Вихорострумовий спосіб визначення механічних характеристик зварних конструкцій

Реферат: Вихорострумовий спосіб визначення механічних характеристик зварних конструкцій, при якому за допомогою вихорострумового перетворювача наводять в матеріалі зварної конструкції вихрові струми, за параметрами результуючого електромагнітного поля вихрових струмів вимірюють питому електропровідність матеріалу в різних зонах зварного з'єднання і за допомогою попередньо отриманих кореляційних залежностей між питомою електропровідністю і механічними параметрами матеріалу в цих зонах визначають механічні параметри матеріалу зварних конструкцій, причому для визначення кореляційних залежностей виготовляють зварні випробувальні зразки із матеріалу контрольованої зварної конструкції за штатного режиму її зварювання, які для визначення механічних характеристик піддають руйнівним механічним випробуванням. UA 114055 U (12) UA 114055 U UA 114055 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до неруйнівних вихорострумових методів визначення механічних характеристик зварних конструкцій з метою прогнозування їх довговічності і працездатності в умовах експлуатації. Відомі способи контролю зварних конструкцій неруйнівним методом, які дозволяють оцінювати якість зварних швів, зокрема виявляти зварювальні дефекти [1-3]. При цьому для немагнітних матеріалів найчастіше використовують рентгенівський і ультразвуковий методи [12]. Для магнітних матеріалів використовують магнітопорошковий метод [1-3]. Недоліком цих методів є неможливість виявляти зміни структури в зоні зварного шва і визначати пов'язані із структурними змінами механічні характеристики зварних з'єднані, . Відомі способи контролю механічних характеристик зварних конструкцій методом визначення розподілу мікротвердості в зоні зварного шва і в зоні термічного впливу [4,5], Спосіб полягає у вдавлюванні індентора в поверхню матеріалу конструкції і визначенні мікротвердості за параметрами відбитку. Відомий метод на основі визначення мікротвердості є малоінвазивний. В той же час його не можна вважати цілком неруйнівним, так як він передбачає втручання індентора у поверхневий шар матеріалу. Недоліком відомого способу є необхідність спеціальної підготовки поверхні конструкції. Крім того, мікротвердість не може характеризувати працездатність зварних конструкцій в умовах дії циклічних навантажень. Найбільш близьким до корисної моделі є спосіб контролю зони зварних швів конструкцій із алюмінієвого сплаву типу 1201, виконаних електронно-променевим зварюванням, при якому використовують вихорострумовий метод [6,7]. Для цього за допомогою вихорострумового перетворювача наводять в матеріалі зварної конструкції вихрові струми і за параметрами результуючого електромагнітного поля вихрових струмів визначають розподіл питомої електропровідності поперек зварного шва конструкцій. Для оцінки механічних характеристик попередньо для сплаву 1201 встановлюють кореляційний зв'язок між питомою електропровідністю і мікротвердістю. Для цього використовують зразки із того ж сплаву, які піддавали нагріву до різних температур для створення зразків з різною структурою матеріалу. Проведені дослідження також показали, що розподіл питомої електропровідності відповідає точкам зміни мікротвердості на розподілі мікротвердості по лінії поперек зварного шва. Таким чином, реалізована можливість визначати зони аномальної твердості матеріалу в зоні зварного шва шляхом безконтактного вимірювання розподілу питомої електропровідності неруйнівним вихорострумовим методом. 2 Недоліком відомого способу є можливість його використання тільки для визначення зон аномальної твердості в зоні зварного шва. Інші механічні характеристики, зокрема параметри циклічної тріщиностійкості, важливі для оцінки працездатності зварних конструкцій, відомий спосіб не дозволяє визначити. Крім того, відомий спосіб не задає параметри локальності під час вимірювань питомої електропровідності вихорострумовим методом, в той час як багато відомих вимірювачів питомої електропровідності не дозволяють проводити вимірювання в зоні зварного шва через великий розмір вихрострумового перетворювача (від 7 до 14 мм). Задачею запропонованого способу є збільшення достовірності оцінки працездатності зварних конструкцій і функціональних можливостей способу, які полягають у забезпеченні визначення параметрів циклічної тріщиностійкості матеріалу. Поставлена задача вирішується тим, що під час реалізації вихорострумового способу визначення механічних характеристикзварних конструкцій за допомогою вихорострумового перетворювача наводять в матеріалі зварної конструкції вихрові струми і за параметрами результуючого електромагнітного поля вихрових струмів вимірюють питому електропровідність матеріалу в різних зонах зварного з'єднання. За допомогою попередньо отриманих кореляційних залежностей між питомою електропровідністю і механічними параметрами матеріалу в цих зонах визначають механічні параметри контрольованої зварної конструкції. При цьому для визначення кореляційних залежностей виготовляють зварні випробувальні зразки із матеріалу контрольованої зварної конструкції за штатного режиму її зварювання, які для визначення механічних характеристик піддають механічним випробуванням. Зразки можна піддавати циклічному навантаженню, а як механічні параметри матеріалу використовувати характеристики циклічної тріщиностійкості. Як параметри циклічної тріщиностійкості можна вибрати норії втоми і циклічну в'язкість руйнування. При цьому діаметр вихорострумового перетворювача під час вимірювання питомої електропровідності вибирають із співвідношення DП