Файл: Отчет по производственной практике огу 27. 03. 02. 3021. 019 П руководитель от кафедры Доцент кафедры мсис п. О. Андреев подпись, дата инициалы, фамилия.pdf

3.2 Капиллярная дефектоскопия
Капиллярный контроль – один из наиболее широко используемых в промышленности методов неразрушающего контроля. Его применяют для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов в объектах любых размеров и форм, изготовленных из металлических или других любых твердых непористых материалов.
Интерпретация капиллярных индикаций в виде непрерывных линий.
Трещина обычно отображается как непрерывная индикация пенетранта в виде отдельной линии или скопления линий. Ширина и яркость люминесценции или цвета зависят от объема трещины. Линия может быть довольно прямой или

30
Лист
зубчатой, так как она повторяет линию пересечения трещины с поверхностью.
Непровар на поверхности отливки также проявляется как сплошная линия, в основном относительно узкая. Так как непровары вызваны плохим сплавлением, когда два потока металла встречаются, но не сливаются, индикация, скорее всего, будет гладких очертаний, а не зубчатой. Ковочные дефекты могут также вызвать индикацию в виде сплошной линии.
Скругленные участки сообщают о газовых раковинах или пузырьках в отливке, либо об относительно больших дефектных областях в любом металле. Индикации выглядят скругленными из-за объема, удерживаемого пенетранта; фактические дефекты могут быть разнообразными по форме. Глубокие кратерные трещины в сварных швах часто дают скругленные индикации по причине большого количества удерживаемых пенетрантов.
Капиллярные индикации в форме малых точек, появляются вследствие пористости. Такие индикации могут обозначить малые отверстия или очень крупные зерна в отливке, либо могут быть вызваны усадочной раковиной. В последнем случае обычно отмечают папоротникообразный или дендритный рисунок индикации.
Дефектоскопические материалы для цветной дефектоскопии выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к контролируемому объекту, его состояния и условий контроля. Их укомплектовывают в целевые наборы, в которые входят полностью или частично взаимообусловленные совместимые дефектоскопические материалы.
Совместимость дефектоскопических материалов в наборах или сочетаниях обязательна. Составы набора не должны ухудшать эксплуатационные качества материала контролируемого объекта.
Согласно ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяется в зависимости от размера выявляемых дефектов. В качестве параметра размера дефекта принимается поперечный размер дефекта на поверхности объекта контроля – так называемая ширина раскрытия дефекта. Минимальная величина раскрытия выявленных дефектов называется нижним порогом чувствительности и ограничивается тем, что весьма малое количество пенетранта, задержавшееся в полости небольшого дефекта, оказывается недостаточным, чтобы получить контрастную индикацию при данной толщине слоя проявляющего вещества.
Существует также верхний порог чувствительности, который определяется тем, что из широких, но неглубоких дефектов пенетрант вымывается при устранении излишков пенетранта на поверхности.
Обнаружение индикаторных следов, соответствующего указанным выше основным признакам, служит основанием для анализа о допустимости дефекта по

31
Лист
его размеру, характеру, положению.
ГОСТ 18442-80 установлено 5 классов чувствительности (по нижнему порогу) в зависимости от размеров дефектов.
Таблица 1 – Классы чувствительности
Класс чувствительности
Ширина раскрытия дефекта, мкм
I
Менее 1
II
От 1 до 10
III
От 10 до 100
IV
От 100 до 500 технологический
Не нормируется
3.3 Вихретоковый метод контроля
Вихретоковый метод контроля (ВТК) основан на анализе взаимодействия внешнего переменного электромагнитного поля, создаваемого вихретоковым преобразователем (ВТП), с электромагнитным полем вихревых токов, возбуждаемых в контролируемом объекте переменным магнитным полем ВТП.
Для контроля все изделие или его часть помещают в поле датчика. Вихревые токи (ВТ) возбуждают переменным магнитным потоком Ф0. Информацию о свойствах изделия датчик получает через магнитный поток Фв, созданный ВТ с плотностью δ. Векторы напряженности возбуждающего поля Н0 и поля ВТ Нв направлены навстречу друг другу; э.д.с. в обмотке датчика пропорциональна разности потоков
Рисунок 7 – Вихретоковый метод контроля

