Анализ технологического процесса Планарной технологии

Проведенные в нашей стране и за рубежом исследования чувствительности метода в режимах дефектоскопии и толщинометрии показали, что чувствительность во втором случае всегда выше, чем в первом.

 

Параметры средств контроля

Все радиометрические дефектоскопы и толщиномеры являются приборами, в которых поток излучения изменяется под действием измеряемой величины, а затем попадает в детектор излучения и представляет собой совокупность определенным образом связанных элементов (рис. 3.3).

Основными элементами любого радиометрического прибора являются источник излучения, приемник (детектор) излучения, регистратор (электронная схема), который преобразует или усиливает сигнал детектора, и вторичный прибор. В качестве детектора излучения применяют ионизационные камеры, газовые и сцинтилляционные счетчики, полупроводниковые детекторы. Мощность сигналов детекторов мала, поэтому для усиления сигналов используют соответствующую усилительную аппаратуру.

В зависимости от вида сигналов, снимаемых с детекторов, регистраторы разделяют на аналоговые и дискретные.

При токовом режиме используется некоторый усредненный непрерывный сигнал, появляющийся на выходе детектора от попадания в него большого количества ядерных частиц или фотонов.

Таким образом, к аналоговым реги« страторам относят усилители постоянного тока, например, усилители сигнала ионизационной камеры или напряжения интегрирующей цепи.

При импульсном режиме используют отдельные разделенные во времени

 

Рис. 3.3     Структурная схема построения радиометрических приборов

 

сигналы, появляющиеся на выходе детектора после каждого попадания в него отдельной ядерной частицы или фотона. Поэтому дискретный регистратор обычно состоит из пересчетного устройства, обеспечивающего счет импульсов за определенный промежуток времени.

С регистратора электрический сигнал поступает на вторичный прибор (измерительный, самопишущий, регистрирующий), показания которого пропорциональны интенсивности излучения, попадающего в детектор. Вторичные приборы, как правило, выбирают из приборов общепромышленного применения.

Основные параметры дефектоскопов и толщиномеров — чувствительность, производительность, точность определения размеров дефекта, разрешающая способность, стабильность работы. Размеры окна коллиматора, время измерения, энергия и активность источника относятся к конструктивным параметрам. Обычно задаются материал и толщина изделия, минимальный объем и конфигурация выявляемого дефекта, производительность и вероятностные характеристики обнаружения.

Для дефектоскопов форма окна коллиматора детектора определяется поперечными размерами дефекта. Длина окна коллиматора должна несколько превышать длину дефекта, так как при неполном перекрытии окна проекцией дефекта сигнал от дефекта уменьшается. С уменьшением площади окна коллиматора детектора повышается точность определения размеров дефекта. Однако эти требования находятся в противоречии с условием повышения производительности контроля.

Постоянная времени фильтра определяется временем нахождения дефекта в поле коллиматора и характеризует быстродействие прибора.

При толщинометрии длина участка контроля, на котором определяют отклонение толщины, всегда больше размеров дефекта. Кроме того, при измерении толщины не требуется высокого быстродействия; поэтому постоянную времени измерения выбирают достаточно большой, что позволяет снизить активность источника. При точечных измерениях постоянная времени не имеет оптимального значения и обратно пропорциональна активности источника.

Бетатронный дефектоскоп РДР-22 и гамма-дефектоскопы РДР-24 и РДР-25 предназначены для контроля сварных швов изделий из стали толщиной (20— 400) мм, а гамма-дефектоскопы снабжены устройством пневматической компенсации влияния переменной радиационной толщины объекта, вызванной усилением сварного шва, па результаты контроля.

В указанных радиометрических системах пневматические датчики слежения за рельефом поверхности шва информационно связаны с радиометрическими датчиками.

Гамма-дефектоскоп «Приток» предназначен для выявления подкорковых пузырей в слитке при непрерывной разливке стали и регулировке процесса кристаллизации слитка. Автоматическая система радиационного контроля АСРК-1 позволяет автоматизировать раскрой горючего проката и выявлять усадочные раковины.

 

 

Рис.   3.4.   Блок  приемников  излучения  гамма-дефектоскопа  РД-10Р:

1 — коллиматоры;    2 — блок   детекторов;    3 — направляющая;   4 — корпус;    5 — детекторы глубиномеров

 

 

Крутизна фронта и спада импульса характеризует тип дефекта. Дефекты типа пор и шлаковых включений имеют крутой фронт за счет резкого вхождения дефекта в зону коллиматора детектора. Дефекты типа трещин и расслоений имеют пологий фронт за счет постепенного изменения лучевого размера дефекта в зоне окна коллиматора.

Конфигурация вершины импульса характеризует сечение дефекта вдоль оси просвечивания. Плавные изменения импульса указывают на изменение лучевого размера дефекта вдоль зоны контроля. Резкие скачки свидетельствуют о скоплении мелких дефектов, расположенных на малом расстоянии друг от друга. Регистрирующая аппаратура не позволяет определить местоположение их проекций на плоскости окна коллиматора детектора, так как на диаграммной ленте получается один импульс с несколькими вершинами.

