VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение.

Понятие дефектоскопии и ее виды.

Дефектоскопия (от латинского defectus — изъян и греческого sbopeo — смотрю) авиационных конструкций — комплекс физических методов, позволяющих осуществить контроль качества материалов, полуфабрикатов, деталей и узлов авиационных конструкций без их разрушения, это проверка, которая проводится на предприятиях с целью обследования состояния эксплуатируемых объектов. Это необходимо на опасных производствах для обеспечения надежной, безопасной, и эффективной работы технологического оборудования, а также предотвращения аварий.

Методы дефектоскопии позволяют оценить качество каждой отдельной детали и осуществить сплошной (100% й) контроль, что особенно важно для изделий авиационной техники, для которых методы выборочного контроля путём испытания (обычно с разрушением) части партии образцов деталей недостаточны, так как не позволяют судить о качестве каждой детали из этой партии.

Комплекс работ по диагностированию и неразрушающему контролю – это важная часть экспертизы промышленной безопасности, которая проводится в среднем раз в 4-8 лет. Срок зависит от назначения эксплуатируемого оборудования, а также предприятия, на котором оно установлено. Неразрушающий контроль является неотъемлемой составляющей эффективного мониторинга кондиции технических устройств, сооружений и зданий. Также он помогает выявить своевременность и качество производимых ремонтных работ, и работ по обслуживанию.

Различают несколько видов дефектоскопии:

• Визуальный контроль

• Магнитный контроль

• Радиационный контроль

• Вибрационный контроль

• Вихретоковый контроль

• Электрический контроль

• Акустический контроль (Ультразвуковой контроль)

• Визуальный контроль.

Контроль любого сварочного соединения начинает проводиться еще при непосредственном создании сварного шва. Визуальный контроль является частью работы сварщика, и он периодически проводит внешний осмотр (на непровар, подрез и верность катета) несколько раз до полного окончания всего объема работы. Так же это старейший метод контроля итоговой работы и суть его существенно не поменялась, но методика реализации за последние годы усовершенствовалась.

• Магнитный контроль.Магнитный вид контроля применяется для обнаружения нарушений сплошности (трещин, немагнитных включений и др. дефектов). Для обнаружения нарушений сплошности материала ферромагнитных (главным образом стальных) деталей применяются методы, основанные на исследовании магнитных полей рассеяния вокруг этих деталей после их намагничивания. В местах нарушения сплошности происходит перераспределение магнитного потока и резкое изменение характера магнитного поля рассеяния. Характер магнитного поля рассеяния определяется величиной и формой дефекта, глубиной его залегания, а также его ориентацией относительно направления магнитного потока.

• Радиационный контроль.

Радиационные методы контроля основаны на регистрации и анализе ионизирующего излучения при его взаимодействии с контролируемым изделием.

• Вибрационный контроль.Измерения следует проводить на подшипниках, корпусах подшипников или других элементах конструкции, которые в максимальной степени реагируют на динамические силы и характеризуют общее вибрационное состояние машины.

• Вихретоковый контроль.

Применения вихретокового метода для выявления поверхностных дефектов деталей с грубо обработанной поверхностью на примере контроля литых деталей подвижного состава железнодорожного транспорта.

• Электрический контроль.

Предназначен для измерения глубины наружных трещин в металле, выявленных ранее иными методами. Он основан на измерении электрического сопротивления R (микроомы) локального исследуемого участка электропроводящего объекта и сравнении результата с сопротивлением аналогичного эталонного (заведомо бездефектного) элемента такой же длины.

• Акустический контроль.

Колебательные движения, распространяющиеся в пространстве: колебания одной точки передаются соседней и т.д. В большинстве видов

неразрушающего контроля (радиационном, оптическом, тепловом, радиовол-

новом) используются электромагнитные колебания и волны. В отличие от

них в акустических видах используются упругие механические колебания

и волны в твердой среде.Рассмотрение акустического контроля, как способа определения погрешности в металлических деталях.

Сегодня мы поговорим о акустическом контроле. Акустический неразрушающий контроль часто именуют ультразвуковым контролем, который использует упругие волны в диапазоне от 20 кГц. Их фиксирует контрольно-измерительное оборудование. Ультразвуковые упругие волны, проходя через материал, дают сведения о плотности, упругости, однородности материала, наличии в нем дефектов, а также их характеристик.

