Научная статья на тему 'Исследование сигналов акустической эмиссии при статическом нагружении плоских образцов из высокопрочной стали мартенситного класса'

Исследование сигналов акустической эмиссии при статическом нагружении плоских образцов из высокопрочной стали мартенситного класса Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
179
100
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ / ОСНОВНОЙ МЕТАЛЛ / ИЗДЕЛИЕ / СТАТИЧЕСКОЕ НАГРУЖЕНИЕ / ПЛОСКИЙ ОБРАЗЕЦ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Апасов Александр Михайлович

Исследованы сигналы акустической эмиссии при испытании на одноосное растяжение плоских образцов основного металла, а также образцов со сварным стыковым бездефектным швом в поперечном направлении и с технологическими дефектами: непроварами, подрезами, порами, продольными и поперечными трещинами. Установлено, что в качестве основного информативного параметра необходимо использовать суммарный счет акустической эмиссии. В качестве дополнительной информации целесообразно принимать суммарную величину амплитуд и сумму отдельных импульсов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Апасов Александр Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование сигналов акустической эмиссии при статическом нагружении плоских образцов из высокопрочной стали мартенситного класса»

УДК 669.112.227.342+539.4.015+620.172.242+620.179.17 А.М. Апасов

ИССЛЕДОВАНИЕ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ ПЛОСКИХ ОБРАЗЦОВ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛИМАРТЕНСИТНОГО КЛАССА

Исследованы сигналы акустической эмиссии при испытании на одноосное растяжение плоских образцов основного металла, а также образцов со сварным стыковым бездефектным швом в поперечном направлении и с технологическими дефектами: непроварами, подрезами, порами, продольными и поперечными трещинами. Установлено, что в качестве основного информативного параметра необходимо использовать суммарный счет акустической эмиссии. В качестве дополнительной информации целесообразно принимать суммарную величину амплитуд и сумму отдельных импульсов.

Ключевые слова: сварное соединение, основной металл, изделие, статическое нагружение, плоский образец, сталь мартенситного класса, технологические дефекты, акустическая эмиссия, информативные параметры сигналов, амплитудное распределение.

'Шу азвитие науки и техники характеризуется постоянным

-лГ стремлением к повышению надежности изделий, конструкций и сооружений [1]. Особенно это касается изделий, работающих в экстремальных условиях, при высоких статических, динамических и циклических нагрузках, а также при непосредственном контакте с взрывоопасными средами [2, 3].

В результате должны быть разработаны методы, созданы специальные системы технической диагностики и прогнозирования, которые помогут в реальном масштабе времени оценить критическую ситуацию и принять исчерпывающие меры для предотвращения аварии и, тем более, катастрофы в дальнейшем.

Методы исследования

Рассмотрим временной аспект прогнозирования разрушения материала изделия ответственного назначения, находящегося под воздействием внешней нагрузки.

При появлении источников зарождающейся микротрещины среда в их окрестности диссипирует (рассеивает) запасенную в ней упругую энергию в виде звукового, теплового или электромагнитного излучения. Каждая из этих форм диссипации энергии при об-99

разовании микротрещин может быть, в принципе, использована для прогнозирования процесса разрушения и его последующего исследования. В настоящее время широкое применение как метод неразрушающего контроля нашла акустическая эмиссия (АЭ), основанная на регистрации параметров сигналов упругой механической волны ультразвукового диапазона, возникающей в результате локальной динамической перестройки структуры металла диагностируемого изделия [4]. Однако для успешного использования АЭ как уникального физического метода для исследования упругопластической деформации металлов необходимы детальное изучение этого явления и идентификация источников АЭ.

В качестве объекта исследования было выбрано изделие цилиндрической формы из листовой стали марки 03Х11Н8М2Ф - ВД мар-тенситного класса, изготовленное способом аргонодуговой сварки из нескольких обечаек, и работающее в условиях значительных внутренних газодинамических нагрузок импульсного характера.

