Automatic Welding, 2013, №01



2013 №01 (04)

2013 №01 (06)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 1, с. 23-28
 

ОСОБЕННОСТИ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ОЦЕНКЕ МЕХАНИЗМА РАЗРУШЕНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

В. Р. СКАЛЬСКИЙ, И. Н. ЛЯСОТА, Е. М. СТАНКЕВИЧ

Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко НАН Украины. 79053, Украина, г. Львов, ул. Айвазовского, 5б. E-mail: skal@ipm.lviv.ua
 
 
Реферат
Высокопрочные алюминиевые сплавы благодаря комплексу физико-механических и коррозионных свойств широко применяются в современной науке и технике. Для соединения элементов конструкций, в частности в самолетостроении, используют электронно-лучевую сварку. При эксплуатации таких элементов под влиянием различных факторов часто в них происходит зарождение микро- и макроразрушений. Достаточно эффективно распространение трещин определяет метод акустической эмиссии. Целью исследования явилось изучение особенностей генерирования сигналов акустической эмиссии при статической нагрузке образцов и идентификация характера разрушения в различных участках сварных соединений алюминиевого сплава 1201-Т. По схеме трехточечного изгиба исследовали трещиностойкость образцов размерами 10x20x160 мм, изготовленных из сварных соединений плит сплава 1201-Т толщиной 20 мм, выполненных сквозной электронно-лучевой сваркой. Сигналы акустической эмиссии регистрировали системой SKOP-8M. Для селекции полезных сигналов от помех использовали метод параллельного измерительного канала. Из анализа волновых отображений и непрерывных вейвлет-преобразований зарегистрированных сигналов акустической эмиссии установлено, что метод позволяет идентифицировать источники их излучения при статическом разрушении алюминиевых сплавов и их сварных соединений. Вязкое (металл шва и зоны термического влияния) и хрупковязкое (основной металл) разрушение твердого раствора меди в алюминии генерирует сигналы низких и средних амплитуд (A = 0,2...0,5 мВ), для которых критериальный показатель колеблется в пределах 0,15...0,3. Отрыв оплавленных зерен сопровождается генерированием сигналов акустической эмиссии с диапазоном амплитуд A = 0,4...0,5 мВ и ? = 0,3...0,4, а растрескивание хрупких интерметаллидов — мощными сигналами (A = 0,5...4 мВ) с показателем ? = 0,5...0,9. Библиогр. 15, рис. 5.
 
Ключевые слова: алюминиевый сплав, сварные соединения, акустическая эмиссия, микроструктура, микрофрактограмма, вейвлет-преобразование, механизм разрушения

Поступила в редакцию 09.07.2012
Опубликовано: 26.12.2012

1. Назарчук З. Т., Скальський В. Р. Акустико-емісійне діагностування елементів конструкцій: У 3 т. — К.: Наук. думка, 2009. — 878 с.
2. Скальський В. Р., Лясота І. М. Застосування явища акустичної емісії для діагностування руйнування зварних з’єднань алюмінієвих сплавів (Огляд) // Машинознавство. — 2009. — № 9. — С. 42–47.
3. Мезинцев Е. Д., Тихий В. Г., Карасев Л. П. Применение имитаторов дефектов при испытании акустико-эмиссионной системы технической диагностики // Автомат. сварка. — 1982. — № 9. — С. 28–30.
4. Тихонов Л. В., Прокопенко Г. И. Детонационные механизмы деформации, разрушения и акустической эмиссии в алюминии и его сплавах // Техн. Диагностика и неразруш. контроль. — 1991. — № 1. — С. 73–76.
5. Тихий В. Г., Санин Ф. П., Борщевская Д. Г. Исследование зависимости сигналов акустической эмиссии от характера дефектов сварки в сплаве АМг6 // Автомат. сварка. — 1982. — № 9. — С. 36–38.
6. Скальський В. Р., Сергієнко О. М., Голаскі Л. Генерування акустичної емісії тріщинами, що розвиваються у зварних з’єднаннях // Техн. диагностика и неразруш. контроль. — 1999. — № 4. — С. 23–31.
7. Скальський В. Р., Коваль П. М. Акустична емісія під час руйнування матеріалів, виробів і конструкцій. — Львів: СПОЛОМ, 2005. — 396 с.
8. Venkitakrishnan P. V., Sinha P. P., Krishnamurthy R. Study and analysis of effect of various thermal processes in AA2219 annealed sheet using acousticemissions // Mater. and Desian. — 2006. — 27. — P. 770–775.
9. ГОСТ 25506–85. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристики трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. — М.: Изд-во стандартов, 1984. — 61 с.
10. Скальський В. Р., Лясота І. М. Застосування методу акустичної емісії для визначення моменту початку макроруйнування зварних з’єднань алюмінієвого сплаву // Техн. диагностика и неразруш. контроль. — 2012. — № 3. — С. 7–12.
11. Разупрочнение высокопрочных алюминиевых сплавов при различных способах сварки плавлением / А. В. Лозовская, А. А. Чайка, А. А. Бондарев и др. // Автомат. сварка. — 2001. — № 3. — С. 15–19.
12. Астафьева Н. М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Усп. физ. наук. — 1996. — 166, № 11. — С. 1145–1170.
13. Скальский В. Р., Буйло С. И., Станкевич Е. М. Критерий оценки хрупкого разрушения стекла по сигналам акустической эмиссии // Дефектоскопия. — 2012. — № 5. — С. 26–34.
14. Скальський В. Р., Ботвіна Л. Р., Станкевич О. М. Діагностування механізмів руйнування сталі 38ХН3МФА за вейвлет-перетворенням сигналів акустичної емісії // Техн. диагностика и неразруш. контроль. — 2011. — № 3. — С. 12–17.
15. Vallen systeme: The Acoustic emission Company. — www.vallen.de.