Отправившись на предприятие ОАО "Стальконструкция", я увидел как проводят акустический (ультразвуковой) метод выявления дефектов в сварочных швах и устранение этих дефектов, а именно ультразвуковую дефектоскопию сварных швов и соединений.

Акустическая дефектоскопия в сварочных швах и соединениях.

Сварные швы всегда считаются наиболее слабыми местами изделий и конструкций различного типа, именно поэтому ультразвуковая дефектоскопия сварных швов получила наиболее широкое распространение именно в этой сфере. Хотя наряду с ультразвуковыми методами исследования в промышленности используются и другие способы контроля, все же у первых гораздо больше преимуществ, среди которых можно выделить:

• мобильность ультразвуковой установки, позволяющая использовать ее даже в довольно труднодоступных местах;

• высокая производительность и точность ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений в любых условиях, конечно при условии, что «у руля» квалифицированный профессионал;

• высокая чувствительность к любым внутренним (объемным — металлические и неметаллические включения, поры; плоскостным — трещины и непровары), а также внешним или поверхностным дефектам (обнижения валика усиления, подрезы и т. д.).

Оборудование для проведения дефектоскопии.

Пример проведения этой операции мне показали на стали марки "09Г2С".

Прибор для определения погрешностей в шве "Peleng УД2-102"

Этапы проведения исследования.

Разделим процедуру акустической дефектоскопии на этапы:

1. Вначале на приборе нужно выставить толщину проверяемого металла.В нашем случае толщина проверяемого металла 16мм.При этом диапазон глубины выявленного дефекта в изделиях их стали с углом ввода 0мм находится от 1 до 8850мм.

2. На втором этапе мы должны выделить середину шва и под углом примерно 75 градусов и должны провести вдоль шва ту часть прибора которая излучает ультразвуковые волны. В нашем случае мы откладываем 100мм от середины шва, чтобы получить угол примерно в 75 градусов.(для того чтобы провести эту процедуру на металл нужно нанести специальный вспомогательный гель, но мы в целях экономии средств использовали шампунь, так как физический свойства этих двух жидкостей примерно одинаковы(к требованиям относится небольшая вязкость и средняя текучесть).

3. После первой проварки шва прибор обнаружил небольшие трещины в корне шва. Причем на разной глубине допускается определенное число незначительных погрешностей сварки. Некоторые погрешности не допускаются вообще(например трещины).Все погрешности устраняются путем зачистки бракованного металла и навариванием нового шва. При этом для сварки каждого металла используют разные настройки сварочного аппарата, где регулируется такие параметры как: напряжение, сила тока и подача проволоки (скорость ее подачи).

В авиастроении применяются такие же технологии определения погрешностей в швах, как и в этом конкретном примере, а именно в производстве металлических балок.

Недостатки акустической дефектоскопии.

В авиастроении применяются такие же технологии определения погрешностей в швах. Хотя на фоне стольких преимуществ, благодаря которым этот метод и обрел большую популярность в разных сферах, недостатки просто блекнут, все же важно знать о них до того, как заказать ультразвуковой контроль качества сварных швов, поскольку ряд факторов может исказить в некоторой мере его показания.

Итак, к недостаткам чаще всего относят невозможность производить достоверный ультразвуковой контроль металла, имеющего крупнозернистую структуру, например чугун или же аустенитный шов (свыше 60 мм толщиной) из-за сильного затухания и большого рассеяния ультразвука. Кроме того, довольно сложно проводить исследования деталей сложной формы или малых деталей. Также непросто проводить исследования сварных соединений, состоящих из разнородных сталей ввиду крайней неоднородности основного металла и сварного шва.

Используемая литература.

Для написания реферата я использовал литературу с разных сайтов, где показываются технологии дефектоскопии, так же использовал видео и справочные материалы.

http://files.stroyinf.ru

http://elsvarkin.ru

http://wikipedia.org

http://www.testing-control.ru

http://youtube.com

Код для цитирования: Скопировать