32
Лист
Воздушный зазор в трещине не проводит электрический ток, поэтому глубокий дефект рассекает тонкое вихретоковое кольцо. По мере продвижения ВП и вихретокового кольца в направлении дефекта вихретоковое кольцо меняет свою форму и, наконец, вихретоковое кольцо разрывается на два кольца тока, которые разделены дефектом.
Влияние протяженности дефекта на приращение сигнала дефектоскопа проявляется в том, что из-за трещины деформируется вихретоковое кольцо и, кроме того, появляются дополнительные вихревые токи, протекающие под трещиной из-за проникновения магнитного поля в металл вблизи дефекта. При этом для дефектов малой (по сравнению с диаметром катушки) протяженности длина контура вихревых токов изменяется. Максимальное удлинение приблизительно равно удвоенной длине трещины. Это изменение тем более заметно, чем меньше диаметр катушки, а значит, и кольца вихревых токов. Поэтому приращение сигнала при увеличении протяжённости дефекта, тем больше, чем меньше диаметр катушки. С целью повышения чувствительности катушка иногда наматывается на тонкий ферритовый стержень, который к тому же обеспечивает больший магнитный поток, а значит, и увеличение сигнала дефектоскопа.
При длине дефекта существенно большей диаметра преобразователя образуется два вихретоковых контура, что приводит к изменению наводимой ЭДС в обмотке. По мере увеличения протяженности дефекта – это изменение продолжает нарастать, как показывают измерения, вплоть до длины трещины приблизительно в 2,5 раза превосходящей диаметр преобразователя. Дальнейшее увеличение протяженности дефекта не вызывает дополнительного приращения сигнала дефектоскопа, т.к. форма и размеры контура вихревых токов более не изменяются.
Оборудование:
К оборудованию относятся:
− дефектоскопы;
− стандартные образцы предприятий.
− фиксирующие насадки.
− дополнительные устройства.
Дополнительные устройства:
− зарядная станция;
− компьютер;
− преобразователь интерфейса.

33
Лист
3.4 Течеискание
Для выявления сквозных дефектов в сварных изделиях и в соединениях используют более десяти разных методов течеискания. При течеискании применяют для испытания изделий на герметичность контрольное (пробное) вещество в виде газа или жидкости. Используют контрольные газы: воздух, азот, гелий, галоиды, хладон, аммиак, СО
2
) смеси газа и т.п. Контрольные жидкости - это вода (гидроиспытания), керосин и растворы, в том числе специальные пенетранты.
Выбор метода течеискания согласно ГОСТ 18353-79 зависит от класса герметичности, устанавливаемого проектными нормативами в данной отрасли.
Обычно это три-пять классов, отличающихся величиной допустимых течей
(утечек). Течь обычно характеризуют перетекающим через нее при контроле потоком Q газа или жидкости. Для сопоставимости результатов величины течей могут быть приведены к потоку воздуха. В системе СИ потоки газа измеряют в м
3
Па/с.
Контроль герметичности изделий может быть осуществлен тремя способами
(согласно ГОСТ 3242-79): гидродавлением, наливом и поливом. Первым способом, как правило, испытывают замкнутые системы (емкости, трубопроводы), работающие под давлением. Для гидравлических систем как контрольное вещество используют обычно рабочую жидкость. Газовые системы также часто контролируют жидкостями, пос- кольку это менее опасно и более экономично.
3.5 Радиационный контроль
Радиационный контроль – это вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе ионизирующего излучения после его взаимодействия с объектом контроля.
Существуют два вида ионизирующих излучений:
− корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля
(альфа- и бета-излучение и нейтронное излучение);
− электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское) с очень малой длиной волны.
Основными направлениями радиационной дефектоскопии являются рентгено- и гамма- дефектоскопия.
Различие между рентгеновской и гамма- дефектоскопией заключается в используемых источниках ионизирующих излучений, однако ввиду общности

34
Лист
способов регистрации излучения и целей испытаний они имеют общую методику и технологию проведения контроля в производственных условиях.
Наиболее используемым методом радиационного контроля является рентгенографический контроль, при котором генерирование рентгеновского излучения происходит с помощью рентгеновской трубки, в которой излучение возникает при взаимодействии быстрых электронов с атомами вещества анода, а регистрация изображения осуществляется помощью детектора излучения − на пленке или пластине.
Рентгенографический контроль наиболее достоверный способ контроля сварных соединений и основного металла при контроле трубопроводов, оборудования при проведении экспертизы промышленной безопасности.
Рентгенографический контроль применяют для выявления грубых трещин, непроваров, пор, раковин, шлаковых, вольфрамовых, окисных и других включений в литых и сварных стальных изделиях толщиной до 80 мм и в изделиях из легких сплавов толщиной до 250 мм.
Также контроль применяют для выявления прожогов, подрезов, оценки величины выпуклости и вогнутости корня шва, недопустимых для внешнего осмотра.
Наличие таких дефектов приводит к тому, что проходящие через материал лучи ослабляются в различной степени.
Регистрируя распределение интенсивности проходящих лучей, можно определить наличие и расположение различных неоднородностей металла. При рентгенографическом контроле не выявляются:
− любые несплошности и включения с размером в направлении просвечивания менее удвоенной чувствительности контроля;
− непровары и трещины, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением просвечивания и (или) величина раскрытия менее значений, приведенных 0,1;
− любые несплошности и включения, если их изображения на снимках совпадают с изображениями посторонних деталей, острых углов или резких перепадов трещин просвечиваемого металла.
Рентгенографический метод контроля эффективен только в том случае, если выбраны оптимальные режимы контроля: определены геометрические параметры контроля, размер фокусного пятна трубки, фокусное расстояние, расстояние от контролируемого объекта до преобразователя излучения, напряжение и ток рентгеновской трубки.

