Контроль скрытых дефектов
Для выявления дефектов в материалах, изделиях и конструкциях, а также измерения геометрических параметров дефектов используются методы неразрушающего контроля. Они основаны на взаимодействии разнообразных физических полей или веществ с контролируемым объектом. Для выявления трещин и других дефектов используются неразрушающие методы (ГОСТ 18353-79):
- магнитно-порошковый,
- электромагнитный,
- ультразвуковой,
- звуковой,
- течеискания.
По характеру взаимодействия физических полей и веществ с контролируемым объектом и по способам получения информации осуществляется классификация методов каждого из видов неразрушающего контроля.
К средствам дефектоскопического контроля относятся:
- дефектоскопы,
- дефектоскопические материалы,
- вспомогательные приборы,
- приспособления,
- контрольные образцы и т.д.
Визуально-оптические методы применяется для выявления и измерения поверхностных дефектов. Обнаружению подлежат:
- трещины,
- разрывы,
- деформации,
- раковины,
- коррозионные,
- эрозионные поражения.
Методы являются субъективными из-за низкой достоверности и чувствительности; их используют для обнаружения сравнительно крупных поверхностных дефектов. Чувствительность визуального метода дает возможность производить обнаружение трещин с раскрытием более 0,1 мм (ГОСТ 23479-79), а визуально-оптического при увеличении прибора в 20-30 раз — не менее 0,02 мм. Визуально-оптический контроль характеризуется высокой производительностью, сравнительной простотой приборного обеспечения5 достаточно высокой разрешающей способностью.
Контрастностью, яркостью, освещенностью и угловым размером объекта обусловливается видимость дефектов. Наиболее важным условием видимости является контраст. Контраст определяется свойством дефектов выделяться на окружающем фоне при различных оптических характеристиках дефекта и фона.
Видеть дефекты, размеры которых находятся за пределами разрешающей способности невооруженного глаза, помогают оптические приборы, которые значительно расширяют пределы возможностей глаза. Для визуально-оптического контроля деталей целесообразно применять приборы с кратностью увеличения не более 20-30. Данное требование напрямую связано с тем, что с возрастанием кратности увеличения уменьшаются поле зрения, глубина резкости, производительность и надежность контроля.
Визуально-оптические приборы по своему назначению и конструктивным особенностям делятся на:
- приборы для обнаружения близкорасположенных дефектов с расстояния наилучшего зрения 250 мм и менее. Приборы этой группы — монокулярные и бинокулярные лупы (лупы Польди — ЛП; складные лупы — ЛАЗ; измерительные лупы — ЛИЗ; штативные лупы — ЛГИ, ЛИГИ, ЛПШ и др.) и микроскопы (МИР и др.);
- оптические приборы для обнаружения невидимых дефектов в закрытых полостях конструкций, деталей, отверстий и т.д. Для контроля скрытых поверхностей применяются эндоскопы, перископические дефектоскопы и др.
Контроль с помощью линзового эндоскопа состоит из осмотра закрытых поверхностей через специальную оптическую систему с подсветкой, предоставляющей передачу изображения на расстояние в несколько метров. Перспективными являются конструкции эндоскопов с оптоволоконными световодами, позволяющие передавать изображения без искажения на значительные расстояния. Волоконные световоды состоят из тонких светопроводящих нитей диаметром до 50 мкм с оболочкой толщиной до 2 мкм, собранных в гибкий жгут.
Целесообразно применять светильники направленного излучения с разрядными лампами или лампами накаливания в условиях недостаточной освещенности контролируемой поверхности.
Источник
Контроль скрытых дефектов
В АРП нашли применение следующие методы обнаружения скрытых дефектов на деталях: красок, лаков, люминесцентный, намагничивание, ультразвуковой.
Метод опрессовки применяется для обнаружения дефектов в полых деталях. Опрессовку деталей ведут водой (гидравлический метод) и сжатым воздухом (пневматический метод).
