Зеркально-теневой метод контроля цилиндрических изделий с использованием электромагнитно-акустических преобразователей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Петров Кирилл Владимирович

• Петров Кирилл Владимирович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Петров Кирилл Владимирович

Введение

Глава 1 Цилиндрические изделия. Основные типы дфефектов, методы и средства неразрушающего контроля

1.1 Технология производства цилиндрических изделий

1.2 Виды контроля цилиндрических изделий

1.2.1 Магнитный вид неразрушающего контроля

1.2.2 Вихретоковый вид неразрушающего контроля

1.2.3 Акустический вид неразрушающего контроля

1.2.3.1 Эхо-импульсный метод

1.2.3.2 Волноводный метод

1.2.3.3 Зеркально-теневой метод

Выводы по главе 1. Формулировка цели и задач

Глава 2 Разработка электромагнитно-акустического преобразователя

2.1 Принцип действия электромагнитно-акустического преобразователя

2.2 Моделирование магнитного поля и поля вихревых токов

2.3 Исследование акустической помехозащищенности проходного электромагнитно-акустического преобразователя

2.4 Проходной электромагнитно-акустический преобразователь разъемного

типа

Выводы по главе

Глава 3 Расчет акустического тракта

3.1 Акустическое поле в условии круглого цилиндра

3.2 Акустическое поле в условии эллиптического цилиндра

3.2.1 Решение задачи в лучевом приближении

3.2.2 Конечно-элементное моделирование

3.2.3 Экспериментальные исследования

Выводы по главе

Глава 4 Практическое применение зеркально-теневого метода многократных отражений

4.1 Структуроскопия цилиндрических изделий

4.2 Оценка напряженно-деформированного состояния цилиндрических изделий

4.3 Дефектоскопия цилиндрических изделий

Выводы по главе

Заключение

Список использованной литературы

Приложение А Акты об использовании результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Зеркально-теневой метод контроля цилиндрических изделий с использованием электромагнитно-акустических преобразователей»

Актуальность работы

Цилиндрические изделия в виде пруткового проката и изделий из него (валы, насосные штанги, ролики и др.) находят широкое применение в машиностроении, металлургии, транспорте, нефтяной и газовой промышленности. Для гарантированной безаварийной работы таких изделий необходимо выявление недопустимых дефектов как на стадии производства, так и в процессе эксплуатации. Для неразрушающего контроля (НК) цилиндрических объектов используют преимущественно магнитный и вихретоковый методы, основное преимущество которых - бесконтактность. Однако, возможность обнаружения исключительно поверхностных и приповерхностных дефектов, а также мешающие факторы в виде аномалий электромагнитных свойств, краевых эффектов, шероховатости поверхности, снижают достоверность указанных методов. Достоверность и воспроизводимость результатов традиционного контактного ультразвукового (УЗ) метода в значительной мере определяются качеством подготовки поверхности и диаметром контролируемых объектов. Волноводный акустический метод, используемый для контроля протяженных цилиндрических объектов, имея в качестве основного преимущества высокую скорость контроля за счет отсутствия сканирования, обладает рядом недостатков - наличие значительной «мертвой зоны», особенно при контроле изделий с галтельными переходами (например, насосные штанги), а также недостаточная чувствительность к дефектам ввиду использования низких частот.

Перспективным подходом к решению вышеуказанных проблем при контроле цилиндрических изделий является использование зеркально-теневого метода (ЗТМ) контроля с применением проходных электромагнитно-акустических (ЭМА) преобразователей (далее ЭМА ЗТМ). К достоинствам данного метода относится бесконтактная природа возбуждения и приема УЗ волн, возможность возбуждения и приема любых объемных волн, возможность реализации метода многократных отражений благодаря отсутствию потерь на границе преобразователь - объект

контроля, высокая чувствительность при оценке напряженно-деформированного состояния, структуроскопии, толщинометрии, дефектоскопии в условиях шероховатой и загрязненной поверхности объекта. Основным недостатком ЭМА преобразователей (ЭМАП) является низкий коэффициент преобразования.

Отсутствие исследований в области расчета акустического тракта зеркально-теневого метода контроля цилиндрических изделий с помощью проходных ЭМАП, подходов к построению эффективных проходных ЭМАП различных типов волн, недостаточное количество работ в области структуроскопии и оценки напряженно-деформированного состояния с помощью проходных ЭМАП существенно ограничивают использование данного метода при контроле цилиндрических изделий.

Степень разработанности темы

Развитие бесконтактных методов и средств НК с использованием ЭМА метода возбуждения и регистрации УЗ волн началось с 70-х годов двадцатого века. С тех пор теоретико-экспериментальные представления об особенностях работы ЭМАП и практический опыт их применения претерпели значительные изменения. На сегодняшний день отечественными и зарубежными учеными (К.Е. Аббакумов, Н.П. Алешин, Б.А. Буденков, Г.А. Буденков, А.Н. Васильев, Н.П. Гайдуков, Н.А. Глухов, Э.С. Горкунов, С.Ю. Гуревич, И.В. Ильин, Р.С. Ильясов, А.В. Кириков, В.А. Комаров, А.В. Малинка, О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, В.Ф. Мужицкий, О.В. Неволин, С.К. Паврос, Ю.В. Петров, Ю.И. Сазонов, Г.М. Сучков, А.В. Харитонов, Н.Ф. Шаповалов, Ю.М. Шкарлет, К.Н. Шубаев, R. Dobbs, H. Frost, M. Hirao, J. Houck, В. Kaule, K. Kawashima, P. Larsen, D. Meredith, B. Maxfield, H. Ogi, R. Thompson и др.) ведущих научных школ (МГТУ им. Баумана, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова», УдмФИЦ УрО РАН, ИФМ УрО РАН, ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)», НИИИН МНПО «Спектр») и производителями ЭМА приборов (ООО «Компания Нординкрафт», ЗАО «Ультракрафт», ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», ООО «АКС» и др.) созданы основы физических представлений о механизмах ЭМА преобразования в металлах с различными магнитными, электрическими, и другими физическими свойствами,

при различных уровнях поля подмагничивания, температурах и пр.; разработаны методы расчета полей упругих волн, формируемых ЭМАП, предложено множество конструкционных решений преобразователей, позволяющих достичь высокой эффективности их работы в различных областях применения. Опубликовано большое количество работ по улучшению существующих и разработке новых методов и средств НК на основе известных фактов и явлений при ЭМА преобразовании. Бесконтактные ЭМА методы обеспечили принципиально новый подход к решению задач контроля изделий с загрязненной поверхностью (защитные покрытия, коррозия и пр.) и изделий в нагретом состоянии.

Успешными являются результаты внедрения на металлургических предприятиях установок серии «Волна» и «Север» для автоматизированного УЗ контроля листового проката, круглых и квадратных заготовок, в том числе, проката при температурах до 750°C (производитель - ООО «Компания Нординкрафт»). Имеются сведения о попытках разработки ЭМА дефектоскопов для контроля рельсов в условиях пути (НПО «РДМ-ВИГОР, ЗАО «Ультракрафт»), разрабатываются различные варианты ЭМА толщиномеров (ООО «АКС»). Широкое внедрение для контроля в настоящее время получили разработки английской компании «Tube Investments Ltd».

Целью работы является усовершенствование зеркально-теневого метода контроля цилиндрических изделий с использованием электромагнитно-акустических преобразователей с позиций разработки эффективных проходных ЭМА преобразователей, исследования акустического тракта, применения метода для структуроскопии, оценки напряженно-деформированного состояния и овальности поперечного сечения объекта. Цель соответствует следующим областям исследования по паспорту специальности 05.11.13: п.1. «Научное обоснование новых и усовершенствование существующих методов аналитического и неразрушающего контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»; п.2. «Разработка и оптимизация методов расчета и проектирования элементов, средств, приборов и систем аналитического и неразрушающего контроля с учетом особенностей объектов контроля».

В работе решались следующие задачи:

1. Анализ литературы в области неразрушающего контроля цилиндрических изделий.

2. Моделирование и разработка эффективных проходных ЭМАП объемных волн для контроля цилиндрических изделий различных диаметров из ферромагнитных и неферромагнитных металлов.

3. Моделирование и исследование акустического тракта при контроле цилиндрических изделий с помощью ЭМА ЗТМ на многократных отражениях.

4. Исследование применимости ЭМА ЗТМ на многократных отражениях для оценки овальности сечения цилиндрических изделий.

5. Исследование применимости ЭМА ЗТМ на многократных отражениях для структуроскопии и оценки напряженно-деформированного состояния цилиндрических изделий.

