Основні способи дефектації деталей

Зовнішній огляд застосовується для візуального визначення технічного стану всіх деталей і вузлів та виявлення таких явних дефектів, як поломки, викрошування, тріщини, погнутість, пошкодження різі, пробоїни і т.д.

Обстукування призначене для визначення стану нерухомих з'єднань. Цим способом виявляють ослаблення посадок заклепок, шпильок, штифтів, втулок, кілець, наявність тріщин в корпусних деталях. При легкому простукуванні всі деталі з щільними і нерухомими посадками видають дзвінкий, металевий звук, а у разі тріщин або послабленої посадки - глухий.

Знос деталей визначають за допомогою різних способів вимірювання універсальними і спеціальними вимірювальними засобами. Вибір засобів і методів вимірювань залежить від точності визначення розмірів, конструктивних особливостей деталей, частоти вимірювань (тобто типу виробництва). Необхідно прагнути по можливості застосовувати прості методи і засоби вимірювань.

Приховані (неявні) дефекти деталей визначають за допомогою фізичних методів: магнітної, люмінесцентної, ультразвукової дефектоскопії, а також гідравлічним і пневматичним випробуваннями. Цими методами виявляють приховані тріщини, раковини у валах, металоконструкціях і ін.

Магнітна дефектоскопія заснована на появі магнітного поля розсіяння при проходженні магнітного потоку через дефект. В цьому випадку дефект порушує суцільність металу, внаслідок чого змінюється його магнітна проникність. Магнітна дефектоскопія застосовується для феромагнітних матеріалів. Деталь посипають феромагнітним порошком (відсортованим металевим шліфувальним пилом) або суспензією, приготованою з трансформаторного масла (40 %), гасу (60 % об'єму суміші) з додаванням 50 г/л магнітного порошку. Під дією магнітного поля розсіяння порошок або суспензія намагнічується і притягується до країв дефектної ділянки (як до полюсів магніту). На ремонтних підприємствах широке розповсюдження отримав універсальний магнітний дефектоскоп М-217.

Люмінесцентна дефектоскопія заснована на здатності деяких речовин (люмінофорів) поглинати променисту енергію і віддавати її у вигляді свічення при дії ультрафіолетового проміння. Цим способом виявляють приховані дефекти в деталях з чорних і кольорових металів і неметалічних матеріалів.

Для контролю на поверхню деталі наносять люмінесцентний розчин наступного складу: трансформаторне масло, гас і бензин в об'ємному співвідношенні 1:2:1 з додаванням 0,25 г/л дефектоля (речовина золотисто-зеленого кольору, що підсилює яскравість свічення). Через 10...15 хв. деталь протирають і наносять на контрольовані ділянки порошок тальку або вуглекислого натрію і опромінюють ртутно-кварцовою лампою. Порошок витягує з тріщин і пір люмінофор, який у вигляді свічення вказує на дефектні місця. В практиці використовують стаціонарний дефектоскоп ЛДА-3.

Ультразвукова дефектоскопія заснована на здатності ультразвукових коливань розповсюджуватися в матеріалі на велику глибину у вигляді направлених пучків і відбиватися від дефектної ділянки внаслідок різкої зміни акустичного опору середовища. В практиці використовуються дефектоскопи, що працюють по тіньовому методу і методу віддзеркалення.

По тіньовому методу деталь 3 (рис. 3.6) поміщається між випромінювачем 2 і приймачем 5, які мають п'єзоелектричні пластини. В разі відсутності дефекту ультразвукові коливання передаються деталі, а від неї на п'єзоелектричну пластину приймача 5 і далі на індикатор 7 (стрілка відхиляється від нуля). Якщо дефект знайдений, ультразвукові хвилі 4 не відбиваються і не потрапляють на п'єзоелектричну пластину приймача 5, внаслідок чого за дефектною ділянкою деталі утворюється звукова тінь і індикатор 7 дефектоскопа не дає показів.

Рис. 3.6. Схема ультразвукового дефектоскопу, який працює по тіньовому методу:

1 - ультразвуковий генератор; 2 - випромінювач; 3 - деталь; 4 - ультразвукові хвилі; 5 - приймач; 6 - дефект; 7 - індикатор

Метод віддзеркалення полягає в тому, що імпульсний генератор 6 (рис. 3.7) збуджує п'єзоелемент 3. Досягнувши дна контрольованого виробу l, ультразвукові коливання відбиваються від нього і повертаються до приймальної пластини 2, в якій виникає слабкий електричний струм. Отриманий сигнал підсилюється підсилювачем 4 і подається на електронно-променеву трубку 5. При пуску генератора 6 на екрані з'являється початковий імпульс у вигляді вертикального піку, після чого наступає пауза (генератор вимикається до подальшого імпульсу). При виявленні дефекту на екрані на відстані l1 від першого імпульсу з'являється другий, який відбивається від дефекту, а в кінці розгортки на відстані l₂ - імпульс донного сигналу. Таким чином, відстань l1 відповідає глибині залягання дефекту, а відстань l₂ - товщині виробу (в певному масштабі). В ремонтному виробництві і автомобілебудуванні широко використовують дефектоскопи УЗД-10, УЗД-10М і ін.

Рис. 3.7. Схема ультразвукового дефектоскопа, який працює по методу відбивання

1 - деталь, що контролюється; 2 - приймальна пластина; 3 - елемент;

4 - підсилювач; 5 - електронно-променева трубка; 6 - генератор; 7 – генератор розгортки; 8 - дефект; А - початковий імпульс; В - відбитий імпульс; С - донний сигнал

Рентгенівська дефектоскопія не знайшла широкого розповсюдження в ремонтному виробництві, оскільки променеві установки дорогі і для роботи з ними потрібне спеціальне навчання обслуговуючого персоналу.

Гідравлічним методом виявляють тріщини в блоках, головках блоків циліндрів двигунів і інших корпусних деталях. При гідравлічному випробуванні деталь встановлюють на універсальний стенд, всі технологічні отвори закривають заглушками, насосом закачують у внутрішню порожнину воду під тиском 0,5 МПа. Постійність тиску протягом 5 хв. свідчить про відсутність тріщин.

Пневматичним методом виявляють приховані тріщини в паливних баках, шинах, радіаторах і ін. У внутрішню порожнину деталі накачують повітря (0,1 МПа) і занурюють її у воду. Пухирці повітря вказують на наявність дефекту. У разі контролю крупних деталей (паливних баків) на поверхню останніх наносять мильний розчин. Спучування мильних пухирців вказує на ділянки пошкодження.