К вопросу о выборе метода оценки качества рентгенконтроля сварных соединений

инновации, материалы IV Международной научно-технической конференции в 2-х частях. Ответственный редактор: Е.И. Яцун. 2006. С. 146-150.

8. Разработка установки для получения порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е.В., Семенихин Б.А., Латыпов Р.А., Бобрышев Р.В. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11. № 5-2. С. 234-237.

9. Исследование производительности процесса получения порошков методом электроэрозионного диспергирования / Агеев Е.В., Семенихин Б.А., Агеева Е.В., Латыпов Р.А., Пивовар Н.А. // Известия Юго-Западного государственного университета. 2010. № 4 (33). С. 76-82.

10. Состав и свойства порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) / Петридис А.В., Толкушев А.А., Агеев Е.В. // Технология металлов. 2005. № 6. С. 13-17.

Ageeva Ekaterina Vladimirovna, candidate of technical Sciences, associate Professor Southwest state University, Kursk, Russia

Kuts Vadim Vasilyevich, doctor of technical Sciences, Professor Southwest state University, Kursk, Russia

Hardikov Sergey Vladimirovich, postgraduate student Southwest state University, Kursk, Russia

POWDER BALL-BEARING STEEL, OBTAINED BY DISPERSION IN KEROSENE

Presents the results of research of structure and properties of powder materials obtained from the wastes of ball-bearing steel grade SHH15 method EED in kerosene lighting. Key words: ball bearing steel wastes, electroerosion dispersion, kerosene, powder steel.

УДК 005.6

К ВОПРОСУ О ВЫБОРЕ МЕТОДА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА РЕНТГЕНКОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Архипова Людмила Михайловна, студент

(e-mail: lusiena.82@bk.ru) Воейко Ольга Александровна, к.т.н., доцент (e-mail: olga_voeyko@mail.ru) ГБОУ ВО МО «Технологический университет», Королев, Россия

В данной статье рассмотрены два метода оценки качества рентген-контроля сварных соединений. Определены их преимущества и недостатки.

Ключевые слова: контроль качества, рентгенконтроль, сварной шов.

Российская космическая промышленность - одна из самых активно развивающихся отраслей машиностроительного комплекса, наиболее чувствительная к внедрению инноваций и высоких технологий. Наращивание объемов производства высококачественной продукции внутри страны - одно из направлений развития космических технологий, которые сыграют ключевую роль в увеличении темпов развития машиностроительной отрасли.

В последнее время проводится политика по повышению качества выпускаемой продукции. Одним из важнейших направлений является внедрение нового современного оборудования, что позволит повысить качество выпускаемой продукции, что, несомненно, соответствует политике предприятия в области качества, что подтверждает актуальность выбранной темы.

На предприятии качество сварных соединенйи проводится методом кон -троля рентгеновскими и гамма-лучами [1, 2, 3]. Он основан на различной проницаемости для коротковолновых электромагнитных колебаний сплошного металла и различных неоднородности, в нём находящихся, заполненных шлаками, окислами и газами. Поглощение коротковолновых лучей металлом значительно сильнее поглощения их неметаллическими включениями. При рентгеновском контроле, в настоящее время, на предприятии применяются специальные мощные рентгеновские аппараты для просвечивания металлов РУПы, РАПы: стационарные для испытаний в лабораторных условиях и передвижные для испытаний непосредственно в заводских условиях.

Контроль качества сварки и сварных соединений с помощью рентгеновского просвечивания представлен на рис. 1.

Рентгеновская

Рентгеновские

)ы и шлаковые включения

лучи

СП

Металл детали

Ренш пл

Металл без 'дефектов

Рисунок 1 - Схема рентгеновского просвечивания

Радиографический контроль производится после устранения недопустимых наружных дефектов, выявленных при внешнем осмотре сварных соединений. В тех случаях, когда неровности поверхности шва могут затруднить выявление внутренних дефектов в сварном соединении или повредить радиографическую пленку, эта поверхность должна быть обработана. В остальных случаях специальной подготовки поверхности сварного соединения не требуется.

Качество изображения, в первую очередь, оценивают по отсутствию на нем дефектов, вызванных неправильной фотообработкой или неаккуратным обращением с пленкой. Радиограмма не должна иметь пятен, полос, загрязнений и повреждений эмульсионного слоя, затрудняющих расшифровку [3].

Рентгенограмма представляет собой негативное теневое изображение сварного шва, с прилегающим основным металлом. Всякого рода включения, менее поглощающие рентгеновские лучи, дают на рентгенограмме местные более интенсивные почернения по сравнению с окружающим сплошным металлом. Хороший рентгеновский снимок выявляет дефекты величиной от нескольких десятых долей миллиметра, причём для выявления дефекта имеет значение главным образом размер его в направлении рентгеновского луча.