а) Метод гидравлический применяется для выявления трещин в корпусных деталях (блок и головка цилиндров). Испытания ведут на спец. cтенде, который обеспечивает полную герметизацию детали, которую заполняют горячей водой под давлением 0,3-0,4 МПа. О наличии трещин судят по подтеканию воды.
б) Пневматический метод применяют для радиаторов, баков, трубопроводов и др. деталей. Полость детали заполняют сжатым воздухом под давлением и затем погружают в воду. О месте трещин судят по выходящим пузырькам воздуха.
Метод красок основан на свойствах жидких красок к взаимной диффузии. На обезжиренную поверхность детали наносят красную краску, разведенную керосином. Затем краску смывают растворителем и наносят слой белой краски. Через несколько секунд на белом фоне появляется рисунок трещины, увеличенный по ширине в несколько раз. Можно обнаружить трещины шириной 20 мкм.
Люминесцентный метод основан на свойстве некоторых веществ светиться при облучении их ультрафиолетовыми лучами. Деталь сначала погружают в ванну с флуоресцирующей жидкостью (смесью 50% керосина 25% бензина, 25% трансформаторного масла с добавкой флуоресцирующего красителя). Затем деталь промывают водой, просушивают теплым воздухом и припудривают порошком силикагеля, который вытягивает флуоресцирующую жидкость из трещины на поверхность детали. При облучении детали ультрафиолетовыми лучами границы трещины будут обнаружены свечением. Люминесцентные дефектоскопы применяют для обнаружения трещин более 10 мкм в деталях, изготовленных из немагнитных материалов.
Метод магнитной дефектоскопии широко применяется при обнаружении скрытых дефектов в автомобильных деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун). Деталь сначала намагничивают, затем поливают суспензией, состоящей из 5% трансформаторного масла и керосина и мельчайшего порошка окиси железа. Магнитный порошок четко обрисует границы трещины, т.к. на краях трещины образуются магнитные полосы. Метод магнитной дефектоскопии обладает высокой производительностью и позволяет обнаруживать трещины шириной до 1 мкм.
Ультразвуковой метод основан на свойстве ультразвука проходить через металлические изделия и отражаться от границы двух сред, в том числе и от дефекта. Различают 2 метода ультразвуковой дефектоскопии: просвечивания и импульсионный.
Метод просвечивания основан на появлении звуковой тени за дефектом, при этом излучатель ультразвуковых колебаний располагается по одну сторону от дефекта, а приемник — по другую.
Импульсный метод основан на том, что ультразвуковые колебания отразившись от противоположной стороны детали, возвратятся обратно и на экране будет 2 всплеска. Если в детали есть дефект, то ультразвуковые колебания отразятся от него и на экране трубки проявится промежуточный всплеск.
Метод ультразвуковой дефектоскопии обладает высокой чувствительностью и применяется при обнаружении внутренних дефектов.
Источник
Контроль скрытых дефектов
Этот контроль очень важный для деталей и особенно необходим для деталей, от которых зависит безопасность движения автомобиля.
Методы обнаружения скрытых дефектов:
1. метод опрессовки;
3. метод люминесцентный;
4. метод намагничивания;
5. ультрозвуковой метод
Метод опрессовки – для контроля дефектов в полых деталях с помощью воды (гидравлический метод) и сжатого воздуха (пневматический метод).
Гидравлический метод применяют для выявления трещин в корпусных деталях (блок и головка цилиндров).
Испытание – на специальном стенде горячей водой р = 0,3…0,4 МПа при герметизации детали. О наличии трещин судят по подтеканию воды.
Пневматический метод – для деталей типа баки, радиаторы, трубопроводы и др.
Полость детали заполняют сжатым воздухом под давлением (по ТУ) и погружают в ванну с водой. О наличии дефектов укажут пузырьки воздуха.
Метод красок основан на свойстве жидких красок к взаимной диффузии.
