ASTM E3045-22
Стандартная практика обнаружения трещин с использованием виброакустической термографии

Стандартный №

ASTM E3045-22

Дата публикации

2022

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM E3045-22

сфера применения

Технические принципы и стандартная база

Виброакустическая термография — это активный метод контроля, основанный на инфракрасной термографии (ИКТ). Он использует ультразвуковой возбудитель для возбуждения образца в диапазоне 15–40 кГц и инфракрасный тепловизор для регистрации фрикционного нагрева в месте дефекта. Этот метод, впервые предложенный Хеннеке в 1979 году, обладает уникальными преимуществами при обнаружении узких плоскостных дефектов, таких как трещины и расслоения.

---

Основные области применения

Отрасль	Типичные компоненты	Типы дефектов обнаружения
Авиационная промышленность	Турбинные лопатки/Компоненты двигателей	Отслоение теплозащитного покрытия (ТЗП)
Энергетика и электроэнергетика	Трубопроводы/Сосуды под давлением	Трещины от коррозии под напряжением
Автомобилестроение	Компоненты шасси/трансмиссии	Усталостные трещины

Пример: При осмотре лопатки авиационного двигателя пьезоэлектрический вибратор мощностью 4000 Вт в сочетании со средневолновой инфракрасной камерой (MWIR) успешно обнаружил трещину основания лопатки глубиной до 0,3 мм, сократив время обнаружения на 80% по сравнению с традиционными методами.

---

Требования к конфигурации системы

Основные параметры оборудования

• Ультразвуковая система:Мощность 800–4000 Вт, частота 14–100 кГц
• Инфракрасная камера:Рекомендуется охлаждаемая средневолновая инфракрасная (MWIR) камера с чувствительностью ≤20 мК.
• Требования к частоте кадров:≥30 Гц, с пространственным разрешением 2–5 пикселей, покрывающим минимальный дефект.

Требования к квалификации персонала

Должен быть сертифицированным по стандарту ANSI/ASNT CP-189 персонал по инфракрасному и тепловому тестированию III уровня, который руководит процессом тестирования, персонал II уровня отвечает за калибровку оборудования и интерпретацию результатов, а персонал I уровня выполняет стандартизированные операции.

---

Ключевые моменты для внедрения

Оптимизация процесса испытаний

1. Предварительная обработка поверхности: удаление загрязнений, таких как смазка, и распыление графита для улучшения излучательной способности при необходимости
2. Настройка контрольного образца: моделируемые образцы, содержащие наихудшие сценарии дефектов
3. Проверка параметров возбуждения: используйте индикатор качества (например, ленту 3M Command) для проверки чувствительности системы перед каждым испытанием

Критерии оценки дефектов

Характеристики дефектов	Характеристики теплового отклика	Точки оценки
Поверхностные трещины	Пиковая температура, достигаемая при возбуждении Остановки	Наблюдайте раннюю морфологию горячей точки
Подповерхностные дефекты	Задержка термического ответа	Учитывайте расширение сигнала, вызванное теплопроводностью
Отслоение TBC	Неравномерное распределение тепла	Необходимо проверить с помощью импульсного тепловидения

---

Безопасность и ограничения

Предупреждение: Примечание во время испытания:

• Избегайте прямого контакта с наконечником ультразвукового пистолета, это может вызвать ожоги от трения
• Требуются средства защиты органов слуха (шум может достигать более 100 дБ)
• Для специальных материалов, таких как титановые сплавы, требуется предварительная проверка совместимости со средой сопряжения.

Технические ограничения: нечувствительны к объемным дефектам, таким как поры и включения, и требуют дополнительного обнаружения с другими методами неразрушающего контроля.