Непровары выявляются на снимке в виде довольно резкой прямой чёрной линии, трещина даёт обычно извилистую линию; выявляются также поры и шлаковые включения. Рентгенограмма сварного шва показана на рис. 2.

Трещина & наплавленном металле

Рисунок 2 - Рентгенограмма сварного шва

Затем оценивают оптическую плотность, которая должна составлять 2,0 - 3; проверяют, видны ли элементы эталона чувствительности, есть ли на

снимке изображение маркировочных знаков. Оптическую плотность измеряют на денситометрах или на микрофотометрах.

Заключение о качестве, проконтролированного сварного соединения, дается в соответствии с техническими условиями на изготовление и приемку изделия. При этом качество изделия оценивают только по сухому снимку, если он отвечает следующим требованиям:

• на рентгенограмме четко видно изображение сварного соединения по всей длине снимка;

• на снимке нет пятен, царапин, отпечатков пальцев, потеков от плохой промывки пленки и неправильного обращения с ней;

• на снимке видны изображения эталонов.

В противном случае проводят повторное просвечивание.

Преимущества рентгеновского метода:

• высокая чувствительность

• достаточно высокая точность определения размера дефекта

• определение точного нахождения места расположения дефекта

Недостатки рентгеновского метода:

• рентгеновское излучение вредно для человека

• сложность управления аппаратурой

• трудоемкость работ довольно

• большие габариты аппарата

Альтернативным методом является метод компьютерной радиографии. Он основан на использовании способности некоторых люминофоров накапливать скрытое изображение, которое формируется в кристаллах, ко -гда электроны, образующиеся в них в результате облучения рентгеновским или гамма-излучением, захватываются на энергетические уровни и остаются на них в течение длительного времени [4, 5].

Под действием рентгеновского или гамма-излучения электроны внутри «флуоресцентных» кристаллов возбуждаются и переходят в квазистабильное состояние. Специальный считыватель сканирует экспонированную пластину лазерным пучком. При этом электроны высвобождаются из ловушки , что сопровождается эмиссией видимого света, длина волны которого отличается от длины волны излучения сканирующего лазера. Этот свет собирается фотоприемником и конвертируется в цифровой сигнал, преобразуемый в цифровое изображение.

Поскольку считывание информации, записанной на флуоресцентную запоминающую пластину, возможно лишь с использованием современной компьютерной техники, этот вид записи получил название компьютерной, или цифровой радиографии.

Армирование и обработка илофакечич иьптвнс[жи«я1ыс? пэзора А усирени&и уинфлигшт

А Ффодлимив ДОМДОДОДОЫ а Ул раел с н № V # ш «дою 6

Антмдао-ПрвОбНМАЭЯЧФ

ОггмЯачг-.ччс лазерного

(Х-тСрд\МЯ/№1

Рисунок 3 - Принцип действия цифровой радиографии

В компьютерной радиографии для получения изображения вместо пленки применяется специальная пластина многократного пользования. Как уже указывалось, для запоминания изображений в пластине использован слой с фото стимулируемой памятью - сложное химическое соединение.

• Кассета с запоминающей пластиной экспонируется аналогично пленке, т.е. располагается за объектом. Поскольку чувствительность пластины существенно выше, чем у пленки, время экспозиции пластины в 5 -10 раз меньше, что существенно уменьшает дозовую нагрузку на персонал.

• После экспонирования пластина загружается в сканер.

• Производится считывание изображения .

• Считанное сканером изображение архивируется, обрабатывается, в том числе с использованием программ поиска дефектов, делается заключение и производится распечатка протокола контроля.

• После считывания информация стирается с пластины, и пластина вновь готова к работе.

oiu ч* jetarа:* а!а>1 виИ^нче ^ i'

Рисунок 4 - Анализ сварного шва с помощью компьютерной программы

Все параметры прибора оптимизированы таким образом, чтобы получить изображение, эквивалентное получаемому на пленке соответствующего типа. Однако в отличие от пленки это изображение может быть улучшено, отмасштабировано, архивировано, растиражировано и за несколько секунд направлено по электронной почте в любое место без потери качества. На рис. 4 показано, как с помощью компьютерной программы можно расшифровать изображение, выявить дефекты и дать заключение о годности изделия.

