6.6 Методи контролю без руйнування виробу

Контроль якості без руйнування дає можливість перевірити якість деталей перед їх складанням і тим самим попередити використання дефектних деталей в конструкціях машин, попередити аварії і катастрофи.

За ГОСТом 15467 - 79 дефектом називають кожну окрему невідповідність продукції встановленим вимогам. Термін "дефект" не треба ототожнювати з терміном "відмова". Відмовою називають подію, виражену в порушенні працездатності виробу внаслідок дефекту. Однак поява дефектів не завжди призводить до відмови.

Дефекти в залежності від причин їх появи можуть бути конструктивними, виробничими, експлуатаційними.

В залежності від розташування розрізняють зовнішні та внутрішні дефекти, місцеві та розподілені. Наприклад, в паяних з`єднаннях зовнішніми дефектами вважають напливи припою, неповне заповнення шву припоєм; внутрішніми - пори, включення флюсу, тріщини тощо.

Класифікація дефектів

Явний дефект - це дефект, для виявлення якого в нормативній документації для даного виду контролю передбачені відповідні правила, методи і засоби. В деяких випадках явний дефект можна визначити візуально. Однак, неможливість візуального виявлення дефекту не може бути підставою відсутності явних дефектів.

Приховані дефекти - це такі дефекти, на які в нормативній документації не передбачені відповідні норми і правила.

Комплекс методів і засобів контролю без руйнування матеріалів і виробів називають дефектоскопією.

Дефектоскоп - це прилад для виявлення дефектів методами контролю без руйнування.

Найбільш простий метод дефектоскопії - зоровий.

Для огляду внутрішніх поверхонь, глибоких порожнин, важкодоступних частин виробу використовують спеціальні трубки з призмами і мініатюрними освітлювачами або телевізійні трубки. Наприклад, для контролю якості поверхні тонкого дроту використовують лазери. Зорова дефектоскопія дає можливість виявити тільки поверхневі дефекти (тріщини) або внутрішні дефекти в прозорих виробах. Мінімальний розмір дефектів, що виявляє неозброєне око - 0,1 мм.

У зв`язку із створенням оптичного квантового генератора (ОКГ) широкого розповсюдження набули методи оптичного контролю. За допомогою ОКГ можна контролювати геометричні розміри виробів, що мають складну конфігурацію, вібрації, внутрішню напругу в прозорих матеріалах, грубину плівкових покрить, шорсткість поверхонь.

Рентгенодефектоскопія основана на поглинанні рентгенівських променів. Наявність таких дефектів як тріщини, раковини, сторонні включення, призводять до того, що, проходячи через матеріал, промені поглинаються по-різному. Використовуючи метод рентгенодефектоскопії можна отримати рентгенівський фотознімок виробу, або спостерігати його зображення на екрані. Метод використовують для контролю невеликих деталей (сталевих - до 80 мм; з легких сплавів - до 250 мм.). Для цього методу потрібні виробничі рентгенівські установки. Ту ж саму фізичну основу має метод гамма - дефектоскопії, але при цьому використовуються гамма - промені штучних радіоактивних ізотопів різних металів (кобальту, іридію, цезію, танталу).

Радіодефектоскопія базується на проникних властивостях мікрорадіохвиль і дозволяє виявляти дефекти на поверхнях не металевих виробів.

Інфрачервона дефектоскопія використовує інфрачервоні (теплові) промені для виявлення непрозорих для видимого світла включень. Так контролюють вироби, що нагріваються під час роботи. Дефектні ділянки у виробі змінюють тепловий потік. Потік інфрачервоного опромінення пропускають через виріб і реєструють його теплочутливим приймачем. Наприклад, інфрачервоні дефектоскопи встановлюють на прокатних станах, що дозволяє виявляти дефекти в гарячому прокаті.

Магнітна дефектоскопія основана на дослідженні викривлення магнітного поля, що виникає в місцях дефектів. Контролюємий виріб намагнічують і вкривають магнітним порошком (оксид заліза). Порошок осідає в дефектних місцях. Методом магнітного порошку можна виявити тріщини та інші дефекти на глибині до 2мм. Зміни магнітного поля можна фіксувати на магнітній плівці, яку накладають на намагнічений виріб (магнітографічний метод). Таким методом контролюють головним чином зварні шви трубопроводів.

Використовують також малогабаритні давачі (ферозонди), які при переміщенні вздовж виробу в місці дефекту вказують на зміни імпульсу току, що реєструється на екрані осцилоскопа (ферозондовий метод).

Електроіндуктивна дефектоскопія основана на виникненні ротаційних токів у виробі за допомогою поля давача дефектоскопа. Спеціальний індикатор фіксує взаємодію цих полів. Електроіндуктивна дефектоскопія дозволяє автоматизувати контроль якості дроту, прутків, різних профілів прокату, що рухаються в процесі їх виготовлення, вести безперервний контроль розмірів.

Електростатична дефектоскопія використовується для контролю неелектропровідних матеріалів (гума, скло, фарфор, фаянс, кераміка). Виріб, що знаходиться в електростатичному полі обсипають порошком крейди. Крейда осідає в місцях дефектів.

Капілярна дефектоскопія застосовується для виробів, що мають непористу структуру. Виріб змочують індикаторною рідиною, що має флуоресцентні властивості. Рідина потрапляє у капіляри дефектного шару. Якщо такий виріб опромінити ультрафіолетовими променями, то дефекти "світяться". Наприклад, пружини спочатку "озвучують" ультразвуком, потім занурюють їх в індикаторну рідину, після чого опромінюють ртутно-кварцевою лампою.

Ультразвукова дефектоскопія основана на використанні пружних коливань ультразвукового діапазону частот. Метод універсальний і безпечний. Глибина проникання ультрахвиль в металах досягає 10 метрів. В ультразвуковій дефектоскопії найбільше розповсюдження набув тіньовий метод. Опромінювач та індикатор розташовані один навпроти другого своїми робочим зонами, а між ними встановлюють виріб, що контролюється. Якщо на шляху ультразвукового пучка зустрічається дефект, то давач індикатора попадає в зону "звукової тіні" і не сприймає хвиль. Звуковий промінь "освітлює" невелику площу і тому його іноді необхідно переміщати "сканувати". Коливання передаються через шар рідини або мастила.