Чувствительность методов НК

Метод	Минимальные размеры выявляемых несплошностей
Ширина раскрытия	Глубина трещины	Протяженность
Визуально-оптический	5…10	-
Цветной	1…2	10…30	100…300
Люминисцентный	1…2	10…30	100…300
Магнитопорошковый		10…50
Вихретоковый	0,5…1	150…200	600…2000
УЗ	1…30	-	-
Радиографический	100…500	1,5% от толщины	-

 

Место расположения на детали возможных несплошностей. Несплошности можно условно разделить на поверхностные, подповерхностные (глубиной 0,5...1,0 мм) и внутренние (глубина залегания> 1,0 мм). Для выявления поверхностных дефектов применимы все методы, но, как правило, наиболее эффективны из них визуально-оптический, магнитопорошковый и капиллярные. для обнаружения подповерхностных несплошностей эффективны УЗ, токовихревой, магнитопорошковый. а внутренних — только методы УЗ и радиографический

Условия работы детали. Они определяют наиболее вероятные места возникновения дефектов, связанных с повышенной концентрацией напряжений, воздействием знакопеременных нагрузок, агрессивных сред, температурных условий. Любые конструктивные или технологические дефекты могут стать очагами усталостного разрушения. Учет условий работы деталей позволяет выявить критические места конструкции и установить за ними тщательный контроль неразрушающими методами.

Технические условия на изделие. ТУ на изделие включают в себя количественные критерии недопустимости в нем разного рода дефектов. При этом в различных частях изделия могут быть неодинаковые требования к его качеству. Часто в ТУ указывают и методы контроля, которые необходимо применять на данном изделии. Требования о применении различных методов НК могут быть изложены и в других документах: правилах контроля, правилах эксплуатации сосудов, на чертежах и т.д.

Физические свойства материалов деталей. Физические,свойства материалов имеют важнейшее значение при выборе методов НК. Для применения магнитного метода материал должен быть ферромагнитным и однородным по магнитным свойствам структуры. Вихретоковый метод контроля используется, если материал электропроводен, однороден по структуре и изотропен по магнитным свойствам. Для УЗ- контроля материал должен обладать свойствами упругости. Капиллярные методы оправданы при не пористом и стойком к воздействию органических растворителей материале. Применение методов просвечивания ионизирующими излучениями ограничивается лишь способностью материала поглощать данные излучения и толщиной материала.

Форма и размеры контролируемых деталей. Применимость некоторых методов для контроля изделий сложной формы ограничена, например ультразвукового — из-за трудности расшифровки результатов контроля и наличия мертвых зон, а также капиллярного — из-за трудности выполнения отдельных операций, особенно подготовки деталей к контролю и удаления с поверхности проникающей жидкости.

Крупногабаритные изделия контролируют, как правило, по частям.

Зона контроля. В ней не должно быть конструктивных элементов, препятствующих контролю, например, для УЗ: отверстий, заклепок, болтов и т.д.

Состояние и степень шероховатости поверхности. Чувствительность методов НК, особенно магнитопорошкового, капиллярных, УЗ зависит от степени шероховатости поверхности, наличия на ней различных защитных покрытий. Капиллярные методы не могут быть выполнены по лакокрасочным покрытиям. Вихретоковый контроль возможен при наличии покрытий толщиной 0,2...0,5 мм. УЗ контроль сварных соединений проводят при Rz ≤ 40

Условия контроля и наличия подходов к проверяемому объекту. Как правило, НК выполняется при температуре ‚>0 °С. Зона контроля должна быть ограждена от источников загрязнения (например, от пыли зачистных машинок), а условия контроля быть безопасными, чтобы внимание дефектоскописта было в полной мере направлено на объект контроля.

Большинство методов НК может быть применимо для контроля при доступе с одной стороны. Метод просвечивания ионизирующими излучениями требует доступа с двух сторон детали.

Методы НК выбирают с учетом перечисленных факторов. Очень часто применения одного метода недостаточно для проверки качества изделия по требуемым параметрам. В таких случаях используют комплекс методов НК.

Например, при радиографическом контроле сварных соединений хорошо выявляются объемные несплошности (поры, шлаковые включения) и плоскостные дефекты с ориентацией, близкой к направлению просвечивания, и раскрытием > 100 мкм. УЗ контроль хуже выявляет объемные дефекты, зато позволяет обнаруживать плоскостные дефекты с раскрытием < 100 мкм. Сочетание этих методов при контроле ответственных металлоконсгрукций дает возможность выявить все опасные дефекты указанных типов.

Для обслуживающего персонала наиболее опасны радиационные методы. Определенную токсичность имеют методы капиллярные и течеискания при использовании некоторых типов пробных веществ и ультрафиолетовых осветителей. Заметного влияния на здоровье обслуживающего персонала остальных методов не установлено.

