zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2023-89-1-28-34zldm-1831Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLИсследование покрытий, наносимых газопламенным напылением, методом ультразвуковой диагностикиUltrasonic diagnostics in the study of coatings applied by gas-flame sprayingБерезинЕ. К.BerezinE. K.

Березин Евгений Кимович.

603005, Нижний Новгород, ул. Нестерова, д. 5

Evgeniy K. Berezin.

5, ul. Nesterova, Nizhny Novgorod, 603005

КорневА. Б.KornevA. B.

Корнев Андрей Борисович.

603005, Нижний Новгород, ул. Нестерова, д. 5

Andrey B. Kornev.

5, ul. Nesterova, Nizhny Novgorod, 603005

РодюшкинВ. М.RodyushkinV. M.

Родюшкин Владимир Митрофанович.

603005, Нижний Новгород, ул. Нестерова, д. 5; 603024, Нижний Новгород, ул. Белинского, д. 85

Vladimir M. Rodyushkin.

5, ul. Nesterova, Nizhny Novgorod, 603005; 85, ul. Belinskogo, Nizhny Novgorod, 603024

vlkn2005@yandex.ruВолжская государственная академия водного транспортаРоссияVolga State University of Water TransportRussian FederationВолжская государственная академия водного транспорта; Институт проблем машиностроения РАНРоссияVolga State University of Water Transport; Mechanical Engineering Research Institute, RASRussian Federation2023210120238912834Copyright © Березин Е.К., Корнев А.Б., Родюшкин В.М., 20232023Березин Е.К., Корнев А.Б., Родюшкин В.М.Berezin E.K., Kornev A.B., Rodyushkin V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1831

Контроль качества покрытий при выборе порошкового материала для восстановления изнашиваемых поверхностей методом газопламенного напыления затруднен вследствие отсутствия оперативного неразрушающего метода диагностики. В работе представлены результаты исследования покрытий, наносимых газопламенным напылением, с помощью ультразвуковой диагностики. Исследовали покрытия из порошковых материалов, полученные по различным технологиям газопламенного напыления. Особенности структурного состояния покрытий оценивали с использованием модели влияния структурных неоднородностей покрытия на скорость и затухание ультразвуковых волн. Показано, что амплитудно-временные характеристики импульса поверхностных упругих волн при прохождении их вдоль покрытия согласуются с данными, полученными в результате испытаний по трению и твердости. При этом характеристики импульса зависят от качества материала покрытия. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования методов контроля качества покрытий, сформированных газопламенным напылением.

The quality control of coatings when selecting a powder material for the restoration of worn surfaces by gas-flame spraying is hampered by the lack of an operational method of non-destructive diagnostics. We present the results of studying coatings applied by gas-flame spraying using ultrasonic diagnostics. The powder coatings obtained using different technologies of gas-flame spraying were studied. Features of the structural state of coatings were evaluated using a model based on the effect of the structural inhomogeneities of the coating on the velocity and attenuation of ultrasonic waves. It is shown that the amplitude-time characteristics of the pulse of surface elastic waves when they pass along the coating are consistent with the data obtained from friction and hardness tests, the characteristics of the pulse being dependent on the quality of the coating material. The obtained results can be used to improve the quality control of coatings formed by gas-flame spraying.

