ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль деталей машин из "Неразрушающий контроль в химическом и нефтяном машиностроении" Коленчатые валы. Для проверки качества металла крупногабаритных валов компрессоров, детандеров, трубокомпрессоров используют ультразвуковую, магнитную и в некоторых случаях цветную дефектоскопию. Несмотря на сложную конфигурацию этих изделий (рис. 133), сочетание магнитной и ультразвуковой дефектоскопии позволяет уверенно выявлять в них как поверхностные дефекты, так и дефекты в толще металла. [c.179] На одном из заводов ультразвуковым и магнитным методами контролировали коленчатые валы детандеров. В результате контроля в щеках нескольких валов были обнаружены дефекты, расположенные параллельно продольной оси вала на различной глубине. Эквивалентная площадь дефектов, установленная при помощи эталонов, составляла от 2—3 до 150—200 мм . Изучение условий выявления дефектов прямыми и наклонными искателями привело к заключению, что обнаружены трещины. Последующий магнитный контроль показал, что часть трещин выходит на поверхность деталей (рис. 133, б). Протяженность поверхностных трещин составляла от 1—2 до 30—40 мм. [c.180] Один из забракованных валов был подвергнут дополнительному исследованию. Для проверки данных ультразвуковой дефектоскопии из щеки вала вырезали образец. При визуальном осмотре поверхности образца дефектов обнаружено не было. Магнитный контроль выявил трещины протяженностью от 1—2 до 15—20 мм, расположенные параллельно боковой поверхности щеки (рис. 133, б). Металлографическое исследование подтвердило, что выявленные ультразвуковым и магнитным методами нарушения сплошности материала являются дефектами типа трещин, расположенных преимущественно по границам зерен металла. Сравнение истинной площади дефектов с установленной на эталонах показало хорошее совпадение результатов. [c.180] Ультразвуковой метод позволяет достаточно уверенно выявлять внутренние дефекты и в цилиндрической части вала. Так, на одной из торцовых поверхностей заготовки вала ротора турбокомпрессора оказалась поверхностная трещина. Возникло подозрение, что трещина проникает на значительную глубину в толщу металла. Проверку производили с боковой поверхности вала на частоте 2,5 МГц прямыми и наклонными искателями. Было установлено, что трещина имеет протяженность в глубину до 200 мм. Контроль остальной части вала выявил еще одну трещину протяженностью около 340 мм в центре сечения вала. Когда вал разрезали, наличие внутренней трещины подтвердилось (рис. 133, в). Дефекты возникли, по-видимому, вследствие нарушения режима ковки. Результаты ультразвуковой дефектоскопии позволили пересмотреть технологию изготовления вала ротора турбокомпрессора. [c.180] Ультразвуковой контроль чугунных валов осложняется значительной неоднородностью структуры, характерной для крупногабаритных отливок из чугуна. Как показывает металлографический анализ, размеры графитных включений в таких отливках могут изменяться от 30—50 до 250—300 мкм, а в некоторых зонах обнаруживаются скопления графита в виде сплошных полей. В связи с этим появляется необхойимость использовать разные частоты ультразвука при контроле отдельных участков одного и того же вала. [c.181] Эксперименты и заводской опыт подтвердили эффективность применения ультразвукового, магнитного и цветного методов и для контроля коленчатых валов из высокопрочного чугуна, структура которого, как известно, отличается от структуры серого чугуна сфероидальной формой графита. Рассеяние ультразвука в этих чугунах значительно меньше, чем в серых. Проверку валов из высокопрочного чугуна проводят на частоте 1,8—2,5 МГц [105]. На рис. 133, г показана мелкая пористость, выявленная в щеке коленчатого вала из высокопрочного чугуна ультразвуковым методом. При разрезке щеки вала видимых невооруженным глазом дефектов обнаружено не было. Лишь при цветном методе контроля участки пористого металла оказались отчетливо видимыми. [c.181] Крепежные шпильки. В компрессорах применяют крепежные шпильки из углеродистой стали, которые в процессе эксплуатации подвергаются переменным растягивающим нагрузкам. Магнитный контроль крепежных шпилек диаметром 12—75 мм и длиной 100—500 мм проводили дефектоскопом АЕС-3 методом магнитной суспензии. Шпильки испытывали в магнитном поле (непрерывный метод) при одновременном применении циркулярного и продольного намагничивания. Такой способ намагничивания, как известно, создает винтовое магнитное поле, которое дает возможность за один прием обнаруживать продольные и поперечные дефекты. [c.181] Для намагничивания шпильку устанавливают в аппарат в положение, зависящее от ее размеров. Затем через нее в течение всего времени покрытия суспензией пропускают электрический ток при одновременном наложении продольного магнитного поля. [c.181] Ультразвуковой контроль осуществляют дефектоскопом ДУК-66П или УДМ-1 с поверхности одного из торцов. В некоторых случаях шпильки необходимо просвечивать гамма-лучами для уточнения характера дефектов. [c.181] Для уточнения типа дефектов и выяснения причин их возникновения забракованные шпильки были подвергнуты детальному исследованию. Металлографическим анализом установлено, что поперечные сечения дефектов имеют округлую форму. Микроструктура материала оказалась перлитоферритной с преобладанием феррита по краям дефектов. Дефекты располагались не только на поверхности шпилек, но и в толш,е металла. Опыты подтвердили первоначальное предположение о том, что выявляемые магнитным методом дефекты представляют собой волосовины. [c.182] Исследованием установлено неравномерное распределение серы и сульфидных включений и скопление их в дефектных местах. Химический анализ показал повышенное содержание серы и фосфора. В отдельных случаях суммарное содержание этих элементов достигло 0,124%. Полученные данные позволяют предположить, что появлению волосовин способствовало повышенное содержание и неравномерное распределение серы в материале шпилек. [c.182] Шатунные болты и поршневые пальцы. Эти детали подвергали магнитной дефектоскопии с помощью дефектоскопа АЕС. Ультразвуковую дефектоскопию шатунных болтов осуществляли перемещением прямого искателя по поверхности переднего торца (головки). Помимо донного сигнала, видимого на экране прибора при прозвучивании центральной зоны болта, при перемещении искателя к краю торца появлялся сигнал, соответствующий отражению энергии от опорной поверхности головки болта. Поршневые пальцы подвергали ультразвуковому контролю с одной из торцовых поверхностей. [c.182] При выборочном контроле шатунных болтов и поршневых пальцев магнитным методом были обнаружены поверхностные дефекты на 11 шатунных болтах и 10 поршневых пальцах. Ультразвуковым методом эти дефекты не обнаруживались. Чтобы выяснить причины появления дефектов, были отобраны и исследованы детали с наиболее типичными дефектами. Значительные по размерам и разнонаправленные дефекты на поршневых пальцах оказались поверхностными закалочными трещинами, о чем свидетельствует характер расположения трещин на боковой поверхности пальцев (рис. 134). [c.182] Помимо закалочных трещин, на некоторых поршневых пальцах были выявлены волосовины металлургического происхождения. Дефекты, обнаруженные магнитным методом на шатунных болтах, также оказались волосовинами. Металлографическое исследование всех бракованных деталей показало, что проникновение поверхностных дефектов в глубь изделия незначительно, вследствие чего они и не были выявлены ультразвуковым методом. [c.183] Цветной контроль клапанных пластин проводили по общепринятой методике и только в том случае, если пластины изготовляли из немагнитной нержавеющей стали. Основными дефектами клапанных пластин оказались мелкие шлифовочные трещпны. [c.184] Вернуться к основной статье