Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ И ПРОВЕДЕНИЯ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ внешнего состояния

Этот этап исследования является очень важным и, несмотря на свою кажущуюся простоту, требует от исследователя большого внимания, терпения, глубокого знания конструкции и всех особенностей работы исследуемой авиационной техники.

При проведении анализа внешнего состояния знакомятся с обстоятельствами отказа: где отказ произошел, на земле или в воздухе, — и изучают взаимное расположение деталей.

Изучение самой отказавшей детали (агрегата) начинают прежде всего с ее внешнего осмотра. При этом определяют, есть ли изломы, трещины, следы ударов, царапины и другие внешние повреждения, а также деформации детали.

При обнаружении неисправностей их рассматривают в том состоянии, в каком они были обнаружены после извлечения детали из узла или агрегата. Если на поверхность излома попало масло или грязь, ее следует аккуратно промыть чистым бензином Б-70 или спиртом с применением волосяной щетки. Продукты коррозии с поверхности излома удаляют обработкой 1—2%-ным водным раствором соляной кислоты (для стальных деталей) или слабым раствором щелочи (для алюминиевых деталей).

Осмотр отказавшей детали для установления внешних повреждений производится вначале невооруженным глазом. Минимальный размер дефекта, который может быть обнаружен при визуальном контроле, зависит от характера исследуемой поверхности, уровня яркости и контраста яркостей между деталью и фоном. Глаз достаточно быстро утомляется и острота зрения снижается, поэтому визуальный осмотр является недостаточно точным методом исследования. Ограниченность остроты человеческого зрения компенсируется применением раз-

личного рода оптических устройств, таких, как зеркала, лупы, трубоскопы, микроскопы и др.

Одним из наиболее простых способов контроля недоступных или скрытых поверхностей является осмотр их при помощи зеркал. Зеркальные поверхности должны быть совершенно плоскими и чистыми, так как лишь при этом условии обеспечивается хорошая четкость изображения. При использовании нечетного числа зеркал (в частности, одного) получается «зеркальное» изображение реальной картины. Это обстоятельство всегда следует иметь в виду.

Лупа представляет собой единичную собирательную линзу. Увеличение г, которое обеспечивает лупа, определяется следующим выражением:


Пользуясь этой формулой, можно рассчитать, что линза с фокусным расстоянием 12,5 см даст двукратное увеличение. Фокусное расстояние простой лупы и ее рабочее расстояние приблизительно одинаковы. Если, например, необходимо осмотреть поверхность детали, расположенную таким образом, что лупа не может быть поднесена к ней ближе чем на 7,5 см} то необходимо использовать лупу с рабочим расстоянием около 7,5 см. В соответствии с приведенным выше уравнением необходимо применить лупу с трехкратным увеличением.

При исследовании больших поверхностей сначала используют лупу с небольшим увеличением и выявляют г подозрительные места, а затем с большим увеличением. Чтобы максимально использовать возможность лупы, ее всегда следует держать как можно ближе к глазу, так как при этом глаз воспринимает наибольшее количество лучей, а плоскость линзы располагать параллельно плоскости исследуемого объекта.

При необходимости поврежденные места, помимо лупы, могут быть более тщательно исследованы бинокулярным стереоскопическим микроскопом МБС-1 или МБС-2. Этот микроскоп является одним из лучших приборов для изучения поверхностей деталей. Он обеспечивает хороший доступ к осматриваемому объекту и четкое рельефное изображение, а также позволяет быстро менять степень увеличения. Микроскоп дает прямое и объемное изображение рассматриваемого предмета и поэтому очень удобен в работе. Общий вид бинокулярного стереоскопического микроскопа показан на рис. 5.7.


Внутренние поверхности трубопроводов, камер, сверлений и некоторых других деталей контролируют при помощи трубоскопов — оптических систем большой точности, в которых используется сложное сочетание линз и призм. Трубоскопы могут быть спроектированы и изготовлены с любым углом зрения, что значительно расширяет возможности их применения.

Изучение поверхности излома и деформации детали является очень важным этапом в установлении причины отказа или ее поломки. Глубокое изучение характера деформации и поверхности излома разрушенной детали во многих случаях позволяет ясно и отчетливо представить себе весь (иногда довольно сложный) процесс ее разрушения. Во многих случаях изломы и остаточные деформации деталей являются единственными и в достаточной степени объективными свидетелями сложного процесса их разрушения.