поверхностная упругая волнаимпульс упругой волныслойдефектоскопгазотермическое напылениеsurface elastic waveelastic wave pulselayerflaw detectorgas thermal sprayingРабота выполнена в рамках государственного задания ИПФ РАН на проведение фундаментальных научных исследований на 2021 - 2023 гг. (тема № 0030-2021-0025).ReferencesКретов Е. Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении. — СПб.: СВЕН, 2014. — 312 с.Kretov Е. F. Ultrasonic flaw detection in power engineering. — St. Petersburg: SVEN, 2014. — 312 p. [in Russian].Пасманик Л. А., Камышев А. В., Радостны А. В., Зайцев B.У. Параметры акустической неоднородности для неразрушающей оценки влияния технологии изготовления и эксплуатационной поврежденности на структуру металла / Дефектоскопия. 2020. № 12. С. 24 - 36. DOI: 10.31857/S0130308220120039Pasmanik L. A., Kamyshev A. V., Radostin A. V., Zaitsev V. U. Acoustic heterogeneity parameters for non-destructive assessment of the impact of manufacturing technology and operational damage on the metal structure / Defektoskopiya. 2020. N 12. P. 24 - 36 [in Russian]. DOI: 10.31857/S0130308220120039Воробьев Р. А., Литовченко В. Н. Применение метода ультразвукового контроля для оценки трещиностойкости низкоуглеродистой мартенситной стали 07ХЗГНМЮА / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 1. C. 45-51. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-1-45-51Vorob’ev R. A., Litovchenko V. N. Application of Ultrasonic Testing Method for Fracture Resistance Assessment of Low-Carbon Martensitic Steel 07KhZGNMYuA / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2021. Vol. 87. N 1. P. 45 - 51 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-1-45-51Gonchar А. V, Kurashkin К. V, Andreeva О. V, Anosov М. S., Klyushnikov V A. Fatigue life prediction of structural steel using acoustic birefringence and characteristics of persistent slip bands / Fatigue Fract Eng Mater Struct. 2021. P. 1 -12. DOI: 10.1111/ffe.13586Gonchar A. V., Kurashkin К. V., Andreeva О. V., Anosov M. S., Klyushnikov V. A. Fatigue life prediction of structural steel using acoustic birefringence and characteristics of persistent slip bands / Fatigue Fract Eng Mater Struct. 2021. P. 1 - 12. DOI: 10.1111/ffe.13586Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. — М.: Наука, 1981. — 287 с.Viktorov I. A. Sound surface waves in solids. — Moscow: Nauka, 1981. — 287 p. [in Russian].Антонов А. М., Ерофеев В. И., Леонтьева А. В. Влияние поврежденности на распространение волны Рэлея вдоль границы полупространства / Вычислительная механика сплошных сред. 2019. Т. 12. № 3. С. 293 - 300. DOI: 10.7242/1999-6691/2019.12.3.25Antonov A. M., Erofeev V. I., Leont’eva A. V. Effect of damage on Rayleigh wave propagation along the half-space boundary / Vychisl. Mekh. Sploshn. Sred. 2019. Vol. 12. N 3. P. 293 - 300 [in Russian]. DOI: 10.7242/1999-6691/2019.12.3.25Алешин Н. П., Крысько Н. В., Кусый А. Г. и др. Исследование выявляемое™ поверхностных объемных дефектов при ультразвуковом контроле с применением волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем / Дефектоскопия. 2021. № 5. С. 22 - 23. DOI: 10.31857/S0130308221050031Aleshin N. R., Krys’ko N. V., Kusyi A. G., et al. Study of detection of surface volume defects during ultrasonic inspection using Rayleigh waves generated by electromagnetic-acoustic transducer / Defektoskopiya. 2021. N 5. P. 22 - 23 [in Russian]. DOI: 10.31857/S0130308221050031Баев А. Р., Майоров А. Л., Левкович Н. В. и др. Особенности распространения поверхностных и подповерхностных волн в объектах со слоистой структурой / Приборы и методы измерений. 2019. Т. 10. № 1. С. 69 - 79. DOI: 10.21122/2220-9506-2019-10-1-69-79Baev A. R., Maiorov A. L., Levkovich N. V., et al. Features of propagation of surface and subsurface waves in objects with layered structure / Prib. Met- Izmer. 