Лабораторная работа №7 ультразвуковой метод контроля

I. Общие положения. Основными элементами технологическо­го процесса ремонта установок с паровыми и газовыми турбинами (ПГТ) являются: общая и узловая разборка, очистка и мойка; контроль деталей (дефектация); восстановление изношенных де­талей; комплектация; узловая и общая сборка; испытание и при­емка из ремонта. После очистки и мойки все детали агрегатов и систем подвергаются контролю и сортируются на годные без вос­становления, подлежащие восстановлению и выбраковке за негод­ностью.

При ремонте установок с ПГТ применяются следующие методы контроля: визуальный, с помощью измерительных приборов; испыта­ние на герметичность; магнитопорошковый, люминесцентный и уль­тразвуковой.

Ультразвуковой метод контроля применяется для отыскания глубинных дефектов в металле, т.е. дефектов, не выходящих на по­верхность детали. Метод основан на явлении распространения уль­тразвуковых колебаний (f > 20000 Гц) в металле и их отражение от дефектов, нарушающих сплошность металла (трещины, раковины).

Схема ультразвукового дефектоскопа показана на рис.15.

Рис.15. Схема ультразвукового дефектоскопа: 1 - контролируемая деталь; 2 - искатель-приемник; 3 - искатель-излучатель; 4 - усилитель; 5 - электронно-лучевая трубка; 6 -генератор импульсов; 7 - генератор развертки; 8 - дефект

Импульсный генератор 6 через равные промежутки времени подает электрические импульсы на искатель-излучатель (искате­льную головку), который электрические колебания преобразует в ультразвуковые и посылает их в контролируемую деталь 1.

При достижении противоположной стороны детали (дна) им­пульсы отражаются от неё и поступают к искателю-приемнику. При наличии в детали дефекта 8 посланные импульсы отражают­ся раньше, чем они достигнут противоположной стороны детали. В излучателе-приемнике 2 ультразвуковые колебания преобразуют­ся в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 4 и поступают на электронно-лучевую трубку 5.

Генератор развертки дает временную развертку луча на эк­ране трубки. При работе генератора на экране трубки 5 возника­ет начальный импульс в виде вертикального пика, 3 конце разверт­ки луча расположен импульс данного сигнала. При наличии дефекта в детали между начальным и донным импульсами появится допол­нительный импульс, отраженный от дефекта. Расстояние l₁ соот­ветствует глубине залегания дефекта, а расстояние l₂ - толщи­не детали.

II. Цель работы. Ознакомить студентов с ультразвуковым ме­тодом дефектоскопии деталей и аппаратурой, применяемой для этих целей, а также научить практическим приемам по отысканию дефек­тов внутри деталей.

III. Краткое описание лабораторной установки

Работа выполняется с использованием дефектоскопа ДУК-66. При выполнении практической работы по отысканию дефектов в дета­лях необходимо прежде всего ознакомиться с техническим описанием дефектоскопа, методикой и порядком проведения работы, а также с указаниями по технике безопасности.

Установка для определения скрытых дефектов в деталях устано­вок с ПГТ включает в себя: дефектоскоп ДУК-66 (принципиаль­ная схема показана на рис. 15); набор искательных головок; рабочий стол для контролируемых деталей.

IV. Контроль деталей с помощью ультразвукового дефектоскопа

1. Подготовка контролируемых деталей. Детали, подвергаемые контролю, должны быть тщательно очищены от грязи, окалины, ржав­чины. На очищенную поверхность детали для обеспечения акусти­ческого контакта наносится слой смазки (трансформаторное мас­ло, глицерин, различные пасты).

2. Подготовка дефектоскопа ДУК-66 к работе. Подготовка дефектоскопа к работе заключается в выполнении следующих опе­раций.

1. Заземлить дефектоскоп, соединив клемму "земля" на задней стенке дефектоскопа с земляной шиной помещения.

2. Подключить дефектоскоп к сети переменного тока с напряжением 220В.

3. Переключатель "I-П" и "I+П" установить в положение "I+П".

4. Кабель с искательной головкой присоединить к гнезду "вход" или "выход".

5. К разъёму справа присоединить индуктивность, соответствующую выбранной искательной головке.

6. Остальные ручки перед включением установить:

"Форма сигнала" (слева под дверцей) в положение III;

"Отсечка шумов" - в левое положение;

"Синхронизация" (справа под дверцей) - в положение "внутр.";

"Частота следования" - в среднее положение;

"Глубина ВРЧ" - в левое положение;

"Длительность ВРЧ" - в положение "выкл";

"Задержка развертки" - в положение "выкл.";

"Амплитуда" и "Длительность" импульса генератора - в положение 3;

"Ослабление ДБ" - в положение "О".

7. Поворотом ручки "сеть" вправо включить дефектоскоп.

8. После разогрева (1 - 2 мин) ручками "яркость", "фокус" и "астигматизм» установить необходимую яркость и четкость линии развертки.

9. Ручками смещения по горизонтали ("↔") и вертикали ("↕") начало линии развертки совместить с нулем горизонтальной шка­лы электронно-лучевой трубки дефектоскопа.

10. Переключателем "частота усилителя" установить нужную частоту искателя.

11. Переключатель "диапазоны" установить на нужный диапазон, исходя из толщины контролируемой детали.

3. Настройка дефектоскопа на контроль детали. Взять обра­зец с известной толщиной и плоско-параллельными противоположными поверхностями, изготовленный из материала детали и с выполнен­ным искусственным дефектом.

Ручкой "расстояние" деление шкалы, равное толщине образца, установить против риски. Прямую искательную головку поставить на поверхность образца, покрытую тонким слоем смазки. Ручкой "материал" вершину метки глубиномера подвести к левому фронту первого донного эхо-импульса на экране осциллографа.

После этого показания глубиномера на всех диапазонах для данного материала будут верными с точностью, указанной в техни­ческом паспорте. Для определения расстояния до дефекта или тол­щины детали электронную метку глубиномера ручкой "расстояние" подвести к левому фронту эхо-импульса от дефекта. Расстояние отсчитать по шкале против риски.

4. Контроль деталей. Каждому студенту выдается деталь контроль которой он должен произвести самостоятельно. Студент выполняет эскиз детали, на котором указывается место дефекта и глубина его залегания.

V. Содержание отчета

Отчет должен содержать: цель работы; принципиальную схе­му дефектоскопа; эскиз контролируемой детали с указанием коор­динат обнаруженного дефекта.