Волкова Л.В., Платунов А.В., Петров Д.А. «Оценка параметров ультразвукового контроля паяных соединений плашек буровых ключей» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 28, № 1, с. 67-78 (2025)

Плашки бурового ключа представляют собой элементы бурильного оборудования, используемые для обеспечения надежного захвата в процессе установки и демонтаже бурильных труб. Высокие нагрузки и агрессивные условия эксплуатации устанавливают требования по контролю качества данных элементов. Своевременная диагностика усталостных повреждений и деформаций на ранних стадиях, а также использование неразрушающих методов, позволяют минимизировать риск аварий и увеличить срок службы бурового оборудования. Работа направлена на определение оптимальных параметров ультразвуковых волн для оценки акустической анизотропии плашек буровых ключей с учетом контроля качества паяных соединений. В статье представлены результаты исследований по оценке акустической анизотропии и поиску дефектов сплошности в плашках буровых ключей, позволяющие определить оптимальные параметры ультразвуковых волн для контроля качества паяных соединений плашек. Оценка акустической анизотропии осуществлялась с использованием двух типов волн – головной волны и волны Рэлея. Исследование включало анализ различных частотных диапазонов с целью выявления максимальной чувствительности к анизотропному состоянию образцов. Ультразвуковой контроль качества паяных соединений осуществлялся как без стандартного образца, так и с его использованием, что позволило оценить разброс амплитуд сигналов, отраженных от паяного соединения. Для повышения точности контроля был выбран иммерсионный способ, исключающий влияние качества контакта с поверхностью. Контроль был выполнен на 12 образцах, каждый из которых проверялся в 8–9 точках с использованием ультразвукового дефектоскопа DIO1000 PA и преобразователя П112-10. Опорным значением служило среднее значение амплитуды сигнала от свободной границы образца. В ходе экспериментов определен наиболее чувствительный диапазон частот пьезоэлектрических преобразователей для контроля анизотропии плашек буровых замков. Выявлено, что основания плашек обладают значительной анизотропией, которая снижается после пайки. Полученные данные об амплитуде отраженной акустической волны от медной пленки совпадают с расчетными значениями, что подтверждает эффективность иммерсионного метода для контроля сплошности соединений. На участках с дефектами пайки амплитуда отраженного сигнала значительно увеличивается по сравнению с бездефектными.