2.2. Неразрушающие методы контроля. Методы неразрушающего контроля
2.2. Неразрушающие методы контроля
Контроль качества заготовок и готовых изделий является неотъемлемой частью металлургического и машиностро-ительного производства.
В настоящее время в производстве широко применяются неразрушающие методы контроля, позволяющие проверить качество машиностроительной продукции без нарушения ее основных потребительских свойств и при сохранении ее пригодности к использованию по назначению.
Существующие средства неразрушающего контроля подразделяются по назначению на следующие группы:
выявляющие дефекты в виде нарушения сплошности материала изделия;
оценивающие структуру материала изделий;
контролирующие геометрические параметры изделий;
оценивающие физико-механические свойства материала изделий.
В дефектоскопии для контроля металлов и изделий наиболее широко применяются: визуально-оптические, капил-лярные, магнитные, токовихревые, ультразвуковые и радиа-ционные методы, позволяющие осуществлять сплошной контроль.
В машиностроительном производстве применяются следующие виды контроля: операционный, сплошной, выборочный, входной и приемочный.
Операционный контроль - контроль полуфабрикатов и изделий в процессе выполнения или после завершения определенной технологической операции, например термообработки, сварки, механообработки и т. п.
Сплошной контроль - контроль каждой единицы про-дукции, осуществляемый в одинаковом объеме и с использованием единых методов.
Выборочный контроль - контроль выборок или отдель-ных проб из партии или потока изделий.
Входным контролем называется контроль материалов, комплектующих изделий и готовой продукции, поступающих на предприятие-потребитель от изготовителей (других пред-приятий, собственных цехов и участков).
Приемочный контроль - контроль готовой продукции, на основе которого принимается заключение о ее пригодности к использованию или поставке.
Капиллярная дефектоскопия включает методы неразрушающего контроля, основанные на использовании капиллярных свойств жидкости и предназначенные для обнаружения поверхностных дефектов в виде несплошности материала, не видимых невооруженным глазом.
Поверхностные дефекты выявляются путем образования индикаторных рисунков с высоким оптическим (цветовым и яркостным) контрастом.
В процессе контроля на изделие наносится проникающая жидкость, которая под действием капиллярных сил проникает в полости поверхностных дефектов. Излишняя жидкость удаляется с поверхности изделия. Сами дефекты обнаруживаются либо путем выявления жидкости, проникшей в полости дефектов, либо с помощью скоплений частиц порошка, взвешенного в жидкости и отфильтровавшегося на поверхности изделия в местах залегания дефектов. В первом случае проникшую в полости дефектов жидкость обнаруживают после нанесения на поверхность изделия проявителя. Во втором случае скопления порошка обнаруживается без применения проявляющего порошка.
Магнитные методы контроля основаны на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, и на определении магнитных свойств контролируемых изделий.
Магнитопорошковый метод является одним из самых распространенных методов выявления дефектов в виде нарушения сплошности металла. Он основан на выявлении магнитных полей рассеяния над дефектами с помощью ферромагнитных частиц. Магнитный поток в бездефектной части изделия имеет определенное направление. Если же на пути этого потока встречаются дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т. д.), то в этих местах из-за пониженной магнитной проницаемости магнитный поток изменяет свое направление так, что над дефектом возникает местное магнитное поле.
После снятия намагничивающего поля магнитное поле над дефектом остается из-за наличия остаточной индукции. Для выявления магнитных полей над дефектами на контролируемые участки изделия наносятся ферромагнитный порошок либо его взвесь в воде, керосине или масле.
Так как магнитное поле над дефектом неоднородное, то магнитные частицы, попавшие в это поле, будут перемещаться к месту расположения дефекта и накапливаться над дефектом. В результате над дефектом происходит накопление части порошка в виде полосок (валиков, жилок, шнуров). Так как ширина полоски из осевшего порошка значительно больше ширины тре-щины, волосовины и других дефектов, то магнитопорошковым методом могут быть выявлены мельчайшие трещины и прочие дефекты.
Магнитопорошковый метод позволяет выявлять трещины с шириной раскрытия 0,001 мм, глубиной 0,01 мм и более. Основные области применения магнитопорошкового метода контроля приведены в табл. 2.2.
Безобразцовый метод основан на инденторных испы-таниях материалов, в результате которых определяют специ-альные характеристики твердости и пересчитывают их на пока-затели других механических свойств. Главное его достоинство заключается в возможности ускоренной оценки механических характеристик металла готовых изделий, не выводя их из строя и не вырезая из них образцов. Поэтому этот метод получил название безобразцового метода определения механических свойств.
Безобразцовый метод, как более экономичный и простой, представляет большой научный и практический интерес в области исследования, контроля и диагностики качества металла.
Этот метод особенно эффективен при оценке остаточного ресурса оборудования, пробывшего длительное время в эксплу-атации и выработавшего свой расчетный срок службы. Области эффективного применения безобразцового метода (рис. 2.10) могут быть самыми различными, но особенно он необходим в том случае, когда определение механических свойств металла традиционными методами, предусматривающими вырезку образцов, или слишком сложно, или невозможно.
Таблица 2.2.
Основные области применения магнитопорошковой
дефектоскопии
Объект контроля | Выявляемые дефекты |
Полуфабрикаты-отливки, поковки, прокат | Флокены, волосовины, неме-талллические и шлаковые включения, пустоты, расслое-ния, закаты, надрывы, порис-тость и др. |
Детали на промежуточных стадиях изготовления. Готовые детали | Трещины шлифовочные, ко-вочные, штамповочные, над-рывы, флокены, расслоения. Дефекты сварки: трещины, непровары, пористость, плены и др. |
Детали и узлы, бывшие в эксплуатации, контроли-руемые при техническом обслуживании и ремонте | Трещины от однократного приложения нагрузок, превы-шающие расчетные. Уста-лостные, термические трещи-ны и др. |
Детали в работающих изделиях - контроль в условиях эксплуатации без демонтажа | Трещины: усталости, от од-нократного приложения нагру-зок превышающих расчетные. Дефекты технологического и металлургического происхож-дения, перечисленные ранее и не обнаруженные в произ-водстве (два верхних абзаца) |
Рис. 2.10. Области эффективного применения безобразцового экспресс - контроля и диагностики механических свойств конструкционных материалов.
studfiles.net
Неразрушающий контроль. Методы.
Неразрушающий контроль (в переводе с английского – NDT, nondestructive testing) – это проверка, контроль, оценка надежности параметров и свойств конструкций, оборудования либо отдельных узлов, без вывода из строя (эксплуатации) всего объекта. Основным отличием, и безусловным преимуществом, неразрушающего контроля (НК) от других видов диагностики является возможность оценить параметры и рабочие свойства объекта, используя способы контроля, которые не предусматривают остановку работы всей системы, демонтажа, вырезки образцов. Исследование проводится непосредственно в условиях эксплуатации. Это позволяет частично исключить материальные и временные затраты, повысить надежность контролируемого объекта.
Благодаря неразрушающему контролю выявляются опасные и мелкие дефекты: заводские браки, внутренние напряжения, трещины, микропоры, пустоты, расслоения, включения и многие другие, вызванные, в том числе, процессами коррозии.
Классификация методов неразрушающего контроля (по ГОСТ 18353-79)
Зависимо от физических явлений, положенных в основу неразрушающего контроля, различают девять основных его видов:
- радиоволновой метод;
- электрический;
- акустический метод;
- вихретоковый метод;
- магнитный;
- тепловой;
- радиационный метод неразрушающего контроля;
- проникающими веществами;
- оптический метод НК.
Каждый из видов неразрушающего контроля может включать в себя несколько методов.
Классификация методов НК по признакам:
- первичным информативным параметрам;
- характеру взаимодействия с контролируемым (исследуемым) объектом;
- методу получения первоначальной информации.
Возможно использование нескольких методов, которые классифицируются по нескольким признакам, нескольких либо одного видов неразрушающего контроля.
Радиоволновой метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: фазовый, временной, амплитудный, поляризационный, частотный, геометрический.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: резонансный, рассеянного, отраженного, прошедшего излучений.