Механические свойства основного и свариваемого металла исследовались на образцах стали 03Х11Н8М2Ф - ВД, близкой по своим свойствам к стали 08Х18Н10Т. Сталь 03Х11Н8М2Ф - ВД обладает меньшей ударной вязкостью по сравнению со сталью 08Х18Н10Т, в связи с чем образование в ней трещиноподобных дефектов более вероятно.

Для изучения возможности локации источников АЭ при испытании сварных образцов из мартенситной стали был решен ряд вопросов методического характера, в частности: определены схемы установки датчиков, способы их крепления, методика настройки каналов, созданы программы регистрации и обработки АЭ-информации, способы отстройки от помех испытательного оборудования.

Для регистрации, обработки и вывода полученной информации использовалась акустико-эмиссионная аппаратура, разработанная в Институте электросварки им. Е.О. Патона, и информационно-вычислительный комплекс СОУ - 2, представляющие собой систему технической диагностики СТД - 2 [5].

Настройка акустических каналов системы диагностики осуществлялась от датчика-имитатора стандартными импульсами на уровне 50 мВ. Методика настройки предусматривала выравнивание принимаемого стандартного импульса - сигнала за счет идентичности приклейки четырех датчиков и регулировки усиления в каж-

дом из четырех акустических каналов. В итоге добивались идентификации временных задержек и срабатывания розетки по вычислению координат места установки датчика - имитатора с погрешностью не более 10 % [там же].

Эксперимент

Эксперименты проводились на плоских образцах из стали 03Х11Н8М2Ф - ВД, изготовленных из листа способом механической обработки (рис. 1-3).

Указанные размеры активной части образца позволяли располагать одновременно четыре датчика АЭ, формируя две антенны по два датчика в каждой, работающие по линейной программе обнаружения источников АЭ с базой (расстояние между датчиками АЭ) соответственно 150 и 250 мм.

Образцы первой партии предназначались для изучения основного металла в состоянии поставки.

Образцы второй партии были изготовлены со сварным стыковым бездефектным швом в поперечном направлении образца. Они были предназначены для изучения разупрочняющего воздействия процесса сварки на металл образца, приводящего к перестройке структуры и, соответственно, к изменению его механических свойств и характеризующих их параметров сигналов АЭ.

Образцы третьей партии имели различные технологические дефекты в сварном стыковом шве: непровары, подрезы, поры, продольные и поперечные трещины. Они создают различную степень концентрации напряжений и имеют очень высокую вероятность снижения работоспособности сварных соединений узлов в целом при их эксплуатации вплоть до разрушения.

Крепление датчиков АЭ к испытательным образцам осуществлялось приклеиванием их с помощью акустопрозрачного клея АК-45. Для нагружения образцов использовалась универсальная разрывная машина Р-20. Скорость нагружения поддерживалась постоянной - 0,1 мм/мин.

Неинформативные сигналы АЭ, характеризующие шумы и трение в области захватов машины, отфильтровывались путем использования тефлоновых прокладок.

Рис. 1. Испытательный образец. Основной металл

Рис. 2. Испытательный образец. Основной металл

Одновременно с механическими испытаниями плоских образцов на растяжение проводилась регистрация информативных параметров сигналов АЭ с целью изучения процессов зарождения, формирования и развития дефектов в реальном масштабе времени в исследуемой области металла вплоть до его разрушения. Для этого был выделен частотный диапазон сигналов АЭ, используемый при исследовании информативных

Рис. 3. Испытательный образец. Сварной шов. Размеры активной части: длина 300 мм, ширина 20 мм, толщина 10 мм

параметров сигналов АЭ, сопровождающих процесс сварки, в течение которого наблюдались распределения сигналов АЭ с аномально высокой амплитудой. Параллельно рассматривался вопрос о возможности локации источников сигналов АЭ.

