---

2. Технической документацией на контроль задана условная чувствительность 13 дБ. Указанная чувствительность будет воспроизведена, если настроить дефектоскоп по отверстию N 35 в образце СО-1, заводской номер________.

Приложение 3

Справочное

Определение времени распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя

Время 2t_п в микросекундах распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя равно:

2t = t - 33,7 мкс,

п 1

где t - суммарное время между зондирующим импульсом и эхо-сигналом

1 от вогнутой цилиндрической поверхности в стандартном

образце СО-3 при установке преобразователя в положение,

соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала;

33,7 мкс - время распространения ультразвуковых колебаний в

стандартном образце, рассчитанное для параметров: радиус

образца - 55 мм, скорость распространения поперечной волны

в материале образца - 3,26 мм/мкс.

Приложение 4

Рекомендуемое

Образец СО-4 для измерения длины волны и частоты ультразвуковых колебаний преобразователей

См. графический объект "Образец СО-4 для измерения длины волны и частоты ультразвуковых колебаний преобразователей"

Стандартный образец СО-4 применяют для измерения длины волны (частоты), возбуждаемой преобразователями с углами альфа ввода от 40 до 65° и частотой от 1,25 до 5,00 МГц.

Длину волны лямбда (частоту f) определяют интерференционным методом по усредненному значению ДельтаL расстояний ДельтаL, между четырьмя ближайшими к центру образца экстремумами амплитуды эхо-сигнала от параллельных пазов с плавно меняющейся глубиной

______

Лямбда = 2tg гамма Дельта ,

L

где гамма - угол между отражающими поверхностями пазов, равный (см.

чертеж)

гамма = arctg(2 h/l).

Частоту f определяют по формуле

f = с / l,

t

где с - скорость распространения поперечной волны в материале

t образца, м/с.

Приложение 5

Справочное

Зависимость N = f(эпсилон) для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов

См. графический объект "Зависимость N = f(эпсилон) для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов"

Приложение 6

Рекомендуемое

Методика определения предельной чувствительности дефектоскопа и эквивалентной площади выявленного дефекта по образцу с цилиндрическим отверстием

Предельную чувствительность (S_п) в квадратных миллиметрах дефектоскопа с наклонным преобразователем (или эквивалентную площадь S_э выявленного дефекта) определяют по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием или по стандартному образцу СО-2А или СО-2 в соответствии с выражением

c

t 2

1/2 1 cos альфа 2

b c (H + r ———— ———————————)

1 0 t 1 c cos бетта

——[N -(N + Дельта N)] 2 t

20 x 0 2

S = 10 х ——————————————————————————————————————— х

п c

l 2

t cos альфа 3/2 1/2

2f(H + r ———— ———————————) cos альфа

0 1 c cos бетта

t

2

дельта (H - H )

1 0

х exp[2————————————————],

cos альфа

где N - показание аттенюатора, соответствующее ослаблению

0 эхо-сигнала от бокового цилиндрического отверстия в

стандартном образце предприятия или в стандартном

образце СО-2А, или СО-2 до уровня, при котором оценивают

предельную чувствительность, дБ.

N - показание аттенюатора, при котором оценивают предельную

х чувствительность дефектоскопа S_п или при котором

амплитуда эхо-сигнала от исследуемого дефекта достигает

уровня, при котором оценивают предельную

чувствительность, дБ.

Дельта N - разность между коэффициентами прозрачности границы

призмы преобразователя - металл контролируемого

соединения и коэффициентом прозрачности границы призмы

преобразователя - металл стандартного образца

предприятия или стандартного образца СО-2А (или СО-2),

дБ (DN <= 0).

При эталонировании чувствительности по стандартному образцу предприятия, имеющему форму и чистоту поверхности такую же, как и контролируемое соединение, ДельтаN = 0;

b - радиус цилиндрического отверстия, мм;

0

с - скорость поперечной волы в материале образца и

t контролируемого соединения, м/с;

2

f - частота ультразвука, МГц;

r - средний путь ультразвука в призме преобразователя, мм;

1

c - скорость продольной волны в материале призмы, м/с;

l

1

альфа и бетта - угол ввода ультразвукового луча в металл и угол

призмы преобразователя соответственно, град;

Н - глубина, для которой оценивается предельная чувствительность

или на которой расположен выявляемый дефект, мм;

H - глубина расположения цилиндрического отверстия в образце, мм;

0

дельта - коэффициент затухания поперечной волны в металле

t -1

контролируемого соединения в образца#, мм .