Работа выполнялась по проекту №3.751.2014/К в рамках проектной части государственного задания на 2014-2016 гг; в рамках проекта № 15-19-00051 Российского научного фонда; в рамках программы стратегического развития «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» на 2012-2016 гг.

Объектом исследования является неразрушающий контроль цилиндрических изделий с помощью ЭМА ЗТМ на многократных отражениях.

Предмет исследования: магнитные, электромагнитные и акустические поля проходного ЭМАП, конструкции проходных ЭМАП, методики ЭМА ЗТМ на многократных отражениях для структуроскопии, оценки напряженно-деформированного состояния и овальности сечения цилиндрических изделий.

Методы исследования

При разработке моделей процессов распространения объемных волн, формирования электрических и магнитных полей ЭМАП использованы методы теории упругости, акустики твердого тела и электромагнитного поля. Численное моделирование акустических, магнитных и электромагнитных полей ЭМА преобразователей выполнено методом конечных элементов в программной среде COMSOL Multiphysics. Обработка сигналов выполнена с использованием

специализированных программ МаШСАО и WinПОС, реализующих, в том числе, методы статистического анализа и теории вероятности.

Для экспериментальных исследований использован ЭМА ЗТМ на многократных отражениях. Подтверждение результатов экспериментов проводилось с помощью металлографических исследований и механических испытаний.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается корректным использованием методов теории акустики твердого тела, теории упругости, большим объемом экспериментальных данных на реальных объектах контроля, воспроизводимостью результатов экспериментов, сопоставлением теоретических и экспериментальных данных, обоснованностью полученных зависимостей, а также сравнением с результатами исследований других авторов.

Научная новизна

1. Разработаны модели формирования магнитных полей и полей вихревых токов проходных ЭМАП объемных волн для цилиндрических изделий из ферромагнитных и неферромагнитных металлов в широком диапазоне диаметров, оптимизированы их параметры с позиций достижения максимальных коэффициентов ЭМА преобразования при оптимальном зазоре между преобразователем и объектом контроля, минимизации массогабаритных параметров, требуемой акустической помехозащищенности.

2. Впервые разработана модель и исследован акустический тракт зеркально-теневого метода на многократных отражениях в зависимости от характеристик объекта и параметров контроля, описывающий закономерности распределения смещений и фокусировки акустических волн по сечению.

3. Предложен метод расчета процесса распространения импульсов ультразвуковых волн по сечению эллиптического цилиндра в условиях излучения-приема волн, реализованный в лучевом приближении и с использованием метода конечных элементов, представлен способ оценки овальности сечения цилиндрических изделий, основанный на оценке периода огибающей

модулированной серии импульсов многократных отражений, обусловленной искажением волнового фронта акустической волны.

4. Показана возможность использования ЭМА ЗТМ на многократных отражениях для оценки напряженно-деформированного состояния и структуры цилиндрических изделий, основанная на корреляционных зависимостях указанных характеристик со скоростями продольной и поперечной волн осевой поляризации.

Теоретическая и практическая значимость

Теоретической значимостью обладают: разработанные модели и результаты моделирования акустических, электромагнитных и магнитных полей проходного ЭМАП; результаты экспериментальных исследований зависимости скорости акустических волн от внешних растягивающих напряжений в цилиндрических изделиях, позволяющие определить коэффициенты акустоупругости в области упругих деформаций, пластичности и текучести; результаты исследования акустического тракта при контроле цилиндрических изделий зеркально-теневым методом многократных отражений, позволяющие определить степень выявляемости дефектов различного местоположения, а также возможность оценки овальности сечения цилиндрических объектов.

Практической значимостью обладают результаты исследования влияния конструктивных особенностей проходного ЭМАП на параметры магнитных полей и полей вихревых токов, позволившие оптимизировать конструкции ЭМАП с целью достижения максимальной эффективности, улучшения акустической помехозащищенности и уменьшения массогабаритных параметров; а также разработанный специализированный проходной ЭМАП разъемного типа, позволяющий проводить контроль цилиндрических изделий, имеющих локальные увеличения диаметра, например, насосные штанги (патент РФ на полезную модель № 179018)

Результаты работы были использованы при проведении УЗ контроля прутков из инструментальной и рессорно-пружинной сталей, прутков-заготовок насосных штанг в рамках договоров с предприятиями машиностроения (АО «ИЭМЗ «Купол», ООО УК «Промтехкомплект», ООО «ПКНМ-Урал»), что подтверждается

соответствующими актами об использовании результатов диссертационной работы.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс подготовки бакалавров по направлению 12.03.01 «Приборостроение» (акт об использовании результатов диссертационной работы ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»).

Положения, выносимые на защиту

1. Увеличение рабочей частоты и диаметра объекта оказывает существенное влияние на акустическое поле проходного ЭМАП, что приводит к увеличению чувствительности к дефектам вблизи центра объекта контроля, при этом наблюдается максимальная неравномерность в распределении смещений по сечению.

2. При формировании серии многократных отражений по сечению эллиптического цилиндра проявляется закономерность, состоящая в появлении модуляции серии импульсов многократных отражений, период огибающей которой уменьшается с ростом эллиптичности.

3.Кореляционные зависимости скоростей продольной волны радиальной поляризации и поперечной волны осевой поляризации с механическими свойствами и напряженно-деформированным состоянием, исследованные с помощью ЭМА ЗТМ в цилиндрических образцах из конструкционных сталей, показывают уменьшение скоростей с увеличением растягивающей нагрузки, ростом твердости, пределов прочности и текучести, и увеличение с ростом относительного удлинения.

4. Исследованные закономерности формирования магнитных полей и полей вихревых токов проходных ЭМАП продольных и поперечных волн в условиях ферромагнитных и неферромагнитных объектов контроля, а также различных технологических зазорах между преобразователем и объектом, позволили провести оптимизацию конструкции преобразователей с позиций достижения максимальной эффективности ЭМА преобразования и максимальной акустической помехозащищенности.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях: X Международная конференция «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций» (г. Екатеринбург, 2016 г.); Международная научно-техническая конференция «Пром-Инжиниринг 2016» (г. Челябинск, 2016 г.); XXII, XXIII Петербургская конференция «Ультразвуковая дефектоскопия металлов и перспективных материалов» (г. Санкт-Петербург, 2016 г., 2019 г.); XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике (г. Москва, 2017 г.); IV Международная конференция «Информационные технологии в промышленности и производстве» (г. Томск, 2016 г.); Международная научно-техническая конференция «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» (г. Могилёв, 2017 г.); IV Международная конференция по инновациям в неразрушающем контроле «SibTest 2017» (г. Новосибирск, 2017 г.); XXIX Уральская конференция «Физические методы неразрушающего контроля (Янусовские чтения)» (г. Екатеринбург, 2016 г.); III Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Измерения, контроль, диагностика -2014» (г. Ижевск, 2014 г.); X-XIV Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования и производства» (г. Ижевск, 2014 - 2018 гг.); II-IV Всероссийская научно-техническая конференция аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке» (г. Ижевск, 2013 г., 2015 г., 2016 г.).

Личный вклад автора

Численное моделирование, аналитические расчеты, исследование акустического тракта, магнитных и электромагнитных полей ЭМА преобразователя, экспериментальные исследования, а также разработка конструкций преобразователей были проведены автором лично. Выбор приоритетов, направлений и методов исследований и форм представления

результатов, формулирование основных положений выполнено при активном участии научного руководителя д.т.н., профессора Муравьевой О.В. Публикации

Результаты диссертации изложены в 24 публикациях, в т.ч. 4 статьях в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК, 6 статьях SCOPUS, Web of Science. Получен патент на полезную модель. Структура и объем работы

Диссертационная работа изложена на 134 страницах, состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка используемой литературы из 169 наименований. Диссертация включает 78 рисунков, 14 таблиц и 1 приложение.

ГЛАВА 1 ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ

ДФЕФЕКТОВ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО

КОНТРОЛЯ

1.1 Технология производства цилиндрических изделий

Подавляющее большинство цилиндрических изделий изготавливаются из специальных прутков-заготовок способами пластической деформации или обработки резанием. В свою очередь, прутки могут изготавливаться различными методами: прокаткой, прессованием или ковкой.

Технология изготовления пруткового проката (рисунок 1.1) заключается в обжатии заготовки 1 между вращающими валками 2 и 3. Существует продольная (рисунок 1.1, а), поперечная (рисунок 1.1, б) и винтовая (рисунок 1.1, в) прокатка.

