Однократно отраженным

Трещины начинают развиваться задолго до полного разрушения при усталостном, пластическом и даже хрупком разрушении. Например, при однократном статическом растяжении гладкого образца момент появления первой трещины частичного разрушения соответствует точке А на диаграмме растяжения (рис.3.2), причем чем чувствительнее метод дефектоскопии,тем ближе точка А располагается к началу диаграммы.

Трещины начинают развиваться задолго до полного разрушения при усталостном, пластическом и даже хрупком разрушении. Например, при однократном статическом растяжении гладкого образца момент появления первой трещины частичного разрушения соответствует точке А на диаграмме растяжения (рис. 3.2), причем чем чувствительнее метод де-

Как уже отмечалось, трещины начинают развиваться задолго до полного разрушения. Так, например, при однократном статическом растяжении гладкого образца первая обнаруживаемая трещина соответствует точке А на диаграмме растяжения (рис. 1.3).

Экспериментально определенные значения Кс относятся к кпазихрупкому разрушению, н, следовательно, эти значения отражают зависимость Кс от пластических свойств материала. Это нельзя упускать из виду при расчете детали с трещиной, и поэтому длину трещины (иногда полудлину) в аналитическом выражении для К следует увеличивать на г„. Указанная поправка более важна при однократном статическом пагружении в условиях плоского напряженного состояния и менее важна при усталости, так как в последнем случае размер пластической зоны сравнительно невелик. Поправкой можно пренебречь и при объемном напряженном состоянии в условиях плоской деформации.

по формуле К, = aaM,nTlnl/Q, в которой мембранное округкное брутто-напряжение a0—pit/t. Этот результат свидетельствует о больших возможностях концепции предела трещиностойкости. Предел трещиностойкости может служить и для ранжировки материалов и их состояний по сопротивлению росту трещины при однократном статическом нагружении, и для расчета элементов конструкций с допущением исходных трещин. Отличительная черта этой концепции состоит в простоте подготовки исходных данных для расчета (нужен только коэффициент интенсивности на-

Луч, проходящий через начало координат диаграммы, является геометрическим местом точек, характеризующих циклы с одинаковым коэффициентом асимметрии R, причем tgP=omas:/'0'm = 2/(/?+l). Диаграммы предельных напряжений в верхней своей части сходятся к точке, характеризующей прочность при однократном статическом нагружении. Среднее напряжение ат является ординатой прямой, проходящей под углом 45° через начало координат. Величина орди-наты, заключенная между граничными значениями максимального и минимального напряжений, соответствует размаху напряжения и равна удвоенному амплитудному значению, т. е. 2ov

уровень местных максимальных деформаций не оказывает существенного влияния на несущую способность трубы при однократном статическом нагружении внутренним давлением, разрушение труб происходит при величине кольцевых напряжений, равной пределу прочности (временному сопротивлению) материала;

В этом отношении интересно установить общие и отличительные черты такого резкого, практически «лавинообразного», развития микропластических деформаций при циклических нагрузках в сопоставлении с подобным «лавинообразным» входом в макропластическое деформирование материалов, имеющих площадку текучести (деформация Чернова — Людерса), при однократном статическом нагру-жении.

где а0,2о — предел текучести при однократном статическом нагру-жении; т0>2 — характеристика материала и температуры испытаний.

где €f — деформация, односторонне накопленная к моменту разрушения; de — приращение за цикл односторонне накопленной деформации; ?f(t) — предельная деформация при однократном статическом нагружении.

где ер*), e^2k^ — интенсивности деформаций при нагрузке в пределах числа циклов нагружения 0 ... 200; 201 ... Nf, e&k ~1^ - интенсивность деформации при разгрузке; ?f(f) — интенсивность деформации, соответствующая разрушению при однократном статическом нагружении. При этом для Nf < 200 циклов

При выявлении дефектов, различным образом ориентированных в стыковом шве, выполненным дуговым способом, сварное соединение рекомендуется прозвучивать с обеих сторон валика усиления шва. Преобразователь перемещают вдоль шва с шагом продольного сканирования не более 2...3 мм с разворотом преобразователя вокруг вертикальной оси на угол 5... 10° (рис. 5.18). При первом проходе следует проверять Прямым лучом нижнюю половину шва (рис. 5.19, а); при втором — верхнюю половину однократно отраженным лучом (рис. 5.19,6). При толщине S=~5... 20 мм используют преобразователь с углом призмы р = 50°, при S==30...50 мм--с углом р = 40°.