Очень часто изучение изломов и деформаций деталей позволяет установить:

— последовательность разрушения деталей конструкции и какая деталь разрушилась первой;

— вид и характер нагрузок, действовавших на детали в процессе их разрушения, а также направление их приложения;

— качество (в некоторых случаях) материала деталей;

— является ли разрушенная деталь исследуемого узла причиной или следствием отказа.

Существует два вида напряжений: нормальные и касательные. В связи с этим различают два основных типа микроскопического разрушения: разрушение от нормальных (растягивающих) напряжений, которое называют разрушением путем отрыва, и разрушение от касательных напряжений, которое называют разрушением путем среза. При этом под срезом понимают всякое разрушение от касательных напряжений независимо от вида прилагаемых нагрузок.

В большинстве случаев детали работают в условиях сложного нагружения, когда на них одновременно воздействует несколько видов нагрузки. Однако какая-либо из них обычно является более значительной и в конечном итоге определяет вид и характер разрушения.

Согласно существующей классификации изломы деталей по внешним признакам и возможным причинам их возникновения делятся на хрупкие и вязкие.

Хрупкое разрушение деталей

Если у места излома разрушенной детали нет значительной пластической деформации материала, такое разрушение называется хрупким.

Опыт показывает, что наиболее распространенным И опасным видом разрушения деталей в эксплуатации является хрупкое разрушение деталей, изготовленных из высокопрочных маловязких сталей.

Хрупкие изломы в свою очередь делятся на четыре основных вида:

— усталостные изломы;

— изломы, возникающие при воздействии повторностатических нагрузок;

— изломы, возникающие в результате действия однократно приложенной нагрузки;

— замедленные изломы.

Признаки усталостных разрушений

Усталостное разрушение детали (трубопровода) может произойти в том случае, если она при работе подвергается достаточно длительному действию переменных по времени и величине нагрузок. Усталостное разрушение деталей имеет ряд характерных признаков, по которым его можно отличить от других видов разрушения. Так, начинается оно обычно с появления на детали мельчайшей трещины (ряда трещин), которая затем в результате дальнейшего нагружения прогрессивно развивается (увеличивается в размере). По мере развития трещины живое сечение детали постепенно уменьшается. Когда сечение детали будет настолько ослаблено, что действующие на нее нагрузки достигнут разрушающих величин, происходит окончательное разрушение детали. Последняя стадия разрушения протекает быстро и почти мгновенно (рис. 5.8).

При усталостном разрушении на изломе имеются две зоны: одна мелкозернистая, с так называемыми линиями «отдыха», нередко имеющая блестящий, как бы шлифованный вид, и другая — зона долома — с крупнокристаллическим (для хрупких металлов) или волокнистым строением (для вязких, пластичных металлов). На рис. 5.9 приведен типичный усталостный излом балки крыла. На усталостных изломах по характеру расположения линий «отдыха» можно легко определить место зарождения трещины усталости (это хорошо видно на рисунке).

Следует указать на одну очень важную особенность усталостных разрушений — поверхность зоны усталостного разрушения всегда расположена перпендикулярно к направлению нормальных напряжений, возникающих при приложении внешней нагрузки.



Трещины усталости в большинстве случаев образуются в местах конструктивных концентраторов напряжения (галтели, поперечные отверстия, шпоночные канавки) или при наличии на поверхности деталей следов от грубой механической обработки (риски, подрезы, забоины, глубокие царапины).