Классификация радиоволнового неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: термисторный, термолюминофоров, диодный (детекторный), калориметрический, жидких кристаллов, болометрический, полупроводниковых фотоуправляемых пластин, голографический, термобумаг и интерференционный.
Суть радиоволнового НК заключается в фиксировании изменений показателей радиомагнитных волн, которые взаимодействуют с исследуемой конструкцией (объектом).
Электрический метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: электроемкостный, электропотенциальный.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: термоэлектрический, электрический, трибоэлектрический.
Классификация электрического метода по способу получения первоначальной информации: контактной разности потенциалов, электропараметрический, экзоэлектронной эмиссии, порошковый электростатический, рекомбинационного излучения, шумовой, электроискровой.
В основу электрического метода неразрушающего контроля положена регистрация показателей электрического поля, которое в результате воздействия извне возникает в исследуемом (контролирующем) объекте, либо взаимодействует с ним.
Акустический метод
Первичный информативный параметр: временной, спектральный, амплитудный, частотный, фазовый.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: резонансный, свободных колебаний, прошедшего, отраженного (эхо-метод) излучения, импедансный, акустико-эмиссионный.
Классификация акустического неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: порошковый, пьезоэлектрический, микрофонный, электромагнитно-акустический.
Такой вид мониторинга, как акустический, заключается в снятии параметров упругих волн, возникающих и (либо) возбуждаемых в предмете контроля. Использование ультразвуковых упругих волн (частота которых более 20 кГц) дает возможность называть данный вид НК уже не акустическим, а ультразвуковым.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: частотный, амплитудный, многочастотный, фазовый, спектральный.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: отраженного и прошедшего излечения.
Классификация вихретокового неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: параметрический, трансформаторный.
Суть вихретокового метода заключается в исследовании с последующим анализом взаимодействия электромагнитного поля вихревых токов (которые наводятся в исследуемом объекте) и поля вихретокового преобразователя.
Магнитный метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: магнитной проницаемости, коэрцитивной силы, напряженности Эффекта Баркгаузена, остаточной индукции, намагниченности.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: магнитный.
Классификация магнитного неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: феррозондовый, магниторезисторный, магнитографический, индукционный, пондеромоторный.
Магнитный метод НК основан на анализировании взаимодействия исследуемой конструкции с магнитным полем.
Тепловой метод
Первичный информативный параметр: теплометрический, термометрический.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: конвективный, контактный тепловой, собственного излучения.
Классификация теплового НК по способу получения первоначальной информации: калориметрический, термозависимых параметров, термобумаг, пирометрический, термокрасок, оптический, жидких кристаллов, интерференционный, термолюминофоров.
Тепловой метод неразрушающего контроля состоит в обнаружении дефектов, опираясь на анализ температурных или тепловых полей конструкции. Метод используется при наличии тепловых потоков в контролируемой конструкции или объекте.
Радиационный метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: спектральный, плотности потока энергии.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: активационного анализа, автоэмиссионный, прошедшего излучения, характеристического излучения, рассеянного излучения.
Классификация радиационного неразрушающего контроля по способу получения первоначальной информации: вторичных электронов, радиоскопический, сцинтилляционный, радиографический, ионизационный.
Суть радиационного метода НК состоит в исследовании проникающего излучения (нейтронного, рентгеновского и др.).
Метод неразрушающего контроля проникающими веществами
Первичный информативный параметр: газовый, жидкостной.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: молекулярный.
Классификация неразрушающего контроля проникающими веществами по способу получения первоначальной информации: пузырьковый, хроматический (цветной), фильтрующихся частиц, люминесцентный, ахроматический (яркостной), манометрический, люминесцентно-цветной, масс-спектрометрический, галогенный, радиоактивный, химический, акустический, устойчивых остаточных деформаций, высокочастотного разряда, катарометрический.
Обнаружение дефектов ведется с использованием веществ, которые заполняют поры, полости дефектов, после чего их можно визуально (воочию либо при помощи специальных приборов) рассмотреть и судить о степени поражения.
Зависимо от используемого вещества и вида выявленных дефектов (сквозные, поверхностные) название метода контроля может меняться с «проникающими веществами» на «течеискание», «капиллярный» и т.п.
Оптический метод неразрушающего контроля
Первичный информативный параметр: частотный, поляризационный, амплитудный, спектральный, фазовый, геометрический, временной.
Взаимодействие с контролируемым объектом физических полей: индуцированного, рассеянного, прошедшего, отраженного излучений.
Классификация оптического НК по способу получения первоначальной информации: визуально-оптический, голографический, интерференционный, рефлексометрический, нефелометрический, рефрактометрический.
Метод основан на фиксировании и анализе показателей оптического излучения.
Зависимо от целей и задач, используется тот или иной метод неразрушающего контроля. В некоторых случаях, для получения более полной и информативной картины, используется несколько методов НК.
www.okorrozii.com
Вид контроля | Классификация методов неразрушающего контроля | ||
по характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом | по первичному информативному параметру | по способу получения первичной информации | |
Магнитный | Магнитный | Коэрцитивной силы.Намагниченности.Остаточной индукции.Магнитной проницаемости.Напряженности. Эффекта Баркгаузена. | Магнитопорошковый.Индукционный.Феррозондовый.Эффекта Холла.Магнитографический.Пондеромоторный.Магниторезисторный. |
Электрический | Электрический.Трибоэлектрический.Термоэлектрический | Электропотенциальный.Электроемкостный | Электростатический порошковый.Электропараметрический. Электроискровой.Рекомбинационного излучения.Экзоэлектронной эмиссии.Шумовой.Контактной разности потенциалов |
Вихретоковый | Прошедшего излучения. Отраженного излучения | Амплитудный. Фазовый. Частотный.Спектральный.Многочастотный. | Трансформаторный.Параметрический |
Радиоволновой | Прошедшего излучения. Отраженного излучения.Рассеянного излучения.Резонансный | Амплитудный. Фазовый.Частотный.Временной.Поляризационный.Геометрический | Детекторный (диодный).Болометрический.Термисторный. Интерференционный.Голографический.Жидких кристаллов.Термобумаг.Термолюминофоров.Фотоуправляемых полупроводниковых пластин.Калориметрический |
Тепловой | Тепловой контактный.Конвективный.Собственного излучения | Термометрический.Теплометрический | Пирометрический.Жидких кристаллов.Термокрасок.Термобумаг.Термолюминофоров.Термозависимых параметров.Оптический интерференционный.Калориметрический |
Оптический | Прошедшего излучения. Отраженного излучения.Рассеянного излучения.Индуцированного излучения | Амплитудный.Фазовый.Временной.Частотный.Поляризационный.Геометрический.Спектральный | Интерференционный.Нефелометрический.Голографический.Рефрактометрический.Рефлексометрический.Визуально-оптический |
Радиационный | Прошедшего излучения.Рассеянного излучения. Активационного анализа.Характеристического излучения.Автоэмиссионный | Плотности потока энергии. Спектральный | Сцинтилляционный.Ионизационный. Вторичных электронов.Радиографический.Радиоскопический |
Акустический | Прошедшего излучения.Отраженного излучения (эхо-метод).Резонансный.Импедансный. Свободных колебаний.Акустико-эмиссионный | Амплитудный.Фазовый.Временной.Частотный.Спектральный | ПьезоэлектрическийЭлектромагнитноакустический.Микрофонный.Порошковый |
Классификация методов контроля проникающими веществами (капиллярных и течеискания) | |||
по характеру взаимодействия веществ с контролируемым объектом | по первичному информативному параметру | по способу получения первичной информации | |
Молекулярный | Жидкостный. | Яркостный (ахроматический). | |
Газовый | Цветной (хроматический). | ||
Люминесцентный. | |||
Люминесцентно-цветной. | |||
Фильтрующихся частиц. | |||
Масс-спектрометрический. | |||
Пузырьковый. | |||
Манометрический. | |||
Галогенный. | |||
Радиоактивный. | |||
Катарометрический. | |||
Высокочастотного разряда. | |||
Химический. | |||
Остаточных устойчивых деформаций. | |||
Акустический | |||
Термин | Пояснение | ||
ВИДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ | |||
1. Неразрушающий контроль | По ГОСТ 16504-81 | ||
2. Вид неразрушающего контроля | Условная группировка методов неразрушающего контроля, объединенная общностью физических принципов, на которых они основаны | ||
3. Магнитный неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом | ||
4. Электрический неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом или возникающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия | ||
5. Вихретоковый неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на анализе взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте | ||
6. Радиоволновой неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодействующих с контролируемым объектом | ||
7. Тепловой неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации изменений тепловых или температурных полей контролируемых объектов, вызванных дефектами | ||
8. Оптический неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом | ||
9. Радиационный неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом. | ||
Примечание. В наименовании методов контроля слово "радиационный" может заменяться словом, обозначающим конкретный вид ионизирующего излучения (например, рентгеновский, нейтронный и т.д.) | |||
10. Акустический неразрушающий контроль | Вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых и (или) возникающих в контролируемом объекте. | ||