Наиболее распространенными дефектами в металлургии и машиностроении являются трещины, газовые поры, шлаковые включения, рыхлоты, расслоения и др. (рис 3.5).

 

 

 

 

 

Рис. 3.5 Дефекты:  а — трещина;  б — свищ; в — шлаковые включения 
3.1 Физические основы радиометрического метода

Таблица 5

Толщина просвечиваемого сплава, мм, на основе			Источник излучения
железа	титана	алюминия
От 1 до 130	От 2 до 230	От 5 до 370	Рентгеновские аппараты напряжением от 40 до 1000 кВ
От 1 до 150	От 2 до 300	От 5 до 500	Радиоактивные источники из , , , ,
Св. 50	Св. 90	Св. 150	Бетатроны с энергией ускоренных электронов от 6 до 35 МэВ

При разрушающем радиационном контроле многобарьерных конструкций, применении компенсаторов и выравнивающих фильтров необходимо учитывать суммарную толщину материала, проходимого излучением при просвечивании.

Режимы неразрушающего радиационного контроля конкретного объекта зависят от чувствительности к излучению, контрастной чувствительности и разрешающей способности применяемого преобразователя излучения, интенсивности излучения источника, геометрических параметров схем просвечивания. Эти режимы должны быть оптимальными по чувствительности и производительности контроля.

Допускается использовать другие источники энергии и преобразователи излучения при условии обеспечения чувствительности контроля, требуемой стандартами, техническими условиями и рабочими чертежами, утвержденными в установленном порядке, на конкретный объект контроля.

Технология и режимы контроля должны быть установлены в технологической документации, разработанной в соответствии с ГОСТ 3.1102-81 и ГОСТ 3.1502-85.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

         В результате выполнения курсовой работы был разработан технологический процесс радиометрической дефектоскопии слитка меди МВ. Разработанный технологический процесс состоит из следующих основных этапов: свойства меди МВ; сущность вакуумной плавки с применением направленной кристаллизации; сущность ультразвуковой эхо-импульсной и теневой дефектоскопия; сущность радиометрической дефектоскопии; методика проведение анализа при помощи радиометрического метода

          В ходе выполнения курсовой работы были изучены и проанализированы следующие вопросы: Радиометрический метод также является высокочувствительным, он сложен в проведении, более дорогой, чем предыдущие методы и менее безопасен.

Результат выполнения курсовой работы: изучены физико-механические свойства меди МВ, радиометрический дефект.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов/ А. С. Гладков, В. М. Амосов, Ч. В. Копецкий и др. – М.: Энергия, 1969. – 600 с.
2. Свойства и применение материалов и сплавов для электровакуумных приборов/ Под общ. ред. Р. А. Нилендера. – М.: Энергия, 1979. – 336 с.
3. Волкова З. П., Хотин В. М. Технология электровакуумных материалов. – М.: Энергия, 1972. – 216 с.
4. Лебединский М. А. Электровакуумные материалы. - М.: Энергия, 1966. – 180 с.
5. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник/ В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев и др. Под ред. В. В. Клюева. – М.: Машиностроение, 2003. – 656 с.
6. Сварка. Резка. Контроль. Справочник. Т. 2/ Н. П. Алешин, Г. Г. Чернышов, А. И. Акулов и др. Под общ. ред. Н. П. Алешина, Г. Г. Чернышова. – М.: Машиностроение, 2004. – 480 с.
7. Румянцев С. В., Добромыслов В. А., Борисов О. И., Азаров Н. Т. Неразрушающие методы контроля сварных соединений. - М.: Машиностроение, 1976. - 335 с.
8. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник в 2-х кн. Под ред. В. В. Клюева. – М.: Машиностроение, 1976. Кн. 1. - 391 с., кн. 2. – 326 с.
9. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник в 2-х кн. Под ред. В. В. Клюева. – М.: Машиностроение, 1986. Кн. 1. - 396 с., кн. 2. – 326 с.
10. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник. Под ред. Г. С. Смоловича. – М.: Машиностроение, 1976. – 456 с.
11. Денель А. К. Дефектоскопия металлов. - М.: Металлургия, 1972. - 304 с.
12. Контроль качества сварки. Под ред. В. Н. Волченко. – М.: Машиностроение, 1975. – 328 с.
13. Шебеко Л. П. Лабораторные работы по контролю качества сварных соединений. - М.: Машиностроение, 1966. – 96 с.
14. Румянцев С. В. Радиационная дефектоскопия. - М.: Атомиздат, 1974 - 512 с.
15. Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1/ В. А. Бакушев и др. Под общ. ред. В. В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1980. - 431 с.
16. Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1/ К. В. Анисович и др. Под общ. ред. В. В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1980. - 383 с.
17. Румянцев С. В., Штань А. С., Попов Ю. Ф. Справочник рентгено- и гамма-дефектоскописта. - М.: Атомиздат, 1969. - 276 с.
18. ГОСТ 20426-82. Контроль неразрушающий. Методы дефектоскопии радиационные. Область применения.