а б в

Рисунок 1.1 - Схемы прокатки

Основными операциями технологического процесса прокатного производства являются: подготовка исходных материалов к прокатке, нагрев этих материалов перед прокаткой, прокатка, отделка, резка, охлаждение, правка, удаление поверхностных дефектов, термическая обработка и др. [13].

Подготовка исходных материалов (слитков, заготовок) к прокатке состоит в удалении различных поверхностных дефектов. К удаляемым поверхностным дефектам заготовок относят плены, волосовины, трещины, неметаллические включения, закаты, царапины и некоторые другие, которые выявляют путем осмотра. Если требуется полное удаление поверхностных дефектов, то заготовку предварительно травят. Это позволяет выявить такие дефекты, которые простым осмотром обнаружить не удается, так как они бывают закрыты окалиной.

Прокат изготавливают поточными способами, поэтому крайне желательна высокая производительность его контроля. Контроль обычно ведут автоматическими установками и механизированными средствами.

Конечные изделия из прутков (рисунок 1.2) изготавливаются различными способами. Например, при производстве пружин используются технологии холодной или горячей навивки; валы центробежных насосов требуют большой точности при изготовлении, поэтому вытачиваются на станках из цилиндрических заготовок; насосные штанги производятся путем нагревания концов прутка-заготовки с последующим высаживанием в специальную форму.

в

Рисунок 1.2 - Насосные штанги (а), пружины винтовые (б), валы (в)

1.2 Виды контроля цилиндрических изделий

Дефектом называют каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией (ГОСТ, ОСТ, ТУ и т.д.). К несоответствиям относят нарушения сплошности материалов, наличие включений, неоднородность состава материала, наличие других фаз материала, отличающихся от основной фазы, изменение химического состава, и пр. К дефектам относятся также любые отклонения параметров материалов, деталей и изделий от заданных, например, качество обработки поверхности, размеры, форма и другие параметры [64].

Различают производственные и эксплуатационные дефекты. Поскольку цилиндрические изделия в большинстве случаев изготавливаются из прутков, им свойственны характерные дефекты проката.

Образование производственных дефектов часто происходит на этапе плавления и обработки металла. К основным производственным дефектам поверхностного типа, характерным для пруткового проката, относят продольные и поперечные трещины, язвины и поры, закаты, прокатные плены, раскатанные загрязнения и пузыри, раковины и отслоения, коррозию, дефекты механической обработки, правки и др. Основными внутренними дефектами являются неметаллические включения, расслоения, ликвации, флокены, внутренние трещины. Также встречаются отклонения размеров и формы проката.

Обычно, внутренние дефекты происходят от дефектов слитка, которые при прокатке или волочении вытягиваются продольном направлении и формируются в виде раковин, включений, расслоений и пр. Также при прокатке или волочении могут возникать протяженные дефекты в виде пустот или осевых трещин, которые имеют плоскую или звездообразную форму в сечении [64, 73].

Дефекты формы проката могут происходить при неправильной настройке или износе прокатного оборудования. К отклонениям формы относятся выпуклость, вогнутость, овальность, волнистость, скручивание, кривизна и пр.

Термины и определения внутренних дефектов регламентирует ГОСТ 19200-80[44]. Термины и определения дефектов поверхности проката из нелегированных и легированных сталей и сплавов, а также типы поверхностных дефектов представлены в ГОСТ 21014-88 [45]. Методы измерения и виды отклонения формы пруткового проката описаны в ГОСТ 26877-2008 [49].

Для выбора оптимальных методов и параметров контроля проводится классификация дефектов по различным признакам: размеру, форме, месторасположению, ориентации и т.д., например, различают четыре вида дефектов по месторасположению: поверхностные (расположены непосредственно на поверхности объекта контроля), подповерхностные (расположены вблизи поверхности, но не выходят на неё), внутренние (расположены внутри изделия) и сквозные (проходят через объект весь контроля). Информация о возможном местоположении дефекта позволяет выбрать наиболее чувствительный метод и параметры контроля [64].

1.2.1 Магнитный вид неразрушающего контроля

Магнитный вид контроля основан на регистрации магнитных полей рассеяния, образующихся над дефектами. Магнитные методы контроля позволяют определять только дефекты, залегающие на глубине до 15-20 мм. Выявление дефектов магнитными методами неразрушающего контроля возможно только в объектах из ферромагнитных материалов, находящихся в намагниченном состоянии, т.е. изделие или его контролируемая часть помещается в магнитное поле. Так как дефекты, расположенные перпендикулярно направлению намагничивания, выявляются лучше, для обнаружения дефектов различной ориентации намагничивание объекта контроля производят в двух и более направлениях или используют комбинированные приемы намагничивания. После выполнения контроля необходимо выполнить размагничивание объекта [64, 138].

В качестве информативных параметров при контроле выступают магнитная проницаемость, остаточная намагниченность, напряженность, градиент

напряженности магнитного поля и др., с помощью которых можно определить свойства материала (например, прочностные характеристики и химический состав), толщину покрытий и наличие дефектов в виде несплошностей.

В зависимости от способа регистрации магнитного поля различают магнитопорошковый, феррозондовый, индукционный, магниторезистивный и другие методы. Для контроля цилиндрических изделий наиболее эффективно и экономически оправдано использовать феррозондовый и индукционный методы. [54, 137].

Феррозондовый метод неразрушающего контроля основан на регистрации поля рассеяния дефекта в намагниченных изделиях с помощью феррозондового преобразователя и преобразовании его в электрический сигнал [54, 137].

Поскольку в цилиндрические изделия являются изделиями проката, дефекты в них ориентированы вдоль по образующей, следовательно, наиболее целесообразно использовать циркулярный метод намагничивания.

Магнитный контроль цилиндрических изделий реализуют дефектоскопы сери «БУРАН 6000» (ООО «НТЦ НК «УРАН», г. Екатеринбург), УДМ-104М [27] (ООО «СТАЛЛ»), MAGNATEST DH (Institut Dr. Foerster).

Автоматизированные дефектоскопы серии «БУРАН 6000» (рисунок 1.3) осуществляют комплексный контроль металлопроката круглого, квадратного и шестигранного профиля. При контроле используется индукционный метод и режим приложенного поля. Оборудование предназначено для контроля насосных штанг и прутков-заготовок [140].

Установка MAGNATEST DH также реализует индукционный метод контроля и используется для контроля марки стали и термообработки.

Полностью автоматизированная установка УДМ-104М предназначена для контроля насосно-компрессорных труб путем регистрации полей рассеяния дефектов с помощью магниторезистивных датчиков [27].

Рисунок 1.3 - Модуль «БУРАН 6009»

Магнитный вид контроля обладает следующими преимуществами: высокая разрешающая способность (возможно выявление мелких и крупных поверхностных дефектов глубиной от 0,01 мм и раскрытием от 0,001 мм [55, 138]), бесконтактность (кроме магнитопорошкового и магнитографического методов). Недостатки магнитных методов выражаются во влиянии магнитных и электрических параметров объекта контроля на результаты измерения, применимости только к изделиям из ферромагнитных материалов, невозможности контроля внутренних дефектов, необходимости зачистки поверхности перед контролем, меньшей чувствительности к округлым дефектам (по сравнению с плоскими) и к подповерхностным дефектам, расположенным на глубине более 0,1 мм [66, 138].

1.2.2 Вихретоковый вид неразрушающего контроля

Вихретоковые методы контроля основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, возбуждаемых индуктором в объекте контроля. Плотность вихревых токов в объекте контроля зависит от его электромагнитных параметров, размеров, формы,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Петров Кирилл Владимирович, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аббакумов, К.Е. Рассеяние плоских упругих волн на микрошероховатой границе раздела твердых сред / К.Е. Аббакумов // Дефектоскопия. - 2017. - №. 7. -С. 3-13.

2. Авдулов, А.Н. Контроль и оценка круглости деталей машин / А.Н. Авдулов. - М.: Издательство стандартов, 1974. - 176 с.

3. АКП-16 автоматизированная система ультразвукового контроля прутка [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.kropus.ru/produc ts/systems/akp16.php (дата обращения 29.04.2019).

4. Алехин, С.Г. Моделирование магнитных систем ЭМА-преобразователей для возбуждения ультразвуковых волн / А.А. Самокрутов, В.Т. Бобров, С.В. Бобров и др. // Контроль. Диагностика. - 2013. - № 7. - С.12- 18.

5. Бабкин, С.Э. Измерение скорости звука с помощью меандрового электромагнитно-акустического преобразователя / С.Э. Бабкин // Инженерная физика. - 2017. - № 1. - С. 50-54.

