Дипломная работа: Совершенствование системы неразрушающего контроля качества изделий на предприятиях машиностроительного профиля

Контроль поковок и штамповок. Поковки (типа роторов и дисков турбин, заготовок штампов, станин, валов, деталей самолетов, в том числе из легких сплавов, и.т.п.) контролируют эхо-методом. В этих изделиях могут быть выявлены флокены, остатки усадочных раковин, инородные включения, окисные плены, ликвационные скопления и другие внутренние дефекты, которые практически невозможно обнаружить просвечиванием. Контроль ведется на частоте 2 - 5 МГц эхо- и зеркально-теневым методами. Для ответственных изделий предусматривается прозвучивание каждого объема в трех взаимно перпендикулярных направлениях или близких к ним. Поковки менее ответственного назначения контролируют прямым преобразователем по поверхности, со стороны которой производится последний этап ковки, так как большинство дефектов расположено параллельно этой поверхности. Наклонными преобразователями контролируют участки, опасные с точки зрения возможного возникновения трещин, а также места, где обнаружены дефекты прямым преобразователем.

Уровень фиксации устанавливают в пределах 3-20 мм² . Недопустимыми считают дефекты с эквивалентной площадью 3 - 70 мм² в зависимости от толщины изделия. Кроме того, накладываются ограничения на протяженность дефектов, их число и суммарную эквивалентную площадь на определенной площади поверхности изделия.

Штамповки имеют часто сложную форму. Их контроль проводится эхо-методом продольными волнами при частоте 2 - 5 МГц. Волны рекомендуется направлять перпендикулярно к поверхности металла. В этом случае эффективно применение иммерсионных установок, в которых преобразователь автоматически ориентируется в требуемом направлении.

Контроль проката я проволоки. Листы и плиты толщиной 6 - 60 мм контролируют теневым, эхо-, эхо-сквозным и зеркально-теневым методами на частотах 2-3 МГц. При контроле эхо-методом чувствительность фиксации устанавливают по плоскодонным отверстиям площадью 7; 19,6; 50,2 мм² . Для других методов чувствительность фиксации устанавливается по ослаблению донного или сквозного сигнала.

Листы толщиной более 60 мм контролируют эхо- (совместно с зеркально-теневым) или эхо-сквозным методом. Преимуществом последнего является независимость показаний прибора от перемещения листа между преобразователями при иммерсионном контроле.

Листы толщиной 3 мм и менее эффективно контролировать эхо- и теневым методом с использованием волн Лэмба. Одним или двумя преобразователями можно проконтролировать полосу шириной 0,3 - 0,5 м при скорости ее движения 0,5 м/с.

Контроль листов и заготовок при 900 -1000° С позволяет своевременно выявить часть металла, подлежащую обрезке. Для возбуждения и приема УЗК применяют ЭМА-способ или помещают преобразователи в канал, расточенный в валках прокатного стана. Акустический контакт при этом, достигается путем сильного прижатия валка к поверхности листа или заготовки.

Прутки и заготовки круглого и прямоугольного сечений контролируют эхо-методом прямыми (иногда также наклонными) преобразователями. Прокат делят на четыре группы качества в зависимости от условий протяженности дефектов. В случае, если требуется контролировать только центральную часть прутка, используют три преобразователя, расположенных вокруг прутка с углом между осями 60°. Пруток перемещают поступательно, сканирования по всей поверхности не производят.

Бесшовные металлические трубы проверяют эхо-методом с помощью иммерсионных установок с локальными ваннами.

Для проверки всего металла трубы необходимо обеспечить взаимное перемещение преобразователя и трубы по винтовой линии. Более производителен способ, при котором преобразователи вращаются вокруг поступательно-движущейся трубы.

1.2 Виды и характеристики дефектов контролируемых объектов обнаруживаемых на основных этапах жизненного цикла изделий

Многолетний опыт исследования отказов машин и механизмов свидетельствует о том, что основным видом разрушения деталей из различных металлических материалов является разрушение от усталости. Причину указанного вида разрушения весьма многообразны. К их числу относятся: например, низкое качество материала или изготовления деталей, недостаточная конструктивная прочность, нарушение требований эксплуатации и т.д.

С точки зрения неразрушающего контроля деталей и изделий из металлических материалов все виды несовершенства в металлах вне зависимости от природы их образования (нарушение в металлургии, технологии, эксплуатации) целесообразно рассмотреть с позиции: дефект есть или дефект отсутствует

Дефект – каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией.

