Назначение таких покрытий - тепло­защита, термоизоляция, предохранение от коррозии и т. п. Покрытия (наружные и внутренние) выполняют из различных ПКМ, резиноподобных и других материа­лов. Материалы каркасов - сталь, алюми­ниевые, титановые и другие сплавы, а также ПКМ. Волновые сопротивления материалов покрытий обычно меньше, чем материалов каркасов. Толщина по­крытий - от одного до десятков милли­метров (лакокрасочные покрытия не рас­сматриваются), каркасов - от десятых до­лей до десятков миллиметров. Основные дефекты рассматриваемых ОК - наруше­ния клеевого соединения покрытия с кар­касом и несплошности в самом покрытии, главным образом расслоения (рис. 4.16). Возможные дефекты клеевого соедине­ния - зоны отсутствия адгезии клея к кар­касу или нарушения адгезии к покрытию при наличии клея на каркасе.

Предполагается, что металлический каркас предварительно проверен другими методами НК и не содержит дефектов. Дефекты в каркасах из ПКМ могут быть выявлены и при контроле с нанесенным покрытием. Для контроля рассматривае­мых ОК применяют различные акустиче­ские методы.

Ультразвуковым методом прохожде­ния (теневым) с двусторонним доступом возможно выявление всех показанных на

рис. 4.16 дефектов. Метод реализуется в иммерсионном или контактном вариантах, а также с применением катящихся преоб­разователей с сухим контактом. Обычно регистрируют наличие дефектов без диф­ференциации их по глубине залегания (способ оценки этой глубины описан в разд. 4.4). Контроль эффективен для ОК с каркасами из металлов и ПКМ. Выбор рабочей частоты определяется в основном затуханием в обоих слоях ОК. Рекоменду­ется применение установок для механизи­рованного контроля с записью его результатов.

Ультразвуковой реверберационный метод (см. разд. 2.2.5.4) применяют для обнаружения дефектов соединения метал­лического каркаса с покрытием при кон­троле со стороны металла. Контроль со стороны покрытия (а в случае каркаса из ПКМ и со стороны каркаса) обычно за­труднен высоким затуханием ультразвука в пластиках. Способы акустического кон­такта - иммерсионный, струйный, кон­тактный. Дефекты отмечают по увеличе­нию времени затухания многократно от­раженных импульсов (времени ревербера­ции) в материале каркаса. Используют короткие импульсы, центральную частоту которых выбирают так, чтобы длина вол­ны была не более 0,5 от толщины ревербе­
рирующего слоя. Увеличение отношения волнового сопротивления покрытия к вол­новому сопротивлению материала каркаса улучшает условия контроля. Для повыше­ния чувствительности иногда применяют фокусирующие преобразователи. Без фо­кусировки обнаруживают дефекты площа­дью около 1 см2, с фокусировкой - более мелкие.

Метод четко выявляет дефекты типа нарушения адгезии клея к металлу, соот­ветствующие максимальному коэффици­енту отражения от внутренней поверхно­сти каркаса. Хуже регистрируются зоны нарушения соединения клея с покрытием при наличии на металле клеевой пленки, так как даже тонкий ее слой существенно уменьшает коэффициент отражения. Рас­слоения в покрытии реверберационным методом не выявляются. Применяют так­же бесконтактные способы - лазерный оптический и электромагнитно-акусти­ческий. Отсутствие контакта преобразова­теля с ОК увеличивает коэффициент от­ражения от наружной поверхности, что улучшает условия контроля.

Эхометодом контролируют соедине­ния между стальным корпусом и твердым топливом ракетного двигателя. Топливо соединяется с корпусом слоем резины. Контроль качества этого соединения за­
трудняется резким различием волновых сопротивлений соединяемых материалов и небольшой толщиной резинового слоя. Для преодоления этой трудности предло­жен способ выделения эхосигналов от со­единительного слоя методом адаптивной фильтрации [425, с. 389/496]. Рассмотрены теория вопроса и результаты эксперимен­тального исследования. Использовали им­мерсионный эхометод с широкополосным совмещенным преобразователем с цен­тральной частотой 2,25 МГц. Эксперимен­тальные результаты согласуются с теори­ей. При этом удавалось обнаруживать не только зоны отсутствия соединения, но и ослабленные его зоны. Однако связь пока­заний с прочностью соединения имеет лишь качественный характер. Метод мо­жет быть полезен для решения других по­добных задач НК многослойных конст­рукций.

