Контактная смазка для ультразвуковой дефектоскопии

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОНТАКТНАЯ СМАЗКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Майоров Александр Леонидович Мигун Николай Петрович Коновалов Георгий Евменьевич Гиль Николай Николаевич Парадинец Валерий Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(57) Контактная смазка для ультразвуковой дефектоскопии, содержащая воду, нитрит натрия, крахмал, глицерин и соду кальцинированную, отличающаяся тем, что дополнительно содержит мелкодисперсный порошок плексигласа с размером частиц 0,04-0,22 мм при следующем соотношении компонентов, мас.вода 46,4-73,5 нитрит натрия 9,3-14,7 крахмал 1,4-2,2 глицерин 2,6-4,2 сода кальцинированная 0,3-0,4 мелкодисперсный порошок плексигласа 5,0-40,0. Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий с большой шероховатостью и неровностью поверхности. Известно применение в качестве материала для создания акустического контакта при ультразвуковых измерениях клея МК-2 1. Недостатком известного материала является быстрое склеивание поверхности преобразователя с поверхностью контролируемого изделия, что не позволяет перемещать пьезопреобразователь по поверхности контролируемого материала для поиска дефектов. Известна также контактная смазка для ультразвукового контроля 2, содержащая вазелин в количестве 6-8 от общей массы, газовую сажу в количестве 3-5 от общей массы и остальное - воск. Недостатками известной контактной смазки является ее низкий акустический импеданс, что препятствует достижению оптимального акустического согласования пьезопреобразователей с контролируемыми деталями, и приводит к большим 12033 1 2009.06.30 изменениям амплитуд проходящих акустических сигналов во время изменения положения датчиков на поверхности детали во время контроля деталей с большой шероховатостью(например, строительная арматура). Наиболее близкой по технической сущности является контактная смазка 3, содержащая 8 л воды, 1,6 кг нитрата натрия, 0,24 кг крахмала 0,45 кг глицерина и 0,048 кг кальцинированной соды. Недостатком данной контактной смазки является также низкий акустический импеданс, что приводит к большому изменению амплитуды сигнала при перемещении датчиков относительно неровностей поверхности. Недостатком является также малые противоизносные свойства, что приводит к быстрому износу поверхности преобразователей при их трении о поверхность контролируемых изделий. Сущность изобретения заключается в том, что в контактную смазку, содержащую 8 л воды, 1,6 кг нитрата натрия, 0,24 кг крахмала 0,45 кг глицерина и 0,048 кг кальцинированной соды, дополнительно вводят мелкодисперсные частицы пластических материалов (например плексиглас) в количестве от 5 до 40 . Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в улучшении акустического согласования между преобразователем и контролируемым стальным изделием для уменьшения изменения амплитуды сигнала при перемещении датчиков относительно неровностей поверхности контролируемых изделий и повышении противоизносных свойств преобразователей, которые разрушаются в результате трения их рабочей поверхности по контролируемому изделию. Введение мелкодисперсных частиц пластических материалов улучшает свойства акустического согласования преобразователей с неровной металлической поверхностью, что обеспечивает меньшее изменение амплитуды при изменении положения ультразвуковых датчиков относительно неровностей поверхности. Это позволяет повысить чувствительность дефектоскопии. Одновременно повышает противоизносные свойства контактной смазки, что уменьшает износ поверхностей преобразователей при трении и увеличивает долговечность ультразвуковых преобразователей. На фиг. 1 представлены экспериментальные зависимости изменения относительного изменения амплитуды сигнала от концентрации мелкодисперсных частиц пластических материалов, находящихся в контактной смазке (для диаметра арматуры 40 мм). На фиг. 2 представлены экспериментальные зависимости средней величины изменения амплитуды ультразвукового сигнала от концентрации мелкодисперсной фазы в контактной жидкости при изменении положения преобразователей относительно неровностей поверхности. На фиг. 3 представлены экспериментальные зависимости противоизносных свойств контактной смазки (уменьшения износа трущихся поверхностей датчиков при их трении о стальной диск в ванне с контактной смазкой) от концентрации мелкодисперсных частиц пластических материалов находящихся в контактной смазке. Проверка возможности осуществления заявляемого технического решения осуществлялась экспериментально. Изготавливали мелкодисперсный порошок пластического материала. Для этого гранулированный полиметилметокрилат смололи в лабораторной шаровой мельнице МЛ-62 (Режим работы мельницы - 112 оборотов в минуту. Размеры частиц составили 0,04-0,22 мм). Приготовили контактную смазку, рецепт которой представлен в 3. Для этого в двух литрах воды при температуре 15 С размешали 0,24 кг крахмала. В 6 л воды при температуре 50 С растворили там же 1,6 кг нитрата натрия, а затем 0,048 кг кальцинированной соды. Довели последний раствор до кипения и влили в него (размешивая) 2 л воды с крахмалом. При этом вязкость раствора возросла. После того как раствор охладился до 20 С в него влили размешивая 0,45 кг глицерина. Приготовленный раствор использовался в качестве контактной смазки-прототипа. Из этого раствора путем добавления и размешивания мелкодисперсного пластичного порошка были приготовлены образцы с различной концентрацией порошка (0, 5, 10, 20, 30,2 12033 1 2009.06.30 40 и 50 ). На этих образцах проверяли зависимости изменения амплитуд сигнала, средние величины амплитуд изменения сигнала и зависимость истирания преобразователей от концентрации мелкодисперсной фазы в составе контактной смазки. Результаты экспериментальной проверки представлены на фиг 1-3. Из данных, приведенных на фиг. 1, видно, что реальное уменьшение затухания происходит при концентрации мелкодисперсных частиц в диапазоне 5-40 . Из данных, приведенных на фиг. 2, видно, что реальное уменьшение средней величины изменения амплитуды ультразвукового сигнала от концентрации мелкодисперсной фазы в контактной жидкости при изменении положения преобразователей относительно неровностей поверхности происходит при концентрации мелкодисперсных частиц в диапазоне 5-40 . На фиг. 3 приведены зависимости толщины слоя призмы (из плексигласа) удаляемого за 20 ч на машине трения от концентрации мелкодисперсных частиц пластических материалов, находящихся в контактной смазке. Из этих экспериментальных данных видно, что реальное уменьшение затухания происходит при концентрации мелкодисперсных частиц в контактной жидкости в диапазоне 5-40 . Таким образом, из представленных экспериментальных зависимостей можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение улучшает акустические согласующие свойства контактной смазки, уменьшает изменения амплитуды сигнала при перемещении датчиков относительно неровностей поверхности контролируемых изделий (например,строительной арматуры) и улучшает противоизносные свойств контактной смазки. Источники информации 1. СССР 1244577, МПК 01 29/04, 1986. 2. А.с. СССР 1226294, МПК 01 29/04, 1986 3. ГОСТ 23858-79 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железнодорожных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки. Государственный комитет СССР по делам строительства. - М. - С. 17. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4