Способ ультразвукового контроля качества изделий с соединением сваркой давлением

,1483353 19) 1 М 29/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТ К АВТОРСКОМУ СВИ змере- спектонный техноло К,Э. Циолковс 4. 4 сов. Излуча в эталон из ему толщины импульс. Анминимума н (Г, + соединения(57) Изобретениеческим методам нроля. Целью изобвьппение чувствитесчет обеспечениярации дефектов с тносится к ак разрушающего контетения является польности контроля за возможности регистнизкой концентрациИзобретение относ ким методам неразруш и может быть использ звуковом (уз) контро лий с соединением свЦелью изобретения ние чувствительности учета степени рассеи ний дефектами соедин ления различных разм к акустичесо контроля при ультрачества издеркои давлен является по ьппе счетбаконтроля вания уз кол ения сваркой еров и конце да ции.На чертеже пред во, реализующее сп качества иэделий с кой давлением,стройстнтроля влен б уз оединением сва 1(71) Московский авиацигический институт им.кого(56) Авторское свидетельство ССВ 1206691, кл. С 01 Н 29/04, 19Авторское свидетельство СССРР 1206690, кл. 6 01 Б 29/04, 19(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНКАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ С СОЕДИНЕНИЕМКОЙ ДАВЛЕНИЕМ ей благодаря дополнительному и нию частот минимума суммарных ров эхо-импульсов от зоны сварного соединения и от донной поверхности эталона. Излучают импульсы ультразвуковых (УЗ) колебаний в изделие с соединением сваркой давлением, принимают эхо-импульсы от донной поверхности и эоны сварного соединения, преобразуют их в блоке обработки в электрические эхо-сигналы и генерируют с задержкой относительно них радио- импульсы. Измеряют частоты й и Г минимума в суммарном спектре эхо-сиг. налов в соответствующих радиоимпульют импульсы УЗ-колебанийматериала изделия равнойи принимают донный эхоалогично измеряют частотуи определяют по соотноше )Й качество. сварногоизделий. 1 ил., 1 табл. Способ уз контроля качества изделий с соединением сваркой давлением заключается в следующем. Излучают в контролируемый участок изделия со сварным соединением импульс уз коле" баний, Принимают эхо-импульсы уз колебаний, отраженные донной поверхностью изделия и сварньк соединением, В блоке обработки сигналов преобразу ют принятые эхо-импульсы уз колебаний в электрические эхо-сигналы и ге нерируют радиоимпульсы с задержкой относительно эхо-сигналов. Измеряют частоты минимума Г, и Г, в суммарных спектрах эхо-сигналов с соответству 1483353ющими радиоимпульсами. Затем излучают импульс уз колебаний в материал изделия без сварного соединения толщиной, равной толщине контролируемого5 участка, и принимают отраженный донной поверхностью эхо-импульс уз колебаний. В блоке обработки сигналов обпреобразуют этот эхо-импульс уз коле" баний в электрический эхо-сигнал и генерируют с задержкой относительно него дополнительный радиоимпульс. Измеряют частоту минимума Г в суммар 3ном спектре эхо-сигнала от донной пов ерхно сти материала изделия б ез сварного соединения с дополнительным радиоимпульсом. Качество сварного соединения изделия определяют по измеренным частотам минимума Г, Г и Е.Устройство, реализующее способ уз контроля качества изделий с соединением сваркой давлением, содержит последовательно соединенные импульсный генератор 1, широкополосный усилитель 2, временной селектор 3, блок 4 25 задержки, формирователь 5 синхроимпульсов и генератор 6. Устройство также содержит осциллограф 7 и анализатор 8 спектра, входы которых соединены с выходами селектора 3 и генерато ра Ь, и уз преобразователь 9, электрически соединенный с выходом генератора 1 и входом усилителя 2, Позицией 10 обозначено контролируемое изделие с соединением 11 сваркой давлением.Способ уз контроля качества изделий с соединением сваркой давлением реализуют следующим образом.Устанавливают уз преобразователь 9 40 на участок контролируемого изделия1 О толщиной Ь со сварным соединением11. Генератор 1 вырабатывает импульс электрических колебаний, возбуждающий уз преобразователь 9, УЗ преобразователь 9 излучает импульс уз колебаний в изделие 10 и принимает эхоимпульсы, отраженные донной поверхностью изделия 10 и зоной сварного соединения 11, Эти эхо-импульсы трансформируются преобразователем 9 в электрические эхо-сигналы, которые поступают на вход усилителя 2. С выхода усилителя 2 эхо-сигналы поступают на временной селектор 3 и селек 55 тируются по отдельности: сначала первый - отраженный зоной сварного соединения 11, затем второй - отраженный донной поверхностью изделия 10,С выхода селектора 3 выбранный эхосигнал поступает в блок 4 задержки, обеспечивающий задержку сигнала, например