Результаты ультразвукового контроля оценивают по показаниям индикаторов прибора. В большинстве ульт­развуковых дефектоскопов используются индикаторы в виде экрана ЭЛТ, линия развертки на котором показы­вает текущее время, а вертикальное отклонение — ам­плитуду сигнала.

При контроле изделий сложной конфигурации опера­тор должен иметь большой практический опыт расшиф­ровки осциллограмм, чтобы уверенно отличать возни­кающие на экране полезные сигналы, от мешающих сиг­налов[14].

При эхо-методе полезными сигналами являются на­чальный сигнал, сигналы от донной поверхности или конца изделия и от различного рода несплошностей ма­териала (дефектов). Наличие донного или концевого си­гнала свидетельствует о хорошем акустическом контак­те и о исправности ультразвуковой аппаратуры. На рис. 27 и 28 показаны схемы прозвучивания изделий про­дольными, поверхностными, нормальными и сдвиговы­ми волнами и соответствующие им осциллограммы.

Другой вид имеют осциллограммы прозвучивания ци­линдрических деталей по окружности. Особенностью про­звучивания является то, что поверхностные или нор­мальные волны, распространяясь по окружности трубы, не встречают конца детали. Поэтому осциллограмма про­звучивания бездефектной детали состоит из начального сигнала и линии развертки. Появление сигнала правее начального свидетельствует о наличии дефектов, отра­жающих часть УЗК.

Мешающими сигналами являются сигналы, возника­ющие на экране ЭЛТ независимо от наличия дефектов в контролируемом изделии. Эти сигналы затрудняют расшифровку осциллограмм, маскируя полезные сигна­лы от дефектов, и могут явиться причиной браковки до­брокачественной продукции.

Мешающие сигналы обусловлены, как правило, не­исправностью дефектоскопа, преобразователя или вы­сокочастотного кабеля, а также структурой материала, формой изделия, обработкой поверхности и т. д.

Неисправность дефектоскопа (неисправность элек­трических цепей и электронных ламп, плохой контакт и др.) вызывает на экране прибора искажения нормаль­ной картины в виде «шумов», расширение линии раз­вертки, одного или нескольких неподвижных или пере­мещающихся («бегущих») сигналов и т. д. Эти явления легко распознаваемы, так как они нерегулярны и не - синхронизованы с разверткой.

Неисправность преобразователя (разрушение пьезо­элемента, отставание его от демпфера, высыхание кон­тактной смазки в пакете излучателя и др.) вызывает по­явление мешающих сигналов непосредственно после на­чального сигнала.

Неисправность высокочастотного кабеля (плохой контакт) вызывает появление «шумов» на всей развер­тке.

Мешающие сигналы, обусловленные неисправностью аппаратуры, легко определимы, так как они сохраняются на экране прибора и при снятии преобразователя с кон­тролируемой детали.

Структура материала существенно влияет на харак­тер осциллограмм прозвучивания. Так, например, при контроле материалов с низким коэффициентом затуха­ния и крупнозернистой структурой на экране появляются многочисленные хаотически расположенные по всей длине развертки сигналы — шумы (рис. 68, а). В этом случае очень трудно, а иногда и невозможно обнару­жить на экране ЭЛТ сигналы от дефектов.

При контроле материалов с высоким коэффициен­том затухания возможно частичное или полное поглоще­ние УЗ К, что приводит к резкому снижению чувствитель­ности и исчезновению донного сигнала. На экране при­бора наблюдается «чистая» развертка, а донный сигнал не появляется даже при настройке прибора на режим максимальной чувствительности (рис. 68,6). В этом слу­чае контроль невозможен.

Материалы с крупнозернистой структурой целесооб^ разно (если допустимо) предварительно подвергнуть термической обработке, которая значительно улучшает его акустические характеристики. Материалы с высоким коэффициентом затухания и крупнозернистой структурой следует контролировать на пониженной частоте. Чтобы уменьшить помехи при контроле материалов с низким коэффициентом затухания, рекомендуется уменьшить усиление или мощность импульса.