35
Лист
3.6 Акустический контроль
В акустическом методе контроля качества для обнаружения местоположения и размера дефектов используются звуковые волны. Акустический метод может быть применен практически для любого материала. Ультразвуковая дефектоскопия использует звук высокой частоты более одного мегагерца.
Электронное устройство, названное пьезоэлектрическим преобразователем, помещается на поверхность материала, в него через преобразователь направляются ультразвуковые волны. Для лучшего проникновения волн, при акустическом методе контроля качества, требуется обеспечить хороший контакт между преобразователем и поверхностью материала.
Волны посылаются внутрь материала через очень малые промежутки времени. Длительность такого промежутка – от одной до трех микросекунд.
Посланная волна проходит сквозь материал, отражается от границ материала и трещин, если они попадаются на пути волны. Отраженная волна возвращается обратно в преобразователь. После получения первой волны тут же посылается другая такая же. Этот процесс повторяется примерно 500000 раз в секунду. Во время акустического контроля качества преобразователь передвигается по поверхности. Каждая отраженная волна показывается на дисплее. Также на дисплее отображаются сигналы, отраженные от границ материала и от внутренних дефектов.
3.7 Магнитный контроль
Магнитная дефектоскопия
−
это проверка состояния оборудования, изготовленного из ферромагнитных материалов. Данный метод дефектоскопии основан на способности линий напряженности изменять свою траекторию при столкновении с дефектом в металле. Огромное преимущество метода - достоверное определение точной локализации, как поверхностного дефекта, так и внутреннего.
Среди неразрушающих методов контроля магнитная дефектоскопия занимает особое место, с ее помощью легко выявляются недопустимые изъяны на поверхности ферромагнитных материалов.
Магнитный контроль успешно применяется для диагностики качества трубопроводов, сварных соединений и других деталей из ферромагнитных материалов. Во время проверки объекты проверяются на наличие или отсутствие в материале пор, трещин. Также можно проверить материал на усталость, на наличие

36
Лист
коррозии. Очень часто достоверное определение поверхностных и более глубоких дефектов возможно только при использовании данного метода диагностики.

37
Лист
4 Нормативное документационное обеспечение контроля
качества сварных соединений
В виду большого наличия нормативных документов по контролю качества сварных соединений, в зависимости от их вида, назначения и способа обнаружения дефектов, в таблице 2 представлена сводная информация по основным методам контроля качества сварных соединений.
Таблица 2 – Методы контроля качества сварных соединений
Вид контроля
Метод контроля
Область применения
Обозначение стандарта на метод контроля
1 2
3 4
Технический осмотр Внешний осмотр и измерение Не ограничивается
-
Капиллярный
Цветной
Люминесцентный
Люминесцентно- цветной
Не ограничивается
ГОСТ 18442-80
Радиационный
Радиографический
Радиоскопический
Радиометрический
По ГОСТ 20426-82
ГОСТ 7512-82
Акустический
Ультразвуковой
По ГОСТ 14782-86
ГОСТ Р 55724-2013
Магнитный
Магнито- феррозондовый
По ГОСТ 21104-75
ГОСТ 21104-75
Магнито-порошковый
По ГОСТ 21105-87
ГОСТ 21105-87
Магнито- графический
Сварные стыковые соединения, выполненные дуговой газовой сваркой, конструкции из ферромагнитных материалов.
Контролируемая толщина не более 25 мм
-
Течеискание
Радиационный
Обнаружение мест течей в сварных соединениях, работающих под давлением, замкнутых конструкций ядерной энергетики, а также замкнутых конструкций, когда невозможно применение других методов течеискания.
Контролируемая толщина не ограничивается
-
Масс- спектрометрический
Способ накопления давления - определение суммарной степени утечек замкнутых конструкций.
Способ вакуумирования
- определение суммарной степени утечек замкнутых и открытых конструкций.
Способ щупа - определение локальных течей в сварных соединениях крупногабаритных конструкций
Контролируемая толщина не ограничивается
-

38
Лист
Продолжение таблицы 2 1
2 3
4
Манометрический
Сварные соединения замкнутых конструкций, работающих под давлением: способ падения давления - для определения величины суммарных утечек; способ дифференциального манометра - для определения локальных утечек.
Контролируемая толщина не ограничивается
-
Галоидный
Обнаружение места и величины локальных течей в сварных соединениях замкнутых конструкций, работающих под давлением.
Контролируемая толщина не ограничивается
-
Газоаналитический
Обнаружение места локальных течей в сварных соединениях замкнутых конструкций, работающих под давлением.
Контролируемая толщина не ограничивается
-
Химический
Обнаружение места локальных течей в сварных соединениях открытых и закрытых конструкций, работающих под давлением или предназначенных для хранения жидкостей.
Контролируемая толщина не ограничивается
-
Акустический
Обнаружение мест течей в сварных соединениях подземных водо- и газопроводах высокого давления.
Контролируемая толщина не ограничивается
-
Капиллярный
Обнаружение мест течей в сварных соединениях открытых и закрытых конструкций: люминесцентный и люминесцентно- цветной - сварные соединения конструкций, рабочим веществом которых является газ или жидкость; люминесцентно- гидравлический и смачиванием керосином
- сварные соединения конструкций, рабочим веществом которых является жидкость.
Контролируемая толщина не ограничивается
-