Перечень вопросов к Государственному экзамену
Методы и технологии неразрушающего контроля
1 Акустический тракт эхо-метода.
2 Эквивалентный размер (площадь) дефекта и его измерение по АРД-диаграммам.
3 Основные параметры эхо-импульсного метода. Предельная и условная чувствительности. Эталонирование предельной чувствительности по АРД-диаграммам.
4 Основные параметры эхо-импульсного метода. Мертвая зона и разрешающая способность. Угол ввода луча, метод измерения и влияющие факторы.
5 Зеркально-теневой метод (ЗТМ). Варианты метода. Чувствительности и помехи при ЗТМ.
6 Модели источников и параметры сигналов акустической эмиссии.
7 Методы определения физико-механических свойств на основе измерения скоростей звука. Акустическая тензометрия.
8 Магнитопорошковый метод. Физические основы метода. Намагничивание и размагничивание изделий при магнитопорошковом контроле.
9 Магнитоферрозондовый метод. Общая характеристика метода. Феррозонды-градиентомеры и -полемеры.
10 Магнитографический метод. Магнитоносители для записи полей рассеяния дефектов. Магнитографические дефектоскопы.
11 Применение метода вихревых токов для целей дефектоскопии. Контроль с помощью накладных вихретоковых преобразователей.
12 Применение метода вихревых токов для целей толщинометрии. Классификация и основные технические характеристики толщиномеров.
13 Применение метода вихревых токов для целей структуроскопии. Измерители удельной электрической проводимости.
14 Дефекты металлоконструкций. Причины их образования.
15 Руководящие документы на проведение неразрушающего контроля и их структура.
16 Выбор параметров контроля и режимов настройки: тип и конструкция преобразователя.
17 Способы настройки чувствительности и оценки амплитудных характеристик несплошностей при ультразвуковом контроле сварных соединений.
18 Технология радиографического контроля.
19 Понятие о дефекте. Классификация дефектов.
20 Классификация неразрушающего контроля по физическим основам и назначению.
Преобразователи и приборы неразрушающего контроля.
Системы, эффективность, организация и метрологическое обеспечение неразрушающего контроля
1 Количественные показатели надежности. Особенности определения показателей невосстанавливаемых объектов.
2 Количественные показатели надежности. Особенности определения показателей восстанавливаемых объектов.
3 Показатели технических средств диагностирования. Показатели надежности.
4 Использование принципа обратной связи в узлах ультразвуковых дефектоскопов.
5 Связь характеристик приемного тракта и аналогово-цифрового преобразователя ультразвуковых импульсных дефектоскопов со спектральной плотностью эхо-сигналов.
6 Принцип действия преобразователей на фазированных решетках. Понятие фокального закона.
7 Этапы контроля качества продукции. Виды контроля качества.
8 Понятие «дефект» применительно к неразрушающему контролю (дефектоскопии) металлопродукции. Характеристики дефектов.
9 Вероятность обнаружения дефектов системой неразрушающего контроля.
10 Интегральный критерий эффективности систем неразрушающего контроля (СНК). Принцип расчета технической эффективности СНК.
11 Особенности магнитопорошкового и вихретокового контроля элементов подвижного состава разного вида.
12 Варианты методов неразрушающего контроля, применяемые при контроле элементов колесных пар грузовых вагонов.
13 Основные положения технологий неразрушающего контроля литых деталей тележек и деталей автосцепного устройства грузовых и пассажирских вагонов.
14 Виды неразрушающего контроля, используемые при оценке качества деталей и составных частей локомотивов.
15 Дискретизация случайных процессов. Теорема Котельникова. Временное и частотное представление сигналов. Преобразование Фурье периодических и непериодических сигналов.
16 Виды помех при неразрушающем контроле материалов и изделий. Классификация акустических и электрических помех. Белый шум.
17 Классификация и основные типы аналоговых фильтров и их характеристики. Резонансные фильтры. Активные фильтры.
18 Основные параметры контроля рельсов в пути.
19 Система неразрушающего контроля сварных стыков рельсов. Основные параметры и методика ультразвукового контроля стыков электроконтактной сварки рельсов.
20 Система неразрушающего контроля сварных стыков рельсов. Основные параметры и этапы ультразвукового контроля стыков алюминотермитной сварки рельсов.
Практические задания
1 На основе анализа типичных дефектов металлургического происхождения в рельсах и действующей в России системы неразрушающего контроля рельсов при их производстве, сформулируйте направления развития этой системы.
2 Рассмотрите действующую систему контроля качества рельсов на РСП при их ремонте и сварке. Сформулируйте и обоснуйте основные задачи по развитию системы НК рельсов на РСП.
3 Изложите технологию ультразвукового контроля сварных стыков рельсов, включите и настройте дефектоскоп РДМ-3 для контроля сварных стыков рельсов. Проконтролируйте сварной стык в образце рельса, результаты занесите в карту контроля.
4 Изложите классификацию дефектов по типам и видам, развивающихся в рельсах при их эксплуатации. Определите типы дефектов, выявляемых магнитными и ультразвуковыми (эхо- и зеркально-теневой) методами.
