SU1483353A1

SU1483353A1 - Способ ультразвукового контрол качества изделий с соединением сваркой давлением

Info

Publication number: SU1483353A1
Application number: SU874314402A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Захаров; Николай Ефимович Макаров
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-05-30

Abstract

Изобретение относитс к акустическим методам неразрушающего контрол . Целью изобретени вл етс повышение чувствительности контрол за счет обеспечени возможности регистрации дефектов с низкой концентрацией благодар дополнительному измерению частот минимума суммарных спекторов эхо-импульсов от зоны сварного соединени и от донной поверхности эталона. Излучают импульсы ультразвуковых (УЗ) колебаний в изделие с соединением сваркой давлением, принимают эхо - импульсы от донной поверхности и зоны сварного соединени , преобразуют их в блоке обработки в электрические эхо-сигналы и генерируют с задержкой относительно них радиоимпульсы. Измер ют частоты F₁ и F₂ минимума в суммарном спектре эхо-сигналов и соответствующих радиоимпульсов. Излучают импульсы УЗ- колебаний в эталон из материала издели равной ему толщины и принимают донной эхо-импульс. АНАЛОГИЧНО ИЗМЕРЯЮТ ЧАСТОТУ F₃ минимума и определ ют по соотношению (F₁ + F₂)/F₃ качество сварного соединени изделий. 1 ил, 1 табл.

Description

Изобретение относитс к акустическим методам неразрушающего контрол и может быть использовано при ультразвуковом (уз) контроле качества изделий с соединением сваркой давлением.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности контрол за счет учета степени рассеивани уэ колебаний дефектами соединени сваркой давлени различных размеров и концентрации .

На чертеже представлено устройство , реализующее способ уз контрол качества изделий с соединением сваркой давлением.

Способ уз контрол качества изделий с соединением сваркой давлением заключаетс в следующем. Излучают в контролируемый участок издели со сварным соединением импульс уз колебаний . Принимают эхо-импульсы уз колебаний , отраженные донной поверхностью издели и сварным соединением. В блоке обработки сигналов преобразуют прин тые эхо-импульсы уз колебаний в электрические эхо-сигналы и генерируют радиоимпульсы с задержкой относительно эхо-сигналов. Измер ют (Частоты минимума f 4 и fz в суммарных спектрах эхо-сигналов с соответствуЗь 00

со со ел

со

клдими радиоимпульсами. Затем излучают импульс уз колебаний в материал издели без сварного соединени толщиной , равной толщине контролируемого участка, и принимают отраженный донной поверхностью эхо-импульс уз коле- баний, В блоке обработки сигналов об- преобразуют этот-эхо-импульс уз колебаний в электрический эхо-сигнал и генерируют с задержкой относительно него дополнительный радиоимпульс. Измер ют частоту минимума fj в суммарном спектре эхо-сигнала от донной поверхности материала издели без

сварного соединени с дополнительньм радиоимпульсом. Качество сварного соединени издели определ ют по измеренным частотам минимума f 1 , f и f.

Устройство, реализующее способ уз контрол качества изделий с соединением сваркой давлением, содержит последовательно соединенные импульсный генератор I, широкополосный усилитель 2, временной селектор 3, блок 4 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 6, и уз преобразователь 9, электрически соединенный с выходом генератора I и входом усилител 2. Позицией 10 обозначено контролируемое изделие с соединением 11 сваркой давлением .

Способ уз контрол качества изделий с соединением сваркой давлением реализуют следующим образом.

Устанавливают уз преобразователь 9 на участок контролируемого издели

10толщиной h со сварным соединением

11. Генератор 1 вырабатывает импульс электрических колебаний,.возбуждающий уз преобразователь 9. УЗ преоб- разователь 9 излучает импульс уз колебаний в изделие 10 и принимает эхо- импульсы, отраженные донной поверхностью издели 10 и зоной сварного соединени 11. Эти эхо-импульсы тран- сформируютс преобразователем 9 в электрические эхо-сигналы, которые поступают на вход усилител 2. С выхода усилител 2 эхо-сигналы поступают на временной селектор 3 и селек- тируютс по отдельности: сначала первый - отраженный зоной сварного соединени 11, затем второй - отраженный донной поверхностью издели 10.