Форма контролируемого изделия. Наиболее трудно расшифровывать осциллограммы, возникающие при

контроле изделий сложной формы (ступенчатые валы, Детали с фланцами, выточками, шпоночными пазами, детали переменной толщины и кривизны и т. п.). Упругие волны, отражаясь от элементов конструкции, вызывают на экране ЭЛТ множество сигналов. В этом случае кон­троль могут облегчить следующие мероприятия:

1. Тщательное изучение чертежа детали и геометрии пучка УЗК, излучаемых применяемым преобразовате­лем. Это позволит в первом приближении представить характер осциллограммы прозвучивания. Зная конструк­тивные особенности детали и измерив с помощью глуби­номера расстояния до возникших на экране сигналов, можно установить связь отраженных сигналов с наличи­ем возможных дефектов.

2. Прозвучивание симметричных участков детали и изучение полученных данных. В случае отсутствия дефек­

тов на экране ЭЛТ должны возникать одинаковые ос­циллограммы. Различия в расположении сигналов и их ■амплитуд могут служить признаком наличия дефектов.

3.

Выбор наиболее рационального направления про - звучивания. В ряде случаев этим способом удается зна­чительно упростить осциллограммы, наблюдаемые на эк­ране дефектоскопа и, следовательно, облегчить их рас­шифровывание. Так, например, в настоящее время трещи­ны усталости на кромках пера лопаток турбин и компрес­соров обнаруживают с Помощью поверхностных волн дву­мя способами. Первый способ заключается в том, что поверхностные волны возбуждают в материале лопатки с помощью преобразователей с плоской или выпуклой кон­тактными поверхностями, устанавливаемыми в конце пе-

ра на спинке или корыте лопатки (рис. 69). Для выяв­ления трещин преобразователь поворачивают вокруг своей оси. При этом изменяются расстояния, пробегае­мые ультразвуковыми лучами от преобразователя до границ лопатки, и за счет переменной кривизны и толщины пера возникают другие виды волн. При такой схеме контроля на экране ЭЛТ наблюдается сложная и непрерывно изменяющаяся картина, которую трудно рас­шифровать. Кроме того, как известно, выявляемость де­фектов зависит от угла встречи v, т. е. от угла между

лучом и его проекцией на поверхность дефекта. Чем ближе этот угол к прямому, тем выше выявляемость дефекта. Дефекты хорошо обнаруживаются при углах встречи от 90 до 75°.

При поиске трещин на кромках пера лопатки по при­веденной схеме угол встречи изменяется от 0 до некото­рого значения, не равного 90°. Этот угол зависит от дли­ны лопатки. Поэтому чувствительность метода низкая.

При втором способе, предложенном автором [35], лопатки прозвучивают, возбуждая поверхностные волны вдоль кромок, являющихся местом зарождения устало-

стных трещин. Преобразователь устанавливают на кром-. ке лопатки так, чтобы пучок поверхностных волн рас­пространялся от одного ее конца к другому (рис. 70). В этом случае на-экране ЭЛТ возникает простая для расшифровывания осциллограмма, состоящая из трех сигналов: начального концевого и от дефекта. Кроме то­го, здесь угол встречи между пучком и дефектом всегда равен 90°, благодаря чему чувствительность контроля резко возрастает.

Чистота обработки поверхности. Ультразвуковой кон­троль желательно проводить при шероховатости поверх­ности, соответствующей 5—6-му классам. Особенно это

важно при контроле поверхностными и нормальными волнами. При шероховатой поверхности ухудшаются условия ввода упругих волн в изделие и снижается даль­ность распространения поверхностных и нормальных волн. В случае гладкой поверхности прямым преобразо­вателем наряду с продольными волнами возникают и по­верхностные, которые распространяются во всех направ­лениях от преобразователя. Последние, отражаясь от гра­ней изделия, воспринимаются преобразователем и на экране ЭЛТ возникает сигнал, который может быть оши­бочно принят за сигнал от дефекта в глубине металла. В этом случае преобразователь рекомендуется переме­щать по поверхности, изменяя расстояние между преоб­разователем и краем изделия. Сигнал на экране ЭЛТ также будет перемещаться. Сигнал не перемещается, ес­ли он возник от дефекта в глубине металла.

При контроле изделий поверхностными или нормаль­ными волнами требуется тщательно очищать контроли­руемую поверхность, так как различные загрязнения (масло, нагар и т. д.), отражая часть упругих волн, вы­зывают появление мешающих сигналов на экране дефек­тоскопа.