Следует иметь в виду, что явно выраженные внешние признаки усталостного разрушения на поверхности изломов обычно наблюдаются только у стальных деталей. У деталей, изготовленных из цветных сплавов (магниевых, алюминиевых), во многих случаях бывает очень трудно установить по поверхности излома характер разрушения детали. Это объясняется тем, что строение усталостного излома зависит от степени перегрузки: при малых перегрузках трещина усталости развивается медленно, при высоких — быстро. При медленном развитии трещины усталости вид поверхности излома приближается к виду блестящей (шлифованной, притертой) поверхности и резко отличается от зоны мгновенного разрушения. На поверхности излома видны кольцевые линии. При быстром развитии трещины усталости зоны почти не отличаются одна от другой и могут не иметь кольцевых линий. Больше того, при действии циклических напряжений одного знака, например, только раскрывающих усталостную трещину, строение зоны усталости будет более крупнозернистым, чем при действии знакопеременных напряжений. В связи с этим в первом случае зона усталости может слабо отличаться от зоны долома. Помимо того, усталостный излом детали из крупнозернистого цветного или жаропрочного сплава будет более грубым, а излом детали из мелкозернистой стали (сорбитовая структура) будет выглядеть более гладким. Разрушение деталей от действия повторных статических нагрузок

Раньше считалось, что повторные статические нормальные нагружения (меньше разрушающих) не снижают механических свойств деталей и последние могут работать долго. Однако длительные исследования показали, что процесс разрушения деталей от действия повторных статических нагрузок во многом похож на процесс усталостного разрушения. Он начинается тоже с зарождения микротрещины, которая, постепенно развиваясь, ослабляет сечение детали и создает значительную концентрацию напряжений у основания трещины, что при дальнейшем нагружении вызывает окончательное разрушение детали. При этом поверхность излома деталей обычно имеет более гладкую зону постепенного развития трещины и крупнозернистую зону долома.

Поверхность излома при разрушении от повторных статических нагрузок располагается по-разному к направлению действия нагрузки. При изгибной нагрузке она совпадает с направлением действия нагрузки, при растягивающей — перпендикулярно к ее действию и при кручении — под некоторым углом. Большая часть поверхности изломов при разрушении от повторных статических нагрузок имеет вид «шеврона», вершина которого направлена к началу разрушения (рис. 5.10).

Наиболее характерные признаки разрушения детали от статических перегрузок следующие:


— вблизи места разрушения видны следы пластической (остаточной) деформации металла детали — вытяжка или смятие; деформация сравнительно часто обнаруживается на деталях из пластических металлов и слабо выделяется на деталях из закаленных высокопрочных сталей;

— излом по всему сечению детали имеет относительно однородное волокнистое или зернистое строение; при зернистом строении излома, как правило, отсутствует видимая при внешнем осмотре пластическая деформация; поэтому статические разрушения, имеющие зернистый излом без видимых следов пластической деформации, чаще называют хрупкими изломами; разрушения с волокнистым или слабовыраженным кристаллическим 4 изломом, сопровождающимся развитой пластической деформацией, называют вязкими (пластическими) разрушениями.

Разрушение деталей под действием однократно приложенной нагрузки

Разрушение от растяжения. При этом разрушении у пластических металлов в большинстве случаев образуется местная пластическая деформация — вытяжка (шейка); поверхность излома тонкостенных конструкций, как правило, располагается под углом 45° к направлению действия растягивающей нагрузки (рис. 5.11,а), на деталях, имеющих сечения, в центре располагается перпендикулярно действию растягивающей нагрузки, а на периферийной части в большинстве случаев со скосами, расположенными под углом 45° (рис. 5.11, б и в).

Разрушение деталей от растяжения из хрупких (малопластичных) металлов происходит без пластической деформации, а поверхность излома располагается перпендикулярно к оси действия растягивающей нагрузки и на изломе нет скосов (рис. 5.12).

Разрушение от сжатия. Для пластичных металлов разрушение от сжатия характеризуется местным увеличением площади поперечного сечения излома. Менее пластичные металлы часто разрушаются скалыванием под углом 45° к направлению действия нагрузки (рис. 5.12).

Разрушение тонкостенных конструкций от сжатия сопровождается потерей устойчивости. Например, в листовом материале при сжатии появляются волнообразные складки. Линия изгибов и гребней проходит обычно под прямым углом к действию сжимающего усилия.

Разрушение от изгиба. При этом виде разрушения на поверхности излома детали образуются два типа разрушений: от растяжения (в зоне растяжения) и от сжатия (в зоне сжатия). Участок излома от сжатия имеет более гладкую поверхность, которая образовалась в результате взаимного трения и смятия двух половин разрушившейся детали. Больше того, эта зона излома чаще располагается под некоторым углом к действию изгиб- ной нагрузки. Остальная, значительная часть излома располагается по направлению действия нагрузки (рис. 5.12).



