Արատանշում

Արատանշում,  դեֆեկտոսկպիա, նյութերի և իրերի (գլխավորապես մետաղե) արատների (ճաքեր, ներքին խոռոչներ ևն) չքայքայող վերահսկման ֆիզիկական մեթոդների և միջոցների ամբողջություն։ Տարածված են ռենտգենյան, գամմա, ռադիո, ինֆրակարմիր, էլեկտրա–ինդուկտիվ, ուլտրաձայնային և մազանոթային արատանշումները։

Ռենտգենյան արատանշումը հիմնված է նյութի կամ իրի տարբեր խտությամբ տեղամասերով անցնող ռենտգենյան ճառագայթների ինտենսիվության թուլացման տարբերակման վրա։ Գրանցելով անցնող ճառագայթների, ինտենսիվության բաշխումը (լուսանկարչական, վիզուալ, իոնացման և այլ մեթոդներով)՝ կարելի է որոշել նյութի տարբեր անհամասեռությունների առկայությունը և դասավորությունը։ Ռենտգենյան արտանշումը առավել արդյունավետությամբ է կիրառվում ոչ մեծ հաստությամբ իրերի (ձուլած և եռակցած պողպատից՝ մինչև 80 մմ, թեթև համաձուլվածքներից՝ մինչև 250 մմ), ներքին խոռոչների, կոպիտ ճաքերի, ներառուկների հետազոտման համար։ 

Գամմա արատանշումը ունի նույն ֆիզիկական հիմունքները, ինչ որ ռենտգենյանը, սակայն թափանցող ճառագայթումը ստեղծվում է գամմա ճառագայթներով։ Օգտագործվում է տասնյակ կէվ–ից մինչև 1–2 Մէվ ճառագայթման էներգիա՝ մեծ հաստության իրերը հետազոտելու համար։ Ռենտգենյանի համեմատ գամմա արատանշումը ունի էական առավելություններ՝ սարքավորման պարզություն, ճառագայթման աղբյուրի կոմպակտություն, որը հնարավորություն է տալիս հետազոտելու իրերի դժվար հասանելի տեղամասերը։ 

Ռադիո արատանշումը հիմնված է սանտիմետրային և միլիմետրային դիապազոնի ռադիոալիքների թափանցող հատկության վրա։ Հնարավորություն է տալիս հայտնաբերելու գլխավորապես ոչ մետաղական նյութերից պատրաստված իրերի մակերևութային արատները։ 

Ինֆրակարմիր արատանշումը տեսանելի լույսի համար անթափանց ներառուկների հայտնաբերման նպատակով օգտագործում է ինֆրակարմիր ճառագայթներ։ Այս մեթոդով հետազոտում են աշխատանքի ժամանակ տաքացող իրերը, որոնց արատ ունեցող մասերը փոխում են ճառագայթների հոսքի ուղղությունը։ Անցնող ճառագայթների բաշխումը գրանցվում է ջերմազգայուն ընդունիչով։ 

Մագնիսական արատանշումը հիմնված է ֆեռոմագնիսական նյութերից պատրաստված իրերի արատների ազդեցությունից համասեռ մագնիսական դաշտում առաջացող աղճատումների հետազոտման վրա։ Որպես ինդիկատոր կարող է ծառայել մագնիսական փոշին (երկաթի ենթօքսիդ–օքսիդ) կամ նրա սուսպենզիան։ Իրը մագնիսացնելու դեպքում փոշին նստում է արատների տեղերում (մագնիսական փոշու մեթոդ)։ Ցրման դաշտը կարելի է ֆիքսել մագնիսական ժապավենի վրա, որով ծածկում են մագնիսացված իրի հետազոտվող տեղամասը, և ապա վերծանել (մագնիսագրական մեթոդ)։ Մագնիսական Ա–ման միջոցով որոշում են ճաքերը և այլ արատներ մինչև 2 մմ խորության վրա, հայտնաբերում նուրբ ճաքերը, թերեռսւկցումը, վերահսկում խողովակաշարերի եռակցման կարերը մինչև 10–12 մմ խորության վրա ևն։ Իրերը մագնիսացնում են մագնիսական արատանշիչներով, որոնք ստեղծում են բավարար լարվածության մագնիսական դաշտեր։ Հետազոտումից հետո իրերը ապամագնիսացնում են։ Մագնիսական արատանշման մեթոդներն օգտագործում են նաև նյութերի կառուցվածքը հետազոտելու և իրերի հաստությունը չափելու համար։ 

Էլեկտրաինդուկտիվ (հոսանամրրկային) արատանշումը հիմնված է արատանշիչի տվիչի փոփոխական մագնիսական դաշտի միջոցով մրրկային հոսանքների գրգռման վրա։ Մրրկային հոսանքները ստեղծում են իրենց դաշտը, որը նշանով հակառակ է գրզռողին։ Երկու դաշտերի փոխազդեցության հետևանքով փոխվում է տվիչի կոճի լրիվ դիմադրությունը, որը և նշում է ինդիկատորը։ Էլեկտրաինդուկտիվ արատանշումը հնարավորություն է տալիս ավտոմատացնել պատրաստման ընթացքում շարժման մեջ գտնվող մետաղալարերի, ձողերի, խոդովակների ևնի որակի վերահսկումը, անընդհատ չափումներ կատարել։ Էլեկտրաինդուկտիվ արատանշուման միջոցով վերահսկում են նաև ջերմային մշակման որակը, գնահատում բարձր հաղորդականություն ունեցող մետաղների (պղնձի, ալյումինի) կեղտոտվածությունը, որոշում քիմիական–ջերմային մշակման շերտերի խորությունը մինչև 3% ճշտությամբ ևն։ 

