Ультразвуковая дефектоскопия отливок: Методические указания к выполнению практических занятий по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация», страница 9

5 ТЕХНОЛОГИЯ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Она должна обеспечивать обнаружение и идентификацию всех недопустимых в отливке дефектов типа несплошностей или включений. При разработке технологии ультразвуковой дефектоскопии учитывают требования, предъявляемые к отливке, физические основы метода, акустические свойства материала, особенности геометрии отливки, статистику распределения дефектов по типам, размерам и местоположению.

В технологической инструкции на контроль конкретных отливок должны быть указаны исходные данные: наименование и номер отливки, марка сплава, перечень дефектов, подлежащих выявлению. Инструкция включает пять пунктов.

1. Аппаратура. Приведены типы (марка) прибора и преобразователя, средства настройки прибора для проверки параметров контроля, а также порядок и методика его настройки.

2. Подготовка к контролю. Указаны положение изделия (отливки) при контроле, порядок подготовки отливки к контролю, требования к качеству поверхности, на которой будет устанавливаться преобразователь, способы и материалы для обеспечения акустического контакта, порядок проверки работоспособности прибора на тест-образцах перед проведением контроля.

3. Проведение контроля. Приведены основные параметры контроля, схема сканирования, признаки обнаружения дефектов и способы их определения.

4. Оценка качества изделий и оформление результатов контроля. Содержатся оценка качества отливки по результатам контроля, значения измеренных характеристик дефектов, условное обозначение выявленных дефектов с указанием их места расположения на отливке.

5. Техника безопасности. Перечислены требования, которые необходимо соблюдать при проведении контроля; при разработке этих требований следует руководствоваться действующими правилами эксплуатации используемой аппаратуры.

При разработке технологии ультразвукового контроля отливок необходимо учитывать неоднородность литой структуры, шероховатость поверхности и геометрическую сложность поверхности отливки.

Выявляемость дефектов и надежность ультразвукового контроля в значительной степени зависят от параметров структуры (размера и вида структурных составляющих) и ее однородности в различных зонах отливки.

При контроле отливок из стали и цветных сплавов длину волны и частоту УЗК нужно выбирать с учетом размера  зерна в зоне контроля в соответствии с соотношением .   Если  указанное соотношение не выполняется, то необходимо увеличить длину волны за счет уменьшения частоты колебаний. Однако нужно учитывать, что при этом снижается чувствительность метода. Если и при уменьшении частоты УЗК до 0,5 МГц длина волны будет соизмерима с  или меньше его, то перед контролем рекомендуется проводить термообработку отливок для измельчения структуры. Это не только улучшает выявляемость дефектов, но и повышает чувствительность метода в 2-4 раза. Таким образом, при разработке технологии ультразвукового контроля отливок необходимо предварительно провести металлографический анализ структуры в зоне контроля в целях определения размера зерна и структурных составляющих.

При контроле отливок из чугуна возникают значительные трудности, обусловленные, во-первых, наличием в структуре разнообразных по форме и различных по величине графитовых включений и, во-вторых, значительной структурной неоднородностью металлической матрицы чугуна. Наилучшую чувствительность и выявляемость дефектов удается получить при контроле отливок из отбеленного и высокопрочного чугунов с шаровидной формой графита. При этом скорость распространения УЗК в чугуне с ферритно-перлитной матрицей и шаровидным графитом составляет ≈ 5500 м/с, а в чугуне с пластинчатым графитом ≈ 3500 м/с.