Оригинальный способ обработки ин­формации при контроле клеевых соедине­ний эхометодом позволяет определять, с какой стороны шва находится дефект со­единения [422, с. 349]. Результаты полу­чены на образцах, один из которых пред­ставляет собой соединение резины толщи­ной 5,3 мм с листом из алюминиевого сплава толщиной 1,4 мм, другой - слой такой же резины, приклеенной к сотовой панели с толщиной алюминиевой обшив­ки 1 мм. Контроль проводили со стороны резины, центральная частота УЗ-импуль - сов 5 МГц. Выявляли дефекты размером более 10 х 10 мм со 100 %-ной надежно­стью их классификации.

Рассмотренный в разд. 4.3.1 вариант иммерсионного эхометода с применением волн Лэмба и регистрацией дефектов по уменьшению амплитуды отраженного эхо - сигнала вследствие возбуждения в отде­ленном дефектом слое волн Лэмба ис­пользовали для контроля двухслойной конструкции в виде стального листа тол­щиной 6,4 мм с приклеенным к нему сло­ем резины толщиной 3,5 мм [394]. Кон­троль проводили со стороны стального листа, частота одной из мод волны Лэмба в котором оказалась равной 4,63 МГц. Выявлен дефект соединения шириной 13 мм, причем результат контроля оказал­ся лучше полученного обычным УЗ эхо - методом с частотой 10 МГц.

Более сложный случай обнаружения дефекта клеевого соединения между тол­стой (70 мм) резиной и тонким (4 мм) ме­таллическим листом при доступе со сто­роны резины рассмотрен в работе [88]. Наклонные иммерсионные преобразовате­ли дефектоскопа УД-22УМ, работавшие импульсами с центральной частотой 200 кГц, устанавливали на поверхность резины на расстоянии 200 мм друг от дру­га. Угол наклона (порядка 15°) выбирали так, чтобы при падении продольной волны из резины на металлический слой в нем возбуждалась одна из мод волны Лэмба. Она распространялась в металлическом слое как в волноводе и возбуждала в рези­не импульс продольной волны, регистри­руемый приемным преобразователем. В зоне дефекта соединения волна Лэмба не возбуждалась, передача энергии металли­ческим листом ухудшалась, амплитуда принятого сигнала уменьшалась. Мини­мальные размеры выявляемого искусст­венного дефекта 100 х 100 мм.

Импедансным методом возможно об­наружение всех показанных на рис. 4.16 типов дефектов в пределах доступных этому методу параметров ОК (толщин слоев, их сочетания в ОК и т. п.). Контроль обычно целесообразнее вести со стороны покрытия, что позволяет обнаруживать все типы рассматриваемых дефектов. Од­нако для этого толщина и жесткость кар­каса должны быть не менее, чем слоя по­крытия. При малой жесткости металличе­ского каркаса и большой жесткости по­крытия возможен контроль со стороны каркаса. Однако при этом обнаруживают­ся в основном только дефекты соединения с покрытием. Расслоения в покрытии обычно не выявляются. При достаточно жестком каркасе предельная толщина по­

крытий из ПКМ, доступная для контроля импедансным методом, составляет 10 ... 12 мм. Для проверки ОК рассматриваемо­го типа обычно применяют импульсные импедансные дефектоскопы с раздельно - совмещенными преобразователями. Кон­троль мягких (например, резиноподобных) покрытий импедансным методом обычно невозможен.

Метод свободных колебаний в дан­ном случае имеет сходные возможности с импедансным методом. В отличие от по­следнего, он позволяет контролировать ОК с резиноподобными покрытиями тол­щиной до 8 ... 12 мм. Проверка произво­дится со стороны покрытия преобразова­телями с микрофонными приемниками.

Велосиметрическим методом могут быть обнаружены все показанные на рис. 4.16 дефекты в пределах доступных этому методу толщин. При контроле с двусторонним доступом дефекты выявля­ются во всех сечениях ОК, при односто­роннем доступе со стороны покрытия - в основном в покрытии и клеевом соедине­нии с каркасом. При контроле с односто­ронним доступом предельная толщина покрытия примерно та же, что и для им - педансного метода, с двусторонним - за­метно больше.