Лекция 2. Неразрушающий контроль (НК) и аттестация изделий

План лекции. Терминология, основные виды и методы НК. Стандартизация методов и средств НК и технической экспертизы. Структура и содержание типовых операций неразрушающего контроля в тяжёлом, в т. ч., атомном машиностроении.

Методы неразрушающего контроля классифицируются по видам применяемых физических полей, ГОСТ 18353-79. Для каждого вида НК существенными признаками являются:

· физическая сущность метода;

· область применения, чувствительность;

· дефектоскопические средства;

· ГОСТовская технологическая схема контроля;

· достоинства и недостатки метода.

Метод цветной дефектоскопии (ЦД) основан на капиллярном характере поведения смачивающих жидкостей (пенетрантов) в несплошностях, расположенных на контролируемых поверхностях изделий. Индикация дефектов осуществляется после смывки с поверхности пенетранта и последующего нанесения на неё проявляющей жидкости. Понимание процессов, протекающих при ЦД, существенно облегчается при рассмотрении и анализе основополагаю-щего уравнения Лапласа.

Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) применяется для обнаружения дефектов на поверхностях и в подповерхностных слоях (до 7…9 мм) изделий из ферромагнитных материалов. Возможности метода полностью определяются особенностями магнитных свойств ферромагнетиков. Дефекты обнаруживаются за счёт рассеяния на них линий магнитной индукции, наведённых в контролируемом изделии внешним намагничивающим полем. Технологическая особенность МПД – обязательное наличие финишной операции размагничивания изделий после проведения контроля.

В основе визуального и измерительного контроля (ВИК) лежат физические явления, связанные с оптикой глаза – бинокулярный и стереоскопический эффекты, а также особенности восприятия глазом контролируемых поверхностей по условиям контрастности, цветности и, главное, освещённости объекта. Для визуально-оптического контроля дефектоскопические средства классифицируются по их доступности к зонам контроля. Для измерительных средств первостепенное значение имеет учёт погрешностей измеряемых величин (линейных и угловых размеров, шероховатость и т. п.), а также самого мерительного инструмента. Наибольший объём контрольных операций по проверке качества изделий в машиностроении и энергетике приходится на методы ультразвуковой дефектоскопии (УЗД). Это объясняется следующими факторами:

· возможностью определения с высокой чувствительностью внутренних дефектов в изделиях практически из любых конструкционных материалов;

· обнаружением дефектов в крупногабаритных изделиях больших толщин, в т.ч. сложной пространственной конфигурации;

· применимостью метода в полевых условиях, на строящихся объектах, то есть там, где использование других видов контроля проблематично либо невозможно.

Физика ультразвукового контроля (УЗК) основана на известном факте объяснения поведения акустических волн в контролируемых материалах по аналогии с законами геометрической оптики. Основным методом УЗК в тяжёлом машиностроении является эхо-импульсный, суть которого заключается в способности отражения ультразвука от дефектов, а точнее, от поверхностей раздела сред с различными волновыми сопротивлениями. Диапазон применяемых для обнаружения дефектов частот УЗ колебаний – от 0,5…0,7 до 10 МГц, источниками и приёмниками которых служат пьезоэлектрические элементы. Существенный недостаток эхо-импульсного метода – существование неконтролируемого приповерхностного слоя материала, так называемой мёртвой зоны. Порядок её расчёта и объяснение причин возникновения приводится в.

К другой большой группе методов НК, позволяющих обнаруживать внутренние дефекты в изделиях, относятся методы просвечивания оптически непрозрачных сред. Дефектация, то есть принципиальная возможность выявления дефектов, в этих видах контроля базируется на законе ослабления интенсивности излучения через сечение контролируемого объекта. По способу регистрации проникающего излучения наибольшее распространение получила ра- диографическая дефектоскопия (РГД). При изучении метода РГД необходимо уделить внимание процессам взаимодействия различного рода излучений с материалом контролируемых объектов (физическая сторона) и тому как должны обеспечиваться безопасные условия проведения РГ контроля в производственных условиях (технологическая сторона).

Изучение методик проверки изделий на герметичность (контроль течеисканием) рекоменд-уется выполнять с использованием современных дефектоскопических средств. Определяющее значение имеют области применимости методов, которые зависят главным образом от чувствитель-ности датчиков контроля параметров в измеритель-ных трактах регистрирующих приборов.

Основные термины и определения НК даны в ГОСТ Р 53697 – 2009 (ISO/TS 181173: 2005). В частности, определение дефекта звучит так «…2.11 дефект: Дефектность или несплошность, которая может быть обнаружена методами неразрушающего контроля и которая необязательно является недопустимой».

Терминология разрушающих методов контроля приведены в Приложении А.

Приложение А