Лазерный мир

Кинжагулов И.Ю., Басова Т.В.// : В сборнике: Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. Труды XVIII Международной научно-технической конференции. Москва, 2025. С. 214-218.

Статья посвящена исследованию применения акустико-эмиссионного (АЭ) контроля для диагностики изделий, изготовленных методами селективного лазерного спекания (СЛС) и прямого лазерного выращивания (ПЛВ). В рамках работы проведены испытания корпуса и сварной пространственной конструкции с использованием АЭ системы «A-Line PCI-1». Зарегистрированы амплитудно-энергетические параметры сигналов АЭ в двух циклах нагружения, а также выполнена локация источников. Установлена связь между активностью АЭ сигналов и наличием пластических деформаций и зон концентрации напряжений, в том числе в области сварных швов и переходов между различными материалами. Результаты подтверждены тензометрическими измерениями, а также измерениями пластической деформации. Отмечена необходимость адаптации существующих критериев классификации источников АЭ к особенностям аддитивных конструкций для повышения достоверности оценки их технического состояния и остаточного ресурса.

Для определения местоположения источников сигналов АЭ внутри изделий была использована система локации: для корпуса – объёмная группа локации; для сварной пространственной конструкции – 10 локационных групп планарного и линейного типов. Группы локации планарного типа (2 шт.) формировались из ПАЭ, установленных по периметру верхнего и нижнего поясов конструкции. Линейные группы (8 шт.) включали преобразователи АЭ, размещённые вдоль силовых стержней. Такое размещение обеспечивало эффективный контроль наиболее уязвимых зон конструкции – в первую очередь, сварных швов, которые представляют собой области с наибольшей концентрацией внутренних напряжений из-за различий в свойствах материалов и технологических особенностей сварки. Максимальное значение внутреннего гидравлического давления для испытания корпуса составляло 130,0 МПа, сварная пространственная конструкция нагружалась с помощью домкратов, давящих сверху на конструкцию с максимальным значением нагрузки 1507,2 кН.

Метод акустической эмиссии показал высокую эффективность при диагностике изделий, изготовленных методами СЛС и ПЛВ, позволяя выявлять релаксационные процессы и признаки пластической деформации на ранних этапах нагружения. При испытаниях корпуса, выполненного методом СЛС, зафиксированы высокоамплитудные сигналы и кластеры АЭ, указывающие на развитие пластической деформации и разрушение при давлении, близком 130 МПа. В сварной пространственной конструкции, собранной из элементов, полученных методами ПЛВ, СЛС и традиционного производства, выявлены источники III и IV классов опасности в зонах сварных швов и переходов между разнородными материалами, однако без признаков разрушения. Повышенные внутренние напряжения при отсутствии пластической деформации подтверждены тензометрическими измерениями и данными датчиков перемещений. Результаты демонстрируют необходимость адаптации критериев классификации источников АЭ с учётом особенностей конструкций, выполненных по аддитивным технологиям.