Детали разрушаются от действия нормальных (растягивающих) напряжений путем отрыва и от действия касательных напряжений путем среза (вне зависимости от вида прилагаемых нагрузок — растяжение, сжатие, сдвиг или кручение).

В практике в чистом виде отрыв или срез не встречаются, но возможно определить, какие напряжения были привалирующими.

Данная схема характеризует только начальную стадию разрушения и не учитывает возможного изменения направления излома в процессе дальнейшего разрушения.

Обычно детали работают в условиях сложного нагружения, когда на них одновременно воздействуют несколько нагрузок, например: изгиб и кручение, растяжение и изгиб и т. п. Разрушение от среза. Характерным признаком разрушения детали от среза является наличие местной деформации, распространяющейся в направлении срезывающего усилия. Поверхности излома в результате взаимного перемещения частей детали заглаживаются и на них видны риски и царапины, ориентированные в направлении среза (рис. 5.12).

Разрушение от кручения. При этом виде разрушения поверхности изломов в большинстве своем гладкие (притертые), но они могут быть и иными. В связи с тем что излом в значительной мерс определяется пластичностью металла и его характеристиками прочности, расположение ‘поверхности излома по отношению к оси детали может быть различным: при небольшой перегрузке он располагается приблизительно под углом 45°, при большой перегрузке — под углом 90°. Часто на обеих половинах разрушенной от кручения детали имеется некоторое остаточное скручивание (рис. 5.12).

Разрушение от ударных нагрузок. Ударные разрушения имеют много общего со статическими разрушениями, однако степень деформации при них значительно меньше, чем при разрушении от статической перегрузки. Признаком разрушения от ударных нагрузок являются следы пластической деформации (изгиб, вмятины, забоины) в местах приложения ударной нагрузки и вблизи места разрушения (рис. 5.12).

Ударные нагрузки наблюдаются в узлах и сочленениях с повышенными зазорами. В этих случаях ударные нагрузки относительно невелики, но при многократном их повторении может наступить усталостное разрушение деталей, а в местах их приложения образуется местный наклеп.

Если по внешнему состоянию разрушенной детали не удается определить характер разрушения, в лабораторных условиях производят металлографический анализ.

Физическое состояние поверхности также оказывает большое влияние на характер разрушения деталей. Например, с целью повышения износостойкости деталей их поверхности подвергаются химико-термической обработке (азотированию, цементации) или электролитическому покрытию слоем хрома или никеля. Наличие поверхностно-упрочеиных слоев повышает склонность детален к хрупкому разрушению. Особенно часто встре-

чаются случаи хрупкого разрушения деталей из высокопрочных сталей, а также деталей из высокопрочной стали, подвергнутых гальванической обработке (хромированию или кадмированию) вследствие нарушения режимов их шлифования. У таких деталей при несоблюдении определенных режимов шлифования на поверхности или под слоем хрома или кадмия легко образуются шлифовочные трещины, что затем приводит к хрупкому их разрушению.

Изломы замедленного разрушения

Замедленное разрушение чаще происходит у деталей, изготовленных из высокопрочных сталей. Например, были случаи замедленного разрушения болтов, находящихся под затяжкой, разрушение различных пружин, находящихся длительное время в заневоленном состоянии, и др.


Замедленные разрушения чаще наблюдаются у деталей с гальваническими покрытиями или дефектами поверхностного слоя (шлифовочные трещины, заковы, глубокие царапины и др.) Начинается замедленное разрушение с возникновения на поверхности детали одной или нескольких трещин, что впоследствии и приводит к разрушению. Типичные виды хрупкого излома деталей приведены на рис. 5.13. и 5.14.


Если у места излома разрушенной детали имеется значительная пластическая деформация материала, то такое разрушение называют вязким. Оно обычно возникает при однократном приложении разрушающего усилия или, что бывает сравнительно редко, в результате воздействия некоторого количества повторных нагрузок, близких к разрушающим.

