неразрушающий контроль; НК (nondestructive testing): Область науки и техники, охватывающая исследования физических принципов, разработку, совершенствование и применение методов, средств и технологий технического контроля объектов, не разрушающего и не ухудшающего их пригодность к эксплуатации.

[ГОСТ Р 53697**, статья 2.20]

виды неразрушающего контроля: Условная группировка методов НК, объединенная общностью физических принципов, на которых они основаны.

Примечание - Виды и методы неразрушающего контроля установлены в ГОСТ 18353**.

Дефект

Акусти-
ческая эмис-
сия

Компью-
терная томо-
графия

Тече-
иска-
ние

Радио-
графия, радио-
скопия

Шеро-
гра-
фия

Изме-
рение дефор-
мации

Термо-
гра-
фия

Ультра-
звуко-
вой конт-
роль

Визу-
ально-
изме-
ритель-
ный
конт-
роль

Загрязнение

X

X

X

X

Повреждение нитей

X

X

X

Расслоение

X

X

X

X

X

X

Изменение плотности

X

X

X

X

Деформация под нагрузкой

X

X

Нарушение связей

X

X

X

X

X

Нарушение связей между волокнами

X

X

X

X

Нарушение соосности волокна

X

X

X

Разрывы

X

X

X

X

X

X

Включения

X

X

X

X

X

Утечки

X

X

X

Незакрепленные или подвижные части

X

Микротрещины

X

X

X

X

X

Влага

X

X

X

Пористость

X

X

X

X

X

Изменение толщины

X

X

X

X

X

Недоотверждение

X

Объемные включения

X

Пустоты

X

X

X

X

X

X

Метод НК

Применение

Преимущества

Ограничения

Представление результатов

Примечание

Акустическая эмиссия (АЭ)

Глобальный контроль конструкций из ПК с целью обнаружения и локализации активных источников в режиме реального времени

Возможен удаленный и непрерывный контроль всего изделия из ПК в режиме реального времени. Можно обнаружить развитие активных дефектов и несплошностей, обнаружить и определить местоположение дефектов и несплошностей, не выявляемых другими методами НК

Контролируемая деталь должна подвергаться воздействию напряжения от внешних источников. За исключением конкретных дефектов или несплошностей, которые выявляют методом АЭ с помощью трения, создаваемого АЭ (например, трение поверхностей расслоения), АЭ неактивные (не распространяющиеся) дефекты или несплошности нельзя обнаружить, а незначительные дефекты конструкции или несплошности могут образовывать АЭ. Таким образом, значимость обнаруженного источника АЭ нельзя однозначно оценить

Метод АЭ регистрирует проходящие упругие волны, образуемые в результате приложения напряжения или образующейся релаксации напряжений композитного материала или детали. Механические волны образуются в виде всплеска или непрерывной АЭ. Активность, сила, интенсивность АЭ коррелирует с информацией о прилагаемой нагрузке в пределах ОК

Контроль и результаты контроля являются специфическими при каждом случае применения и должны проводиться под наблюдением эксперта

Компьютерная томография

Обнаружение подповерхностных объемных дефектов или несплошностей. Предоставляет количественный объемный анализ дефектов и несплошностей, определяемых другими методами НК. Подходит для измерения геометрических характеристик

Создание изображений поперечных сечений ОК. Получение трехмерных данных по дефектам или несплошностям. Широкие возможности для обработки изображения

Необходим доступ ко всем сторонам ОК. Не очень подходит для контроля больших участков или объектов с высокими отношениями размеров >15

Оцифрованная карта компьютерной томографии (томограмма) по распределению плотности испытываемого изделия в поперечном разрезе. Возможность получения полных, трехмерных карт компьютерной томографии по распределению плотности для достаточно небольших деталей из композитных материалов

Может потребоваться оснастка и/или захватное приспособление для детали

Течеискание

Любой композитный материал или деталь, на котором существует перепад давления и где необходимо выявлять сквозные или внутренние протечки воздуха, воды, паров или других загрязняющих веществ в течение расчетного срока службы

Менее неоднозначно в сравнении с капиллярными методами НК; более чувствительно, чем АЭ или УЗК

Стоимость испытательного оборудования возрастает по мере увеличения необходимой чувствительности

Качественные показатели, например пузыри, или количественные измерения, например отклонения детектора, которые определяют наличие, место, концентрацию или скорость утечки вещества

Существуют различные методики для оценки больших утечек [со скоростями до 10 Па м с (10 см с)] и небольших утечек [скорости менее 10 Па м с (10 см с)]

Радиография, радиоскопия

Определение преимущественно подповерхностных дефектов и несплошностей, например, пористость и включения. Плоские дефекты или несплошности определяются в том случае, если пучок лучей направлен вдоль дефекта или несплошности, а нерезкость меньше раскрытия/размера дефекта или несплошности

Рентгеновские пленки и некоторые пластины можно разрезать и поместить почти в любом месте на детали. Цифровые изображения можно обрабатывать для получения дополнительной информации и автоматического распознавания дефектов. В радиоскопии методы, использующие усилитель изображения и систему цифровых детекторных решеток, могут быть автоматизированы при взаимодействии с роботом или манипулятором, обеспечивая тем самым возможность для проведения быстрого контроля

