Файл: Румянцев, С. В. Радиационная дефектоскопия.pdf

дается на экран суперортикона диаметром около 115 мм. Диа­ метр чувствительной поверхности суперортикона 80 мм. Для по­ лучения высокой четкости изображения на телевизионном экране и устранения строчной структуры изображения используется нестандартная телевизионная система развертки — 1024 строки при 50 или 60 полях чересстрочной развертки. Все схемы уста­ новки размещаются в трех стойках с блочной конструкцией кас­ кадов. Флуороскопический экран, зеркально-линзовая система

Рис. 9.25. Чувствительность по системе проволочных эталонов DIN при флуороскопическом контроле стали на установке фирмы Магсопу с использованием излучения высокой энергии:

и суперортикои размещены в специально сконструированной пе­ редающей части установки, которая приспособлена для транспортировки сухопутным и водным транспортом. Управление установкой автоматизировано и осуществляется с расстояния до 230 м. Установка вырабатывает электронные масштабные

просвечиваемой с использованием бетатрона на 18 Мэе фирмы Simens и линейных ускорителей на 4,5 и 15 Мэе фирмы Mullard, характеризуется рис. 9.25. При контроле стали толщиной около

200 мм с использованием линейного ускорителя на 15 Мэе чув­ ствительность метода, измеренная по системе проволочных эта­ лонов DIN *, достигает 0,5%.

Практика показала, что применение бетатронов и линейных ускорителей обходится очень дорого. Поэтому для непрерыв­ ного контроля плоских стальных слитков размером примерно

Рис. 9.26. Система непрерывного контроля заготовок на флуоро­ скопической установке фирмы Raul and Corporation:

/ — з а т в о р г а м м а - у с т а н о в к и ; 2 — и с т о ч н и к С о “ в р а б о ч е м п о л о ж е н и и ; 3 — у с а д о ч н а я р а к о в и н а ; 4 — р о л и к о в ы й к о н в е й е р ; 5 — с т а л ь н а я з а г о т о в к а ;

1200X3000X100 мм рекомендуется [96, 97] флуороскопическая

контроля позволяет точно определить местоположение дефекта, что дает большой экономический эффект при контроле краев раскаленных слитков, так как определяет точные границы отхо­ дов при наличии раковин и шлаковых включений.

В США для исследования титановых прутков диаметром до

63,5 мм применяют ЭОП фирм Philips Electronic Instruments и

* Система проволочных эталонов DIN, принятая в Западной Европе, в частности в ФРГ.

388

с помощью бинокулярной оптической системы, зеркальной си­ стемы или замкнутой телевизионной установки.

Разрешающая способность флуороскопической системы с ЭОП (ширина наименьшего выявляемого дефекта, определяемая с помощью проволочных эталонов, устанавливаемых на входе системы) составляет около 8 линий/мм при проекционном уве­ личении рентгеновского изображения.

Детальная чувствительность рассматриваемой флуороско­ пической системы с ЭОП равна 2%. По принятому в США комплексу технических требований ASME Boiler Code и техни­ ческим условиям военных ведомств такая детальная чувстви­ тельность считается хорошей.

б. Контроль литья

Метод радиационной интроскопии широко применяется в

СССР' [72] и за рубежом (в США, Франции и других странах [98]) для контроля качества литья. Этим методом хорошо выяв­ ляются крупная пористость, газовые и усадочные раковины, флюсовые и шлаковые включения, а также трещины, имеющие достаточную ширину и глубину (соответствующие чувствитель­ ности метода). Выявление трещин облегчается тем, что метод радиационной интроскопии обеспечивает просмотр отливки под различными углами к пучку излучения.

ЭОП фирм Philips (Голландия) и Picker X-Ray Corpora­ tion (США) применяют для контроля литья из легких сплавов, используемых в современных самолетных конструкциях [98].

Для визуального контроля качества соединения стеллита (сверхтвердого сплава, содержащего в разных пропорциях ко­ бальт, хром, вольфрам и молибден) и нержавеющей стали в ло­ патках турбин низкого давления применяли флуороскопическую установку фирмы Marcony Instruments [94, 95].

Эксплуатация в течение нескольких лет установки типа УВМ-1 [72] (см. табл. 9.9) для контроля литых деталей из легких сплавов показала, что дефекты типа газовых пор и уса­ дочных раковин с размерами в пределах 0,5—5 мм отчетливо выявляются по изображению на экране телевизора. Примене­ ние данной установки в сочетании с радиографическим мето­ дом позволило повысить производительность и снизить . тру­ доемкость контроля качества литья.

