Ультразвуковой контроль сварных швов.

а –схема, б – общий вид дефектоскопа, в – сигнал на экране осциллографа (слева – щов без дефекта, справа – с трещиной и непроваром),

1 – испытуемый образец, 2 – приемник, 3 – генератор, 4 – усилитель, 5 – начальный импульс, 6 – сигнал от дефекта, 7 – ложный сигнал, 8 – генератор развертки,

9 – излучатель

Обычно частоты ультразвуковых колебаний превышают 20 000 Гц и находятся выше акустического диапазона, воспринимаемого нормальным человеческим ухом. Эти волны распространяются в однородных материалах по относительно прямым линиям и при достижении границы раздела двух сред (например, однородный металл шва и внутренний порок) преломляются и отражаются. Отраженный пучок усиливается, преобразуется в переменный ток и подается на экран электроннолучевой трубки, на которой изображается соответствующей формы импульс ультразвуковой волны. Расшифровка этого импульса позволяет определить наличие в шве дефекта.

Ультразвуковой контроль имеет следующие основные преимущества:

Ø высокая чувствительность (1 - 2%), позволяющая обнаруживать, определять местонахождение и измерять небольшие дефекты (площадью более 2 мм²);

Ø большая проникающая способность звуковых волн, позволяющая контролировать толстые материалы (для стали до 2 м);

Ø возможность контроля только с одной поверхности сварного соединения.

Однако ультразвуковой контроль имеет также и существенный недостаток, ограничивающий его применение или затрудняющий проверку качества сварных швов.

Недостатки ультразвукового контроля:

Ø сложность расшифровки дефектов шва из-за влияния внутренней структуры (крупное зерно, тонкодисперсные включения);

Ø сложной конфигурации и ориентации дефекта и сложного вида сварного изделия.

При прозвучивании неоднородного металла, каким является металл почти каждого сварного соединения, происходит большое рассеивание энергии ультразвуковых волн, которое приводит к сложному и нечеткому изображению импульса дефекта на экране электроннолучевой трубки. Чрезмерное рассеивание энергии колебаний может привести к нехватке ее для обнаружения дефекта.

Поэтому ультразвуковой контроль часто применяют как предварительный в сочетании с последующим просвечиванием швов рентгеновским или гамма-излучением. При всех случаях ультразвуковой контроль швов должен выполняться высококвалифицированными и опытными операторами.