8.10. Получение дополнительной информации о форме, ориентации и реальных размерах несплошности

8.10.1. Общие сведения

Если при изготовлении изделий энергомашиностроения в свар­ных соединениях обнаруживают недопустимые техническими усло­виями дефекты, то сварное соединение ремонтируют: механическим способом или воздушно-дуговой строжкой удаляют часть металла сварного соединения вместе с дефектом, а потом ремонтируемый участок повторно заваривают. Если недопустимые дефекты обнару­жены в листовом прокате или в поковке в той части, которая остается после окончательной механической обработки, то листовая заготовка (или ее часть) или поковка обычно исправлению не подлежат и браку­ются окончательно.

Если недопустимый дефект в сварном соединении обнаружен после окончательной термической обработки изделия или в процессе его эксплуатации, то ремонт изделия либо вообще невозможен, либо является трудоемким и дорогостоящим. Кроме того, он может привести к ухудшению свойств материала, определяющих его эксплуатационные возможности. В такой ситуации специалисты по прочности могут принять решение о допуске изделия с дефектом в эксплуатацию, обосновав его расчетом прочности. Однако, для того, чтобы выполнить такой расчет, необходима наиболее полная информация о реальных размерах, типе и ориентации дефекта.

В связи с этим в новые методики ультразвукового контроля сварных соединений вносят разделы, касающиеся определения типа дефекта. В соответствии с ГОСТ 14782 различают три типа дефектов: объемные непротяженные, объемные протяженные и плоскостные. Однако чаще всего дефекты классифицируют на объемные и плоскостные.

Возможность определения типа дефекта и его ориентации ос­нована на том, что плоскостные и объемные дефекты имеют различ­ные индикатрисы рассеяния; у объемных она круговая, у плоскостных - узконаправленная.

В настоящей книге не ставится цель проведения полного анализа существующих методов, рассмотрим их в общих чертах.

8.10.2. Способ азимутального озвучивания

При этом способе устанавливают преобразователь в положение, соответствующее максимальному эхо-сигналу. Затем преобразователь поворачивают в горизонтальной плоскости (по азимуту) вокруг дефекта на 45 сначала в одну, а затем – в другую сторону (рис. 8.48, а). Если при этом амплитуда сигнала уменьшится на 8 дБ или более, дефект относят к плоскостным. Если амплитуда изменяется менее чем на 8 дБ, дефект считают объемным. Другой вариант азимутального метода заключается в сравнении угловых размеров дефекта _д (рис. 8.48, б) на заданном уровне (например, на уровне 6 дБ) и плоскодонного отражателя ₀, имеющего площадь, равную эквивалентной площади дефекта. Если коэффициент К_ = _д /₀ ≤ 1, дефект относят к плоскостным, если К_ > 1, дефект - объемный.

Рис. 8.48. Оценка типа дефекта при азимутальном озвучивании: а – при повороте ПЭП вокруг дефекта на 45 в каждую сторону; б – измерение углового размера дефекта _д.

8.10.3. Способ озвучивания под разными углами ввода

Обнаруженный дефект озвучивают преобразователями с одинаковыми параметрами за исключением угла ввода. Угол ввода  изменяют в диапазоне от 40 до 65 с шагом 5. Для каждого угла ввода определяют эквивалентную площадь дефекта S_э. Каждый дефект оценивают по результатам измерения с двух сторон шва. Если эквивалентная площадь изменяется не более чем в 4 раза, несплошность считают объемной. Если эквивалентная площадь изменяется более чем в 4 раза, дефект считают плоскостным. Очевидно, что направление, с которого оптимально выявляется дефект, укажет и ориен­тацию дефекта - она будет перпендикулярна этому направлению.