Преимущества цифровой радиографии:

• быстрота получения информации;

• исключается «мокрая» технология обработки пленки;

• дозы облучения существенно меньше необходимых для экспонирования обычной пленки (при сравнительно низких энергиях для получения изображения одинакового качества, например в случае пленки AGFA,

напряжение на трубке можно уменьшить на 30 %, а время экспозиции - в 10 раз;

• благодаря более широкому, чем у пленки динамическому диапазону появляется возможность исследовать и контролировать детали более сложной формы с большей толщиной;

• пластина для записи является многоразовой, допускается экспонирование до 30 тыс. раз;

• имеется возможность архивирования информации в компьютере на различных носителях, делать необходимое количество идентичных ко -пий, использовать электронную почту для передачи информации; время хранения лазерного диска без потери информации составляет не менее 30 лет;

• прямое получение цифровых изображений позволяет отказаться от оборудования для оцифровки рентгеновских пленок;

• уже сейчас достижимое пространственное разрешение при считывании составляет 10 пар линий/мм, что позволяет получать изображения чрезвычайно высокого качества.

Недостатки цифровой радиографии:

• радиографическое качество применяемых сейчас запоминающих пластин примерно соответствует крупнозернистой высокочувствительной пленке РТ-7, что ограничивает сферу применения обсуждаемой техники; однако недостаток этот следует считать временным, поскольку уже разработаны и скоро начнут выпускаться пластины, соответствующие по радиографическому качеству пленкам РТ-4, а так же аналогичным импортным AGFA и KODAK.

• чувствительность контроля, полученная при испытаниях систем компьютерной радиографии в различных лабораториях составляет 1,6 % и имеет тенденцию к некоторому ухудшению при более высоких энергиях; выпуск нового поколения запоминающих пластин, адаптированных к задачам промышленного НК (сейчас используются пластины, применяемые в медицине) решает и эту проблему;

• при увеличении энергии рентгеновского излучения имеется тенденция к увеличению времени экспозиции (хотя оно все равно существенно меньше необходимого для экспозиции пленки).

Российских стандартов по компьютерной радиографии пока не существует. Однако существуют европейские и американские стандарты, регламентирующие деятельность в области компьютерной радиографии.

Оборудование такого типа пока еще является не дешевым, оценку его окупаемости надо производить, учитывая, что при его использовании отпадает необходимость в рентгеновской пленке, оборудовании для проявки, сушки, помещениях, персонале и т. д.

Список литературы

1. http://www.gosthelp.ru/ ОСТ 102-51-85 Контроль неразрушающий. Сварные соединения трубопроводов. Радиографический метод

2. http://www.ncontrol.ru/

3. http://www.all-fizika.com Рентгеновские лучи

4. http://www.medical-enc.ru/

5. http://www.ntcexpert.ru/ Статьи по неразрушающему контролю. Источник - статья А. А. Майорова опубликованная в журнале «В мире НК» № 3(25). 2004.

Arkhipova Ludmila, post-gratuated student University of Technology, Korolev, Russia

SOME FACTS ABOUT CHOOSING A METHOD ASSESSING THE QUALITY OF WELDED JOINT BY X-RAY CONTROL

Abstract. This article describes two methods of assessing the quality of welded joints by x-ray control. The advantages and disadvantages of both methods are determined. Key words: quality control, x-ray control, weld.

УДК 662.758

АНАЛИЗ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ НЕФТЯНЫХ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ ВОДОРОДОМ

Булгаков Сергей Викторович, к.т.н., доцент, Тихоокеанский государственный университет, г.Хабаровск, Россия

В данной статье проводится анализ практического замещения нефтяных моторных топлив водородом. Дается краткая экономическая и экологическая характеристика водородного топлива.

Ключевые слова: водород, моторное топливо, альтернатива, транспорт, природный газ, безопасность.

Первое практическое применение водорода в качестве моторного топлива произошло в 1941 г. в блокадном Ленинграде, где водород из аэростатов воздушного заграждения успешно использовался в качестве моторного топлива в двигателе автомобиля ГАЗ-АА, который вращал лебедку для опускания аэростатов. Для работы на водороде были переоборудованы несколько сотен постов ПВО. В 1943 г. в СССР было получено первое авторское свидетельство на изобретение №64209, закрепляющее приоритет за нашей страной в использовании водорода на транспорте1.

Мировой энергетический кризис 1973 г, коснувшийся в основном государств западного мира, инициировал масштабные исследования в области энергосбережения и альтернативной энергетики. Развитые страны обрати-

1 Булгаков С.В. Использование водорода в качестве альтернативного топлива. / Бартошик Д.Я., Булгаков С.В. // Философия современного природопользования в бассейне реки Амур : материалы VI междунар. науч.-практ. конф., (Хабаровск, 28 апр. - 4 мая 2017 г.), выпуск 6. [отв. ред. П.Б. Рябухин]. - Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2017. - Вып. 6. С. 87-91.