В эксплуатации вязкие разрушения деталей могут произойти из-за недостаточной конструктивной прочности, некачественного изготовления, ремонта и в результате нарушений правил эксплуатации авиационной техники экипажами (например, вследствие перегрузки деталей шасси при грубой посадке). Недостаточная конструктивная прочность может быть обусловлена выбором заниженного коэффициента запаса прочности пли расчетных нагрузок по сравнению с фактически действующими на них в процессе эксплуатации.

Чаще вязкие разрушения появляются вследствие перегрузки деталей и узлов в эксплуатации или из-за несоответствия качества материала технологическим требованиям, реже — по причине несоответствия геометрии детали требованиям чертежа или техническим условиям. Вязкие разрушения обычно происходят при взлете с подрывом или скоростной посадке (при козлении), а не из-за значительной перегрузки в полете. Наиболее характерные случаи вязких разрушений деталей приведены на рис. 5.15 и 5.16.


Металлографический анализ

С целью объективного установления характера разрушения деталей исследуются его микроструктурные признаки (характер развития излома относительно зерен твердого раствора материала детали) путем применения металлографического анализа.

Многократными исследованиями установлено, что в зависимости от характера приложенной нагрузки разрушение материала детали происходит по-разному. Например, при усталостном разрушении излом распространяется по телу зерен твердого раствора материала детали. Наоборот, при разрушении детали от действия статической нагрузки излом происходит по границам зерен.

Если металлографическим анализом установлено, что в зоне начала разрушения детали излом распространяется по телу зерен, а в зоне доламывания — по границам зерен, то такое разрушение является усталостным. Если же излом по всему сечению разрушения распространяется по границам зерен, то это свидетельствует о разрушении детали под действием статической нагрузки.

Надо иметь в виду, что металлографическим анализом в основном исследуются сплавы с крупнозернистой структурой аустенита и феррита, а также некоторые легкие сплавы — алюминиевые и магниевые.

Шлифы рекомендуется вырезать в трех местах: в зоне начала разрушения, в средней части и в зоне доламывания детали.

Для травления отполированных стальных шлифов можно использовать реактив следующего состава (по объему): 55% соляной кислоты, 10% азотной кислоты и 35% воды. Исследование протравленных шлифов рекомендуется производить вначале при увеличении микроскопа в 100—200 раз, а затем в 400—600 раз.

Воспроизведение характера разрушения экспериментальным путем

Иногда по внешним признакам разрушенных деталей нельзя достоверно установить причину разрушения или появления дефекта. В таких случаях берут целую деталь (опытную) и подвергают ее разрушению, создавая при этом схему нагружения, подобную той, которую деталь получила в условиях эксплуатации. Иногда воспроизводят характер разрушения детали проведением специальных испытаний двигателя, узла или агрегата, в котором устанавливается исследуемая деталь.

Метод воспроизведения характера разрушения позволяет определить характер разрушения и дает возможность найти причину, вызвавшую разрушение детали или появление неисправности.

Иногда воспроизвести разрушение детали экспериментальным путем невозможно в силу того, что не удается создать действительное нагружение или разрушающие силы.

Физические методы контроля (Испытания без разрушения)

В практике встречаются случаи, когда в изготовленной детали имеются внутренние пороки металлургического происхождения или дефекты, возникающие в процессе сварки, ковки, литья, термической или механической обработки. Использование в конструкции авиационной техники агрегатов с деталями, имеющими такие пороки, может привести к разрушению этих деталей и к выходу из строя агрегата. Поэтому при изготовлении, технической эксплуатации и ремонте авиационной техники крайне важно своевременно выявить пороки в деталях и узлах.

Совокупность методов и приемов контроля деталей без их разрушения называется дефектоскопией.

В настоящее время широко распространены следующие физические методы дефектоскопии деталей: магнитная, люминесцентная, просвечивание рентгеновскими лучами и гамма-лучами, ультразвуковая, цветная, вихревых токов и др. Применение того или иного метода дефектоскопии зависит от материала детали и ее формы, а также от чувствительности метода (табл. 5.1).

