№ 9 (2024)

При проведении ультразвукового контроля труб различного диаметра с использованием антенных решеток и матриц широко используются две технологии восстановления изображения отражателей: технология фокусировки антенной решеткой (ФАР) и технология цифровой фокусировки апертуры (ЦФА). Если диаметр трубы больше сотни длин волн, при восстановлении изображения отражателей можно воспользоваться методом ЦФА с учетом нескольких отражений от границ, полагая, что объект контроля плоский. Ошибки при формировании ЦФА-изображения отражателей в этом случае будут незначительные. Но если диаметр трубы несколько десятков длин волн, а толщина стенки составляет порядка половины диаметра трубы, то в этом случае для получения качественного ЦФА-изображения отражателей нужно обязательно учитывать геометрию объекта контроля. В статье рассмотрены особенности формирования изображения при регистрации эхосигналов антенной решеткой или матрицей при сканировании как по внешней, так и по внутренней поверхности объекта контроля. В численном и модельном экспериментах показано, что для получения высококачественного ЦФА-изображения отражателей при сканировании по внешней поверхности толстостенной трубы малого диаметра можно использовать как антенную решетку, так антенную матрицу. Это связано с наличиями эффекта физической фокусировки ультразвукового поля. Но при сканировании по внутренней поверхности толстостенной трубы малого диаметра из-за эффекта расфокусировки для восстановления изображения отражателей регистрировать эхосигналы надо антенной матрицей.

Проведен обзор типов дефектов при производстве плиток из корундовой керамики и традиционных методов контроля целостности изделий из этого материала. Методом активного теплового контроля с применением импульсного оптического нагрева исследована целостность плиток, содержащих искусственные дефекты. Применена схема двухстороннего теплового контроля с программной обработкой исходных термограмм по методу Паркера. Установлено, что наилучшие результаты по выявлению внутренних дефектов в керамических плитках толщиной 10 мм при тепловой стимуляции с помощью ксеноновых ламп дает метод двустороннего теплового контроля с построением карт температуропроводности.

Приведены результаты изучения эволюции магнитных характеристик двухслойного материала, имеющего в своем составе различающиеся по магнитной твердости слои из отожженной листовой низкоуглеродистой стали марки 15 и листовой метастабильной аустенитной стали 12Х18Н9Т, подвергнутой холодной прокатке с обжатием 50 %, при двухосном симметричном растяжении. Эксперименты по двухосному деформированию выполнены на оригинальной двухосной испытательной машине, позволяющей определять физические свойства материалов в процессе упругопластического деформирования независимо по двум осям. Показано, что в качестве информативного параметра для оценки напряжений и деформаций исследованного двухслойного материала может быть использована его коэрцитивная сила, монотонно изменяющаяся во всем диапазоне упругопластического двухосного деформирования.

Для детектирования близких по химическому составу и плотности веществ одним из перспективных методов неразрушающего контроля является двухэнергетическая обработка рентгеновских изображений. В частности, алгоритмы двухэнергетических преобразований могут применяться для поиска скрытых в пустой породе минералов. Метод является наиболее эффективным, когда правильно подобраны условия регистрации рентгеновских изображений и энергетические уровни. В работе проведено сравнение эффективности обработки изображений двухэнергетическим методом для трех случаев изменения спектрального состава: во-первых, в результате регулировки напряжения на рентгеновской трубке; во-вторых, при ослаблении низкоэнергетического излучения за счет применения медного фильтра; в-третьих, при комбинации данных способов. В качестве образцов для детектирования применяются частицы берилла, впрессованные в измельченный мусковит. В работе применяется источник импульсного рентгеновского излучения, который обеспечивает генерацию импульсов излучения наносекундной длительности. Для способа регулировки энергии излучения за счет изменения пикового напряжения на рентгеновской трубке реализована оригинальная схема высоковольтного генератора. Применение рентгеновских источников данного типа обеспечивает возможность получения рентгеновских изображениях движущихся объектов с высоким разрешением.

Проведены циклические испытания на изгиб образцов из аустенитной хромоникелевой стали 10Х18Н10Т. Измерения относительной магнитной проницаемости во время испытаний показали, что при разрушении материала происходит значительный рост данного параметра, связанный с образованием мартенсита деформации в месте крепления образца, которое испытывает максимальные напряжения при нагрузке. Дополнительный эксперимент показал, что образование мартенсита начинается до непосредственного разрушения.

Рассмотрены методики оптимизации намагничивающих систем портативных дефектоскопов для бурильных труб, основной целью которых являются уменьшение массы, снижение энергопотребления и создание более однородного магнитного поля в рабочей области. Изложены недостатки традиционно используемых систем и предложены три пути их улучшения.

Представлен анализ возможности образования сквозных дефектов газопровода в результате кратковременного воздействия дугового разряда. Приведены результаты металлографии, электронной микроскопии, элементного анализа, а также результаты моделирования, подтверждающие возможность образования сквозных дефектов в стенке газопровода толщиной 7 мм за время воздействия дугового разряда менее 2 с.