6. Бабкин, С.Э. Определение коэффициента Пуассона ферромагнитных материалов ЭМА-способом / С.Э. Бабкин // Дефектоскопия. - 2015. - №5. - С. 5155.

7. Баев, А.В. Математическое моделирование волн в слоистых средах вблизи каустики / А.В. Баев // Математическое моделирование. - 2013. - Т. 25. - № 12. - С. 83-102.

8. Базулин, А.Е. Сплошная ультразвуковая толщинометрия основного металла и сварных швов / А.Е. Базулин, Х. Бенитес, В. В. Пронин и др. // В мире неразрушающего контроля. - 2014. - №4. - С. 20-26.

9. Базулин, Е.Г. Восстановление изображения отражателей в неоднородной изотропной среде при проведении ультразвукового контроля / Е.Г. Базулин // Дефектоскопия. - 2016. - №8. - С. 9-29.

10. Баранникова, С.А. Изменение скорости ультразвука при пластической деформации высокохромистой стали / С.А. Баранникова, А.В. Бочкарёва, А.Г.

Лунёв и др. // Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. - 2016. - Т. 59. - 8. - С.558-564.

11. Баширов, М.Г. Электромагнитно-акустический метод оценки технического состояния энергетического оборудования / М.Г. Баширов, И.Г. Хуснутдинова, Л.Г. Хуснутдинова и др. // Промышленная энергетика. - 2016. - № 12. - С. 8—13.

12. Беда, П.И. Неразрушающий контроль металлов и изделий: Справочник / П. И. Беда, Б. И. Выборнов, Ю. А. Глазков, С. П. Луцько, Г. С. Самойлович, Г. С. Шелихов; ред. Самойлович Г. С. - М.: Машиностроение, 1976. - 456 с.

13. Беняковский М.А. Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн. 2. Справочник. / М.А. Беняковский, К.Н. Богоявленский, А.И. Виткин и др. - М.: Металлургия, 1991. - 423 с.

14. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / ред. В.С. Григорьева, Л.Д. Розенберга. - изд.2. - М.: Иностранная литература, 1957. - 726 с.

15. Бида, Г.В. Неразрушающий контроль механических свойств стального проката. Контроль прочностных и пластических свойств / Г.В. Бида // Дефектоскопия. - 2005. - № 5. - С. 39-53.

16. Бобров, В.Т. Распространение импульсов сдвиговых упругих волн SH-поляризации в твердом слое ортогонально его поверхностям / В.Т. Бобров, С.В. Бобров, В.Н. Данилов // Дефектоскопия. - 2013. - № 8. - С. 9-19.

17. Богачев, А.М. Приборы автоматического контроля размеров проката / А.М. Богачев, Р.В. Лямбах. - М. -Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 112 с.

18. Бреховских, Л. М. Акустика неоднородных сред: в 2-х т. Т. 1 Основы теории отражения и распространения звука / Л. М. Бреховских, О.А. Годин. - М.: Наука, 2007. - 443 с.

19. Буденков, Г.А. Акустическая дефектоскопия прутков с использованием многократных отражений / Г.А. Буденков, О.В. Недзвецкая, Б.А. Буденков и др. // Дефектоскопия. - 2004. - №8. - С. 50-55.

20. Буденков, Г.А. Взаимодействие крутильных волн с продольными трещинами труб / Г.А. Буденков, О.В. Недзвецкая, Д.В. Злобин и др. // Дефектоскопия. - 2006. - №6. - С. 57-66.

21. Буденков, Г.А. Динамические задачи теории упругости в приложении к проблемам акустического контроля и диагностики / Г.А. Буденков, О.В. Недзвецкая. - М.: Издательство физико-математический литературы, 2004. - 136 с.

22. Буденков, Г.А. Исследование диаграммы направленности электромагнитно-акустического излучателя / Г.А. Буденков, В.Н. Квятковский, Ю.В. Петров и др. // Дефектоскопия. - 1971. - №4. - С. 87-91.

23. Буденков, Г.А. Контроль качества пруткового проката электромагнитно-акустическим методом / Г.А. Буденков, М.В. Татаркина, А.В. Лукин / Дефектоскопия. - 2009. - № 4. - С. 50 - 60.

24. Буденков, Г.А. О возможностях акустической дистанционной дефектоскопии протяженных объектов / Г.А. Буденков, О.В. Недзвецкая, М. Далати // Дефектоскопия. - 2003. - № 11. - С. 30-33.

25. Буденков, Г.А. Основные закономерности взаимодействия волн Похгаммера с дефектами / Г.А. Буденков, О.В. Недзвецкая // Дефектоскопия. - 2004,

- №2. - С. 33-46.

26. Буденков, Г.А. Расчет распределения упругих смещений и определение характеристики поляризации упругих волн, возбуждаемых электромагнитно-акустическим способом / Г.А. Буденков, З.Д. Головченко // Дефектоскопия. - 1973.

- № 4. - С. 95—101.

27. Булычев, О.А. Установка умд-104м для контроля насосно-компрессорных труб повторного применения / О.А. Булычев, С.А. Шлеенков, В.М. Сенив и др. // Дефектоскопия. - 2015. - №. 11. - С. 3-13.

28. Васильев, А. Н. Электромагнитное возбуждение звука в металлах / А. Н. Васильев, Ю.П. Гайдуков // Успехи физических наук. - 1983. - Т. 141. - №. 11. - С. 431-467.

29. Веревкин, В.М. Высокоэффективный ультразвуковой контроль листового проката для машиностроения и судостроения / В.М. Веревкин // В мире неразрушающего контроля. - 1999. - №. 4. - С. 18-21.

30. Вержбицкий, В.М. Численные методы математической физики / В.М. Вержбицкий. - М.: Директ-Медиа, 2013. - 212 с.

31. Волкова, Л.В. Обоснование метода контроля натяга бандажей локомотивных колес с использованием явления акустоупругости: дис. ...канд. техн. наук: 05.11.13 / Волкова Людмила Владимировна. - Ижевск, 2013. - 134 с.

32. Воронкова, Л.В. Ультразвуковой контроль структуры и механических характеристик чугунных отливок / Л.В. Воронкова, В.В. Андреев // Литейное производство. - 2016. - № 3. -С. 9-12.

33. Гебель, И.Д. Выбор базовой окружности при измерении формы профиля тел вращения / И.Д. Гебель // Измерительная техника. - 1973. - № 10. - С. 58-60.

34. Гебель, И.Д. Измерение некруглости валов / И.Д. Гебель, Б.П. Тимофеев, С.Ю. Млокосевич // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. -2003. - №. 9. - С. 155-159.

35. Гебель, И.Д. Прибор для измерения некруглости каландровых валов / И.Д. Гебель, В.Ф. Хроленко, Г.Ф. Кушнер и др. // Бумагоделательное машиностроение. - 1975. № 21. - С. 21-24.

36. Герасимов, С.И. Контактный голографический интерферометр для исследования деформаций оболочек вращения малой кривизны / С.И. Герасимов,

B. А. Жилкин // Прикладная механика и техническая физика. - 2006. - Т. 47. -№ 3. -

C. 176-182.

37. Глухов, Н.А. Некоторые параметры электромагнитного датчика сдвиговых ультразвуковых колебаний в токопроводящих материалах / Н.А. Глухов // Дефектоскопия. - 1971. - №4. - С. 69-74.

38. Глухов, Н.А. О направленности электромагнитного акустического датчика сдвиговых волн / Н.А. Глухов // Дефектоскопия. - 1971. - №1. - С. 13-19.

39. Голубев, A.C. Ультразвуковая аппаратура для автоматизированного контроля тонколистового проката / A.C. Голубев, Д.Д. Добротин, С.К. Паврос // Дефектоскопия. - 1993.- №8.- С. 46-52.

40. Гольдштейн, А.Е. Контроль внутреннего диаметра труб вихретоковым методом / А.Е. Гольдштейн, В.Ф. Булгаков // Дефектоскопия. - 2013. - №1. - С.51-58.

41. Гончар, А.В. Влияние отрицательных температур и поврежденности на акустические характеристики сплава АМГ6 / А.В. Гончар, В.В. Мишакин, В.А. Клюшников и др. // Дефектоскопия. - 2017. - №4. - С.66-70.

42. Горкунов, Э.С. Структура и механические свойства высокоуглеродистой стали, подвергнутой интенсивному деформационному воздействию / Э.С. Горкунов, С.М. Задворкин, Л.С. Горулева и др. // Физика металлов и металловедение. - 2017. - № 118. - С. 1055-1065.