Обсуждение результатов эксперимента и выбор информативных параметров сигналов акустической эмиссии

Для выбора информативных параметров по полученным в результате экспериментов данным построены графики (рис.4-15), представляющие зависимость величины растягивающей нагрузки Р, кг, суммарного счета акустической эмиссии N суммарной величины амплитуд ЕА, мВ, суммы отдельных импульсов А на интервале Р=500 кг в зависимости от времени нагружения образцов.

На рис. 4 представлено распределение параметров сигналов АЭ для исходных образцов первой партии с целью изучения характеристик основного металла в состоянии поставки. Максимальная величина нагрузки составила Ртах=13900 кг.

Рис. 4. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца для изучения основного металла в состоянии поставки: 1) нагрузка Р; 2) суммарный счет акустической эмиссии К; 3) суммарная величина амплитуд 2 А

Первые сигналы АЭ зарегистрированы при нагрузке Р=2500 кг. При нагружении они имели вид отдельных импульсов с низкой активностью. На участке упрочнения активность несколько возрастает, хотя значения N для испытанных образцов этой серии расположились в интервале 42-90 импульсов. Характер распределения суммарной величины амплитуд внешне напоминает форму распределения N при нагружении материала. Из графика видно, что параметр ЕА начинает возрастать при приближении к участку упрочнения по зависимости, близкой к экспоненциальной.

Несколько иной характер распределения параметров сигналов АЭ наблюдается при испытании образцов с качественным сварным соединением (рис. 5). Первые сигналы АЭ зарегистрированы при величине нагрузки Р = 2500...5000 кг. Максимальная нагрузка достигает величины

= 13100...14100 кг.

О 0 900 1800 2700 3600 4500 5400 6300 Л С

Рис. 5. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца со сварным стыковым бездефектным швом в поперечном направлении: 1 -

нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии К; 3 - суммарная величина амплитуд ХА

В упругой области при нагрузке примерно до Р=12000 кг активность процесса генерации сигналов АЭ в зоне сварного шва незначительна, хотя и выше, чем для основного металла (рис. 4). Суммарный счет акустической эмиссии из контролируемой зоны при достижении максимальных нагрузок N=107-222 импульса, что значительно выше, чем для образцов основного металла. Суммарная величина амплитуд ХА на всем участке нагружения также выше у образцов со сварным соединением и составляет 68400 мВ против 648 мВ у основного металла. Это дополнительно свидетельствует о существенном различие их структур и свойств. Импульсы большой амплитуды возникают, как правило, перед разрушением, что можно объяснить процессами спонтанного зарождения, формирования и развития источников микротрещин в исследуемом металле.

Исследования процессов статического одноосного растяжения образцов с технологическими дефектами (рис. 6-15),

Рис. 6. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с непроваром длиной 15 мм в сварном стыковом шве. 1 - нагрузка Р; 2 -суммарный счет акустической эмиссии К; 3 - суммарная величина амплитуд 2А

которые являются эффективными концентраторами внутренних напряжений, формирующихся в процессе нагружения образца, позволили установить совершенно другие закономерности изменения параметров сигналов АЭ. В табл. 1 приведены основные данные и параметры сигналов АЭ, полученные при испытании сварного бездефектного и образцов с технологическими дефектами. Следует помнить, что номер образца в таблице соответствует номеру рисунка.

При статическом растяжении плоского сварного образца с непроваром (рис. 6) наблюдается постепенное возрастание суммарного счета акустической эмиссии N и на момент времени ¿=5400 с величина N=92 импульсам, в то время как у бездефектного сварного шва она равна 45 импульсам (рис. 5). Разрушение образца, наступившее при одинаковом в обоих случаях нагружении Р= 13850 кг, привело к увеличению суммарного счета АЭ до значения N=645 импульсов по сравнению с

Рис. 7. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с тремя непроварами и порами диаметром 0,5 мм в сварном стыковом соединении: 1 — нагрузка Р; 2 — суммарный счет акустической эмиссии N 3 — суммарная величина амплитуд ЕЛ

N=222 импульса в образце с качественным стыковым сварным соединением (рис. 5). Рост величины N характеризует особенность процесса образования свободных поверхностей из-за подрастания непровара при воздействии на него внешней нагрузки, т. е. тип появления дефекта [6-8]. Суммарная величина амплитуд ХА почти в два раза меньше, чем у бездефектного сварного шва, и составляет 44500 мВ против 79800 мВ. Это, во-первых, свидетельствует о более низких прилагаемых напряжениях, необходимых для разрушения образца с непроваром, и, во-вторых, позволяет в отличие от других современных методов исследования получить очень ценную информацию о кинетике процессов деформации и разрушения, происходящих в твердом теле при внешнем воздействии на него.

