GOST R 52891-2007

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  ГОСТ Р 52891-2007

GOST R 52891−2007 Kontrolle der verbleibenden technologischen Spannungen mit der Methode der Laser-Interferometrie. Allgemeine Anforderungen

GOST R 52891−2007
Gruppe Т59

NATIONALER STANDARD DER RUSSISCHEN FÖDERATION

KONTROLLE DER VERBLEIBENDEN TECHNOLOGISCHEN SPANNUNGEN MIT DER METHODE DER LASER-INTERFEROMETRIE

Allgemeine Anforderungen

Control of residual technological stresses by laser interferometrical method. General requirements

Ochs 77.040.10

Datum der Einführung 2010−01−01

Vorwort

Die Ziele und Grundsätze der Standardisierung in der Russischen Föderation werden durch das Bundesgesetz vom 27. Dezember 2002 G. (N) 184-FZ «Über die technische Regulierung» und die Regeln zur Anwendung der nationalen Standards der Russischen Föderation — GOST R 1.0−2004"Standardisierung in der Russischen Föderation. Grundsätzliches"

Informationen zum Standard

1 ENTWICKELT vom Institut für Probleme der mechanik der Russischen Akademie der Wissenschaften (ИПМех Wunden)

2 UNESCO-Technischen Komitee für Normung TC 132 «Technische Diagnostik"

3 GENEHMIGT UND IN Kraft gesetzt Auftrag der Bundesagentur für technische Regulierung und Metrologie vom 27. Dezember 2007 G. (N) 585-st

4 ZUM ERSTEN MAL EINGEFÜHRT

Information über änderungen dieser Norm veröffentlicht im jährlich издаваемом Information-index «Nationale Standards», und Text-änderungen und Korrekturen — im monatlich veröffentlichten informativen Wegweisern «Nationale Standards». Im Falle der Revision (Ersatz) oder die Aufhebung dieser Norm wird eine entsprechende Meldung veröffentlicht monatlich издаваемом Information-index «Nationale Standards». Die entsprechende Information, Mitteilung und Texte befinden sich auch im Informationssystem Mitbenutzung — auf der offiziellen Webseite der föderalen Agentur für technische Regulierung und Metrologie im Internet

Einleitung

Die restlichen technologische Spannungen können sich entweder einer der Gründe für die Zerstörung von Strukturen auf [1], wodurch die aktuellen Methoden und Werkzeuge aus deren Objektive Kontrolle.
Die Hauptschwierigkeit die Bestimmung der Eigenspannungen besteht darin, dass diese Spannungen ausgeglichen nach dem Material der Konstruktion. Eine Möglichkeit, dass die Verletzung dieser Balance und die Erscheinungsformen von Eigenspannungen durch Bewegung ist die Einrichtung nicht durchgehend Bohrung oder Sondierung ringförmigen Nuten nach [2], die einen nur unbedeutenden Mangel, in der Regel vergleichbar mit gültigen technologischen Mängeln des Entwurfs.
Größe und Tiefe der Bohrungen Sondieren, gültig für Erzeugnisse, die für den weiteren Betrieb des mutmaßlichen, werden vom Benutzer definiert dieser Norm, die eine solche Ausbeutung.
Am effektivsten Art und Weise der Registrierung von Bewegungen in der Umgebung Sondieren Loch ist eine Methode der Laser-Interferometrie. Die Grundlage dieses Verfahrens liegt интерферометрическая Check-in kleinen Bewegungen, die sich in der Umgebung nicht durchgehend Bohrungen, gebohrten im untersuchten Bereich des Materials des Prüflings mit Nachwirkungen Spannungen nach [3].

Diese Norm dient als methodische Grundlage der Anwendung der Methode der Laser-Interferometrie in Verbindung mit dem bohren Sondierung Löcher für die Bestimmung der Eigenspannungen bei der Lösung einer breiten Klasse von Engineering-Aufgaben, die operative Auswertung des gespannten Zustand des Materials in der Zusammensetzung der Verantwortlichen technischen Objekten.

1 Anwendungsbereich

Diese Norm legt die grundlegenden Anforderungen an das Verfahren zur Bestimmung der verbleibenden technologischen Spannungen im Material von technischen Objekten mit dieser Methode Sondierung Löcher mit Hilfe der Laser-Interferometrie sowohl im Labor als auch unter natürlichen Bedingungen bei der Entwicklung und Kontrolle von Technologien zur Herstellung von Produkten und Konstruktionen, die bei der Beurteilung der Restlebensdauer im Betrieb.