В установке УВМ-1, как и в других радиационных интроскопах, применяемых в нашей стране для контроля качества литых деталей, до минимума сокращено время просвечивания детали, перемещающейся перед экраном преобразователя со скоростью около 1 м/мин. Но еще сравнительно большим оста­ ется время на выполнение вспомогательных операций: на транс­ портировку, маркировку, крепление и съем контролируемой де­ тали.; открывание п закрывание защитной двери помещения

389

(камеры) для просвечивания; включение, вывод на режим п вы­ ключение рентгеновского аппарата или другого источника излу­ чения; переходы оператора из пультового помещения в помеще­ ние для просвечивания и обратно и т. д. Все это снижает про­ изводительность труда в процессе выполнения контрольных испытаний и не позволяет максимально использовать большие возможности по повышению производительности труда, зало­ женные в методике радиационной интроскопии.

В установках типа СТД-1 [99] полностью механизированы н автоматизированы практически все основные операции конт­ роля, начиная от крепления и съема деталей и кончая марки­ ровкой и фотографированием дефектных мест. Рациональное со­ четание высокой производительности самого метода с высокой степенью автоматизации и механизации основных и трудоем­ ких контрольных операций позволит повысить производитель­ ность и технико-экономическую эффективность методов и средств радиационной интроскопии.

в. Контроль качества сварки и пайки

Основным методом контроля качества сварных и паяных сое­ динений в настоящее время является радиографический метод. Этот метод по производительности значительно уступает авто­ матизированным технологическим процессам сварки и пайки. В результате создался большой разрыв во времени между про­ цессом сварочного производства детали (изделия) и процессом неразрушающего контроля этих деталей. Метод радиационной интроскопии позволяет в несколько раз повысить производи­ тельность неразрушающего контроля. Поэтому методы н сред­ ства радиационной интроскопии за последние годы получают широкое применение для контроля качества сварки и пайки. При этом скорость контроля соединений достигает 1—3 м/мин.

ЛИ-417 благодаря более высокой разрешающей способности и более высокому (до 30 раз) телевизионному увеличению. С по­ мощью этого рентген-видикона в сварных соединениях из стали толщиной 1,5 мм, выполненных аргоно-дуговой сваркой, в статическом режиме выявляются практически те же дефекты, что и радиографическим методом с использованием рентгенов­ ской пленки типа РТ-1 (газовые поры диаметром свыше 0,2 мм, поперечные трещины с раскрытием около 0,1 мм и др.). При­ менение [72] подобной установки с ремтген-видиконом ЛИ-417

390

Сравнительно небольшие размеры передающей телевизион­ ной камеры с рентген-видпконом позволяют разместить ее внут­ ри контролируемой сварной трубы с расположением источника излучения снаружи трубы. При контроле методом радиацион­ ной интроскопии труб с кольцевыми и спиральными сварными швами рентгеновскую трубку [100] вводят внутрь трубы, а пе­ редающую телевизионную камеру устанавливают снаружи. В зависимости от толщины и плотности материала трубы при­ меняли рентгеновские трубки типов 0,3 БПВ6-150 и 1,5 БПВ7-150. В сварных швах из стали толщиной до 8 мм и алю­ миниевых сплавов толщиной до 15 мм выявлялись трещины, непровары и поры. Для контроля сварных соединений из стали и алюминиевых сплавов большей толщины необходимо повы­ шать энергию излучения, что приводит к резкому ухудшению выявляемое™ дефектов.

Для контроля сварных соединений из стали толщиной до 20 мм и алюминиевых сплавов толщиной до 50 мм более эффек­ тивно применять рентгено-телевизионные интроскопы типа РИ-10Т на базе сцинтилляционных кристаллов CsI(Tl) (см. табл. 9.9). Чувствительность метода с использованием интроскопа PPI-10T, измеренная по эталонам с канавками, составила [74]: для стали толщиной 3— 18 мм— 1—3%, для алюминиевого сплава толщиной от 3 до 50 мм — от 3 до 0,8%. Такая чувст­ вительность всего лишь в 1,3—2 раза хуже чувствительности ра­ диографического метода.

Рентгено-телевизионный интроскоп типа РИ-10Т успешно применяется для контроля качества продольных и кольцевых сварных швов стальных труб со стенками толщиной 5 мм. Хоро­ шо выявлялись поры, трещины, подрезы, вольфрамовые и шла­ ковые включения. Хорошему обнаружению дефектов способству­ ют телевизионное увеличение изображения, возможность изме­

50 кв, анодный ток был равен 20 ма. По изображениям выявля­ лись ликвационные кольца, свидетельствующие о наличии про­ вара, а также выплески.

С помощью установки УВМ-1 (см. табл. 9.9) получали рентгеновское изображение на телевизионном экране сварного соединения из алюминиевого сплава АМгб толщиной 2+ 2 мм, выполненного точечной сваркой с применением контрастирую­ щего материала. Просвечивание производилось рентгеновским аппаратом типа РУТ-60-20-1. Применяли флуороскопический экран и телевизионную установку с суперортиконом ЛИ-17.

391