Q 5

0 5 0

д

5

С выхода селектора 3 выбранный эхо- сигнал поступает в блок 4 задержки, обеспечивающий задержку сигнала, например на врем Т 1/2 f , где f - частота максимальной составл ющей 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 селектора 3 и задержанный относительно него радиоимпульс с выхода генератора 6. Величина задержки Т обеспечивает наличие в области середины суммарного спектра эхо-сигнала и радиоимпульса , регистрируемого анализатор 8 минимума . Измер ют частоту f минимума

1

суммарного спектра донного эхо-сигнала с соответствующим радиоимпульсом и частоту f., минимума суммарного спектра эхо-сигнала от зоны сварного соединени Il с соответствующим радиоимпульсом . Затем устанавливают уз преобразователь 9 на материал издели Ю без сварного соединени толщиной h, например, на. эталонный образец (не показан). Излучают импульс уэ колебаний в образец, принимают эхо-им- пульс, отраженный донной поверхностью образца, и аналогичным образом измер ют частоту fj минимума суммарного спектра донного эхо-сигнала на образце и соответствующего радиоимпульса. Вычисл ют значение коэффициента k (f , + Јг)/% и определ ют по его величине качество сварного соединени П издели 10, Возрастание вели- ;чины коэффициента k свидетельствует об ухудшении качества сварного соединени 11 издели 10.

На фазу коэффициента отражени уз колебаний зоны сварного соединени главным образом вли ет размер непро- варов, а на фазу коэффициента прозрачности основное вли ние оказывает коэффициент затухани , величина которого зависит от концентрации дефектов . В результате измерени частоты ft минимума суммарного спектра донного эхо-сигнала от издели со сварным соединением и задержанного относительно него радиоимпульса, а также частоты f минимума суммарного спектра эхо-сигнала от зоны сварного соединени и задержанного относительно

него радиоимпульса и вычислени отношени суммы этих частотных минимумов к частоте fj минимума суммарного спектра донного эхо-сигнала от эталона и задержанного относительно него радиоимпульса, вл ющейс в данном случае нормировочной, получаетс ,коэффициент k, величина которого непосредственно определ ет качество сварного соединени . Чувствительность контрол повыпаетс за счет обеспечени возможности оценки качества сварного соединени , полученного сваркой давлением, и при низкой концентрации дефектов.

При контроле диффузионной сварки издели толщиной 50 мм преобразователем с рабочей частотой 5 МГц и полосой пропускани на уровне 0,5 - 2,5 МГц получены результаты, приведенные в таблице.

Claims

Формула изобретени

Способ ультразвукового контрол качества изделий с соединением сваркой давлением, заключающийс в излучении в контролируемый участок издели со сварным соединением импульса ультразвуковых колебаний, приеме отраженных в изделии эхо-импульсов ультразвуковых колебаний, преобразовании эхо-импульсов ультразвуковых колебаний в блоке обработки сигналов в

электрические эхо-сигналы, генерировании J- в блоке обработки сигналов радиоимпульсов с задержкой относительно эхо-сигналов от донной поверхности издели , измерении частоты минимума в суммарном спектре донных эхо- сигналов и радиоимпульсов и определении с помощью измеренных частот качества издели , отлич а ю щ и и - с тем, что, с целью повышени чувствительности контрол , дополнительно излучают в материал издели без сварного соединени с толщиной, равной толщине контролируемого участка , импульс ультразвуковых колебаний, принимают дополнительный эхо-импульс ультразвуковых колебаний, отраженный донной поверхностью издели без свар.- ного соединени , преобразуют дополнительный эхо-импульс в блоке обработки сигналов в электрический эхо- сигнал, генерируют в блоке обработки сигналов радиоимпульсы с задержкой относительно дополнительного эхо-сигнала и эхо-сигнала, отраженного сварным соединением, дополнительно измер ют частоты минимума в суммарном спектре эхо-сигнала от сварного сое- динени и эхо-сигнала от донной поверхности материала издели без сварного соединени с соответствующими радиоимпульсами и по всем измеренным частотам определ ют качество сварного соединени издели .