Diese Norm gilt für Laser-интерферометрический Methode zur Bestimmung der wichtigsten Belastungen und Ihre Orientierung in der Oberflächenschicht des Materials Bau, dessen Tiefe definiert die Tiefe der Sondierung Löcher.

Diese Norm beschreibt zwei Methoden zur Durchführung von Messungen:

— vollständige Analyse mit der Anwendung stufigen bohren für die Definition eines Feldes von Eigenspannungen in der Tiefe;

— Bewertungs-Express-Analyse, der ein Vereinfachtes Verfahren für die Vorbereitung der Oberfläche des Prüflings, die Durchführung der Messungen und die Berechnung der Spannungen.

Diese Norm legt das Verfahren zur Bestimmung der Spannungen nach der Tiefe gemittelten bohren oder Tiefe Stufe bei stufenweiser bohren.

Diese Norm gilt für die Bestimmung der Eigenspannungen, die durch Schweißen, Wärmebehandlung, Plastische Verformung, Lagerung ustalostnih Schäden und dergleichen, sowie die Spannungen, die in einem Objekt mit externen Lasten betrieben werden.

2 Normative Verweise

In dieser Norm sind Normative Verweise auf folgende Normen:

GOST 12.1.004−91 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Die Feuersicherheit. Allgemeine Anforderungen

GOST 12.1.040−83 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Laser-Sicherheit. Allgemeines

GOST 12.2.003−91 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Ausrüstung Produktion. Allgemeine Anforderungen Sicherheit

GOST 12.3.002−75 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Die Prozesse der Produktion. Allgemeine Anforderungen Sicherheit

GOST 2601−84 Schweißen von Metallen. Begriffe und Definitionen der wichtigsten Begriffe

GOST 2789−73 Oberflächenrauhigkeit. Parameter und Spezifikationen

GOST 13344−79 Schleifpapier Schleif Gewebe wasserdicht. Technische Daten

Hinweis — Bei der Nutzung dieser Norm ratsam, um die Wirkung der gelinkten Standards in der Informations-System für den öffentlichen Gebrauch — auf der offiziellen Webseite der föderalen Agentur für technische Regulierung und Metrologie im Internet oder jährlich издаваемому informativen Wegweisern «Nationale Standards», veröffentlicht ab dem 1. Januar dieses Jahres, und nach den einschlägigen monatlich veröffentlichter Informations-Beschilderung, veröffentlicht im aktuellen Jahr. Wenn der referenzierte Norm ersetzt (geändert), dann bei der Nutzung dieser Standard sleduet rukovodstvovatsya ersetzen (geänderte) Norm. Wenn der referenzierte Norm zurückgezogen ohne Ersatz, die Situation, in der darauf verwiesen wird, gilt insoweit nicht Auswirkungen auf diesen Link.

3 Symbole und Abkürzungen

3.1 In dieser Norm benutzt folgende Bezeichnungen:

 — Elastizitätsmodul (Young), HPa;

 — das Niveau der Eigenspannungen, MPa;

,  — die Spannung, gemittelt über die Tiefe der Sondierung Löcher, MPa;

 — die absolute messabweichung Spannungen, MPa;

 — die streckspannung, MPa;

,  — Durchmesser und Tiefe Sondierung Bohrung, mm;

, , ist ein rechteckiges Koordinatensystem;

,  — Lenkwinkel wichtigsten Richtungen der Spannungen in Bezug auf Achsen;

 — Wellenlänge der Laserstrahlung, mkm;

 — bewegen Sie die Kanten der Bohrung, mkm;

 — die Zahl der Interferenz-Streifen;

 — arithmetische Mittel Standardabweichung Profil, µm.

3.2 In dieser Norm folgende Abkürzungen angewendet:

NS — gespannten Zustand;

OK — das Objekt der Kontrolle;

SI — Leistungstest.

4 Anforderungen an die Betriebssicherheit

4.1 Zur Durchführung der überwachung der Personen erlauben, die die Ausbildung nach der verwendeten Methode und Instrument der Kontrolle der verbleibenden technologischen Spannungen.

4.2 Bei der Durchführung von arbeiten zur Definition mechanischer Spannungen Laser-интерферометрическим Methode muss der Betreiber geführt werden, GOST 12.1.040, GOST 12.2.003, GOST 12.3.002 und Regeln der technischen Sicherheit beim Betrieb von elektrischen Verbrauchern, genehmigten Госэнергонадзором.