Значительные изменения претерпевают параметры сигналов ЛЭ во времени при растяжении плоского образца с тремя непрова-рами и порами диаметром 0,5 мм в сварном стыковом

Рис. 8. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с непроваром и порами диаметром 0,5...1 мм в сварном стыковом соединении: 1 — нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии К; 3 — суммарная величина амплитуд ЕА

ЛюЛ ИЛ-10"3 Д± РюЧкг мВ мВ

411- -185

32 - -148

24- -111

16--74

400--2

■ - ^

-

-* . . -»

- -1 Л 2 * 3

1 1 1=Й

2750

С

Рис. 9. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с четырьмя порами диаметром 3...5 мм в сварном стыковом соединении: 1

- нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии К; 3 - суммарная величина амплитуд ЕА

Аш-

мВ

48--1119,11 1415

411--87,2

£/4|(Г

мВ

N

32" "65,4

16--43,6

8--21,8

Р-10'

1-7^

2 У /

-1 -3

5411

16211

21611

27(1(1

Рис. 10. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с восемью порами диаметром 0,8 мм и микротрещиной в сварном стыковом соединении: 1 - нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии N 3 — суммарная величина амплитуд ЕЛ

соединении (рис. 7). Деформационные процессы, протекающие в образце, приводят к его разрушению, которое наступает уже по истечение 1400 с от момента начала нагружения при внешнем воздействии Р=6850 кг. При этом суммарный счет ЛЭ достиг 7000 импульсов, а суммарная величина амплитуд ХА в 12 раз превысила подобные значения для бездефектного сварного шва (рис. 5).

Наличие непровара и пор диаметром 0,5.. .1,0 мм в сварном стыковом соединении существенно меняет характер протекания процесса деформации в образце при его внешнем нагружении (рис. 8), причем разрушение наступает на 4300 с при нагрузке Р=8440 кг. В данном случае значения ХЛ превышены почти в 30 раз, а N в 60 раз (13350 импульсов) по сравнению с качественным сварным соединением. Это характеризует лавинообразный процесс роста дефектов со временем вплоть до разрушения образца.

Характеристики, полученные при испытания плоского образца с четырьмя порами диаметром 3.5 мм в сварном стыковом соединении также отличаются от данных качественного

Рис. 11. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с двумя подрезами и порами диаметром 0,01...0,2 мм в сварном стыковом соединении: 1 - нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии К; 3 -суммарная величина амплитуд ХА

Рис. 12. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с двумя подрезами глубиной 2 мм и трещиной по кромке шва длиной 3 мм в сварном стыковом соединении: 1- нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии К; 3 - суммарная величина амплитуд ХА

Л-нг3

мВ

ЕЛ-10

мВ

160--488

120- -366

80- -244

40--122

Д 10 * Р10 Зкг

36--4

27--3

18--2

9--1-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

г~// { 3

350

700

1050

1400 /. с

Рис. 13. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с трещиной вдоль шва длиной 17 мм в сварном стыковом соединении: 1

- нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии N 3 - суммарная величина амплитуд НА

Рис. 14. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с продольной (1=12 мм) и поперечной (1=4 мм) трещинами в сварном стыковом соединении: 1 - нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии N 3 - суммарная величина амплитуд £ А

НО.

