Применение головных и объемных волн для оценки поврежденности стали Ст3сп5 при усталостном разрушении

Предложен подход к оценке поврежденности материала сварного соединения с помощью измерения скоростей объемных и головных волн. Комбинирование волн позволяет получать информацию о процессах разрушения материала как в объеме, так и в приповерхностных слоях, наиболее подверженных разрушению при усталости. Исследована связь усталостной поврежденности, определенной с помощью гипотезы линейного суммирования повреждения, со скоростями распространения головных и объемных волн. Испытания проведены на образцах, вырезанных из основного металла и зоны термического влияния материала сварного соединения, изготовленного из стали Ст3сп5. Получены зависимости скоростей распространения волн от параметра поврежденности, что позволяет оценить ресурс материала сварного соединения при усталости по данным акустических измерений.
EDN: TIGYIC, https://elibrary/tigyic

Литература

[1] Ольшанский Н.А. Сварка в машиностроении. Т. 1. Москва, Машиностроение, 1978. 504 с.

[2] Алешин Н.П., Чернышов Г.Г., ред. Сварка. Резка. Контроль. Т. 1. Москва, Машиностроение, 2004. 624 с.

[3] Захаров М.Н., Насонов В.А. Оценка влияния дефектов сварных соединений на прочностную надежность стальных сосудов и аппаратов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 4, с. 68–72, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2013-4-68-72

[4] Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика. Т. 3. Москва, Машиностроение, 2004. 864 с.

[5] Кретов Е.Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в машиностроении. Москва, СВЕН, 2014. 312 с.

[6] Ensminger D., Bond L.J. Ultrasonics. Fundamentals, technologies, and applications. CRC Press, 2011. 765 p.

[7] Зуев Л.Б., Целлермаер В.Я., Громов В.Е. и др. Ультразвуковой контроль накопления усталостных повреждений и восстановление ресурса деталей. Журнал технической физики, 1997, т. 67, № 9, с. 123–125.

[8] Гончар А.В., Клюшников В.А., Мишакин В.В. и др. Ультразвуковой и вихретоковый контроль процесса усталостного разрушения сварных соединений из аустенитной стали. Дефектоскопия, 2021, № 7, с. 28–36, doi: http://doi.org/10.31857/S0130308221070046

[9] Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Рябов Д.А. и др. Исследование поврежденности образцов из стали 12Х18Н10Т при малоцикловой усталости методами неразрушающего контроля. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2021, т. 87, № 5, с. 61–67, doi: http://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-5-61-67

[10] Иванова В.С., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. Москва, Металлургия, 1975. 455 с.

[11] Разыграев Н.П. Физика, терминология и технология в ультразвуковой дефектоскопии головными волнами. Дефектоскопия, 2020, № 9, с. 3–19, doi: http://doi.org/10.31857/S0130308220090018

[12] Шевалдыкин В.Г. Исследование распространения ультразвуковой головной волны по вогнутой поверхности металла. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2021, т. 87, № 8, с. 23–28, doi: http://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-8-23-28

[13] Гончар А.В., Аносов М.С., Рябов Д.А. Оценка структурной деградации зоны термического влияния при усталостном разрушении сварного соединения. Дефектоскопия, 2022, № 9, с. 25–34, doi: http://doi.org/10.31857/S0130308222090032

[14] Иляхинский А.В., Родюшкин В.М., Хлыбов А.А. Влияние малоцикловой усталости металла на результаты ультразвуковой диагностики. Транспортные системы, 2016, № 2, с. 46–50, doi: http://doi.org/10.46960/62045_2016_2_46

[15] Szelążek J. Sets of piezoelectric probeheads for stress evaluation with subsurface waves. J. Nondestruct. Eval., 2013, vol. 32, no. 2, pp. 188–199, doi: http://doi.org/10.1007/s10921-013-0172-1

[16] Liu H., Li Y., Li T. et al. Influence factors analysis and accuracy improvement for stress measurement using ultrasonic longitudinal critically refracted (LCR) wave. Appl. Acoust., 2018, vol. 141, pp. 178–187, doi: http://doi.org/10.1016/j.apacoust.2018.07.017