4.3 Arbeit erfolgt in übereinstimmung mit den Anforderungen der Sicherheit, die in der Betriebsanleitung des Instrumentes, das in der Zusammensetzung der verwendeten Mittel der Messungen.

4.4 Methodik der Laser-optische Messungen zur Kontrolle der ein bestimmtes Element des technischen Systems zeigen die Anforderungen, deren Einhaltung unbedingt bei der Arbeit zur Kontrolle von an diesem Unternehmen.

4.5 Bei der Organisation der arbeiten der für die Kontrolle der Einhaltung der Anforderungen des Brandschutzes gottesacker 12.1.004.

5 Anforderungen an den Gegenstand der Kontrolle

5.1 Standort Regelzonen und den Zustand der Oberfläche in diesem Bereich gewährleisten sollten die Installation des optischen Blocks eines Interferometers und die Möglichkeit der Schaffung von probing Löcher.

5.2 Stärke im Bereich der OK bohren zur Vermeidung des Wachstums der Messunsicherheit über dem 9.3 sollte mindestens drei maximal tiefen Sondierung Löcher.

5.3 Sollte bekannt sein Material OK und Ihr Elastizitätsmodul .

5.4 die Oberfläche OK im Bereich der Messungen bereiten in übereinstimmung mit 7.3.

6 Voraussetzungen für die Messungen

6.1 Zusammensetzung von Messgeräten

SI gehören:

— optische Einheit;

— PC mit Video-Eingang;

— die Software;

— eine mechanische Einheit.

6.2 Funktion und Aufbau von Messgeräten

6.2.1 Optische Einheit ist für die Beobachtung der микроперемещениями des Prüfbereichs der Oberfläche OK und ist ein externes Modul (интерферометрический Sensor Bewegungen Felder), untergebracht in einem Gehäuse, verwendet für die Befestigung in verschiedenen Positionen in verschiedenen Bereichen OK, Z. B. auf der Ebene, auf der konvexen oder der konkaven zylindrischen Oberfläche, etwa die Referenten und eingehenden Winkeln, etc.

Das Beistellgerät enthält eine Laserlichtquelle, ein optisches System und eine Videokamera.

6.2.2 PC mit Video-Eingang ist für den Empfang und die Verarbeitung, einschließlich einer Echtzeit-Signals mit einer externen Videokamera-Modul, mit Hilfe spezialisierter Software.

6.2.3 Software SI soll für die Anzeige des Prüfbereichs der Oberfläche OK auf dem Bildschirm des Computers, Aufnahme von Bildern des Prüfbereichs der Oberfläche des OK vor und nach dem bohren Sondierung Löcher, die Erstellung интерферограммы durch raw-Bildverarbeitung, die Bestimmung der Art der Spannungen (Zug-oder Druckspannungen) im Modus der Beobachtung интерферограммы Realzeit und die Berechnung der Größe und Richtung der wichtigsten Eigenspannungen.

6.2.4 Mechanische Einheit ist für die Bildung von probing Löcher. Als mechanische Einheit kann verwendet werden, wie spezielle Ausrüstung und Ausrüstung für Allgemeine Zwecke.

Sonderausstattung entwickelt, beispielsweise für das Chemische ätzen, bohren корончатыми Bohrer, für abrasive Bearbeitung, für High-Speed-bohren etc., verwenden für die Bildung der Löcher in schwer zu bearbeitenden Materialien, einschließlich nicht-metallischen, sowie für hochpräzise Labormessungen, einschließlich zum Stufen bohren.

Für Express-Analyse OK, die aus легкообрабатываемых Strukturmaterialien, bewerben Metallschneiden Allzweck-Ausrüstung, einschließlich handgeführte Bohrmaschinen.

6.3 Anforderungen an die methodischen Bereitstellung von Messgeräten

6.3.1 Methodische Versorgung der SI muss die Dokumente enthalten, die:

— Zweck und Anwendungsbereich SI;

— die Zusammensetzung und die wichtigsten Merkmale der Hardware und Software, einschließlich der Normen auf die Messunsicherheit;

— Methoden und Mittel zur Erreichung der Kompatibilität XI, einschließlich der Informations -, Elektro -, Energie -, Software -, Konstruktions -, Betriebssicherheit;

— Regeln für die Aggregierung der Hardware-und Software-Organisation und deren Wechselwirkungen;

— Anleitung über das Verfahren für die Durchführung der arbeiten zur Messung der Spannungen.

