поверхностных трещин и увеличения производительности контроля, к поверхности контролируемой зоны прижимают полую накладку с основа.25 нием, выполненным по форме контактируемойповерхности, и подают под накладку через отверстия в основании газ под давлением, превышающим силу прижатия для вытеснения жидкости из-под накладки, причем в про спранство между ультразвуковым преобразователем и зоной падения ультразвука вводят струю жидкости, скорость истечения которой превышает скорость подъема из-под накладки пузырьков газа.