43. ГОСТ 17353-89. Приборы для измерений отклонений формы и расположения поверхностей вращения. Типы, общие технические требования. - М.: Издательство стандартов, 1989. -7 с.

44. ГОСТ 19200-80. Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов. - М.: Издательство стандартов, 2004. - 12 с.

45. ГОСТ 21014-88. Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности. - М.: Издательство стандартов, 1989. -62 с.

46. ГОСТ 21120-75. Прутки и заготовки круглого и прямоугольного сечения. Методы ультразвуковой дефектоскопии. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 7 с.

47. ГОСТ 23479-79. Контроль неразрушающий. Методы оптического вида. Общие требования. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 13 с.

48. ГОСТ 23829-85. Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1985. - 18 с.

49. ГОСТ 26877-2008. Металлопродукция. Методы измерения отклонений формы. - М.: Стандартинформ, 2013. - 27 с.

50. ГОСТ 535-2005. Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия. - М.: Издательство стандартов, 2005. - 16 с.

51. ГОСТ 8.481-82. Государственная система обеспечения единства измерений. Кругломеры. Методы и средства поверки. - М.: Издательство стандартов, 1982. - 18 с.

52. ГОСТ Р 56542-2015. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. - М.: Стандартинформ, 2015. - 15 с.

53. ГОСТ Р 55611-2013. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2014. - 16 с.

54. ГОСТ Р 55680-2013. Контроль неразрушающий. Феррозондовый метод. -М.: Стандартинформ, 2015. - 13 с.

55. ГОСТ Р 56512-2015. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы. - М.: Стандартинформ, 2016. - 60 с.

56. Гринченко, В.Т. Гармонические колебания и волны в упругих телах / В.Т. Гринченко, В.В. Мелешко - Киев: Наукова думка, 1981. 284 с.

57. Духанин, А.М. Развитие электромагнитно-акустических методов и средств контроля (по зарубежным патентным материалам и публикациям) / А.М. Духанин, Н.И. Бражников, В.Г. Касоев // Дефектоскопия. - 1974. - №2. - С. 70-73.

58. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля / И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. - М: Машиностроение, 1981. - 240 с.

59. Ерофеев, В.И. Волны в стержнях. Дисперсия. Диссипация. Нелинейность / В.И. Ерофеев, В.В. Кажаев, Н.П. Семерикова. - М.: Физматлит, 2002. — 208 с.

60. Зароченцев, Г.В. Ультразвуковой контроль структурных параметров закаленного металла / Г.В. Зароченцев, И.Н. Юшкевич // Дефектоскопия. - 1965. -№2. - С. 56 - 65

61. Захаров, В.А. Особенности изменения полезного сигнала магнитного анизометра при повороте приставного датчика / В.А. Захаров, С.М. Молин, С.В. Леньков и др. // Дефектоскопия. - 2018. - №. 11. - С. 47-51.

62. Злобин, Д.В. Разработка методики и аппаратуры волноводного электромагнитно-акустического контроля линейно-протяженных объектов с использованием многократных отражений: дис. ...канд. техн. наук: 05.11.13 / Злобин Денис Владимирович. - Ижевск, 2013. - 153 с.

63. Каганов, М.И. Электромагнитно-акустическое преобразование -результат действия поверхностной силы / М.И. Каганов, А.Н. Васильев // Успехи физических наук. - 1993. - № 10. - С. 67-79.

64. Каневский, И.Н. Неразрушающие методы контроля: учебное пособие / И.Н. Каневский, Е.Н. Сальникова. - Владивосток: Издательство ДВГТУ, 2007. — 243 с.

65. Кириков, А.В. Физико-технические основы совершенствования средств автоматизированного, бесконтактного ультразвукового контроля листового проката: дис. ...канд. техн. наук: 01.04.06 / Кириков Андрей Васильевич. - Санкт-Петербург, 2006. - 186 с.

66. Клюев, В.В. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, А.В. Ковалев и др. - М.: Машиностроение, 2003. - 656 с.

67. Клюев, В.В. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. Т. 1. Кн. 1. Визуальный и измерительный контроль / Ф.Р. Соснин; под общ. ред. В.В. Клюева.

- М.: Машиностроение, 2006. - 560 с.

68. Клюев, В.В. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. Т. 2. Кн. 2. Вихретоковый контроль / Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский и др.; под общ. ред. В.В. Клюева. - изд. 2 - М.: Машиностроение, 2006. — 688 с.

69. Клюев, В.В. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. Т. 3. Ультразвуковой контроль / И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге; под общ. ред. В.В. Клюева.

- М.: Машиностроение, 2004. - 864 с.

70. Комаров В.А. Квазистационарное электромагнитно-акустическое преобразование в металлах / В.А. Комаров; отв. ред. Г.А. Буденков. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. - 235 с.

71. Комаров, В.А. Изучение прямого и обратного электромагнитно -акустического преобразования в ферромагнитных стержнях / В.А. Комаров, П.С. Кононов // Дефектоскопия. - 1978. - С. 20-27.

72. Костин, В.Н. Магнитные и магнитоакустические параметры контроля напряженно-деформированного состояния углеродистых сталей, подвергнутых холодной пластической деформации и отжигу / В.Н. Костин, О.Н. Василенко, Д.Ю. Филатенков и др. // Дефектоскопия. - 2015. - № 10. С. 33-41.

73. Крауткремер, Й. Ультразвуковой контроль материалов: Справочник / Й. Крауткремер, Г. Крауткремер. - М.: Металлургия, 1991. - 752 с.

74. Кулеев, В.Г. Влияние необратимых переходов доменных границ в пластически деформированных сталях на их остаточную намагниченность / В.Г. Кулеев, Т.П. Царькова, Е.Ю.Сажина // Дефектоскопия. - 2016. - №. 12. - С. 73-81.

75. Кулизина, О.В. Применение ультразвука для неразрушающего контроля напряжений в судостроительных сталях / О.В. Кулизина, Н.Е. Никитина // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2010. - №. 28. - С. 164168.

76. Курант, Р. О разностных уравнениях математической физики / Р. Курант, К.О. Фридрихс, Г. Леви // Успехи математических наук. - 1941. - №. 8. - С. 125160.

77. Леньков, С.В. Резонансный электромагнитно-акустический метод измерения вязкоупругих свойств аморфных ферромагнитных лент, подвергнутых низкотемпературному отжигу / С.В. Леньков, Н.В. Федорова // Физика металлов и металловедение. - 2014. - Т. 115. - № 8. - С. 800.

78. Литвинчук, С.Ю. Гранично-элементное моделирование поверхностных волн на деформируемом полупространстве / С.Ю. Литвинчук, А.А. Белов, И.П. Марков и др. // Прикладная механика и техническая физика. - 2015. - Т. 56. - № 6. -С. 132-142.

79. Лоповок, Т.С. Волнистость поверхности и ее измерение. / Т.С. Лоповок. -М.: Издательство стандартов, 1973. - 184 с.

80. Медведев, Д.Д. Применение электромагнитно-акустических преобразователей для ультразвукового контроля полуфабрикатов из алюминиевых сплавов / Д.Д. Медведев, А.Ю. Смирнов // В мире неразрушающего контроля. -2017. - Т. 20. - № 4. - С. 11-13.

81. Миронов, М.А. Точные решения уравнения поперечных колебаний стержня со специальным законом изменения поперечного сечения / М.А. Миронов // Акустический журнал. - 2017. - Т. 63. - № 1. - С. 3-8.

82. Михайлов, А.В. Электромагнитно-акустический преобразователь с импульсным подмагничиванием / Ю.Л. Гобов, Я.Г. Смородинский, С.В. Щербинин // Дефектоскопия. - 2015. - № 8. - С.14-23.

83. Молоканов, С.Я. Методические особенности ультразвукового контроля сортового проката на автоматизированной установке «Волна-7» / С.Я. Молоканов, В.С. Волков, А.А. Черников и др. // Сталь. - 2010. - №4. - С. 61-65.

84. Муравьев, В.В. Акустическая структуроскопия и дефектоскопия прутков из стали 60С2А при производстве пружин с наноразмерной структурой / В.В. Муравьев, О.В. Муравьева, Е.Н. Кокорина // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -2013. - Т. 56. - №.4. С. 66-70.

85. Муравьев, В.В. Анализ сравнительной достоверности акустических методов контроля пруткового проката из рессорно-пружинных сталей / В.В. Муравьев, О.В. Муравьева, В.А. Стрижак и др. // Дефектоскопия. - 2014. - №8. - С. 3-12.