5 Рассмотрите классификацию действующих средств НК рельсов в пути и методы, на которых они базируются. Укажите типы дефектов, подлежащих обнаружению действующими дефектоскопами, и способы оценки (настройки) чувствительности дефектоскопов. Сформулируйте основные направления дальнейшего развития средств неразрушающего контроля рельсов в пути.
6 Изложите порядок включения и настройки дефектоскопа типа РДМ-22 в пути. Включите дефектоскоп и настройте каналы зеркально-теневого метода на чувствительность 0,4 по первому донному импульсу для контроля рельсов.
7 Обоснуйте возможные и рациональные системы неразрушающего контроля стыковых сварных соединений листов длиной 100 мм и толщиной 30 мм из низколегированной стали (поверхность - прокат). Ширина валика шва 25 мм. Определите угол ввода луча, способ прозвучивания, схему и параметры сканирования, а также условную чувствительность в дБ, если в соединении подлежат выявлению дефекты с эквивалентной площадью Sэ = 4 кв.мм.
8 На основе анализа действующих систем неразрушающего контроля стыковых сварных соединений из низколегированных сталей сформулируйте основные направления повышения эффективности их неразрушающего контроля.
9 Обоснуйте методологию выбора угла ввода луча, способов прозвучивания, схемы и параметров сканирования, настройки чувствительности при ультразвуковом эхо-импульсном методе контроля стыковых соединений.
10 Обоснуйте методологию выбора угла ввода луча, способов прозвучивания, схемы и параметров сканирования, настройки чувствительности при ультразвуковом эхо-импульсном методе контроля тавровых соединений.
11 Определите в представленном Вам образце толщину стыкового соединения и ширину b валика шва. По результатам измерения , b выберите преобразователи, способы прозвучивания и шаг сканирования при поперечно-продольном перемещении преобразователя. Используя справочный материал, определите необходимое превышение чувствительности поиска над чувствительностью оценки. Условная чувствительность оценки 10 дБ. Подготовьте и настройте дефектоскоп типа УД2-12; проконтролируйте образец сварного соединения; результаты контроля с указанием координат расположения, коэффициента выявляемости и условной протяженности каждого выявленного дефекта изложите на листе бумаги.
12 Проанализируйте и сравните известные Вам признаки дефектов при использовании эхо-, эхо-зеркального, дельта- и Кtl - методов; изложите методологию идентификации дефектов в сварных соединениях с использованием указанных признаков.
13 На основе анализа действующей системы неразрушающего контроля осей и валов сформулируйте пути повышения ее эффективности.
14 На основе анализа действующей системы неразрушающего контроля колес и бандажей колес сформулируйте пути повышения ее эффективности.
15 Определите по SКН-диаграмме эквивалентную площадь выявленного дефекта Sэд, если амплитуда эхо-сигнала от дефекта Nд=4 (или 8, 12, 22) дБ при о=50o, f=2,5 МГц и глубина расположения дефекта Нд=40 мм. Поверхность контролируемого объекта - прокат.
16 Пользуясь литературой, получите выражение для расчета эквивалентной площади отражателя в виде: сферы (или бесконечного цилиндра, или бесконечной полосы).
17 Пользуясь справочной литературой, рассчитайте эквивалентную площадь Sэ отражателя, расположенного на глубине Н в металле, если угол ввода луча =50o, частота УЗК f=2,5 МГц (скорость поперечной волны Сt =3260 м/с; коэффициент затухания t0; тип отражателя задается преподавателем):
1) сфера 2bо= 6мм; Н= 15 мм;
2) сфера 2bо= 6мм; Н= 44 мм;
3) цилиндр бесконечный 2bо= 6 мм; Н= 15 мм;
4) цилиндр бесконечный 2bо=6мм; Н=44 мм.
18 Необходимо настроить дефектоскоп на обнаружение дефектов с эквивалентной площадью Sэ на глубине Нд в металле (Сt =3260 м/с; t2 = 0). Имеется образец из контролируемого металла с цилиндрическим отверстием диаметром 2bо=6 мм на глубине Но=44 мм. Чистота поверхностей контролируемого объекта и образца одинаковы; угол ввода луча о = 50o, частота f=2,5 МГц. Эквивалентная площадь искомого дефекта и глубина его расположения задается преподавателем.
1) Sэ=3 кв.мм Нд=40 мм;
2) Sэ=3 кв.мм Нд=60 мм.
Изложите методику настройки чувствительности.
19 Пользуясь литературой, определите шаг сканирования при поперечно-продольном перемещении преобразователя и контроле шва прямым лучом. Соединение - из стали, аf=15 ммМгц, о = 500, Sпс/Sпо= 4 (или 6, или 8) дБ.
20 Пользуясь литературой, определите приращение в дБ амплитуд эхо-сигналов от отражателей сферической и цилиндрической формы радиусом 2 мм при:
а) увеличении радиуса до 4, 8 или 10 мм при неизменной глубине;
б) уменьшении глубины их залегания от 80 мм до 60, 40 или 20 мм при неизменном диаметре.