6.3.2 Beschreibung der Funktionalität von SI in der Betriebs -, Konstruktions-und Software-Dokumenten OK und SI soll die Eigenschaften von Hard-und Software.

6.4 Primäre Information für jede Zone die Kontrolle muss ständig auf einen externen Datenträger gespeichert werden, vor unbefugtem Zugriff geschützt.

7 Ordnung der Vorbereitung zur Durchführung der Messungen

7.1 Vorbereitung zur Durchführung der Messung enthält die folgenden grundlegenden Schritte:

— Analyse der technischen Dokumente auf das Objekt und erstellen Sie eine Karte mit Umfragen;

— Vorbereitung des Objektes zu den Messungen.

7.2 Analyse der technischen Dokumente und die Zusammenstellung der Karten Umfrage

7.2.1 Auf der Grundlage einer Studie der technischen Dokumentation auf das Objekt, führen Sie die Analyse:

— Materialien, aus denen die Elemente hergestellt Objekts; Ihre physikalisch-mechanischen Eigenschaften, Modi der Wärmebehandlung;

— Arten Nanosekunde Elemente der Konstruktionen;

— Betriebsbedingungen.

7.2.2 die Analyse durchgeführt gemäß 7.2.1, und unter Berücksichtigung der Anforderungen 4.4 und 4.5 zeichnen charakteristischen Phasen der Kontrolle des Objekts, Z. B. für Schweißverbindungen — Schweißnaht, Bereich Wärmeeinflusszone, Zone Grundwerkstoff (siehe GOST 2601).

7.2.3 auf der Grundlage der Arten von NS und elastischen Eigenschaften des Materials in den Bereichen Kontrolle, wählen Sie die gewünschte Positionierung, Anzahl, Durchmesser und Tiefe der Bohrungen Sondieren Messungen auf den Grundstücken.

Hinweis: — zur Vermeidung des Anwachsens der messabweichung Zentren der Bohrungen Sondieren müssen sich voneinander nicht weniger als 4−5 Ihren Durchmessern. Die maximale Tiefe der Sondierung der Bohrung wird empfohlen, nicht mehr als 1/3 der OK im Bereich der Bohr-zur Vermeidung der Verzerrung des intensiv-deformierten Zustandes und des Wachstums der Messunsicherheit über dem 9.3.

7.3 Vorbereitung des Objekts mit Maßen

7.3.1 Primär-Vorbereitung umfasst die Reinigung von Schmutz, Rost, Spritzer vom Schweißen, Spülen und Entfetten Phasen-Messungen und Orte für die Installation des Gerätes.

7.3.2 Sekundäre Vorbereitung umfasst die folgenden Schritte:

— in den Bereichen Kontrolle wählen oder bereiten für jeden засверливания flache Bereiche mit charakteristischen Abmessungen von nicht weniger als fünf Durchmessern Sondieren Löcher;

— bei Bedarf nivelliert Bereiche Schleifen oder andere mechanische Bearbeitung; die Rauheit der vorbereiteten Oberfläche sollte nicht mehr als 3,2 µm gottesacker 2789.

Hinweis — beachten Sie, dass die spanabhebende Bearbeitung ändern kann oberflächliche restspannungen, und deshalb ist es inakzeptabel im Falle der Untersuchungen von Eigenspannungen in der Oberflächenschicht mit einer Dicke von 0,2−0,3 mm;

Bei einer vollständigen Analyse nach der Bearbeitung entfernen Sie die Oberflächenschicht durch ätzen auf eine Tiefe von 0,2−0,3 mm.


— halten Sie die Markierung der Bohrungen auf dem Grundstück (in typischen Fällen wird empfohlen, die Vorlage vorzubereiten Platzierung der öffnungen);

— bei der Durchführung von Express-Analyse der geplanten Punkte können накернить;

— nach der Markierung analysierten Teil wischen бязевым oder mit einem Wattestäbchen, befeuchtet mit Alkohol, Aceton oder Benzin Reinheit ch4.

Hinweis — Für die Verstärkung der diffusen Streuung Oberfläche im Bereich der überwachung, d.h. neben der geplanten Bohrungen, kann eine Nachbearbeitung mit Schleifpapier Körnung 4−8 H nach GOST 13344 oder tragen Sie eine dünne Farbschicht serebrjanki.

