Файл: Ремонт летательных аппаратов и авиационных двигателей Текст лекций.pdf

46 поля - контроль в приложенном магнитном поле. Первый способ для магнитотвердых материалов, второй - для магнитомягких.
Контроль деталей - проводится методами оптической дефектоскопии при освещенности 3000...4000 лк для ламп накаливания и 4000 ... 5000 лк для люминисцентных.
Размагничивание - удалением деталей из соленоида, питаемого переменным током промышленной частоты; пропусканием убывающего по амплитуде переменного тока через деталь, кабель, соленоид или стержень; коммутируемым постоянным током, уменьшаемым до нуля при пропускании его, как в предыдущем случае; нагреванием деталей до точки
Кюри.
Специальные (особо чувствительные) способы магнитного контроля - нанесение на поверхность намагниченной детали воздушной взвеси мелких частиц магнитного порошка; контроль деталей без их извлечения из суспензии.
Магнитные порошки и суспензии - черный магнитный порошок
(закись-окись железа); красный порошок (гамма-окись железа); серый порошок (смесь черного порошка и алюминиевой пудры); флуорес- цирующие порошки; цветная магнитная паста; водные суспензии (для обезжиренных поверхностей); органические суспензии.
Признаки дефектов при магнитном контроле: закалочные трещины - плотные извилистые валики; шлифовочные трещины - тонкие штрихи, короткие извилистые линии в направлении, перпендикулярном направлению шлифования. непровары - размытые полосы; усталостные трещины - плотные валики, чаще в местах концентрации напряжений; волосовины - тонкие неметаллические включения - прямые линии или черточки.
Признаки мнимых дефектов:
В местах касания намагниченной детали каким-либо острым
ферромагнитным предметом - образуется скопление магнитного порошка в форме размытого валика. Для расшифровки - при повторном намагничивании порошок в этом месте не осаждается.
В местах резкого уменьшения сечения намагниченного изделия - размытое осаждение порошка. Для расшифровки дополняют сечение де- тали ферромагнитным предметом и повторно намагничивают. Если де- фекта нет - порошок в этом месте осаждаться не будет.
В местах рисок - слабое осаждение порошка. Для расшифровки подозрительный участок зачищается наждачной бумагой.
В местах местного поверхностного наклепа металла и забоин - размытые полосы или точечные скопления. Зона наклепа и забоины обычно видны методами оптической дефектации.

47
В местах карбидной полостности и ликвации - аналогичен осаждению порошка над трещинами. Целесообразно проверить дефект другими методами неразрушающего контроля.
В местах раздела структур металла - широкая полоса с нечеткими границами. Она легко отличима от других дефектов.
На границе сварных швов и основного металла - происходит осаждение порошка. Если возможно - запилить подозрительное место на небольшой длине и повторно проверить. При циркулярном намагни- чивании ложных осаждений порошка практически не бывает.
Классификация дефектоскопов - стационарные, передвижные, пе- реносные.Существуют также приборы для определения концентрации магнитного порошка в суспензии, полюсоискатели, приборы контроля размагниченности.
Капиллярная дефектоскопия.
Определение - капиллярная дефектоскопия или люминисцентняя и цветная дефектоскопия - метод неразрушающего контроля, предназ- наченный для обнаружения невидимых невооруженным глазом поверх- ностных дефектов путем создания индикаторных рисунков с высоким оптическим (яркостным и цветовым) контрастом и с размерами, пре- вышающими размеры дефектов.
Физическая сущность - на деталь наносят специальную смачива- ющую (проникающую) жидкость, которая под действием капиллярных сил заполняет полости поверхностных дефектов. Жидкость с поверхности детали удаляют и наносят проявитель, который адсорбирует жидкость, образуя индикаторный рисунок.
Индикаторные рисунки - в зависимости от метода капиллярной дефектоскопии обладают цветом (наибольший контраст, возбуждающее действие, зрительное ощущение при красном цвете), люминисцируют при осмотре в ультрафиолетовых лучах и хорошо выявляются оптическими методами контроля.
Основные технологические операции.
Подготовка деталей к контролю - очищение поверхности деталей и освобождение полостей дефектов от загрязнений, препятствующих их обнаружению. Удаляют масла, смазки, нагар, окиснув пленку, коррозию, лакокрасочные и, иногда,. и гальванические покрытия. Наиболее ответственная операция - обезжиривание, поскольку влияет на смачиваемость (растекаемость) и капиллярные эффекты.
Сушка деталей - для освобождения полостей дефектов от раст- ворителей,применяемых для очищения. Способы сушки: выдержка деталей на воздухе; обдувка сжатым воздухом; прогрев в печи, термостате или сушильном шкафу: сушка в вакууме; высокотемпературный прогрев в среде инертных газов или вакууме.
Нанесение проникающей жидкости - жидкость наносят на подго- товленную поверхность погружением деталей в ванну, распылением,