Примечание. При использовании упругих волн ультразвукового диапазона частот (выше 20 кГц) допустимо применение термина "ультразвуковой" вместо термина "акустический" | |||
11. Неразрушающий контроль проникающими веществами | Вид неразрушающего контроля, основанный на проникновении веществ в полости дефектов контролируемого объекта. | ||
Примечание. При выявлении невидимых или слабовидимых глазом поверхностных дефектов, термин "проникающими веществами" может изменяться на "капиллярный", а при выявлении сквозных дефектов - на "течеискание" | |||
МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ | |||
По характеру взаимодействия физических полей или веществ с контролируемым объектом | |||
12. Метод контроля | По ГОСТ 16504-81 | ||
13. Автоэмиссионный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на генерации ионизирующего излучения веществом контролируемого объекта без активации его в процессе контроля | ||
14. Акустико-эмиссионный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на выделении и анализе параметров сигналов акустической эмиссии | ||
15. Импедансный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на анализе изменения величины механического импеданса участка поверхности контролируемого объекта | ||
16. Конвективный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации теплового потока, передаваемого контролируемому объекту в результате процесса конвекции | ||
17. Магнитный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на измерении параметров магнитных полей, создаваемых в контролируемом объекте путем его намагничивания | ||
18. Метод активационного анализа | Метод неразрушающего контроля, основанный на анализе ионизирующего излучения, источником которого является наведенная радиоактивность контролируемого объекта, возникшая в результате воздействия на него первичного ионизирующего излучения | ||
19. Метод индуцированного излучения | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации излучения, генерируемого контролируемым объектом при постороннем воздействии (например, люминесценция, фотолюминесценция) | ||
20. Метод отраженного излучения (эхо-метод) | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации волн, полей или потока элементарных частиц, отраженных от дефекта или поверхности раздела двух сред | ||
21. Метод прошедшего излучения | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации волн, полей или потока элементарных частиц, прошедших сквозь контролируемый объект | ||
22. Метод рассеянного излучения | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации характеристик волн, полей или потока частиц, рассеянных от дефекта или поверхности раздела двух сред | ||
23. Метод свободных колебаний | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров свободных колебаний, возбужденных в контролируемом объекте | ||
24. Метод собственного излучения | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров собственного излучения контролируемого объекта | ||
25. Метод характеристического излучения | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров характеристического излучения, испускаемого электронными оболочками атомов облучаемого вещества контролируемого объекта под воздействием первичного излучения | ||
26. Молекулярный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации вещества, проникающего в (через) дефекты контролируемого объекта в результате межмолекулярного взаимодействия | ||
27. Резонансный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров резонансных колебаний, возбужденных в контролируемом объекте | ||
28. Тепловой контактный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации теплового потока, получаемого контролируемым объектом при непосредственном контакте с источником тепла | ||
29. Термоэлектрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации величины т.э.д.с., возникающей при прямом контакте нагретого образца известного материала с контролируемым объектом | ||
30. Трибоэлектрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации величины электрических зарядов, возникающих в контролируемом объекте при трении разнородных материалов | ||
31. Электрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом | ||
По первичному информативному параметру | |||
32. Амплитудный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации амплитуды волн, взаимодействующих с контролируемым объектом | ||
33. Временной метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации времени прохождения волны через контролируемый объект | ||
34. Геометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации точки, соответствующей максимальному значению интенсивности волнового пучка после взаимодействия с контролируемым объектом | ||
35. Газовый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации газов, проникающих через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
36. Жидкостный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации жидкости, проникающей через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
37. Метод коэрцитивной силы | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации коэрцитивной силы объекта | ||
38. Метод магнитной проницаемости | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитной проницаемости контролируемого объекта | ||
39. Метод намагниченности | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации намагниченности контролируемого объекта | ||
40. Метод напряженности | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации напряженности магнитного поля, взаимодействующего с контролируемым объектом | ||
41. Метод остаточной индукции | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации остаточной индукции материала контролируемого объекта после взаимодействия с магнитным полем | ||
42. Метод плотности потока энергии | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации плотности потока энергии ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом | ||
43. Многочастотный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на анализе и (или) синтезе сигналов преобразователя, обусловленных взаимодействием электромагнитного поля различных частот с объектом контроля | ||
44. Метод эффекта Баркгаузена | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации параметров магнитного шума, возникающего в результате эффекта Баркгаузена | ||
45. Поляризационный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации поляризации волн, взаимодействующих с контролируемым объектом | ||
46. Спектральный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе спектра физического поля (излучения) после взаимодействия с контролируемым объектом | ||
47. Теплометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации теплового потока либо величин, его определяющих | ||
48. Термометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на контактной или дистанционной регистрации температуры контролируемого объекта | ||
49. Фазовый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации фазы волн, взаимодействующих с контролируемым объектом | ||
50. Частотный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации частоты волн, взаимодействующих с контролируемым объектом | ||
51. Электроемкостный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации емкости участка контролируемого объекта, взаимодействующего с электрическим полем | ||
52. Электропотенциальный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации распределения потенциалов по поверхности контролируемого объекта | ||
По способу получения первичной информации | |||
53. Акустический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации акустических волн, возбуждаемых при вытекании пробных веществ через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
54. Болометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации мощности лучистой энергии электромагнитных волн, взаимодействующих с контролируемым объектом, с помощью болометров | ||
55. Визуально-оптический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на получении первичной информации об объекте при визуальном наблюдении или с помощью оптических приборов | ||
56. Галогенный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации пробного вещества, проникающего через сквозные дефекты контролируемого объекта, по изменению эмиссии ионов нагретой металлической поверхностью при попадании на нее пробного вещества, содержащего галогены | ||
57. Голографический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации интерференционной картины, получаемой при взаимодействии опорного и рассеянного контролируемым объектом полей когерентных волн с последующим восстановлением изображения объекта | ||
58. Детекторный (диодный) метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации энергии электромагнитного излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом, с помощью диодов | ||
59. Индукционный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния по величине или фазе индуцируемой э.д.с. | ||
60. Интерференционный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на получении первичной информации об объекте по образованию в плоскости изображения соответствующего распределения интенсивности и фазы волнового излучения, прошедшего через объект или отраженного контролируемым объектом | ||
61. Ионизационный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации заряженных частиц, возникающих при ионизации атомов материала контролируемого объекта, ионизационной камерой, счетчиком Гейгера, пропорциональным детектором | ||
62. Калориметрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на измерении тепловых эффектов (количеств теплоты) | ||
63. Катарометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации разницы в теплопроводности воздуха и пробного газа, вытекающего через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
64. Люминесцентный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста люминесцирующего видимым излучением следа на фоне поверхности контролируемого объекта в длинноволновом ультрафиолетовом излучении | ||
65. Люминесцентно-цветной метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного следа на фоне поверхности контролируемого объекта в видимом или длинноволновом ультрафиолетовом излучении | ||
66. Магнитографический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния с использованием в качестве индикатора ферромагнитной пленки | ||
67. Магнитопорошковый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или магнитной суспензии | ||
68. Магниторезисторный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния магниторезисторами | ||
69. Манометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации изменения показаний вакуумметра, обусловленного проникновением воздуха или пробного вещества через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
70. Масс-спектрометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации ионов пробного газа, проникающего через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
71. Метод вторичных электронов | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации потока высокоэнергетических вторичных электронов, образованного в результате взаимодействия проникающего излучения с контролируемым объектом | ||
72. Метод высокочастотного разряда | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации проникновения воздуха или пробного газа по возбуждению разряда в вакууме или на локализации искрового разряда в зоне сквозного дефекта контролируемого объекта | ||
73. Метод жидких кристаллов | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации распределения температуры по поверхности контролируемого изделия с помощью термоиндикаторов на основе жидких кристаллов | ||
74. Метод контактной разности потенциалов | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации контактной разности потенциалов | ||
75. Метод остаточных устойчивых деформаций | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации остаточных деформаций эластичных покрытий в месте течи | ||
76. Метод рекомбинационного излучения | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации рекомбинационного излучения переходов при прямом и обратном их смещении | ||
77. Метод термокрасок | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации распределения температуры по поверхности объекта с помощью химических красок, изменяющих цвет под действием тепловой энергии контролируемого объекта | ||
78. Метод термобумаг | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации температуры по поверхности контролируемого объекта с помощью необратимых термоиндикаторов, представляющих собой черную бумагу с термочувствительным слоем, плавящимся при определенной температуре, в результате чего обнажается черная контрастная основа | ||
79. Метод термолюминофоров | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации распределения температуры по поверхности контролируемого объекта с помощью люминофоров, наносимых на контролируемую поверхность и изменяющих яркость свечения в зависимости от температуры | ||
80. Метод термозависимых параметров | Метод неразрушающего контроля, основанный на изменении температуры контролируемого объекта с помощью его термозависимых параметров (сопротивления, емкости и т.п.) | ||
81. Метод фильтрующихся частиц | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста скопления отфильтрованных частиц (люминесцентных, цветных, люминесцентно-цветных) на фоне поверхности контролируемого объекта | ||
82. Метод фотоуправляемых полупроводниковых частиц | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации пространственной структуры СВЧ поля, взаимодействующего с контролируемым объектом в плоскости фотоуправляемой полупроводниковой пластины, и измерении коэффициента отражения (прохождения) электромагнитной волны от освещенного участка пластины | ||
83. Метод экзоэлектронной эмиссии | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации экзоэлектронов, эмитируемых поверхностью контролируемого объекта при приложении к нему внешнего стимулирующего воздействия | ||
84. Метод эффекта Холла | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей датчиками Холла | ||
85. Микрофонный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации акустических волн с помощью микрофона | ||
86. Нефелометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на получении информации о контролируемом объекте по изменению интенсивности и поляризации оптического излучения, проходящего через объект, в результате рассеяния на неоднородностях | ||
87. Оптический интерференционный метод | Метод неразрушающего контроля теплового поля в приповерхностных слоях среды, окружающей нагретый объект, по интерференционной картине | ||
88. Параметрический вихретоковый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации электромагнитного поля вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте полем преобразователя, по изменению полного сопротивления катушки преобразователя | ||
89. Пирометрический метод | Метод неразрушающего контроля температуры с помощью визуальных или фотоэлектрических пирометров | ||
90. Пондеромоторный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации силы отрыва (притяжения) постоянного магнита или сердечника электромагнита от контролируемого объекта | ||
91. Порошковый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации увеличения амплитуд акустических колебаний отделенных дефектами участков вследствие их резонансов на собственных частотах с помощью тонкодисперсного порошка | ||
92. Пузырьковый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации пузырьков пробного газа, проникающего через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
93. Пьезоэлектрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации акустических волн пьезоэлектрическим детектором | ||
94. Радиоактивный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации интенсивности излучения, обусловленного проникновением радиоактивного вещества через сквозные дефекты контролируемого объекта | ||
95. Радиографический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в радиографический снимок или записи этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение | ||
96. Радиоскопический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации ионизирующих излучений после взаимодействия с контролируемым объектом на флуоресцирующем экране или с помощью электронно-оптического преобразователя | ||
97. Рефлексометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации интенсивности светового потока, отраженного от изделия | ||
98. Рефрактометрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации показателей преломления контролируемого объекта в различных участках спектра оптического излучения | ||
99. Сцинтилляционный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации ионизирующего излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом, сцинтилляционным детектором | ||
100. Термисторный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации мощности лучистой энергии электромагнитных волн, взаимодействующих с контролируемым объектом, с помощью термисторов | ||
101. Трансформаторный метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации электромагнитного поля вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в токопроводящем объекте, по изменению э.д.с. на зажимах измерительной катушки | ||
102. Феррозондовый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на измерении напряженности магнитного поля феррозондами | ||
103. Химический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации проникновения пробных жидкостей или газов веществами, изменяющими свой цвет в результате химической реакции | ||
104. Цветной (хроматический) метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста цветного индикаторного следа на фоне поверхности контролируемого объекта в видимом излучении | ||
105. Шумовой метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации шумовых параметров | ||
106. Электроискровой метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации возникновения электрического пробоя и изменений его параметров в окружающей среде или на участке контролируемого объекта | ||
107. Электромагнитно-акустический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации акустических волн после взаимодействия с контролируемым объектом с помощью вихретокового преобразователя | ||
108. Электропараметрический метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации электрического поля по вольт-амперным, вольт-фарадным и т.д. характеристикам контролируемого объекта | ||
109. Электростатический порошковый метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации электростатических полей рассеяния с использованием в качестве индикатора наэлектризованного порошка | ||
110. Яркостный (ахроматический) метод | Метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста ахроматического следа на фоне поверхности контролируемого объекта в видимом излучении |
docs.cntd.ru
Рекомендуем приобрести: Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации. Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России! В настоящее время широко применяют различные физические методы и средства неразрушающего контроля (НК) металлов и металлоизделий, позволяющие проверять качество продукции без нарушения ее пригодности к использованию по назначению. Все дефекты, как известно, вызывают изменение физических характеристик металлов и сплавов — плотности, электропроводности, магнитной проницаемости, упругих свойств и т. д. Исследование изменений характеристик металлов и обнаружение дефектов, являющихся причиной этих изменений, составляет физическую основу методов неразрушающего контроля. Эти методы основаны на использовании проникающих излучений рентгеновских и гамма-лучей, ультразвуковых и звуковых колебаний, магнитных и электромагнитных полей, оптических спектров, явлений капиллярности и т. д. К достоинствам методов неразрушающего контроля (МНК) относятся: сравнительно большая скорость контроля, высокая надежность (достоверность) контроля, возможность механизации и автоматизации процессов контроля, возможность применения МНК в пооперационном контроле изделий сложной формы, возможность применения МНК в условиях эксплуатации без разборки машин и сооружений и демонтажа их агрегатов, сравнительная дешевизна контроля и др. По ГОСТ 18353—73 МНК классифицируются на виды (Вид неразрушающего контроля — условная группировка методов НК, объединенная общностью физических характеристик.): акустический, магнитный, оптический, проникающими веществами, радиационный, радиоволновый, тепловой, электрический и электромагнитный. Акустические методыОснованы на регистрации параметров упругих колебаний, возбужденных в контролируемом объекте (Под объектом контроля подразумеваются материалы, полуфабрикаты и готовые изделия). Применяются для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов (нарушений сплошности, неоднородности структуры, межкристаллитной коррозии, дефектов склейки, пайки, сварки и т. д.) в заготовках и изделиях, изготовленных из различных материалов. Они позволяют измерять геометрические параметры при одностороннем доступе к изделию, а также физико-механические свойства металлов и металлоизделий без их разрушения. К акустическим методам относятся методы звукового (импедансный, свободных колебаний и др.) и ультразвукового (эхо-импульсный, резонансный, теневой, эмиссионный, велосиметрический и др.) диапазонов. Магнитные методыОснованы на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами или магнитных свойств контролируемого объекта. Применяют для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в деталях и полуфабрикатах различной формы, изготовленных из ферромагнитных материалов. К ним относятся магнитно-порошковый, магнитно-графический, феррозондовый, магнитно-индукционный и другие методы. Магнитные поля рассеяния над дефектами регистрируются в магнитно-порошковом методе с помощью ферромагнитного порошка или суспензии, в магнитно-графическом — с помощью ферромагнитной ленты и в феррозондовом — с помощью чувствительных к магнитным полям феррозондов. Магнитно-порошковый метод нашел широкое применение на заводах промышленности, ремонтных предприятиях и эксплуатирующих подразделениях. С его помощью надежно выявляют поверхностные трещины, микротрещины, волосовины, флокены и другие дефекты. Магнитно-графический метод наибольшее применение получил для контроля сварных соединений. Он позволяет выявлять трещины, непровары, шлаковые и газовые включения и другие дефекты в стыковых сварных швах. Феррозондовый метод применяют для обнаружения тех же дефектов, что и магнитно-порошковым методом, а также дефектов, расположенных на глубине до 20 мм. С его помощью измеряют толщину листов и стенок сосудов при двухстороннем доступе. Оптические методыОснованы на взаимодействии светового излучения с контролируемым объектом. Они предназначены для обнаружения различных поверхностных дефектов материала деталей, скрытых дефектов агрегатов, контроля закрытых конструкций, труднодоступных мест машин и силовых установок (при наличии каналов для доступа оптических приборов к контролируемым объектам). Регистрация поверхностных дефектов осуществляется с помощью оптических устройств, создающих полное изображение проверяемой зоны. Достоинства этих методов — простота контроля, несложное оборудование и сравнительно небольшая трудоемкость. Поэтому их применяют на различных стадиях изготовления деталей и элементов конструкций, в процессе регламентных работ и осмотров, проводимых при эксплуатации техники, а также при ее ремонте. Так как контроль с помощью оптических приборов обладает невысокой чувствительностью и достоверностью, то его применяют для поиска достаточно крупных поверхностных трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, забоин, открытых раковин, пор, для обнаружения течей, загрязнений, наличия посторонних предметов и т. д. Методы контроля проникающими веществамиК ним относятся капиллярные методы и методы течеискания. Капиллярные методы основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных дефектов и регистрации индикаторного рисунка. При контроле этими методами на очищенную поверхность детали наносят проникающую жидкость, которая заполняет полости поверхностных дефектов. Затем жидкость удаляют, а оставшуюся в полостях дефектов часть обнаруживают путем нанесения проявителя, который адсорбирует жидкость, образуя индикаторный рисунок. Эти методы применяют в цехозых, лабораторных и полевых условиях, при положительных и отрицательных температурах. Они позволяют обнаруживать дефекты производственно-технологического и эксплуатационного происхождения: трещины шлифовочные, термические, усталостные, волосовины, закаты и др. Капиллярные методы могут быть применены для обнаружения дефектов в деталях из металлов и неметаллов простой и сложной формы. Благодаря высокой чувствительности, простоте контроля и наглядности результатов эти методы применяют не только для обнаружения, но л для подтверждения дефектов, выявленных другими методами дефектоскопии— ультразвуковым, магнитным, вихревых токов и др. Наиболее распространенными капиллярными методами являются цветной, люминесцентный, люминесцентно-цветной, фильтрующихся частиц, радиоактивных жидкостей и др. Методы течеискания основаны на регистрации индикаторных жидкостей и газов, проникающих в сквозные дефекты контролируемого объекта. Их применяют для контроля герметичности работающих под давлением сварных сосудов, баллонов, трубопроводов гидро-, топливо-, масляных систем силовых установок и т. п. К методам течеискания относятся гидравлическая опрессовка, аммиачно-индикаторный метод, фреоновый, масс-спектрометрический, пузырьковый, с помощью гелиевого и галоидного течеискателей и т. д. Проведение течеискания с помощью радиоактивных веществ позволило значительно увеличить чувствительность метода. Радиационные методыОснованы на взаимодействии проникающих излучений с контролируемым объектом. Их применяют для контроля качества сварных и паяных швов, литья, качества сборочных работ, состояния закрытых полостей агрегатов и т. д. Проникающие излучения (рентгеновское, потока нейтронов, γ- и β-лучей), проходя через толщу материала детали и взаимодействуя с его атомами, несут различную информацию о внутреннем строении вещества и наличии скрытых дефектов внутри контролируемых объектов. Наиболее распространенными радиационными методами являются рентгенография, рентгеноскопия и гамма-контроль, которые нашли применение на предприятиях металлургии и машиностроения. В качестве источников проникающих излучений применяют рентгеновские аппараты, бетатроны, линейные ускорители и микротроны, гамма-дефектоскопы и др. Радиоволновые методыОснованы на регистрации изменения параметров электромагнитных колебаний, взаимодействующих с контролируемым объектом. Их применяют для контроля качества и геометрических размеров изделий из диэлектрических материалов (стеклопластики и пластмассы, резина, термозащитные и теплоизоляционные материалы, фибра), вибраций, толщины металлического листа и т. п. В качестве источников энергии служат магнетроны, клистроны, лампы обратной волны, преобразователи частоты, твердотельные генераторы, диоды Ганна и т. п. Эти методы еще не нашли должного применения в промышленности, хотя и являются весьма перспективными. Так, с их помощью можно обнаруживать непроклеи, расслоения (площадью от 10 мм2 и более), воздушные включения, трещины (от 10 мкм и более), неоднородности по плотности, напряжения, измерять геометрические размеры и т. п. Тепловые методыОснованы на регистрации тепловых полей, температуры или теплового контраста контролируемого объекта. Их применяют для измерения температур, получения информации о тепловом режиме объекта, определения и анализа температурных полей, дефектов типа нарушения сплошности (расслоения, трещины и т.п.), выявления дефектов пайки многослойных соединений из металлов и неметаллов, склейки металл — металл, металл — неметалл и т. п. Контроль осуществляется с помощью термометров, термоиндикаторов, пирометров, инфракрасных микроскопов и радиометров и т. д. Эти методы также пока применяют ограниченно, в основном в приборостроении для контроля радиоэлектронной аппаратуры. В пленочных проводниках и резисторах выявляют микротрещины, утонения, плохую адгезию, плохой контакт; в микросхемах — плохой контакт, нарушения теплового контакта, короткие замыкания, перегрев; в пленочных конденсаторах — токи утечки; в микродиодах и микротранзисторах — перегрев, неудовлетворительные контакты. Электрические методыОснованы на регистрации электростатических полей и электрических параметров контролируемого объекта. Их применяют для выявления раковин и других дефектов в отливках, расслоений в металлических листах, различных дефектов в сварных и паяных швах, трещин в металлических изделиях, растрескиваний в эмалевых покрытиях и органическом стекле и т. д. Кроме того, эти методы применяют для сортировки деталей, измерения толщин пленочных покрытий, проверки химического состава и определения степени термообработки металлических изделий. Наиболее распространенными из этих методов являются измерение электрического сопротивления, трибоэлектрический, термоэлектрический и др. Электромагнитный (вихревых токов) методОснован на регистрации изменения взаимодействия собственного электромагнитного поля катушки с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых этой катушкой в контролируемом объекте. Применяется для обнаружения поверхностных дефектов в магнитных и немагнитных деталях и полуфабрикатах. Метод позволяет выявлять нарушения сплошности, в основном трещин, на различных по конфигурации деталях, в том числе имеющих покрытия. На основе метода вихревых токов разработаны приборы для измерения толщины листов и покрытий, диаметра проволоки и прутков. Применяют на заводах и ремонтных предприятиях. В условиях эксплуатации применяют для профилактического контроля лопаток турбин газотурбинных двигателей, сварных и литых узлов элементов конструкций и др. Приведенный краткий обзор позволяет сделать вывод, что для контроля металлов и металлоизделий имеется достаточный арсенал методов и средств неразрушающего контроля. Следует отметить, что методы НК не являются универсальными. Каждый из них может быть использован наиболее эффективно для обнаружения определенных дефектов. Так, например, с помощью радиационных методов можно выявлять внутренние дефекты в виде пустот и пор в деталях, изготовленных из различных материалов, однако нельзя обнаружить весьма опасные тонкие усталостные трещины. Для этой цели требуется применить другой, чувствительный к поверхностным трещинам метод, например капиллярный, магнитный или вихревых токов. Поэтому для контроля деталей ответственного назначения применяют два или несколько различных методов. Применение комплексного контроля изделий в условиях производства и эксплуатации позволит повысить качество и надежность техники. Систематическое проведение НК на различных этапах технологического процесса и статистическая обработка результатов этих испытаний позволят устанавливать и устранять причины брака. При этом контроль становится активным методом корректировки технологического процесса. |
www.autowelding.ru
Неразрушающий контроль: методы, ГОСТ, приборы
В ходе эксплуатации или изготовления различного оборудования, его узлов и деталей, постоянно требуется оценить его состояние. Делать это необходимо без остановки, вывода из эксплуатации, разборки или взятия образцов материалов, поскольку такие действия обходятся очень дорого.
Неразрушающий контроль
Для этого разработаны и широко применяются методы неразрушающего контроля, или non-destructive test. Обследование конструкции, механизма, детали проводят не прерывая его использования, не вызывая простоев. Периодическое обследование позволяет своевременно обнаружить предпосылки к возникновению неисправности механизма или усталости конструкции и предпринять действия по устранению причин возможных неисправностей или разрушений. Это существенно повышает безопасность эксплуатации и снижает стоимость и продолжительность внеплановых ремонтов.
С помощью неразрушающего контроля в конструкциях, узлах и деталях находят дефекты на ранней стадии их возникновения:
- пористость;
- растрескивание;
- механические или термические напряжения;
- сдвиговые деформации;
- посторонние включения;
- и многие другие.
Классификация методов неразрушающего контроля по ГОСТ 18353- 79
Основные методы неразрушающего контроля основаны на применении различных физических явлений и измерении характеризующих эти явления физических величин. Наиболее широко применяются следующие виды неразрушающего контроля:
- ультразвуковой;
- радиоволновый;
- электрический;
- акустический;
- вихревых токов;
- магнитный;
- тепловой;
- радиационный;
- проникающими веществами;
- оптический.
Общие виды неразрушающего контроля могут включать в себя несколько конкретных методов, различающихся по таким признакам, как:
- способ взаимодействия с контролируемым объектом;
- физические величины, измеряемые в ходе наблюдения;
- способ получения и интерпретации данных.
Правильный выбор способа позволяет предприятию сэкономить средства и обеспечить высокую надежность контролируемого оборудования и конструкций.
Радиоволновой метод неразрушающего контроля
Заключается в облучении исследуемого объекта радиочастотным излучением и измерении параметров прошедшей, отраженной или рассеянной электромагнитной волны.
Радиоволновой метод
Он применим к диэлектрическим, полупроводниковым материалам, а также к тонкостенным металлическим оболочкам и конструкциям, в которых хорошо распространяются радиоволны. Используется для проверки однородности, габаритов и формы изделий из пластика, резины, композитных материалов. Измеряют при этом амплитудные, фазовые или поляризационные характеристики волны. Неразрушающий контроль радиоволновым методом позволяет обнаружить в массе материала неоднородности, посторонние включения, некачественные клеевые и сварные соединения и другие дефекты.
Электрический метод неразрушающего контроля
Группа методов неразрушающего контроля металлов и диэлектриков основана на измерении и интерпретации характеристик электростатического поля, приложенного к контролируемому объекту. Чаще всего измеряют электрический потенциал и емкость.
Для работы с токопроводящими материалами применяют эквипотенциальный способ, к диэлектрическим материалам чаще применяют емкостной. Термоэлектрический способ применим для достаточно точного определения химического состава материала без взятия образцов и применения дорогих масс-спектрографических установок.
Неразрушающий контроль электрический
С использованием электрических методик находят различные скрытые дефекты:
- пустоты и пористость в отливках;
- микротрещины в металлопрокате;
- непровар и другие пороки сварки;
- некачественные лакокрасочные покрытия и клеевые швы.
Акустический, или ультразвуковой контроль
Способ основан на возбуждении в конструкции колебаний определенной частоты, амплитуды, скважности импульсов и анализе отклика конструкции на эти колебания. Интерпретация результатов с помощью специализированных компьютерных программ позволяет воссоздать двумерные сечения исследуемого объекта, не разрушая его. Различают две основных группы методик акустической дефектоскопии:
- Активные — установка осуществляет излучение колебаний и последующий прием отклика от конструкции.
- Пассивные — осуществляется только измерение колебаний и импульсов.
Ультразвуковой неразрушающий контроль
Звуковые колебания с частотой выше 20 килогерц называют ультразвуком. Ультразвук является одним из самых популярных способов акустической дефектоскопии в промышленности и позволяет проверять качество и пространственную конфигурацию практически любых материалов. Популярность ультразвука определяется его преимуществами перед другими методами:
- низкая цена оборудования;
- компактность установок;
- безопасность для персонала;
- высокая чувствительность и пространственное разрешение.
Ультразвуковой способ мало применим к конструкциям, имеющим крупнозернистую структуру или сильно шероховатую поверхность.
Безопасность ультразвука для человека позволяет широко использовать его в медицинской диагностике, включая обследование ребенка в утробе матери и раннее определение его пола.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля
Способ основан на наведении в исследуемом объекте вихревых (приповерхностных) токов малой интенсивности и частотой до нескольких мегагерц помещения его в электромагнитное поле, создаваемое вихретоковым преобразователями измерения. Применяется для металлов и других электропроводящих материалов. На основании неоднородностей приповерхностного вихревого поля можно судить о наличии неоднородностей и других дефектов в наружном слое металла (до глубины в несколько миллиметров). Измерения с высокой точностью определяют также дефекты лакокрасочных и защитных покрытий, нанесенных на металлическую деталь. В роли вихретокового преобразователя служить мощная катушка индуктивности, генерирующая высокочастотное электромагнитное поле. Вихревые токи, наводимые этим полем в приповерхностном слое металла, измеряют этой же катушкой (совмещенная схема) или отдельной (разнесенная схема). По пространственной картине распределения интенсивности измеренных токов определяют места неоднородностей, вносящих искажение в поле.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля
На применении вихревых токов основано большое количество различных конструкций дефектоскопов, специализирующихся на определении толщины и однородности листов металлопроката и покрытий на конструкциях, непрерывного измерения диаметра проволоки и пруткового проката во время их производства. Применяются вихретоковые устройства, наряду с ультразвуковыми, и для определения состояния лопаток турбин и других ответственных высоконагруженных узлов.
Магнитный метод неразрушающего контроля
Эта группа методик имеет в своей физической основе измерение взаимодействия исследуемого объекта с магнитным полем. Применяются для дефектоскопии ферромагнитных материалов и сплавов. Три основных вида магнитных исследований – это:
- магнитопорошковый;
- феррозондовый;
- магнитографический.
Магнитный метод
Чтобы обнаружить неоднородность в структуре магнитного материала, его намагничивают, а поверхность смазывают специальной суспензией или гелем, содержащим калиброванные металлические частицы. Эти частицы концентрируются вдоль силовых линий магнитного поля, простым и наглядным способом визуализируя его. В местах неоднородностей и дефектов магнитное поле искажено, и линии его будут искривлены. Магнитографические опыты проводились учеными еще в XVIII веке, но для целей дефектоскопии были приспособлены только в XX.
Тепловой метод
Тепловые методики основаны на измерении интенсивности тепловых полей, излучаемых контролируемым устройством или конструкцией. Распределение температур на поверхности и градиент их изменения отражает распределение тепла внутри объекта. В местах дефектов и неоднородностей равномерная тепловая картина будет искажена.
Использование тепловизора для неразрушающего контроля
Исследователи путем расчетов и экспериментов определили типовые изменения в тепловом портрете изделия, характерные для тех или иных дефектов, и в настоящее время распознавание таких особенностей доверяют компьютерам и нейронным сетям. Измерения тепловой картины на поверхности производят как с помощью контактных термометров, так и путем дистанционной пирометрии. С помощью теплового портрета обнаруживают дефекты сварки и пайки, нарушения герметичности сосудов, места концентрации внутренних напряжений и неисправные электронные компоненты. Самое широкое применение тепловой способ находит в электронике и приборостроении.
Радиационный метод неразрушающего контроля
Этот способ чрезвычайно эффективный, он позволяет получать информацию о самых крупных установках и конструкциях (практически без ограничения размера) путем просвечивания их проникающим ионизирующим излучением.
Радиационный метод неразрушающего контроля
Применяется в следующих диапазонах:
- гамма-лучи;
- рентгеновское излучение;
- нейтронное излучение.
Физической основой способа является возрастание плотности потока заряженных частиц в местах скрытых дефектов. На основании сравнения интенсивности прошедшего и отраженного потока делают вывод о глубине расположения неоднородности. Применяется при определении качества сварных швов на крупных изделиях, таких, как корпуса атомных или химических реакторов, турбин, магистральных трубопроводов и их запорной арматуры.
Метод неразрушающего контроля проникающими веществами
Суть способа заключается в том, что во внутренние полости контролируемого устройства или конструкции запускают специально подготовленную жидкость, реже — химически активное или радиоактивное вещество. По его скоплению или следам и определяют место дефекта.
Различают две разновидности:
- капиллярный, для нахождения поверхностных капиллярных трещин, по которым и просачивается вещество – индикатор;
- течеискание — для обнаружения утечек в трубопроводах и емкостях.
Метод неразрушающего контроля проникающими веществами
Поверхность тщательно очищают, далее наносят на нее вещество-индикатор, или пенетрант. После определенной выдержки наносят вещество — проявитель и наблюдают картину дефектов визуально. В случае применения радиоактивных маркеров обнаружение дефектов производят соответствующей рентгенографической аппаратурой. Методика обладает следующими достоинствами:
- высокая чувствительность;
- простота применения;
- наглядность представления.
Он хорошо сочетается с другими методиками и служит им для взаимной проверки.
Оптический метод неразрушающего контроля
Оптический способ дефектоскопии основан на анализе оптических эффектов, связанных с отражением, преломлением и рассеянием световых лучей поверхностью или объемом объекта.
Оптический метод
Внешние оптические методики позволяют определять чистоту и шероховатость поверхностей, особо важную в точном машиностроении. При измерении размеров мелких деталей применяется физическое явление дифракции, шероховатость поверхностей определяется на основе интерференционных измерений.
Внутренние дефекты возможно выявить лишь для прозрачных материалов, и здесь оптическим методикам нет равных по дешевизне и эффективности.
Выгодно отличаются они своей простотой и малой трудоемкостью и при нахождении пороков поверхностей, таких, как трещины, заусенцы и забоины.
Особенности выбора метода неразрушающего контроля
В ряде отраслей промышленности, таких, как :
- атомная;
- химическая;
- аэрокосмическая;
- оборонная;
выбор способов дефектоскопии строго регламентирован государственными стандартами и нормами сертифицирующих организаций, таких, ка МАГАТЭ или Госатомнадзора.
Вне этих отраслей руководитель подразделения качества предприятия выбирает методики дефектоскопии, руководствуясь следующими параметрами:
- физико-химические свойства применяемого материала;
- размеры и прежде всего — толщина конструкции;
- тип контролируемого объекта, соединения или конструкции;
- требования технологического процесса;
- стоимостные параметры того или иного способа дефектоскопии.
Универсального способа определить все дефекты и сразу не существует. При планировании стратегии качества изделия необходимо определить дефекты, наиболее значимые по степени привносимого ими риска неисправности. Далее находится та комбинация средств измерения и методик неразрушающего контроля, которая:
- позволит выявить все критически значимые дефекты с заданной вероятностью;
- минимизирует финансовые издержки трудозатраты;
- окажет минимальное влияние на основной производственный процесс.
Средства неразрушающего контроля применяются сегодня практически на всех производствах — от авиазавода и судоверфи до авторемонтной мастерской и кондитерской фабрики. Контролируют прочность сварных швов и герметичность сосудов высокого давления, качество лакокрасочного покрытия и однородность массы для приготовления зефира в шоколаде. Экономя предприятиям средства на проведение выборочных испытаний на разрушение, применение неразрушающей дефектоскопии сказывается и на цене выпускаемых на рынок продуктов при одновременной гарантии их высокого качества.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
Неразрушающий контроль
Опыт передовых фирм наглядно показывает, что в условиях рынка конкурентоспособность продукции достигается ее высоким качеством и Неразрушающий контроль (НК) и, в частности дефектоскопия как его разновидность должны обеспечивать качество, надежность и безопасность эксплуатации огромного числа самых разных технических объектов, в частности объектов железнодорожного транспорта.
Неразрушающий контроль – это сплошной контроль качества объектов, после которого они могут быть использованы по прямому назначению. В противополижность ему – разрушающий контроль служит для установления фактического дефекта, определения его характеристик и корректировки параметров НК.
Надежность контроля обеспечивается тремя основными факторами:
- организацией процесса контроля
- техническими средствами
- человеческим фактором, то есть человеком-оператором.
При этом эффективные системы контроля должны обеспечиваться на каждом из этапов: изготовление – эксплуатация – ремонт.
Затраты на НК.
На сегодняшний день НК – одна из самых массовых технологических операций. К сожалению, на сегодняшний день в основном контроль проводится вручную при перемещении измерительного преобразователя по поверхности контролируемой детали, а о выявленных дефектах судят по косвенным признакам. Результат контроля также воспринимается, как правило, органами чувств оператора: глазами на экране дефектоскопа или звуковой сигнал в наушниках. Аппаратура не всегда позволяет вести автоматическую регистрацию и обработку информации с выдачей объективного документа о контроле. В этой связи надежность и достоверность контроля следует рассматривать надежность комплекса: прибор – оператор – среда и надежность оператора во многом обуславливает надежность контроля.
Высокую достоверность и надежность контроля можно обеспечить только путем его автоматизации, включая обработку информации с использованием вычислительной техники и выдачей документа с заключением о качестве объекта. На сегодняшний день идет активное обновление парка дефектоскопов.
При контроле рельсов это комплекс вагонов дефектоскопов и дефектоскопных автомотрис, а также последние микропроцессорные двухниточные дефектоскопы РДМ-22, АВИКОН-11.
Все методы НК основанные на воздействии веществ или физических полей на объект контроля или регистрации результатов этого воздействия. Эти методы можно назвать активными. В ряде случаев эти поля создаются самим объектом контроля в процессе развития дефекта – пассивные методы.
Методы НК можно условно классифицировать также по основным задачам, которые необходимо решить:
обнаружение несплошностей типа трещин, раковин волосовин, плен; инородных включений - дефектоскопия;
исследования структуры материла - структуроскопия;
измерение размеров объектов, как правило толщины стенок или покрытий в том числе при одностороннем доступе к ним толщинометрия;
исследование внутреннего строения объекта - интроскопия.
Начало НК относят к моменту открытия Рентгеном в 1895 году лучей, названных его именем. Эти лучи позволили обнаружить неметаллический предмет в закрытой деревянной коробке и неоднородность в структуре металла. Этот метод широко применяется и в настоящее время для контроля наиболее ответственных объектов.
В 1928 году академик С.Я.Соколов запатентовал теневой метод ультразвуковой дефектоскопии (УЗД).
Магнитные и электромагнитные методы наибольшее развитие получили во время второй мировой войны. Большая роль в этом принадлежит советским ученым.
Бурное развитие УЗ дефектоскопии последние 15 – 20 лет связано со значительным развитием электроники и компьютерной техники.
В настоящее время НК – самостоятельная область науки и техники. Он рассматривается как резерв повышения и гарантия качества. В развитых странах при производстве и ремонте продукции затраты на НК составляют 1-3% от стоимости выпускаемой продукции. При производстве наиболее ответственных сварных конструкций – до 25% от общей стоимости сооружений, а по трудоемкость сопоставима с трудоемкостью сварки.
Одна из особо важных особенностей НК заключается в том, что при диагностике объектов он обеспечивает безопасность и возможность эксплуатации объектов не по их расчетному ресурсу, а по ихфактическому состоянию. На железной дороге в настоящее время, когда расчетный ресурс во многих хозяйствах оборудования очень высок (до 90%), НК должно придаваться особое значение, что и отражено в ряде приказов и распоряжений по ОАО РЖД.