Сущность в том, что на контролируемую обезжиренную поверхность наносят красную краску, разведенную керосином. Краска проникает в трещины. Затем ее смывают растворителем и поверхность покрывают белой краской. На поверхности на белом фоне проявляется красный рисунок трещин, увеличенный по ширине. Метод позволяет обнаружить трещины не менее 20 мкм по ширине.
Люминесцентный метод основан на свойстве веществ светится при облучении их ультрафиолетовыми лучами.
Для этого деталь погружают в ванну с флюорисцентной жидкостью (50% керосина, 25% бензина, 25% трансформаторного масла с добавкой флюорисцетного красителя – дефектоля 3 кг/м 3 смеси), промывают водой, сушат теплым воздухом, припудривают порошком силикателя, который вытягивает флюорисцентную жидкость из трещин. При облучении пропитанный порошок будет ярко светиться в местах трещин.
Прибор – люминесцентный дефектоскоп для трещин более 10 мкм в деталях из немагнитных материалов.
Метод магнитной дефектоскопии применяют для автомобильных деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун).
Сущность — деталь намагничивают на магнитном дефектоскопе. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая дефект, огибают его. Над дефектом образуется поле рассеивания магнитных силовых линий, а на краях трещины – магнитные полюсы.
Чтобы обнаружить неоднородность магнитного поля, деталь покрывают суспензией (50% раствора керосина и трансформаторного масла, 50% магнитного порошка – окиси железа – магнетита). Магнитный порошок будет протягиваться по краям трещин и четко обрисует их границы. Затем деталь размагничивается путем медленного вывода детали из соленоида (переменный ток) или уменьшения силы тока — для деталей небольших размеров. Магнитное поле создается за счет переменного тока I = 1000…4000 А. Ширина трещин до 1 мм.
1.Дефектоскоп циркулярного намагничивания. Магнитное поле создается за счет перемещения деталей вдоль (для продольных трещин)
2. Дефектоскоп продольного намагничивания …… (для поперечных трещин)
3. Дефектоскоп комбинированного намагничивания (для трещин любого направления) — М-217 (диаметр – 90 мм, длина – 900 мм ), УМД-9000 (для крупных деталей)
Метод ультразвуковой дефектоскопии высокочувствительный и основан на свойстве ультразвука проходить через металлическое изделие и отражается от границы двух средних, в том числе и от дефекта (трещин, раковин и пр.)
Способы приема сигнала от дефекта:
1. ультразвуковая дефектоскопия просвечиванием (теневой метод)
2. ультразвуковая дефектоскопия импульсная
Метод просвечивания основан на появлении звуковой тени за дефектом. В этом случае ультразвуковой излучатель находится по одну сторону детали, а приемник – по другую.
1. Невозможность определения глубины залегания дефекта.
2. Сложность расположения с обеих сторон детали приемника и излучателя.
Импульсный метод заключается в том, что излучатель-приемник находится по одну сторону. К поверхности детали подводят излучатель. Если дефекта нет, то ультразвуковой сигнал, отразившись от противоположной стороны детали, возвращается обратно и возбуждает электросигнал. На экране электронно-лучевой трубки видны два всплеска. Если в детали дефект, то УЗК отразится от дефекта и появится промежуточный всплеск.
Путем сопоставления расстояний между импульсами на экране и размеров деталей можно определить месторасположение и глубину залегания дефекта.
Ультразвуковые дефектоскопы ДУК-66ПМ, УД-10УА и др.
Максимальная глубина просвечивания 2,6 м, минимальная – 7 мм.
Источник
Дефектация деталей. Методы выявления скрытых дефектов деталей
Технологический процесс, который носит название дефектация, служит для оценки технического состояния деталей с последующей их сортировкой на группы годности. В ходе этого процесса производится проверка соответствия деталей техническим требованиям, изложенным в технических условиях на ремонт или в руководствах по ремонту, при этом применяется сплошной контроль, т. е. контроль каждой детали.