2019. Vol. 10. N 1. P. 69 -79 [in Russian], DOI: 10.21122/2220-9506-2019-10-1-69-79Волкова Л. В., Муравьева О. В., Муравьев В. В., Булдакова И. В. Прибор и методики измерения акустической анизотропии и остаточных напряжений металла магистральных газопроводов / Приборы и методы измерений. 2019. Т. 10. № 1. С. 42 - 52. DOI: 10.21122/2220-9506-2019-10-1-42-52Volkova L. V., Murav’eva О. V., Murav’ev V. V., Buldakova I. V. Instrument for measuring the acoustic anisotropy and residual stresses of the metal of main gas pipelines / Prib. Met. Izmer. 2019. Vol. 10. N1. P. 42 - 52 [in Russian]. DOI: 10.21122/2220-9506-2019-10-1-42-52Пеньков Г. М., Карманский Д. А., Петраков Д. Г. Исследование зависимостей между физико-механическими свойствами песчаника и скоростью прохождения упругих волн / Вестник ПНИПУ. 2020. Т. 20. № 1. С. 27 - 36. DOI: 10.15593/2224-9923/2020.1.3Pen’kov G. M., Karinanskii D. A., Petrakov D. G. Study of dependencies between physical and mechanical properties of sandstone and elastic wave velocity / Vestn. PNIPU. 2020. Vol. 20. N 1. P. 27 - 36 [in Russian]. DOI: 10.15593/2224-9923/2020.1.3Ерофеев В. И., Иляхинский А. В., Никитина Е. А. и др. Метод ультразвукового зондирования при оценке предельного состояния металлоконструкций, связанного с появлением пластических деформаций / Мезомеханика. 2019. № 22(3). С. 65 - 70. DOI: 10.24411/1683-805Х-2019-13007Erofeev V. I., Ilyakhinskii A. V., Nikitina E. A., et al. Method of ultrasonic sounding when assessing the limit state of metal structures associated with the appearance of plastic deformations / Mezomekhanika. 2019. N 22(3). P. 65 - 70 [in Russian]. DOI: 10.24411/1683-805X-2019-13007Шермергор Т. Д. Теория упругости микронеоднородных сред. — М.: Наука, 1977. — 399 с.Shermergor T. D. Theory of elasticity of microneedular media. — Moscow: Nauka, 1977. — 399 p. [in Russian].Углов А. Л., Ерофеев В. И., Смирнов А. Н. Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации. — М.: Наука, 2009. — 279 с.Uglov A. L., Erofeev V. I., Smirnov A. N. Acoustic monitoring of equipment during manufacture and operation. — Moscow: Nauka, 2009. — 279 p. [in Russian].Ковалев А. А., Краско А. С. Влияние параметров газотермического напыления на прочность сцепления функциональных стойких покрытий / Проблемы машиностроения и надежности машин. 2021. №3. С. 31-39. DOI: 10.31857/S0235711921030081Kovalev A. A., Krasko A. S. Influence of gas thermal sputtering parameters on adhesion strength of functional resistant coatings / Probl. Mashinostr. Nadezhn. Mashin. 2021. N 3. P. 31 - 39 [in Russian]. DOI: 10.31857/S0235711921030081Савич Е. К., Антипов Д. В. Повышение качества покрытий, нанесенных методом газотермического плазменного напыления на детали газотурбинных двигателей / Известия ТГУ. 2021. № 5. С. 554 - 560. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-554-561Savich E. K., Antipov D. V. Improving the quality of coatings applied by the method of gas thermal plasma spraying on parts of gas turbine engines / Izv. TGU. 2021. N 5. P. 554-560 [in Russian]. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-554-561Березин Е. К., Родюшкин В. М. Оценка качества восстановления наплавкой порошковой проволокой быстроизнашивающихся деталей черпаковой цепи с помощью ультразвука / Научные проблемы водного транспорта. 2020. Вып. 65. С. 11 - 15. DOI: 10.37890/jwt.vi65.123Berezin E. K., Rodyushkin V. M. Improving the Quality of Coatings Applied by Gas Thermal Plasma Spraying on Gas Turbine Engine Parts / Nauch. Probl. Vod. Transp. 2020. Issue 65. P. 11 - 15 [in Russian]. DOI: 10.37890/jwt.vi65.12Березин Е. К., Родюшкин В. М. Предремонтная диагностика металла пальцев черпаковой цепи с помощью ультразвука / Контроль. Диагностика. 2019. № 12. С. 48 - 52. DOI: 10.14489/td.2019.12.pp.048-052Berezin E. K., Rodyushkin V. M. Pre-repair diagnostics of the metal of the fingers of the ladle chain using ultrasound / Kontrol. Diagnostika. 2019. N 12. P. 48 - 52 [in Russian]. DOI: 10.14489/td.2019.12.pp.048-052

The authors declare that there are no conflicts of interest present.