Магнитная дефектоскопия

Магнитный метод контроля применяется для проверки качества стальных (ферромагнитных) деталей и узлов без их разрушения и повреждения. Основан он на обнаружении магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами в намагниченной детали. Если на пути силовых линий встречается дефект, например трещина или раковина, то в этом месте силовые линии отклоняются от своего направления и, стремясь обогнуть дефект, выйдут за пределы детали, образуя на ее поверхности местное магнитное поле рассеяния. Искажение магнитных силовых линий объясняется тем, что несплошности обладают иными магнитными свойствами, чем окружающий их материал. При всех магнитных методах испытаний применяются устройства, при помощи которых искажение может быть обнаружено или измерено. Наиболее простой способ обнаружения искажений магнитного поля заключается в перемещении над намагниченной деталью обыкновенного компаса. Стрелка компаса будет совпадать с направлением магнитных силовых линий и таким образом указывать на любые искажения поля.


Однако недостатком компаса является его низкая чувствительность. Поэтому обычно применяют более чувствительные устройства при магнитном контроле. Деталь намагничивают при помощи электромагнита, а затем покрывают суспензией (смесью керосина и трансформаторного масла в соотношении 1:1 с мелкодисперсным магнитным порошком) или смазывают смесью керосина и трансформаторного масла и посыпают мелким сухим магнитным порошком. В результате трещин (надрывов, волосовин, шлаковых включений, флокенов, расслоений и закатов) на глубине до 2 мм от поверхности детали появляются характерные скопления порошка, которые хорошо видны при визуальном осмотре или при помощи лупы двух — четырехкратного увеличения.

Трещины усталости выявляются в виде резко очерченных плотных линий осевшего магнитного порошка, расположенных, как правило, в местах концентрации напряжений: на галтелях, в местах резких переходов, в надрезах, глубоких рисках, следах резца, у оснований резьб, зубьев, шпоночных канавок и отверстий для смазок.

По характеру развития усталостные трещины делятся на поперечные, или кольцевые, развивающиеся по окружности детали перпендикулярно к ее оси, и трещины, расположенные под некоторым углом к оси детали. На рис. 5.17 показана трещина на поверхности галтельного перехода от проушины к полке главной балки крыла, выявленная магнитным методом.

Закалочные, ковочные, штамповочные, сварочные трещины выявляются в виде ломаных линий обычно с плотным осаждением магнитного порошка.


Шлифовочные трещины выявляются в виде характерной сетки или тонких линий поперек направления шлифовки.

Волосовины обнаруживаются в виде прямых параллельных линий различной длины, расположенных вдоль волокон в одиночку или группами. Если волокна изогнуты, то и волосовины изогнуты.

Вообще следует отметить, что поверхностные дефекты, как правило, вызывают образование порошковых рисунков с резкими очертаниями; наслоения порошка значительны и плотно сцеплены с поверхностью.

Подповерхностным дефектам обычно соответствуют менее резко очерченные рисунки, так как сцепление порошка с поверхностью ослаблено.

В эксплуатации применяется переносный магнитный дефектоскоп 77ПМД-ЗМ (рис. 5.18), который смонтирован в металлическом чемодане.

В комплект дефектоскопа входят:

— ручной электромагнит со съемными наконечниками;

— соленоид с внутренним диаметром 90 мм;

— гибкий кабель длиной 4 м из провода марки БПВЛ сечением 3 мм2;


— бачок для суспензии емкостью 1 л;

— банка для хранения магнитного порошка ёмкостью 1 л;

— лупа пятикратного увеличения для осмотра контролируемых участков деталей и узлов.

Применяются в промышленности и в эксплуатации и другие дефектоскопы: ДМП-2, МД-11, МД-9, УМДЭ-2500, МДВ, МДА-3-408. МД-77М. УМП-9000, УМДЭ-10000.

Люминесцентная дефектоскопия

Люминесцентный метод контроля применяется при технической эксплуатации, ремонте и производстве для выявления поверхностных трещин (пор, раковин) деталей из немагнитных металлов и других материалов. Он основан на использовании явления флуоресценции, т. е. свечения некоторых веществ (минеральные масла, некоторые соли и их растворы: люмоген, антрацен, дефектоль, родамин) при воздействии на них невидимых ультрафиолетовых лучей. Эти вещества способны поглощать энергию ультрафиолетовых лучей и сразу же излучать ее при свечении. При прекращении воздействия ультрафиолетовых лучей пропадает свечение. Примечательно то, что каждое флуоресцирующее вещество обладает своим характерным цветом свечения. Например, минеральное масло МК при ультрафиолетовом облучении дает синевато-белое свечение, люмоген — желтое, дефектоль — желто-зеленое и т. д.

