Вопрос 2. Понятие о дефектоскопии. Виды дефектоскопии и их применение. Перечень деталей, подлежащих магнитному контролю

Дефектом называется каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией. Примерами дефектов могут служить выход размера детали за пределы допуска по рабочим чертежам, при ремонте или эксплуатации, трещины, забойные риски и т.д.

По степени влияния на работоспособность изделий дефекты подразделяются на критические, значительные и малозначительные. При наличии критического дефекта изделие не используется. Значительный дефект влияет на использование изделия по его назначению или снижает его долговечность.

По возможности устранения дефекты делят на исправимые и неисправимые. Детали с неисправимыми дефектами выбраковывают, а с исправимыми направляют в специализированные цехи или отделения для ремонта.

По месту расположения различают наружные и внутренние дефекты, дефекты, появляющиеся в вагонах как в процессе производства, так при эксплуатации, можно подразделить в зависимости от этапа возникновения на три группы: конструктивные, производственные и эксплуатационные. К эксплуатационным относятся такие дефекты деталей, агрегатов и машин в целом, которые возникают в результате действия различных видов изнашивания, явлений усталости, коррозии, старения, деформации и т.д., а также неправильного технического обслуживания и плохого ухода в период эксплуатации.

К основным типовым эксплуатационным дефектам деталей относятся: изменение размеров, формы и расположения поверхностей, риски, царапины, задиры, вмятины, выкрашивание, отслаивание поверхности, трещины и изломы различного происхождения, все разновидности остаточной деформации (изогнутость, скручивание, смятие, коробление и пр.)деталей, изменение механических и физико-химических свойств поверхностей и деталей в целом.

Из всех перечисленных дефектов первостепенное значение имеют дефекты процессов изнашивания и усталостного разрушения деталей, так как эти виды дефектов являются преобладающими в процессе эксплуатации современных машин. Дефекты изнашивания влияют на долговечность деталей, а усталостного разрушения — на их безотказность.

В практике ремонта вагонов в процессе дефектации обычно используют наружный осмотр, контроль размеров разными методами, отклонение формы поперечного и продольных сечений цилиндрических деталей, формы плоских поверхностей и осей, отклонения в соединениях деталей и узлов.

Наружный осмотр. Осуществляют осмотр обычно визуально, невооруженным глазом или с помощью простейших оптических средств — луп с 5—10-кратньим увеличением. В редких случаях применяют микроскопы. При этом выявляют видимые погрешности поверхностей: риски, натиры, задиры, следы подплавления, поверхностные раковины коррозионного или кавитационного происхождения, отслаивание и выкрашивание, вмятины, отколы, трещины и т.д. При контроле особое внимание обращают на поверхности, расположенные в зонах высоких тепловых и механических нагрузок, а также в местах концентрации напряжений.

Контроль размеров. Типовыми операциями являются операции измерения отклонений действительных размеров от нормальных. Для упругих элементов контроль размеров может производиться под статической нагрузкой.

Контроль отклонения. При контроле формы цилиндрических поверхностей деталей проверяют нецилиндричность, овальность, конусность, седлообразность, изогнутость и т.д. При контроле отклонений формы

плоских поверхностей измеряют неплоскостность и непрямолинейность. Элементарным видом неплоскостности и непрямолинейности являются вогнутости, выпуклости и др. При контроле отклонения поверхностей и осей выявляют: непараллельность плоскости торцового биения, несоосность относительно базовой поверхности, несимметричность, смещение оси от номинального расположения и т.д. Контроль отклонения деталей и сборочных единиц без разборки осуществляют путем измерения диаметральных, радиальных и аксиальных зазоров. Кроме того, по результатам обмеров вычисляют действительные зазоры и натяги в соединениях различных сопрягаемых деталей. Отклонения размеров, форм и расположения контролируют методом линейных измерений универсальным и специальным измерительным инструментом

Контроль сплошности материала детали. Контроль осуществляют наружным осмотром, опрессовкой, капиллярным, магниторошковым, феррозондовым, вихретоковым и акустическим методами. Наружным осмотром определяют только макротрещины. Метод опрессовки заключается в следующем: полость детали, агрегата или системы заполняется жидкостью или воздухом под определенным давлением. О наличии дефекта судят по появлению жидкости на поверхности детали, по «потению» поверхности; по выходу воздуха или появлению пузырьков, когда контролируемое изделие опущено в воду. Эффективность контроля повышается при опрессовке изделия жидкостью, нагретой до температуры, при которой оно работает в эксплуатации. Недостатком этого метода является невозможность выявления несквозных трещин, а также плотно забитых отложениями.

Магнитопорошковый метод. Магнитные методы контроля можно использовать только для деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Они основаны на обнаружении или измерении магнитных полей рассеивания, которые возникают на поверхности намагниченной детали в местах, где имеются нарушения целостности материала или включения с другой магнитной проницаемостью. Данный метод контроля состоит из следующих технологических операций: подготовка изделия к контролю; намагничивание изделия или его части; нанесение на поверхность изделия ферромагнитного порошка (сухой метод) или суспензии (мокрый метод); исследование поверхности и расшифровка результатов контроля; размагничивание. Подготовка изделий к контролю заключается в его тщательной очистке. Существует три способа намагничивания: полюсное (продольное) бесполюсное (циркулярное) и комбинированное. При полюсном намагничивании применяются электромагниты и соленоиды. При намагничивании через деталь пропускается большой ток низкого напряжения.Если деталь полая, то используют электродный метод намагничивания. Комбинированный способ представляет собой комбинацию бесполюсного и полюсного способов намагничивания. При полюсном намагничивании образуется продольное поле, при котором обнаруживаются поперечные трещины. При бесполюсном намагничивании выявляютсяпродольные дефекты (трещины, волосовины и др.) и радиальные трещины на торцовых поверхностях. При комбинированном намагничивании изделие находится под воздействием одновременно двух взаимно-перпендикулярных магнитных полюсов, что дает возможность обнаружить дефекты любых направлений. Для намагничивания изделий может использоваться переменный и постоянный, а также импульсный ток. В качестве магнитных порошков применяют магнезит (закись-окись железа Fe₃O₄) черного или темно-коричневого цвета для контроля изделий со светлой поверхностью. Окись железа (Fe₂O₃) буро-красного цвета применяют для контроля изделий с темной поверхностью. Лучшими магнитными свойствами обладают опилки из мягкой стали. Для контроля изделий с темной поверхностью применяют также окрашенные порошки. Жидкой основой для смесей (суспензий) служат органические масла. При приготовлении смеси обычно в 1 л жидкости добавляют 125—175 г порошка из окиси железа или 200 г опилок. В зависимости от магнитных свойств материала контроль можно производить по остаточной намагниченности изделия или в приложенном магнитном поле. В первом случае порошок наносят на деталь при выключенном дефектоскопе, а во втором — при включенном. При наличии дефекта частицы порошка, оседая в зоне краев трещины, обрисовывают ее контур, т.е. показывают ее месторасположение, форму и длину. Детали, обладающие большим остаточным магнетизмом, могут длительное время притягивать к себе продукты истирания, которые могут вызвать повышенный абразивный износ. Поэтому указанные детали обязательно размагничивают.