Рис. 5.19. Способы прозвучивания сварных соединений: а — прямым лучом; 6 — однократно отраженным

Контроль угловых швов тавровых соединений ведется сначала со стороны стенки. В первую очередь производят поиск непровара в корне шва, для чего преобразователь перемещают вдоль шва на расстояние L,ni— -0,5/;i tg а, если контроль ведется прямым лучом, или на расстояние Lm,— l,5bt tga, если контроль ведется однократно отраженным лучом (рис. 5.21).

му преобразователю, который дает продольные волны. При выборе типа волны следует иметь в виду, что применение поперечных волн при контроле предпочтительнее, так как их длина при одинаковой частоте УЗК меньше, что повышает чувствительность к дефектам. Однако там, где необходимо уменьшить затухание волн (например, при контроле изделий из крупнозернистых материалов), целесообразно применять продольные волны. Направление прозвучивания выбирают таким образом, чтобы дефекты (особенно плоскостные) были ориентированы перпендикулярно направлению волны. Например, расслоение хорошо обнаруживается продольными волнами, а непровар по кромкам — поперечными. При применении продольных волн возникает довольно большая мертвая зона до 5... 10 мм (это зона под искателем, где дефекты не обнаруживаются). Для ее уменьшения в случае использования продольных волн применяют раздельно-смещенные ПЭПы, у которых мертвая зона 1.. .2 мм. Поперечными волнами хорошо выявляются подповерхностные дефекты за счет отражения луча от противоположной поверхности и дефекта. При этом сам подповерхностный дефект может быть на достаточной удалении от преобразователя. Однократно отраженным лучом представляется возможность прозвучивать «мертвую зону» сварных соединений. Однако для выявления поверхностных дефектов, рекомендуют использовать волны релеевского типа, которые распространяются на большие расстояния следуя всем изгибам поверхности контролируемого изделия.

на угол 10... 15°. Контроль поперечных трещин (ПТ) шва проводится при развороте ПЭП на 10...40° относительно оси шва (рис. 6.31). При первом проходе следует проверять прямым лучом нижнюю половину шва (рис. 6.32, а), а при втором — верхнюю половину однократно отраженным лучом (рис. 6.32, б). С увеличением толщины контролируемого объекта угол ввода ультразвука уменьшают, например, для толщины до 20 мм используют наклонный преобразователь с углом ввода 50°, а при толщине 20...40мм — 40°.

Рис. 6.32. Технология прозвучивания сварных соединений прямым (а) и однократно отраженным (б) лучами

Контроль качества угловых швов тавровых соединений ведется на первом этапе со стороны стенки с целью выявления дефектов в корне шва. Контроль производится прямым лучом. ПЭП перемещается вдоль шва на расстоянии L min = O.Sbjtga. Угол ввода луча обычно составляет а. = 65°. Остальную часть сварного соединения прозвучивают однократно отраженным лучом (a - 50°). ПЭП перемещают на расстоянии Lmax = 1 .St^tga с отклонением (сканированием), равным катету Kj углового шва (рис. 6.33).

Основной способ контроля — эхометод с использованием совмещенного наклонного преобразователя поперечных волн (рис. 3.14). Корень шва контролируют прямым (непосредственно выходящим из преобразователя) лучом (положения преобразователей Л и В), а верхнюю часть шва — однократно отраженным лучом (положения С и D). Контроль двукратно или многократно отраженным лучом нежелателен ввиду сильного расхождения пучка лучей и его искажения при отражениях. Для проверки всего сечения сварного шва преобразователь перемещают, как показано на рис. 3.14, б пунктиром вверху, между крайними положениями А и D. В положении А преобразователь обыч-

мер, контроль из положения С однократно отраженным лучом (рис. 3.16, г) предпочтительнее, чем из положения D прямым лучом.

Применение продольных волн накладывает ряд ограничений. Необходимо стробировать зону контроля, чтобы отстроиться от поперечных волн, возбуждаемых одновременно с продольными. Нельзя пользоваться однократно отраженным лучом для контроля верхней части шва, так как при отражении от нижней поверхности соединения продольные волны в значительной степени трансформируются в поперечные. Приходится зачищать верхний валик, чтобы проверить весь металл шва. По этой же причине для продольных волн слабо проявляется угловой эффект (см. п. 2.2.5), помогающий обнаруживать дефекты вблизи наружной и внутренней поверхностей.

ный методы. Угол ввода колебаний выбирают таким, чтобы расстояние от преобразователя до шва было как можно меньшим, а направление луча —-возможно близким к нормали по отношению к сечению, в котором площадь ожидаемых дефектов максимальна (рис, 66). Контроль ведут прямым и однажды отраженным лучами. Двукратно и многократно отраженным лучом контролируют в случае, когда размеры усиления шва не позволяют прозвучивать его прямым или однократно отраженным лучом при оптимальном угле ввода луча.