Тел.: +7 (495) 120-03-32, E-mail: mail@panatest.ru

• Новости
• Теория УЗК
• Применение
• Публикации
• Контакты
• На главную

ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИСТЕМЫ RS 2 WP ДЛЯ ОТРАБОТКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ЛИСТОВ И ПЛИТ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА АМг6 И УГЛЕПЛАСТИКА

МИЛЬЯЧЕНКО Александр Александрович
Инженер-технолог 2-й категории, ФГУП «НПО «Техномаш», Москва
ВИННИК Ирина Евгеньевна
Инженер-технолог 1-й категории, ФГУП «НПО «Техномаш», Москва
СЕМЕРЕНКО Алексей Владимирович
Руководитель отдела средств НК и ТД, специалист III уровня по УЗК, ООО «Панатест», Москва

Журнал "Территория NDT", апрель-июнь, 2015.

Целью данной работы являлась отработка ультразвукового контроля (УЗК) листов и плит из сплава АМг6 и композитного материала (рис. 1) на основе углеродных волокон для определения размеров и координат искусственных дефектов, а также основных параметров УЗК – предельной чувствительности, фронтальной и лучевой разрешающей способности, мертвой зоны.

Для исследований использовали ультразвуковой дефектоскоп RS 2 WP производства Sonatest, Великобритания (рис. 2). Прибор разработан для высокоскоростного линейного сканирования больших площадей с применением технологии фазированных решеток (ФР) и получением A-, B- и С-сканов в реальном масштабе времени. Типовые области применения дефектоскопа включают в себя контроль металлов и композитных материалов на основе углеродных волокон, выявление таких дефектов, как расслоения, трещины, дефекты поверхности, коррозия, газовые поры, включения инородных материалов, контроль целостности клеевых соединений.

RS 2 WP является многоканальным ультразвуковым дефектоскопом, использующим матричный роликовый преобразователь (рис. 3) с линейным расположением элементов по ширине ролика, для контроля больших участков поверхности.

Рис. 2. Ультразвуковая система RS 2 WP.

Рис. 3. Преобразователь 50 мм Wheelprobe.

Эта универсальная система ликвидирует разрыв между ручным и стационарным оборудованием, обес печивая удобство и универсальность портативного прибора в сочетании со скоростью и возможностью углубленного анализа данных автоматизированной системы контроля. По сравнению с другими приборами ультразвукового контроля дефектоскоп RS 2 WP способен выполнять сканирование и обработку данных на порядок быстрее, обеспечивая при этом высочайшую точность получаемых результатов.

Скорость перемещения роликового преобразователя WP может варьироваться в интервале 3…400 мм/с, что при рабочей длине матрицы ФР 50 мм эквивалентно скорости контроля 1м2/мин, а при длине 100 мм – 2 м2/мин. Важным достоинством измерительной системы RS 2 WP по сравнению с аналогичными системами с ФР являются простота настройки и работы с прибором.

Габариты имитаторов дефектов, выполненных в образце-плите размером 540×150×15 мм из сплава АМг6

Группа	Диаметр отверстия, мм	Глубина отверстия, мм	Примечание
I	4	7	Вертикальное цилиндрическое отверстие
	3	6	Вертикальное цилиндрическое отверстие
II	3	50	Боковое цилиндрическое отверстие
III	4	7	Вертикальное цилиндрическое отверстие
IV	3	5	Вертикальное цилиндрическое отверстие
	4	7	Вертикальное цилиндрическое отверстие
	3	8	Вертикальное цилиндрическое отверстие
	3	7	Вертикальное цилиндрическое отверстие
V	4	7	Вертикальное цилиндрическое отверстие

Рис. 4. Образец-плита с имитаторами дефектов

Рис. 5. Схема контроля ультразвуковой системой RS 2 WP

a)	б)
в)	г)
д)	Рис. 6. Выявление имитаторов дефектов в виде вертикального (а,в,г,д) и бокового (б) цилиндрического отверстия (А-, В- и С-сканы): а – группа I; б – группа II; в – группа III; г – группа IV; д – группа V

Рис. 7. Образец-лист с имитаторами дефектов.

