Оценка дефектоскопичности изделия

Понятие дефектоскопичности представляет собой совокупность свойств изделия, определяющих возможность проведения контроля с заданной достоверностью.

На дефектоскопичность конструкций влияет множество факторов.

Основные из них:

• толщина и кривизна изделия,
• наличие доступа для проведения контроля,
• технология изготовления,
• структура материала,
• наличие ложных отражателей,
• способы сварки.

Изделие можно считать полностью пригодным к контролю (дефектоскопичным):

1. Если центральный луч ультразвукового пучка при оптимальной (обеспечивающей заданную достоверность) схеме прозвучивания хотя бы один раз проходит через все точки контролируемого сечения.
2. Если подлежащий фиксации минимальный дефект независимо от его координат в изделии выявляется на фоне шумов с запасом чувствительности не менее 6 дБ.

Первый критерий связан только с геометрией изделия, второй - с его акустическими свойствами и наличием конструктивных или технологических особенностей, вызывающих ложные сигналы.

При оценке по первому критерию к изделию предъявляют следующие требования. Геометрическая форма поверхности в зоне прохождения УЗ колебаний должна быть достаточно простой, по возможности близкой к плоской. В зоне сканирования не должно быть резких изломов поверхности (выступов, проточек), приварных элементов, отверстий, искажающих путь УЗ луча и играющих роль мешающих отражателей. Ширина зоны сканирования должна быть достаточной для перемещения преобразователя по заданной схемой контроля траектории.

Весьма затруднен контроль изделий с неоднородной структурой, когда различные участки изделий отличаются па химическому составу, физическим и механическим свойствам. Структурной неоднородностью по толщине и длине могут отличаться изделия металлургического производства — поковки, листы при нестабильности и нарушениях технологии изготовления. К этой группе можно отнести также композитные сварные, паяные, клеевые соединения, биметаллические и плакированные изделия. Неоднородность структуры приводит к нестабильности акустических свойств и, прежде всего, скорости УЗ колебаний, коэффициента затухания. В результате имеет место неравномерность чувствительности, ошибки при измерении координат дефектов.

Дефектоскопичность по акустическому критерию оценивают путем предварительных измерений размеров зерна структуры и коэффициента затухания на различных участках изделия. В производственных условиях оценивают прозвучиваемость изделия прямым измерением донных сигналов и уровня шумов. По данным этих изменений с помощью АРД-диаграмм определяют выявляемость дефектов с заданной эквивалентной площадью.

Дефектоскопичность изделия из материалов с заведомо стабильными акустическими свойствами вполне можно оценить на основании имеющегося опыта контроля и таблиц акустических свойств материалов. Так, хорошо прозвучиваются изделия из углеродистой и низколегированной сталей, титана, алюминия, имеющих мелкозернистую структуру и низкое затухание.

Гораздо хуже контролируется медь, чугун, пластмассы, пористые материалы из-за крупного зерна и высокого затухания.

При ультразвуковой дефектоскопичности (УЗД) сварных соединений одна из основных трудностей, возникающих в результате ее проведения — наличие ложных сигналов. Под ложными отражателями понимают конструктивные непровары при сварке, центральные зоны поковок с крупным зерном, различные конструктивные элементы, расположенные вблизи или даже внутри контролируемого объема (отверстия, галтели, подкладки, усиление и провисание шва при сварке). Наличие ложных отражателей делает соединение ограниченно дефектоскопичным. Радикальный путь борьбы с ложными сигналами - разработка технологии изготовления и конструкции изделия, не допускающих конструктивных отражателей. Например, в изделиях атомного машиностроения сварка с конструктивным непроваром не допускается.

Учитывая влияние перечисленных факторов на дефектоскопичность конструкций, а также достигнутый уровень УЗД и не претендуя на строгое научное обоснование, можно условно разделить контролируемые конструкции и изделия на три группы:

• дефектоскопичные,
• ограниченно дефектоскопичные,
• не дефектоскопичные.

К дефектоскопичным относят конструкции и изделия, окончательную оценку качества которых проводят по результатам УЗ контроля с достаточно высокой достоверностью.

Не дефектоскопичными считают конструкции и изделия, в которых отсутствует необходимый доступ для перемещения преобразователя, не позволяющий прозвучивать все сечения шва.

Конструкции и изделия, которые занимают промежуточное положение между дефектоскопичными и не дефектоскопичными, называют ограниченно-дефектоскопичными. Эти конструкции в принципе можно контролировать УЗ методом. Однако вследствие влияния какого-либо фактора не удается достигнуть необходимой достоверности.