86. Муравьев, В.В. Контроль качества термической обработки прутков из стали 60С2А электромагнитно-акустическим методом / В.В. Муравьев, О.В. Муравьева, Е.Н. Кокорина // Дефектоскопия. - 2012. - №1. - С.20-32.

87. Муравьёв, В.В. Оценка напряженно-деформированного состояния рельсов при изготовлении / В.В. Муравьёв, К.А. Тапков // Приборы и методы измерений. - 2017. - Т. 8. - № 3. - С. 263-270.

88. Муравьев, В.В. Связь механических свойств пруткового проката из стали 40Х со скоростью объемных и рэлеевских волн / В.В. Муравьев, О.В. Муравьева, К.В. Петров // Дефектоскопия. - 2017. - № 8. - С. 20-28.

89. Муравьев, В.В. Электромагнито-акустический метод исследования напряженно-деформированного состояния рельсов / В.В. Муравьев, Л.В. Волкова, А.В. Платунов и др. // Дефектоскопия. -2016. - № 7. - С. 12-20.

90. Муравьева, О.В. Акустическое поле, формируемое в условиях импульсного излучения-приема на поверхности эллиптического цилиндра / О.В. Муравьева, К.В. Петров // Акустический журнал. - 2019. - Т. 65. - № 1. - С. 110119.

91. Муравьева, О.В. Анализ отраженных сигналов при контроле цилиндрических образцов многократным зеркально-теневым методом / О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, М.А. Габбасова и др. // Автометрия. - 2016. - Т. 52. - № 4. - С. 62-70.

92. Муравьева, О.В. Влияние глубины залегания дефекта на параметры многократно-теневого электромагнитно-акустического метода контроля прутков / О. В. Муравьева, М. Ю. Соков // Вестник ИжГТУ им. МТ Калашникова. - 2016. -№. 3. - С. 46-50.

93. Муравьева, О.В. Крутильные волны, возбуждаемые электромагнитно-акустическими преобразователями, при акустическом волноводном контроле трубопроводов / О.В. Муравьева, С.В. Леньков, С.А. Мурашов // Акустический журнал. - 2016. - Т. 62. - № 1. - С. 117-124.

94. Муравьева, О.В. Моделирование взаимодействия проходного электромагнитно-акустического преобразователя с эллипсностью прутка / О.В. Муравьева, К.В. Петров // Сборник материалов X Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Приборостроение в XXI веке - 2014. Интеграция науки, образования и производства». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2015. - С. 227-232.

95. Муравьева, О.В. Моделирование и исследование процесса распространения акустических волн, излучаемых проходным электромагнитно-акустическим преобразователем, по эллиптическому сечению прутка / О.В Муравьева, К.В Петров, М.Ю Соков и др. // Дефектоскопия. - 2015. - №. 7. - С. 1723.

96. Муравьева, О.В. Оптимизация систем подмагничивания проходных электромагнитно-акустических преобразователей объемных волн для неразрушающего контроля пруткового проката / О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, Е.Н. Кокорина и др. // Датчики и системы. - 2013. - № 2. - С. 2-9.

97. Муравьева, О.В. Особенности построения аппаратуры электромагнитно -акустической дефектоскопии пруткового проката с использованием стержневых волн / О.В. Муравьева, Д.В. Злобин // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. -2012. - №4. - С. 99-104.

98. Муравьева, О.В. Реальная чувствительность входного акустического контроля прутков-заготовок при производстве пружин / О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, В.А. Стрижак и др. // В мире неразрушающего контроля. - 2013. - №1. -С. 62-70.

99. Муравьева, О.В. Электромагнитно-акустическая структуроскопия пруткового проката / О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, М.А. Габбасова и др. // Сборник материалов X Международной конференции «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций». - Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН, 2016. - С. 284-285.

100. Мурашов, С.А. Распространение крутильных волн в линейно-протяженных объектах с продольными дефектами: дис. ...канд. техн. наук: 05.11.13 / Мурашов Сергей Андреевич. - Ижевск, 2011. - 148 с.

101. Мышкин, Ю. В. Моделирование акустического поля проходных ультразвуковых преобразователей и фазированных решеток в трубах и прутках / Ю. В. Мышкин, К. В. Петров // Сборник статей 6-й Международной научно-технической конференции «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов». - Могилев: Белорусско-Российский университет, 2017. - С. 519-529.

102. Наседкин, А.В. Моделирование и конечно-элементный анализ преобразователя из пористой пьезокерамики в форме диска с плосковогнутой поверхностью / А.В. Наседкин, А.А. Наседкина, А.Н. Рыбянец // Дефектоскопия. -2018. - № 6. - С. 23-31.

103. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практ. пособие / И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов; под ред. В.В. Сухорукова. - М.: Высшая школа, 1991. - 283 с.

104. Никитина, Н.Е. Акустоупругость. Опыт практического применения: монография. Нижний Новгород: ТАЛАМ, 2005. — 208 с.

105. Ничипурук, А.П. Наведенная магнитная анизотропия в пластически деформированных растяжением пластинах из низкоуглеродистой стали / А.П. Ничипурук, А.Н. Сташков, М.С. Огнева и др. // Дефектоскопия. - 2015. - № 10, - С. 19-23.

106. Новацкий, В. Теория упругости. / В. Новацкий; перевод с польского Б.Е. Победри, ред. Г.М. Ильичева, Н.И. Плужникова. - М.: Мир, 1976. 872 с.

107. Оптический микрометр LSten [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.prizmasensors.ru/production/lsten (дата обращения 29.04.2019).

108. Паврос, А.С. О возможности контроля толщины движущегося металлопроката и физико-механических характеристик его материала / А.С. Паврос, С.К. Паврос, А.В. Щукин // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер. «Приборостроение и информационные технологии». - 2004. - №1. - С. 3-6.

109. Паврос, С.К. О возможности измерения прочностных характеристик материала проката акустическими методами / С.К. Паврос, А.Н. Перегудов, А.Н. Забродин и др. // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Сер. «Приборостроение и информационные технологии». - 2004. - №1. - С. 11-17.

110. Паврос, С.К. УЗК листового проката при высоких температурах / С.К. Паврос, Ю. В. Лапин, Т.А. Иванова, И.Ю. Северинец // В мире неразрушающего контроля. - 2004. - № 3. - С. 6-17.

111. Патент 2206063 РФ, МПК О 01 В 5/20 (2000.01). Способ комплексной поверки кругломера и образцовая мера / И.Д. Гебель, М.М. Свиткин; заявитель и патентообладатель ООО «Техномаш». - № 2001118708/28; заявл. 05.07.2001; опубл. 10.06.2003, Бюл. № 16.

112. Патент № 179018 РФ, МПК В06В 1/02 (2006.01). Электромагнитно-акустический преобразователь / О.В. Муравьева, К.В. Петров; заявитель и

патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова». - № 2017141861; заявл. 30.11.2017; опубл. 25.04.2018, бюл. №12.

113. Петров, К.В. Влияние конструктивных особенностей проходного электромагнитно-акустического преобразователя на результаты контроля цилиндрических объектов / К.В. Петров, М.Ю. Соков, О.В. Муравьева // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. - 2018. - Т. 21. - № 2. - С. 135-146.

114. Петров, К.В. Влияние растягивающих напряжений на скорости рэлеевской и поперечной акустических волн в стальных цилиндрических объектах / К.В. Петров, О.В. Муравьева, В.А. Зорин и др. // Сборник материалов XIV Всероссийской научно-технической конференции «Приборостроение в XXI веке -2018. Интеграция науки, образования и производства». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2018. - С. 190-197.

115. Петров, К.В. Информативные параметры зеркально-теневого электромагнитно-акустического метода при контроле эллиптичности сечения пруткового проката / К.В. Петров, О.В. Муравьева // Сборник материалов III Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2015. - С. 331-334.

116. Петров, К.В. Исследование фокусировки акустических волн, излучаемых проходным электромагнитно-акустическим преобразователем / К.В. Петров, Г.Л. Федорова, А.Ф. Башарова // Сборник материалов XIII Международной научно-технической конференции «Приборостроение в XXI веке - 2017. Интеграция науки, образования и производства». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2018. - С. 298-307.

117. Петров, К.В. Моделирование магнитного поля и поля вихревых токов проходного преобразователя в программной среде COMSOL Multiphysics / К.В. Петров, О.В. Муравьева, Д.А. Егоров // Сборник материалов IV Всероссийской

научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2016. - С. 374379.