Рис. 8. Схема контроля ультразвуковой системой RS2WP.

a)	б)
в)	г)
д)	Рис. 9. Выявление имитаторов дефектов в виде вертикального цилиндрического отверстия диаметром (А-, В- и С-сканы): а – 6 мм; б – 5 мм; в – 4 мм; г – 3 мм; д – 2 мм

Рис. 10. Образец № 3 с имитаторами дефектов в виде несквозных плоскодонных отверстий диаметром 6, 4, 3 мм

Рис. 11. Схема контроля ультразвуковой системой RS2WP образца № 3

a)	б)
в)	Рис. 12. Выявление имитаторов дефектов в виде плоскодонного отверстия диаметром (А-, В- и С-сканы): а – 6 мм; б – 4 мм; в – 3 мм

Опыт № 1

Отработку УЗК на ультразвуковой системе RS 2WP проводили на об раз це-плите размером 540×150×15 мм из сплава АМг6, в котором были выполнены сверления с плоским дном, имитирующие расслоения (группы I, III, IV, V), и боковое цилиндрическое отверстие (группа II), имитирующие объемные дефекты (рис. 4), габариты которых представлены в таблице. Схема контроля образца ультразвуковой системой RS 2 WP представлена на рис. 5. Результаты УЗК представлены в виде А-, В- и С-сканов на рис. 6.

Опыт № 2

Для второго опыта отработку УЗК проводили на образцелисте размером 540×150×6 мм из сплава АМг6 с имитаторами расслоения в виде вертикальных цилиндрических отверстий диаметром 6, 5, 4, 3, 2 мм на глубине 3 мм (рис. 7).

Схема контроля образца ультразвуковой системой RS2WP представлена на рис. 8. Результаты отработки ультразвукового метода контроля представлены в виде А-, В- и С-сканов на рис. 9.

Опыт № 3

Для отработки УЗК углепластиковых листов использовали образец № 3 (рис. 10), который представляет собой пластину размером 202×97×2,4 мм. В образце выполнены имитаторы расслоения, представляющие собой несквозные плоскодонные отверстия с одной (тыльной) стороны образца с диаметрами 6, 4, 3 мм, расположенные на расстоянии 30 мм друг от друга и глубиной 1,97 мм. Схема контроля ультразвуковой системой RS 2 WP представлена на рис. 11.

Результаты экспериментов представлены в виде А-, В- и С-сканов на рис. 12.

Выводы

1. Во всех трех опытах с помощью системы RS 2WP надежно выявлены все искусственные отражатели в образцах как из алюминиевого сплава, так и из углепластика.

2. В результате опытов получены следующие результаты:

• предельная чувствительность на алюминиевых плитах не хуже 3,14 мм2 (опыт № 2);
• предельная чувствительность на углепластике не хуже 7 мм2 (опыт № 3);
• лучевая разрешающая способность на алюминиевых плитах не хуже 1 мм (опыт № 1);
• фронтальная разрешающая способность на алюминиевых плитах не хуже 1 мм (опыт № 1);
• мертвая зона на углепластиковом листе не более 0,43 мм (опыт № 3).

3. Получены результаты в виде А-, В- и С-сканов, по которым с высокой точностью определены размеры и глубина залегания отражателей. Площадь отражателей рассчитывалась автоматически. Для этого выделяли площадь дефекта одним из предлагаемых типов контура в виде круга, эллипса, прямоугольника или многоугольника. Тогда в текстовом поле «Информация о дефекте» отображались статистические данные, автоматически рассчитанные системой: координаты, площадь, текущее значение глубины, а также среднее, максимальное, минимальное значения глубины в пределах выделенного контура (рис. 13).

4. Выявление и интерпретация дефектов упрощаются с помощью данных С-скана. После регистрации несколько С-сканов могут быть собраны в единый мозаичный Т-скан. В собранном Т-скане имеется возможность добавления, перемещения и разворота отдельных С-сканов в целях их компоновки. Имеется возможность сохранения, экспорта и печати сканов в виде масштабированных изображений или изображений в натуральную величину с раскладкой на несколько страниц для последующего наложения на деталь и точного определения местоположения дефектов.

5. Возможна разработка методики ультразвукового метода контроля плит на ультразвуковой системе RS 2 WP.

РФ, 111020, Москва, 2-я Синичкина улица, д. 9А, стр.9.;
Тел.: +7 (495) 120-03-32