При люминесцентном методе дефектную деталь покрывают при помощи кисточки проникающей жидкостью, которая проходит во все поры, трещины и другие поверхностные углубления. Избыток жидкости затем удаляют с поверхности детали и на последнюю наносят какой-либо порошок, способный легко впитывать в себя эту жидкость (например, жженую магнезию). Жидкость, попавшая в трещины, вытягивается частичками порошка, что позволяет выявить местоположение и форму трещин при облучении детали светом ртутно-кварцевой лампы. На месте трещины появляется яркая светящаяся линия, соответствующая ей по своей конфигурации и протяженности.

Этот метод эффективен при выявлении усадочных трещин в отливках, закалочных и шлифовочных трещин, трещин в сварных швах и др. Он также иногда применяется при контроле деталей из магнитных сплавов, например в тех случаях, когда невозможно намагнитить или размагнитить деталь при магнитной дефектоскопии.

В промышленности применяются люминесцентные дефектоскопы ЛД-2 и ЛДА-3, представляющие собой стационарные установки, соответственно с габаритами 600 X 1000 X 1400 и 500 X 500 X 300 мм и весом до 400 кГ.

Рекомендуемые для люминесцентного дефектоскопа ультрафиолетовые осветители Люм-1, Ла-1, Уи-1, КП-1 МЛ, лампы ПРК-2, ПРК-7, СВДШ-250-3 и светофильтры УФС-1, УФС-2, УФС-3, УФС-4.

Рентгеновская дефектоскопия (Рентгенография)

Рентгенография относится к радиографическим методам неразрушающих испытаний, где в качестве инструмента исследования используется рентгеновское или гамма-излучение, и применяется для контроля деталей с целью выявления внутренних пороков (раковин, пористости, коррозии и др.) Просвечивание или съемка основаны на свойстве рентгеновских лучей проникать через тела, не прозрачные для видимых лучей, например через металлы и сплавы. При этом по мере прохождения через изделие происходит рассеивание и поглощение рентгеновских лучей материалом детали, в связи с чем их интенсивность уменьшается. Уменьшение интенсивности зависит от длины волны рентгеновского излучения, а также от материала и толщины изделия. Чем меньше длина волны, тем больше проникающая способность лучей. Лучи с большой проникающей способностью (коротковолновые) называют жесткими, а с малой (длинноволновые) — мягкими.

Рентгеновские лучи, просвечивающие деталь со структурными неоднородностями (раковины, газовые пузыри, трещины, пористые участки, коррозия, непровар и др.), имеют разную интенсивность. Например, более интенсивны лучи, встретившие на своем пути различные пустоты. В этих местах на фотопленке появляются затемнения, имеющие контуры данных дефектов.

Рентгеносъемка широко применяется для контроля качества деталей из алюминиевых и магниевых сплавов с целью обнаружения в них дефектов литья (раковин, пористости, рыхлости, газовых пузырей) и пороков обработки давлением (внутренних надрывов, трещин), а также для исследования сварных швов в стальных изделиях (непровара, пережога, трещин).

В цеховых условиях при ремонте и технической эксплуатации применяется рентгеновский портативный аппарат типа РУП-120-5-1 (рис. 5.19), работающий при температурах окружающего воздуха от 10 до- +35°С и относительной влажности до 80%- Питание этого аппарата осуществляется от сети однофазного переменного тока напряжением 220/380 в. Он способен просвечивать сталь толщиной до 25 мм, алюминий — до 100 мм. Габаритные размеры его с тележкой 1400 X 700 X 1300 мм, вес 165 кГ. Применяются и другие рентгеновские аппараты типа РУП-200-20-5 (вес около 750 кГ), МРА-100-0,5-1 (вес 20 кГ), РУП-400-5-1 (вес 600 кГ, просвечивает сталь толщиной до 110—120 мм).


Техническая эксплуатация авиационной техники. М., Военное издательство, 1967.

Экспертиза

на главную