Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Приборы и методы теплового неразрушающего контроля высокотемпературных карбид-кремниевых и оксидных покрытий

Диссертация: Приборы и методы теплового неразрушающего контроля высокотемпературных карбид-кремниевых и оксидных покрытий
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

На базе теоретических и экспериментальных исследований основных способов АТК пленочных покрытий впервые в практике ТНК сделана количественная оценка сравнительной эффективности исполь-^ зования двустороннего способа АТК со стационарным и ступенчатым нагревом и одностороннего способа АТК с нагревом движущимся тепловым пучком. Во всех случаях определены условия, от которых зависит выявляемость… Читать ещё >

Содержание

  • 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АППАРАТУРНОГО И ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ИОДА НЕРАЗРУШАЩЕГО КОНТРОЛЯ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 1. 1. Характерные особенности структуры и физических свойств объекта исследования
    • 1. 2. Общая характеристика тепловых методов неразрушающего контроля
    • 1. 3. Современный уровень развития способов нагрева материалов и изделий, применяемых при тепловом неразрушающем контроле
    • 1. 4. Специфика аппаратуры теплового неразрушающего контроля и пути ее совершенствования
    • 1. 5. Анализ результатов теоретических исследований теплового неразрушающего контроля
    • 1. 6. Постановка задачи исследований
  • 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СПОСОБОВ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ИХ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
    • 2. 1. Аналитический расчет установившегося температурного поля пленочных покрытий для двустороннего способа активного теплового контроля
    • 2. 2. Критерий выявляемости дефекта для активного теплового контроля пленочных покрытий
    • 2. 3. Условия рационального применения двустороннего способа активного теплового контроля пленочных покрытий со стационарным нагревом подложки
    • 2. 4. Моделирование нестационарных температурных полей для двустороннего способа активного теплового контроля пленочных покрытий
    • 2. 5. Оценка предельной чувствительности двустороннего способа активного теплового контроля пленочных покрытий
    • 2. 6. Математическая модель одностороннего способа актив ного теплового контроля пленочных покрытий с нагре вом движущимся тепловым пучком
    • 2. 7. Критерий оптимального режима работы аппаратуры одностороннего активного теплового контроля с нагревом движущимся тепловым пучком
  • 2. ЛЗ. Влияние микрорасслоений на локальную температуру катодно-подогревательного устройства
    • 2. 9. Краткие
  • выводы по главе
  • 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСА АППАРАТУРЫ ДЛЯ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
    • 3. 1. Портативная тепловизионная установка для активного теплового контроля высокотемпературных пленочных покрытий
    • 3. 2. Портативная тепловизионная установка для активного теплового контроля катодно-подогревательных устройств
    • 3. 3. Технические характеристики портативных тепловизионных установок и методика их определения
    • 3. 4. Сканирующая установка высокого разрешения для активного теплового контроля пленочных покрытий малогабаритных аксиально-симметричных изделий
    • 3. 5. Технические характеристики сканирующей установки высокого разрешения для активного теплового контроля пленочных покрытий малогабаритных аксиально-симметричных изделий
    • 3. 6. Краткие
  • выводы по главе
  • 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
    • 4. 1. Оценка требований к аппаратуре экспресс-контроля пленочных покрытий конкретных изделий при двустороннем способе активного теплового контроля
    • 4. 2. Методика и результаты применения двустороннего способа активного теплового контроля со стационарным нагревом подложки для экспресс-контроля карбид-кремниевых и пирографитовых покрытий
    • 4. 3. Метрологические основы применения двустороннего способа активного теплового контроля со стационарным нагревом подложки для контроля качества карбид-кремниевых покрытий
    • 4. 4. Активный тепловой экспресс-контроль изотермичности эмиссионных покрытий катодно-подогревательных устройств
    • 4. 5. Документированный активный тепловой контроль температурного режима эмиссионных покрытий катодно-подогревательных устройств
    • 4. 6. Инфракрасный нагреватель для одностороннего способа активного теплового контроля пленочных покрытий
    • 4. 7. Односторонний активный тепловой контроль карбид-кремниевых покрытий на металле
    • 4. 8. Краткие
  • выводы по главе