48 обливанием или кистью и выдерживают ее на поверхности столько времени, сколько требуется для капиллярного заполнения контролируемых поверхностей.
Удаление проникающей жидкости - производится, чтобы предотв- ратить появление окрашенного или светящегося фона на бездефектной поверхности детали и сохранить его в полостях поверхностных дефектов.
Технология удаления - при контроле методом цветной дефектоскопии на поверхность детали наносится масляно-керосиновая смесь. Она наносится на последний невысохший слой проникающей жидкости. Затем детали протирают сухой чистой ветошью. Люминисцентные жидкости смывают окунанием в ванну с проточной водой. На деталях сложной
формы используют барботирование удаляющих жидкостей или промывку с помощью жесткой кисти. На малых участках деталей люминисцентную жидкость удаляют протиркой ветошью или кистью, смоченной водой.
Способы нанесения проявителя на детали: проявители, порошки и суспензии - погружением; суспензии и краски - струйное нанесение или кистью.
Осмотр деталей - деталь осматривают через 15...60 минут пос- ле нанесения проявителя. Освещенность рабочих мест - 4000 лк для люминисцентных и 3000 лк для ламп накаливания при цветной дефек- тоскопии. Ультрафиолетовая облученность при люминисцентной дефек- тоскопии - 700...1200 черных люкс.
Основные признаки дефектов:
1. Трещины, волосовины, заковы, непровары - четкие линии различной конфигурации.
2. Растрескивание материала, межкристаллидная коррозия -группы отдельных коротких линий или сетки. Межкристаллидная коррозия мелкозернистых сплавов - пятна, размывы, полосы.
3. Поры, язвенная коррозия, выкрашивание материала, эрозионные повреждения - отдельные точки или небольшие пятна.
Ложные дефекты - за ложные трещины могут быть приняты цара- пины и риски, галтели малого радиуса, уступы, сколы окисной пленки, следы лакокрасочных покрытий, окрашенные волокна ветоши.
Анализ рисунка дефектов - по различным дополнительным приз- накам устанавливают, имеется ли действительный дефект или ложный.
Такими признаками могут быть: место расположения, направление, протяженность рисунка, конфигурация линий, наличие изломов, изгибов, четкость контуров рисунка, цвет и насыщенность окраски, характер микрорельефа поверхности и другие.
Очистка деталей от технологических материалов - проявляющие порошки удаляют водой, проявляющие краски - погружением в ванну с растворителем или электрохимическим способом.
Область применения капиллярной дефектоскопии.

49
Обнаруживаемые дефекты - открытые поверхностные дефекты - шлифовочные, термические, усталостные трещины, волосовины, закаты, заковы, различные виды коррозии и другие.
Чувствительность - для цветной - ширина раскрытия трещины у поверхности более 0,001 мм, глубиной более 0,01 мм и длиной более 0,1 мм. Люминисцентно-порошковый, аналогично, ширина раскрытия трещины у поверхности более 0.01...О,03 мм, глубиной более О,03...О,04 мм, длиной более 3 мм. Люминисцентно-красочный на уровне цветного.
Капиллярные методы для ферромагнитных материалов применяют только когда не применима или неэффективна магнитная дефектоскопия.
Благодаря высокой чувствительности используется и для подтверждения дефектов, выявленных другими методами.
Дефектоскопы и другие приборы.
Дефектоскопы представляют обычно чемоданы с гнездами для размещения флаконов с дефектоскопическими материалами, переносными лампами, краскораспылителями, лупами и контрольными образцами для проверки качества красок и жидкостей. К ним прилагаются смывки, защитные мази, резиновые перчатки и напалечники, запасы кистей и ветоши.
Люминисцентные дефектоскопы снабжены ультрафиолетовыми ис- точниками главным элементом которых являются ртутные лампы вы- сокого и сверхвысокого давления. Для выделения ультрафиолетовых лучей в спектре видимых и инфракрасных лучей используют светофильтры.
Акустические методы дефектоскопии.
Определение - метод неразрушающего контроля , основанный на использовании результатов взаимодействия упругих колебаний с контролируемым объектом.
Физическая сущность - упругие колебания - периодическое из- менение состояния материальной среды. Возмущения, распространяю- щиеся в упругой среде, называют волной. Упругие колебания: инфразвуковые (ниже 16 Гц), звуковые (1б... 20000 Гц), ультразвуковые
(20000 до 10 в 9 степени Гц), гиперзвуковые. Типы колебаний - продольные, поперечные, поверхностные, нормальные и другие.
Ультразвуковая дефектоскопия - основана на использовании свойств упругих колебаний: направленного распространения звука в мате- риальной среде с большой скоростью слабо расходящимся пучком; от- ражения, преломления и трансформации звука на границе раздела двух материальных сред; дифракции и затухания.
Получение упругих колебаний - основано на использовании пье- зоэлектрического эффекта некоторых кристаллов - кварца, титаната бария, цирконата-титаната свинца.
Основные методы акустической дефектоскопии -
Импульсный эхо-метод - излучение в контролируемый объект ультразвуковых колебаний и прием отраженных сигналов. УЗК отраж-

