Спосіб ультразвукового контролю труб

МІЖ 5 G 01У 29/04 СПОСІБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЮ ТРУБ Винахід належить до галузі випробування матеріалів та вимірів, зокрема до галузі неруйнуючого ультразвукового контролю нагартованих труб. За нашого часу контроль нагартованих труб (труб після пластичної деформації) роблять тільки за допомогаю металографичного та рентгеноструктурного аналізів, нажаль дуже трудомістких. В той же час виробництво труб потребує знань стану зерен металу по циклам переробки, щоб було можливо регулювати режим термообробки з метою одержувати необхідну структуру в готових трубах. Пропес зростання зерна із деформованої решітки у недеформовану, що зветься рекристалізацією, дуже складний і розподіляється на дві стадії: рекристалізацію обрЬбки, в ході якої початкові деформовані зерна змінюються новими стабільними кристалитами беспосередньо зіткненими один з другим, та збирательну рекристалізацію, при якій виріст нових невикривлених зерен проходе за рахунок одне одного. Для обох стадій дуже важливо знати температуру початку проиеса рекристалізації. Пей пронес вивчається та оцінюється різними руйнуючими методами, дотож довготерміновими, як то: 1. Мікроскопічне виявлення перших нових кристалітів; 2. Рентгенографічне виявлення моменту появи перших точечних інтерференційних плям на фоні суцільних кілець на рентгенограмі; 3. Виявлення початку різкого спаду границі пружності; 4. Мікроскопічне виявлення зміни характеру границі зерен по появі "зубчатих" країв.С Я.С Умзнский.Б.Н. Финкильштейн, М.Е. Еяантер,С.Т. Кишкин, Н.С. Фастов.С.С. Гопелик "Физическое металловеде - 2 ниє ", Металлургиздат, M.f I956» с. 473-475). Ясно, що такий контроль не може бути виконаний в потопі виробництва і використовується тільки в процесі досліду технології виготування труб. Алеж вимоги до якості труб,і особливо до труб відповідального призначення , настільки підвищені, що виникла необхіднісрозробки нерйнуючих труби способів контролю не тільки готових, але і переробних труб, з метою виявлення стану зерен металу ( текстури деформації зерен металу, мікронапруг в них та інше). Познання таких параметрів дозволяє здійснити послідуючи режими термообробки труб після деформації таким чином, що величина зерна метала і відповідні фізико-механічні властивості будуть відповідати заданим, таким чиної дуже важливим є визначення стану зерен металу в нагартованих трубах перехід від якого к стану зерен в металі після термообробки і задає необхідні параметри, такі як величину зерна метала та її різнозерністість, текстуру деформації, знімання мікронапруг у об'ємі зерен та інше. Відомий спосіб ультразвукового контролю труб, відповідно якому вводять ультразвукові коливання під кутом до поверхні труби, величина котрого перевищує критичний кут падіння Релея, приймають віддзе] калені від зерен метала сигнали і по величині амплітуд віддзеркалених сигналів судять про стан зерен в металі. При цьому збуджують нормальні хвилі асиметричної нульової моди, довжина хвилі яких перевищує товщину стінки контрольованого виробу, і про стан зерен в металі труб, частково про величину зерна, судять по результатам порівняння величин їх амплітуд з амплітудами еталонних значень ( патент України Я ІІ955, G-OI/V 29/04, І996р). ЇІей спосіб використовують для контролю величини зерна в металі труб вже після термообробки, тобто в трубах з рекристалізованими зернами метала в границях М2 балів шкали ГОСТ 5639-86. Крім того, - з такий спосіб дієздатний тільки при контролі тонкостінних труб, для цього використовуються нормальні хвилі асиметричної нульової моди, довжина хвилі яких перевищує товщину стінки труби. Використання способа для контроля нагартованих труб, тобто труї після пластичної деформації, неможливо тому, що метал нагартованих труб являє собою систему з тастурованим зерном, В основі винаходу є удосконалення способа ультразвукового конг роля труб шляхом утворення спеціяльних умов збудження та віддзеркалі можливість ня ультразвукових коливань, завдяки чому забезпечується"VBH явлення стану зерен метала в нагартованих трубах. Поставлена задача вирішується тим, що в способі ультразвуковою контролю труб, відповідно якому вводять ультразвукові коливання під кутом до поверхні труби, величина котрого перевищує критичний кут падіння Релея, приймають віддзеркалені від зерен метала сигнали і по величині амплітуд віддзеркалених сигналів судять про стан зерен в металі, відповідно винаходу, кут вводу ультразвукових коливань вибирають з умови збудження резонансу в стінці труби, при цьому величину кута вводу знаходять за формулою: С де: С'- фазова швидкість ультразвукових коливань в металі труб у^- несуча частота ультразвукових коливань, fy - товщина стінки труби, яку контролюють, jA-^ є 1,5 МГп х мм. ЇІропонуємий спосіб відрізняється від прототипу тим, що кут ввс ультразвукових коливань вибирають з умов збудження в стінці труби резонансу і величину кута розраховують по указаній вище формулі. - 4 , Технічним результатом застосування пропонуємого способа є за безпечення можливості визначення стану зервн метала нагартованих тру їїе забезпечується тим, що для любого сортаменту труб ультразвукові коливання вводять в товщу стінки труби під таким кутом оС , при якому в стінці на контролюємій ділянці труби виникає резонанс. При цьому відчутність ультразвукових коливань до деформованих зерен металу нагартованих труб різко зростає і, таким чином, забезпечується можливость регістрації стану зерен в металі:текстури деформації цих зерен в широком інтервалі "бальності", у тому числі , залишкові мікронапруги, які виникли в результаті пластичної деформації них зерен. Усе пе по амплітудам віддзеркалених сигналів. Знаходження кута вводу ультразвукових коливаньсх^, який виклика збудження резонансу по указакой формулі, забезпечується визначенням кута ковзання Є1 % Кут ковзання повинен бути таким, щоб різнипя ходу поміж променем віддзеркаленим від внутрішньої поверхні та падак чим була кратна иілому числу довжин хвиль ( див.