Приборы и методы теплового неразрушающего контроля высокотемпературных карбид-кремниевых и оксидных покрытий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

5. ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. При анализе характерных особенностей структуры и физических свойств изделий с высокотемпературными пленочными покрытиями установлено, что они образуют специфический вид продукции, для которого наиболее целесообразно использовать ТНК. В результате обзора публикаций по ТНК показано, что перечень исследованных типов изделий пленочные покрытия не включает. В проведенных расчетах и разработанных физических моделях процесса ТНК используются приближения, справедливые для исследуемых материалов и не соответствующие изделиям с пленочными покрытиями. Отсутствуют специализированные тепловизионные системы, учитывающие особенности выпускаемых изделий и присущие ТНК требования.

2. Для основных способов АТК изделий с пленочными покрытиями — двустороннего со стационарным и ступенчатым нагревом подложки, одностороннего с нагревом движущимся тепловым пучком — предложены адекватные модели процессов теплопередачи, в которых металлическая подложка рассматривается как изотермический тепловой резервуар.

3. Решены стационарная и нестационарная задачи теплопроводности, соответствующие основным способам АТК пленочных покрытий. Выражения для неустановившейся температуры поверхности изделия на дефектном и бездефектном участках найдены в одномерном приближении в виде рядов Фурье в реальном времени. Для описания и анализа температурных полей впервые введено понятие критерия выявляемости дефекта. В результате получены аналитические зависимости между температурными контрастами и ТФХ покрытий, допускающие расчет на ЭЦВМ по стандартным программам.

4. На базе теоретических и экспериментальных исследований основных способов АТК пленочных покрытий впервые в практике ТНК сделана количественная оценка сравнительной эффективности исполь-^ зования двустороннего способа АТК со стационарным и ступенчатым нагревом и одностороннего способа АТК с нагревом движущимся тепловым пучком. Во всех случаях определены условия, от которых зависит выявляемость дефектов пленочных покрытий, и сформулированы критерии их оптимального сочетания, задающие оптимальный режим контроля.

5. На основе математического моделирования основных способов АТК пленочных покрытий и с учетом свойств конкретных изделий разработаны практические рекомендации по осуществлению АТК высокотемпературных пленочных покрытий, а также требования, касающиеся температурных характеристик, геометрической разрешающей способности и конструктивных особенностей соответствующей аппаратуры АТК.

6. Разработан комплекс аппаратуры для АТК высокотемпературных пленочных покрытий, рассчитанный на использование двустороннего АТК со стационарным нагревом и одностороннего АТК с нагревом движущимся тепловым пучком. Комплекс состоит из не имеющих аналогов портативных тепловизионных установок, построенных на базе однокамерного ЭОП с электростатической фокусировкой, сканирующей установки типа «термопрофиль» и зеркально-линзового нагревателя. Конструктивные особенности комплекса учитывают специфику темпера- 1 турных полей контролируемых изделий. Для определения температурных характеристик тепловизионных установок предложена методика многоточечного измерительного низкотемпературного ИК-источника.

7. Осуществлен экспрессный и документированный количественный АТК изделий с пленочными покрытиями из карбида кремния на связке и пирографита, а также аксиально-симметричных КПУ. Показа-: но, что для экспресс-контроля целесообразно использовать визуаль ную методику и двусторонний АТК со стационарным нагревом подложки. Разработана и апробирована методика измерений основного дефекта | высокотемпературных пленочных покрытий — протяженного отслоения от подложки. В основу методики положены расчеты поверхностных температурных полей контролируемых изделий и измерения величин наблюдаемых температурных перепадов.

8. Разработанные методы и средства АТК высокотемпературных пленочных покрытий внедрены в ЦНИИМ, на предприятии Министерства электронной промышленности СССР и на предприятии п/я А-7650 с экономическим эффектом 419 тыс.рублей. Методика определения качества сцепления покрытий с подложкой и визуализации тепловых изображений внедрены в учебный процесс на металлургическом факультете Ленинградского горного института им. Г. В. Плеханова в курсе «Физика» для специальностей 02.04, 14.02 и 06.35.

1. 1. Белорусская республиканская научно-техническая конференция (12−14 сент. 1973 г.): Тез.докл./АН БССР. Отдел физики нераз-руш.контр.-Минск: Наука и техника, 1973. 426 с.