8 die Reihenfolge der Messungen

8.1 Durchführung einer einzelnen Messung

8.1.1 Optische Einheit des Gerätes basiert auf der untersuchten Strecke.

8.1.2 Starten das Programm die Verarbeitung der primären optischen Informationen.

8.1.3 die erste Belichtung des Prüfbereichs.

8.1.4 Verbringen bohren von probing Löcher auf die ausgewählte Tiefe.

8.1.5 Verbringen die zweite Belichtung.

8.2 die Durchführung der folgenden Messungen erzeugen durch die Wiederholung 8.1; bei der Durchführung von gestuften bohren der Löcher für die Sondierung jeder Stufe wiederholen Sie die Schritte 8.1.3−8.1.5.

Hinweis — Zwischen den Expositionen nicht zulässig:

— berühren Sie das Gehäuse der optischen Einheit;

— berühren Sie die Phase der Messung, außer Bohrer und einer speziellen weichen Bürste zum entfernen von Spänen.

Magnetische Späne können gelöscht werden magnetisierten Gegenstand, berühren Sie nicht die Oberfläche.

9 Regeln für die Verarbeitung der Messergebnisse

9.1 Bearbeitung der Messergebnisse durchgeführt wird mit einem speziellen Programm erstellen und verarbeiten von elektronischen speckle-интерферограмм.

Behandelte speckle-интерферограмма in der Regel ein symmetrisches System von Streifen, deren Anzahl proportional zu den Werten der wichtigsten Spannungen und , existierte in diesem Ort Objekt vor dem Ausbohren des Lochs, und die Orientierung der symmetrieachsen des Systems der Streifen ist identisch mit Richtungen , die wichtigsten Spannungen in Bezug auf das gewählte Koordinatensystem , , .

9.2 Im Falle der Messung der normalen Umstellungen Anzahl der Bands , сосчитанное in jede Richtung vom Zentrum der Löcher, Wellenlänge , und bewegen Sie die Kanten der Bohrung durch die Formel verknüpft

. (1)

Verschieben einer Kante des Lochs im Zusammenhang mit der Ebene der Eigenspannungen in die Umgebung Sondieren Löcher, die durch aus der Lösung der entsprechenden Aufgaben der Theorie der Elastizität, verpfändeten in ein spezielles Programm, oder näherungsweise (bei ) für den ausdrücklichen Zweck der Analyse nach der Formel

, (2)

wo und  — аппроксимирующие Konstanten: (30 MPa, 10 MPa·mm);

 — das Referenz-Durchmesser beträgt 2 mm;

 — der Elastizitätsmodul von Aluminium von 70 GPA.

9.3 Genauigkeit von Messgeräten

Der Messfehler SI bestimmt die Genauigkeit der Bestimmung микроперемещений Oberfläche des Körpers in die Umgebung Sondieren Löcher.

Bei der Durchführung von Express-Analyse die Anzahl der Streifen visuell bestimmt интерферограмме mit einer Genauigkeit von ±0,5 Streifen. Die dadurch entstehende absolute Fehler bei der Bestimmung der Spannungen ist abhängig vom Elastizitätsmodul des Materials des Objekts und die Parameter der Bohrung und wird nach der ungefähren Formel

. (3)

Hinweis — der Maximale Fehler bei einer minimalen Einführung in das Material, Z. B. bei 1 mm, 4 mm Messfehler beträgt 10 MPa für Aluminium und Legierungen auf seiner Grundlage und 30 MPa für Stahl. Mit Zunehmender Tiefe und Durchmesser Sondierung Löcher Messfehler dieser Methode entsprechend reduziert.

10 Regeln der Erledigung der Ergebnisse der Messungen

10.1 Vorbereitende Löcher nummerieren, Ihre Koordinaten und Bemaßungen zeichnen in Karte (Protokoll) Kontrolle (empfiehlt sich nur dann in elektronischer Form und in einem speziellen Protokoll), Grundstücke Messungen fotografiert.

10.2 Beschreibung der einzelnen Sondierung Löcher und die Messergebnisse im Protokoll erfassen.

10.3 Weitere Informationen, die Aufnahme, Verarbeitung und Speicherung von Protokollen (oder Ergebnisse) stellen in der technischen Dokumentation auf die Kontrolle.

10.4 Wenn die Dimensionen der Spannungen sind Teil der Forschungsarbeiten, die Ergebnisse von Messungen in übereinstimmung mit den Allgemeinen Anforderungen und den Regeln der Berichte über die Forschungsarbeiten.

10.5 Ergebnisse der Untersuchung werden bis zur nächsten Kontrolle OK.

Bibliographie