Дефект может существовать на каждом этапе жизненного цикла изделий.

Обеспечение на стадии проектирования свободных подходов к контролируемым деталям исключает в эксплуатации необходимость доработки конструкции изделий для проведения контроля.

На основе анализа расчетных напряжений, результатов статических и динамических испытаний, а также статистики отказов при эксплуатации аналогичных по конструкции образцов техники конструктор должен определить, какие высоко нагруженные детали и узлы подлежат НК в процессе эксплуатации, где места возможного возникновения на них усталостных трещин и зоны контроля.

Конструктор должен указать методы и средства НК, в том числе и устройства встроенного дефектоскопического контроля объектов, возможность контроля которых должна быть обеспечена в запланированном объеме. Если невозможно использовать известные методы и средства контроля, необходимо разработать и рекомендовать новые.

Конструктор должен разработать техническую документацию по дефектоскопическому контролю, включающую перечень контролируемых объектов и схемы размещения их на изделии, рекомендуемые методы, средства и технологию контроля, критерии браковки, последовательность выполнения контроля, порядок введения контроля в условиях эксплуатации изделия и последующего расширения его объема. Кроме того, должны быть определены, продолжительность и необходимые трудозатраты на подготовку, и выполнение контрольных операций.

Работы по обеспечению технологичности изделий и созданию технической документации по дефектоскопическому контролю выполняются конструктором совместно со специалистами по дефектоскопии, производству и эксплуатации машин – объектов контроля. Из-за ошибок допущенных на стадии проектирования конструктором происходит зарождение дефектов в изделиях.

Самое большое количество дефектов выявляемых методами НК возникает на этапе изготовления изделий.

Рассмотрим металлургические дефекты, которые образуются при выплавке слитков или литье деталей. Наиболее распространенными металлургическими дефектами являются: усадочные и газовые раковины, трещины и включения.

Усадочные раковины – представляют собой полость, образовавшуюся вследствие уменьшения объема жидкого металла при его затвердевании. Причина образования такого дефекта является – уменьшение объема металла при затвердевании.

Газовые раковины – полости округлой формы диаметром 1…3 мм и более с гладкой блестящей поверхностью. Основными причинами возникновения могут быть: низкая газопроницаемость формы и стержней; плохая обработка холодильников и т.д.

Трещины– представляют собой нарушения сплошности в виде разрывов металла. Образование трещин в непрерывном слитке связано с напряжениями, возникающими в процессе его формирования, и обусловлено пониженной прочностью и пластичностью металла в различных температурных интервалах.

Включения бывают двоякого рода и происхождения: включение неметаллических частиц, попавших в металл извне (шлак, огнеупор, песок, графит) и металлические включения (ферросплавы, затонувшие куски прутков или маркировочных дужек и т.д.)

Опасные дефекты технологического происхождения, резко снижающие характеристики сопротивления деталей экспериментальным нагрузкам – это дефекты сварки (табл. 1).

Таблица 1

Термины и определения дефектов сварных соединений по ГОСТ 2601-84

Термин	Определение
Трещина сварного соединения	Дефект сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах
Продольная трещина сварного соединения	Ориентированная вдоль оси сварного шва
Поперечная трещина сварного соединения	Ориентированная поперек оси сварного шва
Разветвленная трещина сварного соединения	Имеющая ответвления в различных направлениях
Микротрещина сварного соединения	Обнаруженная при пятидесятикратном и более увеличении
Усадочная раковина сварного шва	Дефект в виде полости или впадины, образованный при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жидким металлом
Вогнутость корня шва	Дефект в виде углубления на поверхности обратной стороны сварного одностороннего шва
Свищ в сварном шве	Дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве
Пора в сварном шве	Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом
Цепочка пор в сварном шве	Группа пор в сварном шве, расположенных в линию
Непровар	Дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков сварного шва
Прожог сварного шва	Дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны
Шлаковое включение сварного шва	Дефект в виде вкрапления шл? « 1 2 3 4 5 » К-во Просмотров: 271 Бесплатно скачать Дипломная работа: Совершенствование системы неразрушающего контроля качества изделий на предприятиях машиностроительного профиля >>> Скачать <<< Меню Поиск