VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Актульность.

Радиационные методы неразрушающего контроля применяются для выявления дефектов, таких как нарушение сплошности, однородности

материала, нарушение геометрических размеров и внутренней конфигурации в не доступных для технического осмотра объектах контроля, при его изготовлении, ремонте и эксплуатации. В данной работе рассматривается цифровой радиографический метод радиационного контроля. Целью работы является создание методики контроля цифровой радиографии алюминиевых изделий, сваренных методом трения с перемешиванием. Так как существует множество проблем, с которыми можно столкнуться при радиографическом контроле таких изделий. В России нет нормативной документации, которая бы регламентировала цифровые методы радиографического контроля изделий, в общем, так и изделий сваренных методом трения с перемешиванием в частности.

Общие сведения о сварке трением с перемешиванием.

Сварка трением с перемешиванием (СТП) является одной из разновидностей сварки давлением. Данная технология сварки отличается способом нагрева деталей или способом введения тепла в свариваемые детали. Механическое соединение конструкционных металлических элементов при СТП осуществляется посредством воздействия на кромки соединяемых деталей специального вращающегося инструмента, который переводит металл в области стыка в пластическое состояние и перемешивает его. Схема сваривания деталей трением с перемешиванием представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема сваривания деталей трением с перемешиванием

Также данная сварка обладает высокой точностью и практически отсутствием дефектов, но это не значит, что объекты сваренные таким методом не стоит подвергать контролю. Тем более, что как правила эта сварка используется в авиастроении и автомобилестроении, что делает это изделия достаточно ответственными.

Экспериментальные исследования.

На данный момент особенно интенсивно развиваются цифровые технологии радиографического контроля. Обычно их также подразделяют в зависимости от используемого детектора излечений. Существует компьютерная радиография с применением «фосфорных» запоминающих пластин и цифровая радиография с применением плоскопанельных детекторов. На имеющихся образцах алюминиевых сваренных деталей были произведены эксперименты с использованием запоминающих пластин. Образец с эталонами чувствительности представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Контролируемый образец

На рисунке 3 приведен радиографический снимок данного образца на энергии 90 кэВ, током в 1мА и временем экспозиции 10 с.

Рисунок 3. Снимок образца.

В результате эксперимента относительная чувствительность контроля составила 1%. Это значит, что мы можем увидеть дефект с минимальным размером в 1% от толщины изделия.

Перспективные направления исследования.

Но также стоит рассмотреть технологию радиографии с использованием плоскопанельных матричных детекторов. Принцип их действия таков, что рентгеновские кванты сначала взаимодействуют со сцинтиллятором с образованием фотонов света, а затем свет преобразуется или сразу в электрический сигнал. Также такие детекторы имеют самый низкий уровень шумов в радиографии и открывают путь к новым приложениям, где требуются чрезвычайно высокие чувствительность и контраст изображения в сочетании с возможностью контроля слабых изменений радиационной толщины. Как раз это и является решающим при контроле изделий из алюминиевых сплавов, сваренных трением с перемешиванием. Так как толщина таких изделий невелика, так же как и размер дефектов. Использование матричного детектора позволяет контролировать изменение 0,001 радиационной толщины контролируемого материала. В будущем планируется проведение экспериментов с такими детекторами с целью определения чувствительности контроля.

Код для цитирования: Скопировать