Необходим доступ к обеим сторонам ОК. Возможно, необходимо оценить удобство доступа. Невозможно определить глубину дефектов или несплошностей; иногда возможно благодаря цифровым изображениям после калибровки или дополнительным съемкам рентгеновскими лучами с разных направлений

Расчетная площадь и изменение плотности подповерхностных дефектов и несплошностей

Деталь может потребоваться переместить в рентгеновскую лабораторию. Рентгенография с использованием снимков предусматривает хранение пленки и утилизацию химических реагентов, что может быть дорого. Цифровые методики (компьютерная радиология, система цифровых детекторных решеток), как правило, быстрее. Радиационная безопасность. При радиоскопии обеспечение радиационной безопасности более проблематично в случае использования передвижного источника по отношению к движению детали

Шерография

Обнаружение подповерхностных дефектов и несплошностей, изменений в модуле упругости или внеплоскостной деформации

Хорошо подходит для высокоскоростного, автоматического контроля в условиях производства

Подповерхностный дефект или разрыв должен быть достаточно большим, чтобы вызвать измеряемую деформацию под нагрузкой. Состояние поверхности, особенно глянцевитость, может мешать шерографическому контролю, что предусматривает использование реагентов для матирования поверхности (исключение: термальная шерография)

Интерферограмма, создаваемая путем изъятия или наложения изображений ОК до и после нагружения, определяя и тем самым локализуя концентрации деформаций

Требуется дополнительное оборудование для определения изменений возникающих перегибов поверхности, и поэтому метод в качестве количественного

Измерение деформации

Может использоваться для измерения статической и динамической деформации при растяжении и деформации сжатия, а также сдвига, коэффициента Пуассона, изгиба и деформации скручивания

Относительно недорогой, менее громоздкий, с лучшим разрешением в сравнении с экстензометрами (может обеспечить общую точность лучшую ±10% деформации)

Отдельные тензодатчики нельзя откалибровать, они чувствительны к воздействию нежелательного шума и прочим источникам погрешности, например, расширение или сжатие элемента тензодатчика, изменение удельного электрического сопротивления, гистерезис и ползучесть в результате плохого соединения

Выходные данные цепи измерения сопротивления выражены в милливольтах; входные - в вольтах

В зависимости от искомой чувствительности, устойчивости к сдвигу, чувствительности к изменениям температуры или стабильности положения могут применяться различные тензодатчики (например, датчики с полупроводниковой пластиной, тензодатчики с металлическим креплением, тонкопленочные и полупроводниковые тензодатчики рассеивания)

Термография

Обнаружение нарушений связи, расслоений, пористости, углублений, трещин, включений в тонких ОК, обладающих низкой теплопроводностью, имеющих низкую отражательную способность/
поверхности с высокой излучательной способностью, и в материалах, которые эффективно рассеивают энергию

Быстрое исследование больших поверхностей и определение участков, которые должны быть подвержены более тщательному контролю

Композитные материалы имеют температурные границы, за пределами которых может произойти необратимое разрушение матрицы или волокна. Обнаружение дефекта или несплошности зависит от их ориентации относительно направления потока тепла. В более толстых материалах возможны только качественные признаки дефектов или несплошностей

Распределение температуры воздуха измеряют путем отображения контуров одинаковой температуры (изотерм), создавая тем самым модель теплового излучения, соотносящуюся с дефектами поверхности и подповерхности

Существует как контактный (предусматривает нанесение покрытия), так и бесконтактный метод (основывается на обнаружении инфракрасного излучения черного тела). Термография бывает либо пассивной, либо активной; активная термография может подразделяться на импульсную или синхронизируемую

Ультразвуковой контроль (УЗК)

Обнаружение подповерхностных дефектов или несплошностей. Существует два основных метода: эхо-импульсный метод для контроля с одной стороны ОК и теневой метод для контроля с доступом к двум сторонам ОК

Обнаружение подповерхностных дефектов или несплошностей, в том числе пористости, включений и расслоений

Необходима относительно плоская и гладкая поверхность. Тип материала может влиять на возможность контроля

Дефекты и несплошности сразу же записывают на амплитудных изображениях

Возможное удержание жидкости; возможное впитывание жидкости в пористые материалы, как, например, композитные материалы. Существуют многочисленные методы, основанные на использовании продольных, поперечных или поверхностных волн. Затухание в ПМК может быть сравнительно высоким в сравнении с металлическими изделиями

Визуально-
измерительный
контроль

Выявление дефектов на осматриваемых поверхностях

Низкозатратный метод. Обнаружение поверхностных дефектов или несплошностей, включая расслоения, разрывы волокон и ударные повреждения

Необходима линия прямой видимости

Дефекты и несплошности сразу же записывают в соответствующую документацию по проведению контроля, иногда делают фотографии

Можно обнаружить дефекты или несплошности на внутреннем диаметре, если можно вставить центральный проводник и обеспечить достаточный электрический контакт