Для упрощения определения предельной чувствительности и эквивалентной площади рекомендуется рассчитать и построить диаграмму (SKH-диаграмму), связывающую предельную чувствительность S_п (эквивалентную площадь S_э), условный коэффициент К выявляемости дефекта (K = N_x - N_0 + |ДельтаN|) и глубину Н, для которой оценивается (настраивается) предельная чувствительность или на которой расположен выявленный дефект.

Сходимость расчетных и экспериментальных значений S_п при альфа = (50 +- 5)° не хуже 20%.

Примеры

Контроль швов стыковых сварных соединений листов толщиной 50 мм из малоуглеродистой стали выполняют при помощи наклонного преобразователя с известными параметрами: бетта, r_1, с_l1. Частота ультразвуковых колебаний, возбуждаемых преобразователем, лежит в пределах 26,5 МГц +- 10%. Коэффициент затухания дельта_t = 0,001 мм(-1).

При измерении по стандартному образцу СО-2 установлено, что альфа = 50°. SKH-диаграмма, рассчитанная для изложенных условий, и b = 3 мм, Н_0 = 44 мм по формуле, приведенной выше, показана на чертеже.

Пример построения SKH-диаграммы и определения предельной чувствительности S_п и эквивалентной площади S_э

См. графический объект "Пример построения SKH-диаграммы и определения предельной чувствительности S_п и эквивалентной площади S_э"

Пример 1

Измерением установлено, что f = 2,5 МГц. Эталонирование осуществляется по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием диаметром 6 мм, расположенным на глубине H_0 = 44 мм; форма и чистота поверхности образца соответствует форме и чистоте поверхности контролируемого соединения.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором регистрируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в образце, составляет N_0 = 38 дБ.

Требуется определить предельную чувствительность при данной настройке дефектоскопа (N_x = N_0 = 38 дБ) и поиске дефектов на глубине Н = 30 мм.

Искомое значение предельной чувствительности на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты Н = 20 мм с линией К = N_x - N_0 = 0 и составляет S_п ~ 5 мм2.

Требуется настроить дефектоскоп на предельную чувствительность S_п = 7 мм2 для глубины расположения искомых дефектов Н = 65 мм, N_0 = 38 дБ.

Заданным значениям S_п и Н по SKH-диаграмме соответствует К = N_x - N_0 = - 9 дБ.

Тогда N_x = К + N_0 = - 9 + 38 = 29 дБ.

Пример 2

Измерением установлено, что f = 2,2 МГц. Настройка осуществляется по стандартному образцу СО-2 (Н_0 = 44 мм). Путем сопоставления амплитуд эхо-сигналов от одинаковых цилиндрических отверстий в листах контролируемого соединения и в стандартном образце СО-2 установлено, то Дельта_N = - 6 дБ.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором фиксируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в СО-2, составляет N_0 = 43 дБ.

Требуется определить эквивалентную площадь выявленного дефекта. В соответствии с измерениями глубина расположения дефекта Н = 50 мм, а показание аттенюатора, при котором еще фиксируется эхо-сигнал от дефекта, N_x = 37 дБ.

Искомое значение эквивалентной площади S_э выявленного дефекта на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты Н = 50 мм с линией К = N_x - (N_0 + ДельтаN) = 37 - (43 - 6) = 0 дБ и составляет S_э=14 мм2.

Приложение 7

Рекомендуемое

Методика определения максимального шага сканирования

Шаг Дельта*_cl сканирования при поперечно-продольном премещении преобразователя с параметрами n <= 15 мм и альфа f = 15 мм МГц определяется по номограмме, приведенной на чертеже (m - способ прозвучивания).

Диаграмма

См. графический объект "Диаграмма"

Примеры

1. Заданы S_пп/S_п0 = 6 дБ, m = 0, альфа = 50°. По номограмме Дельта*_cl = 3 мм.

2. Заданы альфа = 50°, дельта = 40 мм, m = 1, Дельта*_cl = 4 мм. По номограмме S_пп/S_п0 ~ 2дБ.