Дефектация деталей – это инструментальный и многостадийный контроль. Для последовательного изъятия невосстанавливаемых деталей из общей массы применяют следующие стадии выявления дефектов:
с явными неустранимыми дефектами – визуальный контроль;
со скрытыми неустранимыми дефектами – неразрушающий контроль;
с неустранимыми геометрическими параметрами – измерительный контроль.
Методы обнаружения скрытых дефектов:
1. Магнитопорошковая дефектоскопия – метод проверки на наличие трещины с использованием магнитного поля имеет общепринятое название.
2. Контроль методом проникающего красителя. Используется для дефектоскопии поршней и других деталей, изготовленных из алюминия или другого немагнитного материала. Сначала на проверяемый участок поверхности разбрызгивается темно-красный проникающий краситель. После очистки на проверяемый участок поверхности напыляется белый порошок. При наличии трещины сквозь белый слой в месте дефекта проступит след красителя. Хотя этот метод применим также для контроля деталей, изготовленных из чугуна и стали (магнитных материалов), но обычно он применяется для контроля только изделий из немагнитных материалов, потому что методы магнитной дефектоскопии для их контроля непригодны.
3. Контроль методом проникающего флуоресцентного вещества. Флуоресцентный проникающий состав светится при облучении его ультрафиолетовыми лучами. Этот метод применим для контроля деталей из стали, чугуна и алюминия. Общепринятое название этого метода – Zyglo, является торговой маркой корпорации Magnaflux Corporation. При ультрафиолетовом освещении в тех местах, где имеются трещины, видны яркие линии.
4. Контроль повышенным давлением. Головки блока цилиндров и блоки цилиндров часто испытывают на наличие утечек под давлением сжатого воздуха. Все каналы охлаждения запечатываются резиновыми пробками или прокладками и в водяную рубашку(и) подается сжатый воздух от компрессора. Проверяемая головка или блок цилиндров погружается в воду и воздушные пузырьки указывают места утечек. Для большей точности результатов контроля вода должна быть горячей. Под воздействием горячей воды отливка расширяется примерно настолько же, как и в работающем двигателе.
Альтернативный метод заключается в пропускании через цилиндр или блок горячей воды с растворенным в ней красителем. Просочившаяся вода указывает места трещин
Источник
5 Контроль скрытых дефектов. Дефектоскопия
При контроле деталей очень важно проверять их на наличие скрытых дефектов (поверхностных и внутренних трещин). Этот контроль особенно необходим для деталей, от которых зависит безопасность эксплуатации.
Существует большое количество различных методов обнаружения скрытых дефектов на деталях. В ремонтном производстве нашли применение следующие методы: опрессовки, красок, люминесцентный, намагничивания, ультразвуковой.
Метод опрессовки применяют для обнаружения скрытых дефектов в полых деталях. Опрессовку деталей производят водой (гидравлический метод) и сжатым воздухом (пневматический метод).
Метод гидравлического испытания применяют для выявления трещин в корпусных деталях (блок и головка цилиндров). Испытание производится на специальных стендах, которые обеспечивают герметизацию всех отверстий в контролируемых деталях. При испытании полость детали заполняют горячей водой под давлением 0,3.. .0,4 МПа. О наличии трещин судят по подтеканию воды.
Метод пневматического испытания применяют при контроле на герметичность таких деталей, как радиаторы, баки, трубопроводы и др. Полость детали в этом случае заполняют сжатым воздухом под давлением, соответствующим техническим условиям на испытание, и затем погружают в ванну с водой. Выходящие из трещины пузырьки воздуха укажут место нахождения дефектов.
Метод красок основан на свойстве жидких красок к взаимной диффузии. При этом методе на контролируемую поверхность детали, предварительно обезжиренную в растворителе, наносят красную краску, разведенную керосином. Краска проникает в трещины. Затем красную краску смывают растворителем, и поверхность детали покрывают белой краской. Через несколько секунд на белом фоне проявляющей краски появляется рисунок трещины, увеличенной по ширине в несколько раз. Этот метод позволяет обнаруживать трещины, ширина которых не менее 20 мкм.
Люминесцентный метод основан на свойстве некоторых веществ светиться при облучении их ультрафиолетовыми лучами. При контроле деталей этим методом ее сначала погружают в ванну с флюоресцирующей жидкостью, в качестве которой применяют смесь из 50% керосина, 25% бензина и 25% трансформаторного масла с добавкой флюоресцирующего красителя (дефектоля) или эмульгатора. Затем деталь промывают водой, просушивают струёй теплого воздуха и припудривают порошком силикагеля. Силикагель вытягивает флюоресцирующую жидкость из трещины на поверхность детали. При облучении детали ультрафиолетовыми лучами порошок силикагеля, пропитанный флюоресцирующей жидкостью, будет ярко светиться, обнаруживая границы трещины. Люминесцентные дефектоскопы применяют при обнаружении трещин шириной более 10 мкм в деталях, изготовленных из немагнитных материалов.
Метод магнитной дефектоскопии нашел наиболее широкое применение при контроле скрытых дефектов в деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун). Для обнаружения дефектов этим методом деталь сначала намагничивают. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая на своем пути дефект (например, трещину), огибают его как препятствие с малой магнитной проницаемостью. При этом над дефектом образуется поле рассеивания магнитных силовых линий, а на краях трещины — магнитные полюсы.
Для того чтобы обнаружить неоднородность магнитного поля, деталь поливают суспензией, состоящей из 50 % раствора керосина и трансформаторного масла, в котором во взвешенном состоянии находится мельчайший магнитный порошок (окись железа — магнетит). При этом магнитный порошок будет притягиваться краями трещины и четко обрисует ее границы.
После контроля на магнитных дефектоскопах детали необходимо размагнитить. Это достигается при переменном токе путем медленного вывода детали из соленоида, а при постоянном — за счет изменения полярности при постепенном уменьшении силы тока.
Метод магнитной дефектоскопии обладает высокой производительностью и позволяет обнаруживать трещины шириной до 1 мкм.
Ультразвуковой метод обнаружения скрытых дефектов основан на свойстве ультразвука проходить через металлические изделия и отражаться от границы двух сред, в том числе и от дефекта.
В зависимости от способа приема сигнала от дефекта различают два метода ультразвуковой дефектоскопии: просвечивания и импульсный.
Метод просвечивания основан на появлении звуковой тени за дефектом. В этом случае излучатель ультразвуковых колебаний находится по одну сторону от дефекта, а приемник — по другую.
При контроле детали к ее поверхности подводят излучатель ультразвуковых колебаний, который питается от генератора. Если дефекта в детали нет, то ультразвуковые колебания, отразившись от противоположной стороны детали, возвратятся обратно и возбудят электрический сигнал в приемнике. При этом на экране электронно-лучевой трубки будут видны два всплеска: слева — излучаемый импульс и справа — отраженный от противоположной стенки детали (донный).
Если в детали имеется дефект, то ультразвуковые колебания отразятся от дефекта, и на экране трубки появится промежуточный всплеск.
Путем сопоставления расстояний между импульсами на экране электронно-лучевой трубки осциллоскопа и размеров детали можно определить не только местонахождение дефекта, но и глубину его залегания.
Метод ультразвуковой дефектоскопии обладает очень высокой чувствительностью и применяется при обнаружении внутренних дефектов в деталях (трещин, раковин, шлаковых включений и т. п.).
Максимальная глубина прозвучивания для стальных деталей до 3 м, а минимальная 7 мм.
Магнитоакустический метод. Метод основан на слабом намагничивании изделия. При перемещении искателя прибора возле дефектного места детали в приемнике, выполненном виде катушки колебательного контура меняется наведенная э.д.с., которая через усилитель воспринимается в телефонных наушниках.
При перемещении искателя прибора через дефектные места детали тон звука в телефоне резко меняется.
Применяются при дефектоскопии канатов, сварочных швов, рельсов.
Источник