По возможностям автоматизации контроля наиболее благоприятны вихретоковый вид контроля, магнитные методы с феррозондовыми, индукционными и тому подобными типами преобразователей, радиационный радиометрический метод и некоторые виды тепловых.

Главные их преимущества заключаются в отсутствии необходимости прямо го контакта преобразователя с изделием и представлении информации о дефектах в виде показаний приборов. Перечисленным методам уступает УЗ, для которого обязателен акустический контакт преобразователей с изделием, например через слой воды. Трудность автоматизации других методов заключается в необходимости визуальной обработки данных о дефектах, которые эти методы выявляют.

По стоимости выполнения контроля к наиболее дорогим относятся методы радиографические и течеискания. Это связано с.длительностью операций контроля, а также необходимостью капитальных затрат на оборудование и помещения. Низкой производительностью также отличается капиллярный контроль. Если сравнивать, например, затраты на радиационный и УЗ контроль сварных соединений толщиной 10...20 мм, то для УЗ контроля они будут в 3—5 раз меньше. Преимущество будет возрастать с увеличением толщины сварных соединений.

Резюмируя изложенное, необходимо отметить, что при сопоставлении методов НК наиболее важной характеристикой является обнаружение дефектов. На рис. 2.1. приведены условные коэффициенты выявляемости различными методами 1-ГК наиболее частных дефектов сварных со единений.

Из рис. 2.1 видно, что наиболее эффективным методом является УЗ. По дан ным отечественных и зарубежных исследователей, выявляемость капиллярным и визуальным методами — 0,2; рентгено- и гаммаграфический методы характеризуются оценкой, близкой к 1,7. В то же время для УЗ метода этот коэффициент > 3,0.

 

 

Оглавление

 

1. Общие понятия о контроле качества материалов и деталей машин 3

1.1 Виды и методы неразрушающего контроля

1.2 Средства неразрушающего контроля

2. Магнитные методы контроля 5

2.1Магнитная дефектоскопия

2.1.1 Магнитопорошковый метод НК

2.1.2 Магнитографический метод НК

2.2 Магнитная структуроскопия

3. Акустические методы контроля 11

3.1 Звуковые волны и акустические свойства среды

3.2 Излучение и прием акустических волн

3.3 Активные методы акустического контроля

3.4 Применение ультразвуковой дефектоскопии при контроле

материалов и заготовок

3.5 Измерение толщин

3.6 Оценка структуры металла ультразвуковым методом

3.7 Измерение твердости акустическим методом

3.8 Метод акустической эмиссии

4. Радиационные методы контроля 23

4.1 Источники радиационного излучения

4.2 Индикаторы излучения

4.3 Общая схема проведения контроля радиационными методами

5. Капиллярные методы контроля 31

5.1 Физические основы метода

5.2 Технология и средства контроля

6. Вихретоковый контроль 35

6.1 Взаимодействие электромагнитного поля с металлом

6.2 Факторы, влияющие на взаимодействие катушки с

объектом контроля

6.3 Схема прибора для вихретоковой дефектоскопии

6.4 Структуроскопия немагнитных сплавов

7 Оптический контроль 41

7.1Общие вопросы оптического неразрушающего контроля

7.2Источники света и первичные преобразователи

оптического излучения

7.3Визуальный и визуально- оптический контроль качества

7.4 Оптический контроль, использующий волновую природу света

8 Выбор метода неразрушающего контроля 46

 

 

ВОПРОСЫ ПО КУРСУ: НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

 

1. Что такое контроль, разновидности контроля. Дефект, типы дефектов
2. Виды методы и средства неразрушающего контроля
3. Принцип магнитной дефектоскопии
4. Магнитопорошковый метод НК
5. Магнитографический метод НК
6. Магнитная структура ферромагнетика, ее изменение при намагничивании
7. Петля гистерезиса, основные магнитные характеристики
8. Связь между магнитными и механическими характеристиками стали
9. Примеры применения магнитного контроля
10. Физические основы акустического НК
11. Звуковые волны и акустические свойства среды
12. Понятие о затухании ультразвука
13. Понятие о пьезоэффекте, пьезоизлучатели
14. Теневой метод акустического НК
15. ЭХО- метод НК
16. Разрешающая способность УЗ метода контроля, глубина прозвучивания
17. Применение акустических методов дефектоскопии
18. Измерение размеров и твердости ультразвуковыми методами
19. Физические основы радиационного контроля, типы излучений
20. Источники излучений
21. Индикаторы излучений
22. Достоинства и недостатки радиационного контроля в сравнении с другими видами НК
23. Принцип капиллярной дефектоскопии, основные операции технологии
24. Принципы течеискания, галогенный течеискатель
25. Основы теплового контроля, индикаторы тепловых полей, области применения теплового контроля
26. Разновидности оптического контроля
27. Разновидности электрического контроля, решаемые задачи
28. Принцип вихретокового контроля
29. Проникновение вихревых токов в металл
30. Достоинства недостатки, области применения вихретокового контроля
31. Выбор методов контроля