Шаг сканирования при продольно-поперечном перемещении преобразователя определяют по формуле

i-1

Дельта = Y(n + Дельта r sin альфа)(1 + Y)

ct

i

или

Дельта = Y(L + Дельта r sin альфа),

ct i

i

где i - 1, 2, 3 и т.д. - порядковый номер шага;

L - расстояние от точки выхода до сканируемого сечения,

i нормального к контактной поверхности контролируемого

объекта.

Параметр Y определяется экспериментально по цилиндрическому отверстию в образце СО-2 или СО-2А, или по стандартному образцу предприятия. Для этого измеряют условную ширину цилиндрического отверстия Дельта_Х при ослаблении максимальной амплитуды, равном S_пп/S_п0 и минимальное расстояние L_min от проекции центра отражателя на рабочую поверхность образца до точки ввода преобразователя, находящегося в положении, при котором определяли условную ширину Дельта_Х. Значение Y_i рассчитывают по формуле

Дельта X

Y = ————————————————————————————,

i L + Дельта r cos альфа

min

с cos альфа

l

1

где Дельта r = r —————————————— - приведенное расстояние от излучателя

1 до точки выхода луча в преобразователе.

с cos альфа

2

Приложение 8

Обязательное

Классификация дефектности стыковых сварных швов по результатам ультразвукового контроля

1. Настоящее приложение распространяется на стыковые сварные швы магистральных трубопроводов и строительных конструкций и устанавливает классификацию дефектности сытковых сварных швов металлов и их сплавов толщиной 4 мм и более по результатам ультразвукового контроля.

Приложение является унифицированным разделом стандарта СССР и стандартом ГДР по следующим основным признакам:

обозначение и наименование дефектов сварных швов;

отнесение дефектов к одному из типов;

установление ступеней размера дефектов;

установление ступеней частоты дефектов;

установление длины оценочного участка;

установление класса дефектности в зависимости от типа дефектов, ступени размера и ступени частоты дефектов.

2. Основными измеряемыми характеристиками выявленных дефектов являются:

диаметр D эквивалентного дискового отражателя;

координаты дефекта (Н, X) в сечении (черт.1);

условные размеры дефекта (см. черт.1);

соотношение амплитуд эхо-сигнала U, отраженного от выявленного дефекта, и эхо-сигнала U_2, претерпевшего зеркальное отражение от внутренней поверхности (черт.2);

Черт.1

См. графический объект "Чертеж 1"

Черт.2

См. графический объект "Чертеж 2"

Черт.3

См. графический объект "Чертеж 3"

угол гамма поворота преобразователя между крайними положениями, при которых максимальная амплитуда эхо-сигнала от края выявленного дефекта уменьшается в два раза по отношению к максимальной амплитуде эхо-сигнала при расположении преобразователя перпендикулярно к оси шва (черт.3).

Характеристики, используемые для оценки качества конкретных сварных швов, порядок и точность их измерений должны устанавливаться в технической документации на контроль.

3. Диаметр D эквивалентного дискового отражателя определяют при помощи диаграммы или стандартных (испытательных) образцов по максимальной амплитуде эхо-сигнала от выявленного дефекта.

4. Условными размерами выявленного дефекта являются (см. черт.1):

условная протяженность ДельтаL;

условная ширина ДельтаХ;

условная высота ДельтаН.

5. Условную протяженность ДельтаL в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого вдоль шва, ориентированного перпендикулярного к оси шва.

Условную ширину ДельтаХ в миллиметрах измеряют по длине зоны между крайними положениями преобразователя, перемещаемого перпендикулярно шву.

Условную высоту ДельтаН в миллиметрах (или в микросекундах) измеряют как разность значений глубины (Н_2, Н_1) расположения дефекта в крайних положениях преобразователя, перемещаемого перпендикулярно шву.

Крайними положениями преобразователя считают те, при которых амплитуда эхо-сигнала от выявленного дефекта уменьшается до уровня, составляющего заданную часть от максимального значения и установленного в технической документации на контроль, утвержденной в установленном порядке.

Условную ширину ДельтаХ и условную высоту ДельтаН дефекта измеряют в сечении шва, где эхо-сигнал от дефекта имеет наибольшую амплитуду при одних и тех же положениях преобразователя.

6. По результатам ультразвукового контроля дефекты относят к одному из типов: