Магнитопорошковый метод контроля и цветная дефектоскопия деталей

Цель - знакомство с применяемыми на ремонтных заводах и в локомотивных депо методами магнитной дефектоскопии и приобретение практических навыков работы с ними по проверке деталей тепловозов, а также обучение студентов отысканию скрытых и внешних дефектов у вкладышей коленчатого вала дизеля и у других деталей тепловоза путем обмеливания и осмотра.

Общие положения

Магнитопорошковый метод применяется для контроля деталей из черных металлов, которые могут быть намагничены. Этот метод позволяет обнаружить усталостные и закалочные трещины, волосовины, включения и другие пороки металла, выходящие на поверхность.

Сущность метода заключается в следующем. Деталь намагничивается. При наличии на поверхности детали трещины процесс намагничивания сопровождается (вследствие изменения магнитной проницаемости) концентрацией магнитных силовых линий до насыщения на заостренных кромках трещины и образованием в этих местах магнитных полюсов. Если на такую деталь нанести ферромагнитный порошок, то под действием сил магнитного поля частицы порошка будут скапливаться и удерживаться в том месте, где трещина выходит на поверхность. Частички порошка в этом случае будут как бы обрисовывать контур трещины, т. е. показывать ее форму, длину, месторасположение.

В качестве искателя дефекта используют ферромагнитные порошки (мягкую сталь, кузнечную окалину и крокус-окись железа), доведенные до пылевидного состояния (поперечный размер частиц 50-60 мкм). Лучшими магнитными свойствами обладает порошок из мягкой стали. Жидкой основой для смеси служат органические масла или их смеси с керосином. Обычно в 1 л жидкости рекомендуется добавлять 125-175 г порошка из окиси железа или 200 г порошка из мягкой стали.

Магнитопорошковый метод дефектоскопии очень эффективен при выявлении поверхностных дефектов. Испытания деталей этим методом быстры, надежны, дешевы и наглядны.

К недостаткам следует отнести трудности, возникающие при размагничивании громоздких деталей (коленчатых валов, блоков и т.д.) недоступность непосредственного контроля деталей в сборочных единицах без их разборки, а также невозможность контроля деталей из цветных металлов и ста­лей аустенитного класса.

Цветная дефектоскопия применяется для контроля состояния деталей из магнитных и немагнитных материалов (цветных металлов, пластмасс, твердых сплавов), имеющих пороки, выходящие на поверхность. Сущность метода основана на регистрации контраста цветного индикаторного следа на фоне поверхности контролируемой детали.

Деталь, подлежащую контролю, очищают и обезжиривают; затем погружают в индикаторную жидкость или ее наносят на поверхность детали. По истечении 5-10 мин, когда индикаторная жидкость глубоко проникает в трещины и поры, деталь промывают проточной холодной водой или 5-процентным раствором каустической соды. Затем деталь сушат (обычно подогретым воздухом), покрывают мелким сухим микропористым порошком силикагеля или водным раствором каолина или мела (на 1 л воды 600-700 г каолина или 300-400 г порошка мела). Нанесенный на по­верхность детали каолин или мел должен высохнуть.

Поскольку размеры пор в силикагеле (каолине, мелу) меньше ширины трещины, то под действием капиллярных сил индикаторная жидкость заполняет микропоры силикагеля. В результате над трещиной появляется цветная линия в виде жилки, копирующая форму и размеры трещины. По ширине жилки судят о глубине трещины: чем шире жилка, тем глубже трещина.

В качестве индикаторной жидкости, может служить состав, приготовленный из 80% керосина, 15% трансформаторного масла, 5% скипидара и 10 г краски «Судан 3» на 1 л состава.

При люминесцентном методе контроля деталей, который не отличается от цветного, используют жидкости, в состав которых вводятся люминофоры – вещества, которые све­тятся собственным светом под воздействием ультрафиолетовых лучей. Состав индикаторной жидкости: трансформаторное масло - 5%, керосин - 50% с добавлением на 1 л 5 г технического антрацена.

При люминесцентном методе контроля используют переносной дефектоскоп КД-31Л, предназначенный для ло­кального контроля деталей при ремонте тепловозов. Дефектоскоп представляет собой ультрафиолетовый облучатель, соединенный кабелем с пускорегулирующим аппаратом.

Цветной метод неразрушающего контроля применяется для выявления трещин, пор и других подобных дефектов в деталях, изготовленных из различных металлов, твердых сплавов и пластмасс.

Цветной метод нагляден, прост и недорог. С его помощью можно контролировать детали в сборочных единицах без их разборки.

Метод цветной дефектоскопии позволяет обнаружить на поверхности детали трещины глубиной до 0,01 и шириной до 0,001 мм при темперaтуре детали 15-20°С.