мВ

Е.4-Ю-3

мВ

48--102 1260

40- -85 1050

32--68 840-

24--51 630-

16--34 420-

8-17 210-

А Р,кг

- -800

1^/

2 7 ГЪ

- ^00

50 100 150 200 250 300 /. с

Рис. 15. Изменение параметров АЭ во времени при растяжении плоского образца с продольной ^=17мм), поперечной (Ь=10 мм) трещинами и пятью порами в сварном стыковом соединении: 1 - нагрузка Р; 2 - суммарный счет акустической эмиссии N 3 - суммарная величина амплитуд ЕА

сварного соединения (рис. 9). В частности, разрушение наступает на 2975 с, т. е. намного раньше, при внешней нагрузке в 2,5 раза меньше исходной, суммарный счет АЭ почти в 5 раз выше. Появление микротрещины (рис. 10) дополнительно приводит к снижению внешнего усилия при разрушении (Ртах=5350 кг), его более раннему наступлению и росту величины N в 6,8 раза по сравнению с бездефектным швом.

Испытание на растяжение образцов с подрезами (рис. 11, 12) также приводит к более раннему времени их разрушения и с высокими значениями информативных параметров, характеризующих этот процесс.

Наиболее низкие механические свойства установлены при испытании плоских образцов с различной ориентацией трещин в сварном стыковом соединении (рис. 13-15). Характерная особенность полученных результатов состоит в том, что начало появления первых сигналов АЭ выявлено на самой ранней стадии процесса нагружения. В частности, при статическом растяжении плоского образца с трещиной

вдоль шва длиной 17 мм, (рис. 13), первые значения N зарегистрированы уже на 160-ой с от момента времени начала испытания. Это уже свидетельствует о существовании с высокой концентрацией внутренних напряжений в вершине трещины, которые, суммируясь с внешними напряжениями, еще при незначительных растягивающих нагрузках уже превышают предел прочности.

В результате пластической деформации происходит релаксация внутренних напряжений, подрастание берегов трещины с образованием свободных поверхностей и освобождением избыточной энергии, переносимой сформированной упругой механической волной в виде акустического излучения.

С учетом изложенного разрушение образца наступает при внешнем нагружении Ртах=3920 кг, т. е. в 3,5 раза меньше, чем при испытании бездефектного сварного шва (рис. 5). Кроме того, суммарный счет акустической эмиссии N увеличился в 16 раз, а суммарная величина амплитуд ЕА - более чем в 6 раз.

На основе данных, полученных при одноосном растяжении плоского образца с продольной (¿=12 мм) и поперечной (¿=4 мм) трещинами в сварном стыковом соединении, построен график зависимости, представленный на рис. 14, из которого следует, что уже на первых секундах нагружения появляются сигналы АЭ, свидетельствующие о начале внутренней перестройки структуры металла шва в результате протекания деформационных процессов. Разрушение образца наступило на 632-ой с при нагрузке Ртах=410 кг, которая почти в 34 раза меньше усилия разрыва качественного сварного шва. При этом значение суммарного счета АЭ увеличилось в 10 раз.

Испытание плоского образца с продольной (¿=17 мм), поперечной (¿=10 мм) трещинами и пятью порами в сварном шве позволило установить, что первые сигналы АЭ зарегистрированы на 50-ой с после начала его растяжения, причем разрыв соединения произошел уже на 300-ой с от начала процесса нагружения при Ртах= 1195 кг и более чем 5 - кратном росте величины N по сравнению с бездефектным швом (рис. 15).

Результаты исследования процессов статического одноосного растяжения образцов с трещинами в сварных швах позволили установить, что:

1. Более раннее появление сигналов АЭ наблюдается у образцов с высокой степенью концентрации внутренних напряжений, низким пределом прочности металла и наоборот.

2. Разрушение металла наступает раньше у образцов с большими концентраторами внутренних напряжений.

Анализ графических зависимостей (рис. 4-15) и данных в таблице свидетельствует о значительном снижении предела прочности всех дефектных образцов, за исключением образца с непроваром по его кромке (рис. 6), форма которого не вызвала высокой степени концентрации напряжений. Низкий предел прочности наблюдается у образцов с трещинами, у которых наиболее высокая концентрация напряжений вдоль берегов и в вершине.

Известно, что одной из главных проблем метода АЭ остается выработка критериев оценки вероятности наступления предразру-шающего состояния диагностируемого изделия по полученным в процессе исследования параметрам АЭ. При этом наиболее объективные данные о протекающих в изделиях процессах содержит в себе такой информативный параметр, как суммарный счет акустической эмиссии N в функции от параметров нагружения [11, 12]. Это положение также было подтверждено результатами, полученными при испытании образцов. В частности, было установлено, что при одинаковых условиях проведения экспериментов, соответствующей настройке каналов и чувствительности АЭ - аппаратуры основным информативным параметром при оценке прочности сварных бездефектных и дефектных образцов является суммарный счет акустической эмиссии N у всех испытанных образцов. При этом целесообразно анализировать начало появления первых сигналов АЭ (более раннее у образцов с высокой степенью концентрации напряжений на рис. 14 и 15 и низкой прочностью и более позднее у образцов с низкой степенью концентрации напряжений на рис. 5 и 6 и высокой прочностью), их активность, форму кривой суммарного счета акустической эмиссии N.

Дополнительную информацию о физической природе и особенностях источников акустического излучения может дать исследование амплитудного распределения сигналов АЭ, потому что амплитуда сигналов АЭ непосредственно связана с их энергией. Под амплитудой сигнала АЭ понимается его максимальное значение в течение выбранного интервала времени. Установлено, что

распределение максимальных значений импульсов АЭ (плотность распределения амплитуд сигналов АЭ)

Параметры АЭ при растяжении образцов до максимальной нагрузки

№ обр. Вид технологического дефекта Максимальная нагрузка кг N ЕЛ103, мВ

5 Бездефектный сварной шов 13850 222 79,8

6 Непровар длиной 15 мм 13850 645 44,5

7 Три непровара и поры 00,5 мм 6850 7000 965

8 Непровар и поры 00,5.. .1 мм 8440 13350 2389,6

9 Четыре поры 03.5 мм 5538 1100 204

10 Восемь пор 00,8 мм и микротрещина 5350 1500 115

11 Два подреза и поры 00,01.0,2 мм 11545 13657 2485

12 Два подреза глубиной 2 мм и трещина по кромке шва, L=3 мм 5680 2700 281

13 Трещина вдоль шва L=17 мм 3920 3590 488

14 Трещины: поперечная L=4 мм, продольная L=12 мм 410 2230 219

15 Трещина: поперечная L=10 мм, продольная L=17 мм и 5 пор 1195 1262 101

содержит полезную информацию о структуре металла, дает возможность оценить квантование энергии по отдельным актам акустического излучения [11].

Появление некоторого максимума в амплитудном распределении сигналов АЭ при разрушении образца, очевидно, вызвано преобладающим размером подрастания скачков макротрещины в момент разрушения. Каждому скачку трещины предшествует пластическая деформация в ее вершине (рост пластической зоны), ответственная за низкоэнергетическую АЭ непрерывного типа в отличие от дискретной АЭ высокой энергии при скачке трещины [12]. Импульсы АЭ дискретного типа возникают в результате коллективного отрыва дислокаций от точек закрепления. Это проявляется в основном до предела текучести и амплитуда сигналов зависит от прочности закрепления.

Амплитудное распределение и рост отдельных импульсов связано с особенностью продвижения трещин [13]. Скачок трещины объясняется появлением сигнала большой амплитуды, превышающий 115

сигналы с малой амплитудой на порядок и выше. Экспериментально можно установить их значения для данного материала, однако в рамках настоящей работы установить количественную связь приращения длины трещины с величиной амплитуды не представилось возможным из-за сложности проведения эксперимента, да это и не входило в задачи данного исследования.

Перед разрывом практически всех образцов наблюдается рост ЕЛ, что характерно для более равномерного развития трещины. Таким образом, суммарная величина амплитуд и амплитуда отдельного импульса может быть проанализирована для оценки продвижения трещины у образцов с усталостной трещиной, либо с технологическими дефектами в виде трещин.

Выводы

1. Исследованы источники АЭ при испытании на одноосное растяжение образцов основного металла из листовой стали марки 03Х11Н8М2Ф - ВД мартенситного класса,

а также сварных бездефектных и с различными технологическими дефектами.

2. Установлено, что в качестве основного информативного параметра при испытании серии образцов необходимо принимать суммарный счет акустической эмиссии. Для дополнительной оценки состояния металла достаточно использовать суммарную величину амплитуд и сумму отдельных импульсов.

3. Дальнейшие работы на образцах целесообразно проводить в направлении изучения влияния различных технологических дефектов на параметры при испытании серии образцов с однотипными дефектами.

4. Выполненные исследования свидетельствуют о возможности применения метода для локации развивающихся дефектов при нагружении сварных изделий. Для его реализации требуется создание специализированной многоканальной аппаратуры, разработка математического обеспечения и методики проведения испытаний.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность Президенту Национальной академии наук Украины, академику РЛН Б.Е. Патону, а также профессору, доктору технических наук Л.Я. Недосеке за проявленный интерес к данной работе, за своевременно оказанное содействие и помощь в проведении эксперимента.

1. Патон Б.Е. Об основных направлениях работ в области акустической эмиссии // Акустическая эмиссия материалов и конструкций: Тр. I Всес. конф. -Ростов-на-Дону: Ростовский ун-т, 1989. - С. 5-10.

2. Апасов А.М., Козлов Э.В. Исследование структуры металла сварного соединения из коррозионностойкой стали // Известия Томского политехнического университета. - 2009. - Т. 315. - № 2. - С. 155-161.

3. Алешин Н.П., Бигус Г.А., Лютое М.А. Диагностирование объектов стартовых комплексов изделий ракетно-космической техники с использованием акустических методов контроля // Дефектоскопия. - 2002. - № 3. - С. 3-13.

4. Журкое С.Н., Куксенко В.С., Петров В.А. Можно ли прогнозировать разрушение? - В кн.: Будущее науки. - М.: Знание, 1983. - С. 100-111.

5. Карбоеский А.Д., Яшманое Ю.Б., Оесиенко М.А. Математическое обеспечение системы акустико-эмиссионной диагностики // Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. - 1985. - Вып. 1. - С. 41-44.

6. Pollock A.A. Acoustic emission // Engineering. - 1970. - V. 209. - № 5433. -P. 639-642.

7. Radon I.C., Pollok A.A. Acoustic emission and energy transfer during crack propagation. - Engineering Fract. Mech. - 1972. - V. 4. - № 2. - P. 295-310.

8. Stephens R.W.B., Pollock A.A. Waveforms and frequency spectra of acoustic emission. - J. Acoustical Soc. Amer. - 1971. - V. 50. - № 3. - P. 2. - P. 904-910.

9. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., Баранов В.М., Гурвич А.К., Данилов В.Н., Иванов В.И., Ланге Ю.В., Щербинский В.Г. Достижения акустических методов контроля за 5 лет // Дефектоскопия. - 1996. - № 9. - С. 101-105.

10. ГОСТ 27655 - 88. Акустическая эмиссия. - Термины, определения и обозначения. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 12 с.

11. Трипалин А.С., Буйло С.И. Акустическая эмиссия. Физико-механические аспекты. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1986. - 160 с.

12. Гусев О.В. Акустическая эмиссия при деформировании монокристаллов тугоплавких металлов. - М.: Наука, 1982. - 108 с.

13. Грешников В.А., Дробот Ю.Б., Акустическая эмиссия. - М.: Изд-во стандартов, 1976. -272 с. и'.ш

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ --------------------------------------------

Апасов Александр Михайлович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Металлургия черных металлов» Юргинского технологического института (филиала) ТПУ, e-mail: [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.