Ուլտրաձայնային արատանծումը հիմնված է առաձգական տատանումների օգտագործման վրա, որոնք ունեն ուլտրաձայնային դիապազոնի հաճախություն։ Միջավայրի համասեռության խախտումները ազդում են իրում առաձգական տատանումների տարածման ռեժիմի վրա։ Լայնորեն օգտագործվում են արձագանքային մեթոդը (էխոմեթոդ), ստվերային, ռեզոնանսային, վելոհամաչափ, իմպեդանսային, ազատ տատանումների մեթոդները։ Առավել ունիվերսալ արձագանքային մեթոդը հիմնված է իրի մեջ ուլտրաձայնային տատանումների կարճատև իմպուլսներ առաքելու և արատներից անդրադարձված ազդանշանների գալու ժամանակն ու ինտենսիվությունը գրանցելու վրա։ Արձագանքային մեթոդի զգայունությունը շատ բարձր է, նրանով կարելի է հայտնաբերել արատներ, որոնց անդրադարձման մակերևույթը ունի մոտ 1 մմ² մակերես։ Ուլտրաձայնային արատանշուման տարբեր մեթոդներով կարելի է վերահսկել եռակցման կարերը, ռելսերը, չափել մետադե իրերի պատերի հաստությունը, հայտնաբերել սոսնձային, զոդման միացումների արատները ևն։ Ուլտրաձայնային արատանշումը օգտագործում է մի քանի փոփոխական պարամետրեր (հաճախային դիապազոն, ալիքների տեսակներ, ճառագայթման ռեժիմներ ևն) և դրա համար էլ չքայքայող վերահսկման ամենաունիվերսալ մեթոդներից է։ 

Մազանոթային արատանշումը հիմնված է համեմատաբար չվնասված արատավոր տեղամասերի լուսային և գունային հակադրությունների արհեստական բարձրացման վրա։ Մազանոթային արատանշման մեթոդներով չզինված աչքով կարելի է հայտնաբերել մակերեսային նուրբ ճաքեր և այլ արատներ, որոնք առաջանում են մեքենաների դետալների պատրաստման և շահագործման ժամանակ։ Մակերեսային ճաքերը լցվում են հատուկ ինդիկատորային նյութերով (պենետրանտներով) կամ լուսաներկով՝ կերոսինով, նումոլով ևն (լյումինեսցենտային մեթոդի դեպքում)։ Այնուհետև պենետրանտի ավելցուկը մաքրելուց հետո իրի մակերևույթին քսում են տալկի կամ մագնեզիումի օքսիդի նուրբ փոշի։ Պենետրանտը աստիճանաբար դուրս է գալիս ճաքերից, և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների տակ լուսավորվում են ճաքերի եզրագծերը։ Մազանոթային արատանշման զգայունությունը շատ բարձր է։ Նրանով կարելի է հայտնաբերել 0,02 մմ–ից փոքր բացվածքով ճաքերը։

Արատանշումը տեխնոլոգիական պրոցեսների անբաժան մասն է, որ հնարավորություն է տալիս բարձրացնելու թողարկվող արտադրանքի որակը։ Սակայն արատանշման մեթոդները բացարձակ չեն, հետազոտման արդյունքի վրա ազդում են բազմաթիվ գործոններ և իրի արատների մասին կարելի է խոսել միայն հավանականության այս կամ այն աստիճանով։ Արատանշման կիրառումը իրերի արտադրման և շահագործման պրոցեսում տնտեսապես արդյունավետ է, կրճատվում է ներքին արատներով նախապատրաստվածքների մշակման ժամանակը, տնտեսվում է մետաղը, ինչպես նաև կանխվում են կոնստրուկցիաների վթարները, մեծացվում դրանց հուսալիությունը և երկարակեցությունը։

Գրականություն 
  Трапезников А. К., Рентгенодефектоскопия, М., 1948; 
 Таточенко Л. К., Медведев С. В., Промышленная гамма-дефектоскопия, М., 1955; Дефектоскопия металлов, сб. статей под ред. Д. С. Шрайбера, М., 1959; Современные методы контроля материалов без разрушения, под ред. С. Т. Назарова, М., 1961; Кифер И. И., Испытания ферромагнитных материалов 2 изд., перераб., М.–Л., 1962; 
 Шрайбера Д. С., Ультразвуковая дефектоскопия, М., 1965; 
 Дорофеев А. Л., Электроиндуктивная (индукционная) дефектоскопия, М., 1967․ Ֆ․ Պետրոսյան     

Մետաղամշակում
Որակ