на время Т = 1/2 К , гдеРф Р частота максимальной составляющей донного эхо-импульса. Задержанный сигнал поступает на формирователь 5 синхроимпульсов, который формирует синхроимпульс, запускающий генератор 6. Генератор 6 формирует эталонный радиоимпульс. На входы осциллографа 7 и анализатора 8 спектра поступают выбранный эхо-сигнал с выхода селекгора 3 и задержанный относительно него радиоимпульс с выхода генератора 6. Величина задержки Тобеспечивает наличие в области середины суммарного спектра эхо-сигнала и радиоимпульса, регистрируемого анализатор 8 миничума. Измеряют частоту Г минимумасуммарного спектра донного эхо-сигнала с соответствующим радиоимпульсом и частоту Г минимума суммарного спектра эхо-сигнала от зоны сварного соединения 11 с соответствующим радиоимпульсом. Затем устанавливают узпреобразователь 9 на материал изделия 10 без сварного соединения толщиной Ь, например, на. эталонный образец (не показан). Излучают импульс уэ колебаний в образец, принимают эхо-им пульс, отраженный донной поверхностьюобразца, и аналогичным образом измеряют частоту Г минимума суммарного спектра донного эхо-сигнала на образце и соответствующего радиоимпульса, Вычисляют значение коэффициента Е(, +) /Кз и определяют по его величине качество сварного соединения 11 изделия 10, Возрастание величины коэффициента 1 свидетельствует об ухудшении качества сварного соединения 11 изделия 1 О.На фазу коэффициента отражения уэ колебаний зоны сварного соединения главным образом влияет размер непро варов, а на фазу коэффициента прозрачности основное влияние оказывает коэффициент затухания, величина которого зависит от концентрации дефектов. В результате измерения частоты 2, минимума суммарного спектра донного эхо-сигнала от изделия со сварньм соединением и задержанного относительно него радиоимпульса, а также частоты Г минимума суммарного спект 2ра эхо-сигнала от зоны сварного соединения и задержанного относительно14 1 Средний размер непровара, мкм Зона контроля 1 5480 5682 2 5217 5555 3 5281 5600 4 5363 5160 5 4950 5160 5720 1, 95 5720 1,88 5720 1,89 5720 1,84 5720 1,77 150 20 25 15 10 него радиоимпульса и вычисления отношения суммы этих частотных минимумов к частоте Г минимума суммарного спектра донного эхо-сигнала от эталона и задержанного относительно него радиоимпульса, являющейся в данном случае нормировочной, получается ,коэффициент Е, величина которого непосредственно определяет качество сварного соединения. Чувствительность контроля повьипается за счет обеспечения возможности оценки качества сварного соединения, полученного сваркой давлением, и при низкой концентрации дефектов.При контроле диффузионной сварки изделия толщиной 50 мм преобразователем с рабочей частотой 5 МГц и полосой пропускания на уровне 0,5 - 2,5 МГц получены результаты, приведенные в таблице. Формула изобретения Спо соб уль тра звуков ого ко нт роля качества иэделий с соединением сваркой давлением, заключающийся в излучении в контролируемый участок изделия со сварным соединением импульса ультразвуковых колебаний, приеме отраженных в изделии эхо-импульсов ультразвуковых колебаний, преобразовании эхо-импульсов ультразвуковых колебаний в блоке обработки сигналов в 83353 6электрические эхо-сигналы, генерировании:" в блоке обработки сигналов радиоимпульсов с задержкой относительно эхо-сигналов от донной поверхности изделия, измерении частоты минимума в суммарном спектре донных эхосигналов и радиоимпульсов и определении с помощью измеренных частот качества изделия, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышениячувствительности контроля, дополнительно излучают в материал иэделиябез сварного соединения с толщиной,равной толщине контролируемого участка, импульс ультразвуковых колебаний,принимают дополнительный эхо-импульсультразвуковых колебаний, отраженныйдонной поверхностью изделия без сварного соединения, преобразуют дополнительный эхо-импульс в блоке обработки сигналов в электрический эхосигнал, генерируют в блоке обработкисигналов радиоимпульсы с задержкой 25 относительно дополнительного эхо-сигнала и эхо-сигнала, отраженного сварным соединением, дополнительно измеряют частоты минимума в суммарномспектре эхо-сигнала от сварного соеЗ 0 динения и эхо-сигнала от донной поверхности материала изделия без сварного соединения с соответствующимирадиоимпульсами и по всем измереннымчастотам определяют качество сварногосоединения изделия.1483353Составитель В, Гондаревскии Редактор Н. Горват Техред Л.Олийнык Корректор Л, Пилипенко Заказ 282/41 Тиоаж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 45 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101