2. Сапожников А. Б. Научная разработка методов неразрушающего контроля как тематика для университета.- В кн.: Доклады XX научно-технической конференции по радиоэлектронике, посвященной 50-летию образования СССР: Тез.докл.научн.-техн.конф.Томск, 1974, с.3−9.

3. Радиационные измерения температур слабонагретых тел./Под ред. В. Г. Вафиади и М. М. Мирошникова.-Минск: Б1У, 1969. 195 с.

4. Хадсон Р. Инфракрасные системы.-М.: Мир, 1972. 534 с.

5. Шайдуров П. С., Свалухин В. Г. Установка для бесконтактного обнаружения греющихся букс.- Труды всесоюзного НИИ ж.-д. транспорта, выпуск 289, — М.: Транспорт, 1965, с. 87 97.

6. Бомбардиров П. П., Скороходов В. Д. Вагонные буксы и уход за ними.- м.: Транспорт, 1965. 220 с.

7. Pat. 2 856 559 (US).Apparatus and. method for detecting overheated journal boxes/R.K. Orthuber, O.V.Stanley.-1958.

8. Pat. 2 856 540 (US). Infrared detectionapparatus./ Warshaw H.D. -1958.

9. Pat. 2 999 152 (US). Hot-box detector./ C.A. Gallagher, W.M. Pelino.- 1961.

10. Pat. 3 076 090 (ITS). Hot bearing detector circuits./ R. Sta-peIfeldt.-1963.

11. Pat. 3 081 399 (US). Radiation detector systems./Shwarz F.-1963.

12. Pat. 3 086 108 (US). Infrared hot-box detection system./C.G. Kaehms.-1963.

13. Pat. 3 100 097 (US). Method for hot-box detection./F.W.Wol-tersdorf.- 1963*.

14. Pat. 3 108 772 (US). Hot-box detector alarm circuit./W.M.Pe-lino.— 1963.

15. Pat" 310 8775(US).Hot-box detector./W"M"Pelino.- 1963.

16. Pat. 311 9017(US)"Infrared hot-box detection by measuring the differece in radiated energy from two areas of the journal" /C.G.Kaehms.- 1964.

17. Pelino W"M. Infrared hot-box detectors.-In b. :Proc"Natl. Electronics Oonf. 1962, p.236−240″.

18. Menaker E.G. The fundamentals of infrared hot-box detection" -IEEE Trans, on Applications and Industry, 1963, 66, p. 178−186.

19. Pachynski A"L. Journal temperature data transmission system using puis duration modulation.- In b.: Proc. Natl. Electronics Conf", 1965, P. 180−185.

20. Sandiford P.J. Simple method for detecting hot joints on electrical transmission lines.- Kev. Sei. Instr., 1952, v. 23, P. 644.

21. Delwig H.A., Harz Kurt. Pehlerfruherkenning und Stromfuhrenden Klemmverbindungen in Hochspannungs Schaltanlagen durch Thermogrammanalyse.- Energie (BRD), 1971, № 9, s.269 -272.

22. Olair J.S.St. An infrared method of rocet motor inspection. -Mater. Eval., 1966, v.24, № 8, p.425−430.

23. Gericke O.R., Vogel P.E.J. Infrared bond defect detection system.- Mater. Eval., 1964, v. T-2, p.65−68.

24. Beller W. S" Navy sees promise in infrared thermography for solid checking.- Missiles and rockets, 1965, January 4, v. 16, p. 22−23.

25. Леонов И. Г. Дорзун Л.Ф.Данох Б. Ю., Иванова Р. Н. Дефектоскопия тонкостенных труб с помощью сканирующего радиационного пирометра.-В кн.:Исследования по физике металлов и неразру-шающим методам контроля: Тез.докл.конф.Минск, 1968, с.239−243.

26. Бекешко Н. А., 0щепков П. К. Дпадышев А.Б. Тепловой метод нера^ зрушающего контроля качества тонкостенных изделий.-Дефектоскопия, 1969, № 1, с.125−127.

27. Бекешко H.A.Дпадышев А. Б. Выявление дефектов в тонкостенных28.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой

На отлично!