50 аются от дефектов в материале отлично от отражения от концевых поверхностей детали, что фиксируется на экране приемника. Применяется для выявления внутренних и наружных дефектов, контроля толщины деталей и покрытий, структуры материала и других характеристик, если имеется односторонний подход к стенке детали.
Теневой метод - сквозное прозвучивание контролируемого объекта
УЗК. Излучатель и приемник УЗК расположены по разные стороны стенки детали. Звуковые колебания, пройдя через деталь преобразуются приемником в электрические сигналы. При однородном материале и его толщине интенсивность УЗК почти неизменная. Дефекты уменьшают
(затеняют) интенсивность УЗК.
Резонансный метод - основан на измерении частот и амплитуд УЗК.
В деталь вводят УЗК меняющейся частоты, которые распространяясь в ней, отражаются от противоположной поверхности. На определенной частоте наступает явление резонанса. Возрастает амплитуда колебаний, увеличивается потребляемая энергия и уменьшается входное сопротивление нагрузки генератора. Резко возрастает анодный ток генератора, что регистрируется индикатором. Определив частоту колебаний f и зная скорость распространения УЗК в материале детали c вычисляют толщину детали f = nс/2f. При резонансе на основной частоте - порядок гармоники n = 1.
Применяется для измерения толщин, зон коррозионного поражения. непропая, непроклея в листовых соединениях, расслоения в тонких листах и биметаллах, определения уровня жидкости в закрытом сосуде.
Импедансный метод - основан на измерении механического соп- ротивления (импеданса) контролируемого объекта в местах контакта с ним искателя.
С помощью излучателя в изделии возбуждаются упругие колебания.
Если излучатель находится над участком, например, с цельным клеевым или паяным соединением, сила реакции изделия на стержень достигает большой величины. Над непроклеенной зоной сила реакции резко уменьшается. На обкладках приемного пьезоэлемента возникает электрическое напряжение пропорциональное силе реакции, которое передается на индикаторное устройство.
Механический импеданс Z = F/V - отношение возмущающей силы к скорости частиц среды в точке приложения силы.
Метод свободных колебаний - основан на возбуждении упругих колебаний в контролируемом объекте и анализе характеристик собс- твенных колебаний объекта. Сущность контроля заключается в ре- гистрации изменения частоты и логарифмического декремента затухания свободных колебаний твердого тела при нагружении сплошности его материала.
Логарифмический декремент затухания - натуральный логарифм декремента затухания - отношение "предыдущего размаха" колебания к

51 последнему за определенное время. Показатель затухания характеризует затухание колебаний в единицу времени. Логарифмический декремент - затухание колебаний за период.
Контроль методом свободных колебаний состоит в том, что в изделии с помощью ударника возбуждаются свободные колебания. Спектр их частот регистрируется пьезоэлементом, преобразуется в электросигнал и подается на фильтр, пропускающий лишь спектр колебаний "дефектного" участка.
Технология акустического контроля включает в себя: цель, зоны и чувствительность контроля; место ввода УЗК в деталь: дефектоскоп; угол ввода и тип УЗК; жидкость для обеспечения акустического контакта; порядок проведения контроля (подготовка к контролю, размещение аппаратуры и принадлежностей, разбивка деталей на зоны контроля, нанесение контактной жидкости; установка и сканирование искателя; наблюдение за индикатором; идентификация дефектов); частота УЗК; искатель; контрольный образец (эталон); обеспечение акустического контакта: расшифровка результатов контроля; отбраковка деталей.
Основные детали и узлы ЛА с акустическим контролем: лопатки роторов турбин и компрессоров АД на наличие дефектов материала их кромок (трещин, межкристаллидной коррозии, крупных зерен и т.д.); цельноштампованные кожухи камер сгорания; диски ступеней комп- рессора и турбины; лопасти воздушных винтов; авиационные колеса и другие.