Способ контроля качества материалов

72) Автор, изобретеии А. кулин 1) Заивител 54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛО заиру ого етс енная троли 1 О скива одит ия - расширение облассоба контроля метоЦель изобретети применения спдом АЭ, Поставленная ель достигается тем,ки вещества с поверхоздают условия длящества, в процессе коигналы АЭ.обе контроля увелито удаляют излиш ости объекта и с кристаллизации ве орой возникают сПри таком спос зо суш- конченияне про Изобретение относится к неразрушаюшему контролю изделий с использова- нием 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 погружают 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 изделии1.Недостаток указанного способа состоит в том, что он может быть применен для контроля только электропроводных материалов.Наиболее близким по технической ности к изобретению является способ троля качества материалов, заклк 1 чаюшиися в том, что контролируекый объект. обрабатывают веществом в жидком газообразном состоянии, способным полнять пустоты объекта, и регистр сигналы акустической эмиссии, по рым судят о качестве контролируем объекта 2 1 .Недостатком данного способа яв узкая область применения, обусловл тем, что с его помощью можно кон ровать только те материалы, котор подвергаются коррозионному растре нию, кроме того, такой способ прив к увеличению дефектов материала,екнцихся в материале дефектовходит, поскольку источником АЭ0209 4 3 97является процесс кристаллизации проникающего вещества. В частном случае,например, при использовании в качествепроникающего вещества расплава оловаисточником АЭ может являться процессперехода вещества из одной кристаллографической модификации в другую.Согласно предлагаемому способу, взависимости от вида контролируемогообъектаыбирают вещество для пропитки, метод его введения и удаления избыточного количества, а также способизменения его агрегатного состояния,приводящих к возникновению кристаллизационных шумов,В качестве пропитывающего веществамогут быть использованы вода, водные и.неводные растворы, расплавы солей, например расплав легкоплавкой тройнойэвтектики, вес,%: К МО 30,0-30,5; Мс 1 МОу47,0-47,5; Ь 1 МО 22-23, расплавы металлов с низкой температурой плавления,например галлий, индий, олово, цинк,сурьма, висмут, кадмий и их сплавы, атакже ртуть.В качестве метода введения веществав полости могут использоваться различныеварианты пропитки, в том числе в вакууме, под давлением, при постепенномохлаждении контролируемого объекта.В качестве метода удаления избыткавещества могут использоваться механический (например обтирка, вибрация),химический, термический (сушка, возгонка) и т,д.В качестве методов, вызывающихкристаллизацию, могут использоватьсяразличные методы, основанные на понижении температуры контролируемого объекта, например обработка хладоагентом,дросселирование газа, на введение веществ, повышающих концентрацию раствора за счет связывания растворителя,на воздействии ультразвука, приводящегок кристаллизации пересыщенных растворов и переохлажденных жидкостей.П р и м е р 1. Для контроля кавитационных разрушений лопастей винтов производится местный разогрев участков,имеющих повреждения до 100 С, послеочего каверны заливаются сплавом Вуда.В процессе охлаждения и кристаллизациисплава регистрируется акустическаяэмиссия с помощью пьезопреобразователя.располагаемого вблизи каверны. О степени повреждения судят по общему числу импульсов акустической эмиссии,П р и м е р 2. При исп.ытании образцов алюминиевых сплавов на чувстви 5 10.15 20 25 30 35 45 тельность к расслаиваюшей коррозии оценка степени расслаивания производит. ся на основании визуального осмотра . Для повышения объективности оценки образцы после испытаний нагревают до 100 С 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, налример 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 100 С под давлением подается расплав тройной эвтектики вес.%:КМО30,0-30,5; МдНО 47,0-47,5; Ь МО 22-23, температура плавления которой 70 С,. После снижеония температуры и затвердевания расплава избыток эвтектики счищают, соединение нагревают повторно до 8 СРС, затем охлаждают на воздухе, регистрируя акус. тическую 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 трещин, определяемый по сигналам акустической эмиссии, проводят измерение раскрытия трещины предлагаемым способом. Для этого поднимают температуру образца до 35-40 С и заливают в ванночку жидокий галлий, температура плавления которого 30 оС. Затем в процессе снижения температуры образца и кристаллизации галлия определяют общее число импульсов акустической эмиссии, по которому судят об объемекристаллизуюшегося вещества5 9702 и, соответственно, о величине раскрытия трешины. В дальнейшем температура образца может быть поднята выше 30 оС и продолжено нагружение, а затем поет . рена процедура регистрации крнсталлнза- З ционных шумов после доведения жидкого галлия в ванночке до исходного уровня.Способ позволяет расширить область применения неразрушаюших методов контроля качества материалов с помощью О явления акустической эмиссии, возннкаюшей в пустотах объекта, заполненных веществом во время кристаллизации последнего.35формула изобретения Способ контроля качества материалов,заключаюшийся в том, что контролируемый09 6объект обрабатывают вешеством в жидкомили газообразном состоянии, способнымзаполнять пустоты объекта, и регистри-руют сигналы акустической эмиссии, покоторым судят о качестве контролируемого объекта, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью расширения области.ьприменения,. удаляют излишки веществас поверхности объекта и создают условиядля кристаллизации вещества, в процессе которой возникают сигналы акустической эмиссии. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССРСоставитель В. Ржевкин Редактор М. Янович Техред И.Гайду Корректор У, Пономаренко Заказ 8377/52 Тираж 887ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытой113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4