118. Петров, К.В. Моделирование магнитных, электрических и акустических полей проходного преобразователя для контроля цилиндрических объектов / К.В. Петров, О.В. Муравьева, Ю.В. Мышкин и др. // Дефектоскопия. - 2019. - № 2. - С. 16-24.

119. Петров, К.В. Моделирование распространения акустических волн в цилиндрических объектах с дефектами в COMSOL Multiphysics / К.В. Петров, А.Ф. Башарова, Г.Л. Пушина и др. // Сборник материалов XII Международной научно-технической конференции «Приборостроение в XXI веке - 2016. Интеграция науки, образования и производства». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2017.

- С. 284-291.

120. Петров, К.В. Моделирование систем подмагничивания проходных электромагнитно-акустических преобразователей для контроля неферромагнитных объектов / К.В. Петров, О.В. Муравьева // Сборник материалов III Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Измерения, контроль и диагностика - 2014». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2014. - С. 136-140.

121. Петров, К.В. Моделирование формирования акустического поля проходного электромагнитно-акустического преобразователя в СОМБОЬ Multiphysics / К.В. Петров, Г.Л. Пушина, А.Ф. Башарова и др. // Сборник материалов XII Международной научно-технической конференции «Приборостроение в XXI веке - 2016. Интеграция науки, образования и производства». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2017. - С. 292-298.

122. Ригмант, М.Б. Методы выявления мартенсита деформации в аустенитно-ферритных сталях / М.Б. Ригмант, М.К. Корх, Д.И. Давыдов и др. // Дефектоскопия.

- 2015. - № 11. - С. 28-42.

123. Рыбянец, А.Н. Конечно-элементное моделирование низкочастотных биморфных преобразователей для диагностики и активации нефтяных скважин / А.Н. Рыбянец, А.В. Наседкин, С.А. Щербинин и др. // Акустический журнал. - 2017. - Т. 63. - № 6. - С. 685-691.

124. Себко, В.П. Чувствительность ЭМА способа контроля железнодорожных рельсов ЗТМ / В.П. Себко, Г.М. Сучков, В.М. Камардин // Дефектоскопия. - 2004. - №. 3. - С. 31-42.

125. Семенов, А. С. Моделирование процесса возникновения овальности поперечного сечения образцов из монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов при растяжении / А.С. Семенов, М.О. Беляев, А.И. Грищенко // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. - 2017. - № 2. - С. 153-177.

126. Смирнов, А.Н. Оценка напряженно-деформированного состояния сварных соединений углеродистых сталей после различных режимов тепловложения акустическим методом / А.Н. Смирнов, В.Л. Князьков, Н.В. Абабков и др. // Дефектоскопия. - 2018. - №1. - С.40-46.

127. Стерхов, В.Д. Влияние местоположения индуктора проходного электромагнитно-акустического преобразователя на его акустическую помехозащищенность / В.Д. Стерхов, К.В. Петров, О.В. Муравьева // Сборник трудов II Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые -ускорению научно-технического прогресса в XXI веке». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2013. - С. 581-586.

128. Стрижак, В.А. Аппаратно-программный комплекс контроля прутков зеркально-теневым методом на многократных отражениях / В.А. Стрижак, А.В. Пряхин, Р.Р. Хасанов и др. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. - 2017. - Т. 60. - № 6. - С. 565-571.

129. Сударикова, Е.В. Неразрушающий контроль в производстве: учебное пособие / Е.В. Сударикова - Ч. 1. - СПб: ГУАП, 2007. - 137 с.

130. Сучков, Г.М. Генератор зондирующих импульсов для ЭМА-дефектоскопов / Г.М. Сучков, О.Н. Петрищев, И.В. Чередниченко и др. // Дефектоскопия. - 2012. - № 9. - С.42-47.

131. Тимофеев, Б.П. Методы измерения некруглости / Б.П. Тимофеев, С. Ю. Млокосевич // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики.

- 2006. - №. 31. - С. 249-254.

132. Тимофеев, Б.П. Новое поколение накладных кругломеров / Б.П. Тимофеев, М.М. Свиткин, И.Д. Гебель и др. // Датчики и системы. - 2006. - № 1. -С. 41-44.

133. Толипов, Х.Б. Стоячие волны в упругой клиновидной пластине / Х.Б. Толипов // Акустический журнал. - 2013. - Т. - 59. - № 4. - С. 502-507.

134. Троицкий, В.А. О коллективном проекте стран Европы по мониторингу состояния объектов посредством дальнодействующего ультразвука (LRUCM) / В.А. Троицкий, А.И. Бондаренко, Н.В. Троицкая и др. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. - 2007. - № 1. - С. 17-23.

135. Углов, А.Л. Об использовании акустической антенной решетки для контроля термоповреждений аустенитной стали спектральным методом / А.Л. Углов, А.А. Хлыбов, С. Н. Пичков и др. // Дефектоскопия. - 2017. - №4. - С.42-48.

136. Федосенко, Ю.К. Вихретоковый контроль / Ю.К. Федосенко, П.Н. Шкатов, А.Г. Ефимов. - М.: Издательский дом «Спектр», 2011. - 224 с.

137. Ферстер, Ф. Контроль труб и других изделий круглого профиля методом магнитного потока рассеяния / Ф. Ферстер // Дефектоскопия. - 1977.- №6. -С. 2531.

138. Фокеева, Е.Н. Электромагнитно-акустический зеркально-теневой метод контроля качества прутков из рессорно-пружинной стали: дис. ...канд. техн. наук: 05.11.13 / Фокеева Елизавета Николаевна. - Ижевск, 2013. - 147 с.

139. Шкарлет, Ю.М. Исследование электромагнитно-акустического преобразователя объёмных волн / Ю.М. Шкарлет, Н.Н. Локшина // Дефектоскопия.

- 1970. - №3. - С 3-13.

140. Шлеенков, А.С. Оценка возможности обнаружения микродефектов сварных соединений прямошовных электросварных труб, изготовленных стыковой высокочастотной сваркой, магнитным методом контроля / В.Г. Бычков, О.А. Булычев, Н.М. Лядова и др. // Дефектоскопия. - 2010.- № 2 - С. 23-29.

141. Щербинин, В.Е. О разработке национальных стандартов на магнитный и вихретоковый неразрушающнй контроль стальных труб / В.Е. Щербинин, Ю.И. Блинов, А.С. Шлеенков и др. // Дефектоскопия. - 2009. - № 10. - С. 10.

142. Электромагнитное возбуждение звука в металлах / А.Н. Васильев, В.Д. Бучельников, С.Ю. Гуревич и др.; отв. ред. В.М. Березин. - М.; Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. - 338 с.

143. Юрковский, В. С. Фокусировка излучения источника продольных волн, расположенного на свободной поверхности / В. С. Юрковский, С. В. Сухинин // Прикладная механика и техническая физика. - 2011. - Т. 52. - № 2. - С. 27-35.

144. Яновская, Т.Б. Численный метод расчета поля поверхностной волны при наличии каустик / Т.Б. Яновская, М.А. Гейер // Физика земли. - 2007. - №2 8. - С. 5343.

145. Arthington, M.R. Cross-section reconstruction during uniaxial loading / C.R. Siviour, N. Petrinic, B.C.F. Elliott // Meas. Sci. Technol. - 2009. - Vol. 20. - No. 7. -075701.

146. Ashigwuike, E. C. A study of the transduction mechanisms of electromagnetic acoustic transducers (EMATs) on pipe steel materials / E.C. Ashigwuike, O. J. Ushie, R. Mackay, W. Balahandran // Sensors and Actuators A: Physical. - 2015. - Vol. 229. - Р. 154-165.

147. Augustyniak, M. Finite element method applied in electromagnetic NDTE: A review / M. Augustyniak, Z. Usarek // Journal of Nondestructive Evaluation. - 2016. -Vol. 35. - No. 3. - P. 39.

148. Gao, H. New Developments in EMAT Techniques for Surface Inspection / H. Gao, S. Ali, B. Lopez, P. Lopez // AIP Conference Proceedings. - 2013. - Vol. 1511. -No. 1. - P. 902-908.

149. Graff, K. F. Wave motion in elastic solids / K. F. Graff. - New York: Dover, 1991. - 692 p.

150. Hirao, M. EMATS for science and industry: noncontacting ultrasonic measurements / M. Hirao, H. Ogi. - Boston: Kluwer Academic Publisher, 2003. - 372 p.

