Рассмотрим подробнее метод ультразвуковой дефектоскопии (УЗД). Этот метод относится к акустическому виду неразрушающего контроля (ГОСТ 3242- 79). Он применяется при толщине металла шва не менее 4 мм. Метод основан на использовании ультразвуковых волн, которые представляют собой упругие колебания материальной среды с частотой выше 0,5-0,25 МГц. Данные частоты выше тех, которые способны воспринимать органы слуха у человека. В ультразвуковом методе контроля (ГОСТ 14782-86) используется способность волн отражаться от границы раздела двух сред, обладающих разными акустическими свойствами. Когда волны проходят сквозь сварной шов - они встречают на своем пути дефекты (трещины, поры, шлаковые включения, расслоения и т. д.) и отражаются от границы раздела металл-дефект, что позволяет зафиксировать их при помощи специального ультразвукового дефектоскопа.
Для дефектоскопии сварных швов наиболее широко применяются поперечные (колебание частиц среды происходит перпендикулярно направлению распространения волны) и продольные (колебание частиц среды происходит вдоль направления распространения волны) ультразвуковые волны.
Три основных метода ультразвуковой дефектоскопии:
- Теневой
- Зеркально - теневой
- Эхо-метод
Для контроля сварных соединений наиболее широкое применение получил эхо-метод, при котором признаком обнаружения дефекта является прием искателем эхо-импульса от самого дефекта.
В ульразвуковой дефектоскопии применяют пьезоэлектрический способ получения ультразвуковых волн, который заключается в преобразовании некоторыми естественными или искусственными пьезокристаллами механических колебаний в электрические и электрических в механические, иными словами - прямой и обратный пьезоэффект.
С помощью щупа ультразвукового дефектоскопа на поверхности сварного соединения в металл посылают направленные ультразвуковые колебания. Ультразвук вводят в изделие отдельными импульсами под углом 40°, 50°, 65°, 70°, 73° к поверхности металла. При встрече с дефектом появляется отраженная ультразвуковая волна, которая воспринимается либо другим щупом, либо тем же во время паузы между импульсами, в зависимости от типа применяемой системы. С помощью отраженного ультразвукового сигнала прибор фиксирует наличие дефекта в соединении в виде пика на экране.
Основные параметры контроля эталонируют согласно ГОСТ 14782-86 при помощи комплекта стандартных образцов КОУ 2: СО-1; СО-2; СО-3 (обязательные образцы); СО-4 (рекомендуемый). Мерой эквивалентной площади выявленной несплошности является амплитуда отраженного от нее сигнала. Оценку эквивалентной площади осуществляют либо прямым сравнением с площадью эквивалентных отражателей, либо с помощью специальных диаграмм.
