Controlul defectoscopic al materialelor metalice

CONTROLUL DEFECTOSCOPIC AL MATERIALELOR METALICE

Principiul si scopul controlului defectoscopic

Controlul defectoscopic constituie ansamblul lucrarilor efectuate pentru punerea in evidenta a eventualelor defecte existente pe sau in materialul verificat si care nu pot fi puse in evidenta prin vizualizarea cu ochiul liber.

In cadrul acestui control, se folosesc in mare majoritate procedee fizice, uneori chimice, de evidentiere a acestor defecte, care sa permita observarea lor si scoaterea din circuitul tehnologic (sau remedierea daca este posibil) a materialelor metalice defecte.

Cele mai frecvente moduri de control sunt:

metoda ultrasonica

metoda radiologica, prin raze X

Defectoscopia ultrasonica

Utilizeaza proprietatea fizica a ultrasunetelor, de intensitati mici si frecvente mari  de ordinul megahertilor) de a se reflecta, atunci cand intalnesc pe directia de propagare un mediu cu densitate diferita de a celui corespunzator inceputului propagarii.

Printre metodele de control nedistructiv cu ultrasunete, metoda de examinare cu impuls reflectat are o larga utilizare.

Prin acest procedeu, defectele interne (D1, D2, fig.16.1) sunt sesizate prin ecourile reflectate si vizualizate pe tubuul catodic al aparatului. Impulsul initial si cel care sesizeaza capatul materialului (I, C, fig.16.1) sunt sesizate separat.

Fig.16.1. Defectele interne (D1, D2,)

Procedeul utilizeaza un singur emitator-receptor, inglobat intr-un corp comun.

Aparate folosite pentru controlul ultrasonic

Palpatoarele

Indeplinesc rolul de emitator-receptor al ultrasunetului.

In general, un palpator este constituit din cristalul piezoelectric (fig.16.2.) pe fetele caruia vin in contact conductorii electrici ce fac legatura cu fisa de cuplare (3) legata in circuitul de alimentare (curent alternativ sau baterii).

Fig.16.2. Tipuri de palpatoare

Unde:

a)constructia generala

b)pentru unde transversale

c)pentru unde de suprafata

Ultrasunetele sunt produse de un oscilator de cuart, fiind transmise printr-un strat de plexiglas (4), aparat de o folie protectoare (5), stransa pe carcasa (7) de inelul (6).

Pentru propagarea undelor transversale se foloseste un palpator inclinat (fig.15.2-b) care introduce undele in piesa cercetata sub un unghi de cca.45⁰.

Defectoscopul

Are o constructie integral cu tranzistoare, fiind raspandita forma portabila, care permite controlul defectoscopic mobil.

Alimentarea cu tensiune se face prin baterii. Se remarca ecranul de vizualizare al ecourilor (fig.16.3).

Fig.16.3 Defectoscop portabil

a - pentru defectele de tipul fisurilor sau golurilor se determina distanta de la capatul palpatorului la defectul din material intern prin relatia de proportionalitate:

L/Ld=l/ld   (1)

Unde marimile Ld,l si ld sunt cunoscute, masurandu-se atat pe bara metalica  cat si pe gradatia ecranului defectoscopului.

Rezulta:  Ld=L*ld/l (2)

b - se precizeaza granulatia (marimea grauntilor) structurii, in functie de aspectul ecourilor, dupa modelul din fig.16.4.

c - pe baza formei ecoului de defect si utilizand tipurile de ecou din fig.5 se pot identifica tipul defectelor existente in materialul controlat.

Fig.16.4. identificarea defectului si a distantei la care se afla de la capatul palpatorului

Fig.16.I Tipuri de ecou pentru

structura granulara fina, 2) structura granulara grosolana, 3) aspect metalografic de structura grosolana (graunti metalici din turnare)

1)defect de forjare(rarefiere de material)

   

2)incluziuni nemetalice circulare in masa metalica

3)defect de turnare sub forma de zgura

4)sulfura gazoasa in masa metalica

Fig.16.II Aspectele ecourilor pentru diferite tipuri ale defectelor interne in materiale metalice.

Defectoscopia prin raze X (radiologica)

Defectoscopia radiologica efectueaza controlul defectelor interne utilizand radiatia penetranta X care se produce in tuburi Roentgen. Lungimea de unda a radiatiilor X este de  10^-710^-10 cm.

In figura 16.6. se prezinta principiul controlului nedistructiv al defectelor interne prin raze X. Acest tip de control are o larga utilizare, indeosebi in controlul imbinarilor sudate, permitand inregistrarea fotografica a acestor defecte (ceea ce la controlul ultrasonic este mai dificil de realizat).

Fig.16.6 Principiul controlului prin raze X

Filmul radiologic situat intre doua placi de plumb si introdus intr-o caseta, este asezat sub zona controlata a materialului, urmand ca aceasta zona sa fie iradiata. In cazul existentei unui defect, dupa developarea filmului, acesta va apare pe film ca o zona mai intunecata fata de restul filmului (zona fara defecte).

Aceste filme se vizualizeaza cu ajutorul negatoscopului.

Controlul prin raze X prezentat in figura 16.7. se realizeaza numai de catre personal calificat, avand in vedere pericolul iradierii

Fig.16.7. Tipuri de defecte interne care apar pe filmele controlului cu raze X.

Unde:

1-nepatrunderea de sudura, 2-incluziuni de gaze, 3-fisura transversala, 4-fisura longitudinala(a) sant marginal(b), 5-incluziuni de zgura si stropi metalici.