151. Ho, K.S. Extraction of Texture in Metal Sheet Using Non-contact Electromagnetic Acoustic Transducers (EMATS) and Wavelet Processing / K.S. Ho, D.A. Hutchins, D.R. Billson, M.H. Li, A. Gachagan // AIP Conference Proceedings. -2012. - Vol. 1430. - No. 1. - P. 1373-1380.

152. Huang, Y.D. Quality Control and Nondestructive Tests in Metal Matrix Composites / Y.D. Huang, L. Froyen, M. Wevers // Journ. of Nondestructive Evaluation. - 2001. - Vol. 20. - No. 3. - P. 113-132.

153. Ivanova, Y. Acoustic investigations of the steel samples deformation during the tensile / Y. Ivanova, T. Partalin, D. Pashkuleva // Russian Journal of Nondestructive Testing. - 2017. - Vol. 53. - No.1. - P.39-50.

154. Mahaut, S. An overview of ultrasonic beam propagation and flaw scattering models in the civa software / S. Mahaut, S. Chatillon, M. Darmon, N. Leymarie, R. Raillon P. Calmon // AIP Conference Proceedings. - 2010. - Vol. 1211. - No. 1. - P. 2133-2140.

155. Motova, Ye.A. Experimental investigation by ultrasound of engineering materials behavior under the cyclic loading / Ye.A. Motova, N.Ye. Nikitina // Materials Physics and Science. - 2016. - Vol.28. - No. 1-2. - P.43-47.

156. Muggleton, J. M. A theoretical study of the fundamental torsional wave in buried pipes for pipeline condition assessment and monitoring / J.M. Muggleton, M. Kalkowski, Y. Gao, E. Rustighi // Journal of Sound and Vibration. - 2016. - Vol. 374. -P. 155-171.

157. Murav'ev, V.V. Contactless electromagnetic acoustic techniques of diagnostics and assessment of mechanical properties of steel rolled bars / V.V. Murav'ev, O.V. Murav'eva, K.V. Petrov // Materials Physics and Mechanics. - 2018. - Vol. 38. -No. 1. - P. 48-53.

158. Muravieva, O.V. Electromagnetic-acoustic sensor of the rod cross section ellipticity / O.V. Muravieva, V.V. Muraviev, K.V. Petrov, M.A. Gabbasova // 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). - IEEE, - 2015. - P. 1-5.

159. Muravieva, O.V. Electromagnetic-acoustic structural analysis of rolled bars / O.V. Muravieva, V.V. Muraviev, M.A. Gabbasova, K.V. Petrov, V.A. Zorin // AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing. - 2016. - Vol. 1785. - No. 1. - P. 030017.

160. Muravieva, O.V. Modeling interactions between the magnetic and eddy current fields of the electromagnetic-acoustic transducer / O.V. Muravieva, K.V. Petrov, Yu.V. Myshkin // 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). - IEEE. - 2016. - P. 1-4.

161. Muravieva, O.V. Probabilistic and statistical characteristics of signals in mirror through transmission technique on multiple reflections for rod cross section ellipticity testing / O.V. Muravieva, K.V. Petrov, M.A. Gabbasova // Сборник статей I Международного форума IEET-2015 « Приборостроение, электроника и телекоммуникации - 2015». - Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2016. -С. 148-151.

162. Nakahata, K. Three-dimensional numerical modeling of ultrasonic wave propagation in concrete and its experimental validation / K. Nakahata, G. Kawamura, T. Yano S. Hirose //Construction and Building Materials. - 2015. - Vol. 78. - P. 217-223.

163. Pei, C. A new method for plastic strain measurement with Rayleigh wave polarization / C. Pei, S. Zhao, T. Liu, Z. Chen // Ultrasonics. - 2018. - Vol. 88. - P. 168173.

164. Petrov, K.V. Mathematical modeling of the acoustic wave propagation generated by the through-type transducer in a cylindrical object / K.V. Petrov, O.V. Muravieva, M.A. Gabbasova // Journal of Physics: Conference Series. -2017. - Vol. 803. -No. 1. -P. 012114.

165. Petrov, K.V. Possibilities of the mirror through transmission electromagnetic-acoustic technique on multiple reflections / K.V. Petrov, O.V. Muravieva, M.A.

Gabbasova, V.A. Zorin // Journal of Physics: Conference Series. -2017. - Vol. 881. -No. 1. -P. 012018.

166. Tallafuss, P.J. Implementing an online bond quality inspection system for cold roll bonded Al/Al-Sn/Al/steel strips using guided wave EMATs / P.J. Tallafuss, A. Rosochowski, S. Campbell, X. Minguez // Insight-Non-Destructive Testing and Condition Monitoring. - 2018. - Vol. 60. - No. 3. - P. 145-154.

167. Wang, S. Numerical and experimental evaluation of the receiving performance of meander-line coil EMATs / S. Wang, Z. Li, P. Li, X. Liu, G. Zhai // Nondestructive Testing and Evaluation. - 2014. - Vol. 29. - No. 4. - P. 269-282.

168. Watson, N. J. COMSOL modelling of the acoustoelastic effect / N. J. Watson, T. Hazlehurst, M.J. W. Povey, A. Drennan P. Seaman // Journal of Physics: Conference Series. - 2015. - Vol. 581. - No. 1. - P. 012008.

169. Xie,Y. Simulation of ultrasonic and EMAT arrays using FEM and FDTD // Ultrasonics. - 2016. - Vol. 66. - P. 154-165.

ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТЫ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Акты об использовании результатов диссертационной работы представлены на рисунках А.1 - А.4.

УТВЕРЖДАЮ

| 1 ^Директор по'М'О

АО ИОМЗ/'Куйлл" гС, ¡/......

В В. Краспоперов У "» /уЛ'Р 2019 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Петрова Кирилла Владимировича

Настоящим актом подтверждаем, что результаты диссертационной работы Петрова К.В. «Зеркально-теневой метод контроля цилиндрических изделии с использованием электромагнитно-акустических преобразователей» использованы при выполнении договора № 683 от 27.04.2016 г. с АО «ИЭМЗ»КУПОЛ» по теме «Проведение ультразвукового контроля прутков» в части разработки специализированных электромагнитно-акустических преобразователей проходного типа для прутков из стали 14Х17Н2 диаметром 10 мм, обоснования основных параметров и разработки технологической карты контроля зеркально-теневым методом многократных отражений, при проведении контроля и оформления заключения. Показаны возможности выявления и точной локализации дефектов. Результаты контроля подтверждены металлографическим анализом.

Председатель комиссии

Начальник ЦЗЛ

Члены комиссии:

И.о. начальника лаборатории физико-механических испытаний и металлографических исследований

Начальник отдела МТС

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор

;<Промтехкомплект»

Жаркова О.В ] 2019 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Петрова Кирилла Владимировича

Настоящим актом подтверждаем, что результаты диссертационной работы Петрова К.В. «Зеркально-теневой метод контроля цилиндрических изделий с использованием электромагнитно-акустических преобразователей» использованы при проведении ультразвукового контроля прутков-заготовок для изготовления утяжеленных насосных штанг из сталей 20Н2М, 30ХМА, 40, 40Х диаметром 32 и 44 мм в рамках договора № 13-05/16 от 27.05.2016 г. при проектировании специализированных проходных электромагнитно-акустических преобразователей, разработке методики подтверждающего контроля прутков-заготовок, выборе информативных параметров и критериев браковки.

Состав комиссии:

Технический советник

Начальник производства

/

УТВЕРЖДАЮ .Генеральный директор

2019 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Петрова Кирилла Владимировича

Настоящим актом подтверждаем, что при выполнении договора № ПМИКД-3-18/М от 16.05.2018 г. «Испытание методик электромагнитно-акустического контроля трубных заготовок» были использованы результаты диссертационной работы Петрова К.В. «Зеркально-теневой метод контроля цилиндрических изделий с использованием электромагнитно-акустических преобразователей»:

1. Испытана разработанная конструкция проходного электромагнитно-акустического преобразователя для излучения-приема поперечных волн осевой поляризации применительно к прокату 0105 мм из стали 40 ХГМА.

2. Проведена сравнительная оценка чувствительности к дефектам разработанного зеркально-теневого метода на многократных отражениях с использованием электромагнитно-акустических преобразователей и альтернативного ультразвукового эхо-импульсного метода с использованием пьезопреобразователей.

3. Проведена оценка скорости поперечных ультразвуковых волн осевой поляризации в исследуемых образцах с ломощью разработанных проходных электромагнитно-акустических преобразователей.

Председатель комиссии

Члены комиссии Зам. ГД по качеству

Начальник ЛНК . Ершова /

Л. Ладыжников /