Рельсы, пропустившие нормативное количество грузов, снимаются отправляются на РСП, где перепрофилируются, проверяются методами НК и используются далее на менее ответственных участках пути.
Боковые рамы тележек после выхода срока их эксплуатации прошедшие двойную проверку методом акустической эмиссии и еще каким либо одним методом также используются дальше.
Так диагностика рельсов в пути на наших дорогах посредствам магнитных и ультразвуковых методов позволяет продлить срок эксплуатации рельсов в 1,5 – 2 раза по сравнению с расчетным. Это же относится и к подвижному составу: грузовым и пассажирским вагонам, локомотивам.
НК подвергаются рельсы и элементы пути, детали вагонов - более 80 наименований, детали локомотивов и моторвагонного подвижного состава - более 120 наименований.
НК объектов железнодорожного транспорта при эксплуатации и ремонте, выполняется с помощью около 12 тыс. шт. дефектоскопов, базирующихся на ультразвуковых (60%), магнитных (30%) и вихретоковом (10%) методах НК. В т.ч. в путевом хозяйстве применяется более 4 тыс. шт. дефектоскопов; в локомотивном – более 2 тыс. шт.; в вагонном хозяйстве – около 6 тыс. шт.
Используются отечественные дефектоскопические средства, которые по принципам построения и функциональным возможностям не уступают, а в некоторых случаях превосходят мировые аналоги.
Проведением НК занято более 13 тысяч человек (путевое хозяйство 10000, вагонное 2200, локомотивное 650, пассажирское 270), работающих по приблизительно 30-ти специализациям и должностям.
Система сертификации на ЖД вводится примерно последние 10 лет.
Эта система предполагает 3 уровневую систему оценки квалификации специалистов в области дефектоскопии. Проводится по каждому методу НК, кроме того по виду контролируемой продукции, например УЗК рельсов уложенных в путь, или магнитный контроль деталей подвижного состава.
Ежегодно подвергается НК более: 4,5 млн. км рельсового пути; 2,5 млн. сварных стыков рельсов; 30 млн. деталей грузовых вагонов. Однако при контроле рельсов и, в ряде случаев, при контроле деталей подвижного состава периодичность (и объемы) НК избыточны.
В среднем в год на сети железных дорог обнаруживается и изымается из эксплуатации по обнаруженным опасным дефектам более 30 тысяч рельсов и 400 тысяч деталей грузовых вагонов. Столь большое число бракуемых деталей обусловливается не только сложными условиями и сверхнормативными сроками эксплуатации, но и недостаточным техническим уровнем систем НК на заводах-изготовителях.
Вероятность обнаружения дефектов действующими на железнодорожном транспорте системами НК удовлетворительна (например, в путевом хозяйстве в среднем за последние 10 лет - 99,2%). Однако при этом имеют место случаи пропуска потенциально опасных дефектов, приводящих в отдельных случаях к бракам, авариям или крушениям. К основным причинам пропуска дефектов действующими системами НК относятся недостатки в организации НК и низкий уровень квалификации операторов (до 20% от невыявленных дефектов рельсов пропускается по вине дефектоскопистов).
Предстоящее реформирование железнодорожного транспорта предопределяет необходимость кардинального повышения надежности систем НК технических объектов при одновременном снижении затрат на НК и численности дефектоскопистов. Эффективность систем НК может быть повышена при условии внедрения автоматизированных дефектоскопических комплексов и современных информационных технологий передачи и анализа данных НК, повышения уровня квалификации персонала, кардинального улучшения организации НК на предприятиях, совершенствования системы управления НК на железнодорожном транспорте.
studfiles.net
Виды неразрушающего контроля
Виды и методы неразрушающего контроля классифицируют по следующим признакам:
- характеру взаимодействия физических полей или веществ с контролируемым объектом;
- первичным информативным параметрам;
- способам получения первичной информации;
- способам представления окончательной информации.
Основные виды неразрушающего контроля:
- Магнитный вид неразрушающего контроля основан на регистрации магнитных полей рассеяния дефектов или магнитных свойств контролируемого объекта. Его применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов.Процесс намагничивания и перемагничивания ферромагнитного материала сопровождается гистерезисными явлениями. Свойства, которые требуется контролировать (химический состав, структура, наличие несплошностей и др.), обычно связаны с параметрами процесса намагничивания и петлей гистерезиса, измеряя которые можно сделать вывод о наличии тех или иных отклонений от заданных параметров изделия.
- Акустический вид неразрушающего контроля основан на регистрации параметров упругих колебаний, возбужденных в контролируемом объекте. Этот вид контроля применим ко всем материалам, достаточно хорошо проводящим акустические волны: металлам, пластмассам, керамике, бетоны и т.д. Наибольшее распространение нашел ультразвуковой метод, который наряду с дефектоскопией позволяет обнаруживать неоднородности структуры, определять механические характеристики материалов, анализировать напряженное состояние и решать широкий огромный круг производственных проблем контроля и диагностики. Кроме ультразвукового существуют метод акустической эмиссии, вибрационный метод контроля и другие.
- Капиллярный контроль (контроль проникающими веществами) основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных дефектов и регистрации индикаторного рисунка (цветного, люминесцентного, контрастного). Применяют для обнаружения невидимых и слабовидимых невооруженным глазом поверхностных дефектов.
- Оптический вид неразрушающего контроля основан на взаимодействии светового излучения с контролируемым объектом. Применение инструментов (визуально-оптический контроль) типа луп, микроскопов, эндоскопов для осмотра внутренних полостей, проекционных устройств для контроля формы изделий, спроецированных в увеличенном виде на экран, значительно расширяет возможности оптического метода. Чаще всего оптические методы широко применяют для контроля прозрачных объектов. В них обнаруживают макро- и микродефекты, структурные неоднородности, внутренние напряжения (по вращению плоскости поляризации). Использование гибких световодов, лазеров, оптической голографии, телевизионной техники расширяет область применения оптических методов и повышает точность измерения.
- Радиационный вид неразрушающего контроля основан на взаимодействии проникающего ионизирующего излучения с контролируемым объектом. В зависимости от природы ионизирующего излучения вид контроля подразделяют на подвиды: рентгеновский, гамма-, бета- (поток электронов), нейтронный методы контроля. Этот вид неразрушающего контроля пригоден для любых материалов. Основным способом радиационного (рентгеновского и гамма) контроля является метод прохождения. Имеются хорошие результаты по использованию обратно рассеянного излучения фотонов с целью рентгеновского контроля при одностороннем доступе к объекту.
- Радиоволновой вид неразрушающего контроля основан на регистрации изменений параметров электромагнитных колебаний, взаимодействующих с контролируемым объектом. Обычно применяют волны сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона длиной 1 – 100 мм и контролируют изделия из материала, где радиоволны не очень сильно затухают: диэлектрики (пластмассы, керамика, стекловолокно), магнитодиэлектрики (ферриты), полупроводники, тонкостенные металлические объекты.
- Вихретоковый вид неразрушающего контроля основан на регистрации изменения взаимодействия собственного электромагнитного поля катушки с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых этой катушкой в контролируемом объекте. Интенсивность и распределение вихревых токов в объекте зависят от его геометрических размеров, электрических и магнитных свойств материала, от наличия в материале нарушений сплошности, взаимного расположения преобразователя и объекта. Вихретоковый вид неразрушающего контроля в различных вариантах применяют с целью обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов сплошности, контроля геометрических размеров, химсостава, структуры, внутренних напряжений только электропроводящих материалов.
- Тепловой вид неразрушающего контроля основан на регистрации тепловых полей, температуры или теплового контраста контролируемого объекта. Он применим к объектам из любых материалов. Наиболее эффективным средством бесконтактного наблюдения, регистрации температурных полей и тепловых потоков является сканирующий тепловизор.
- Течеискание используют для выявления только сквозных дефектов в деталях и в перегородках. В полость дефекта проникающее вещество заходит либо под действием разности давлений, либо под действием капиллярных сил.
- Электрический вид неразрушающего контроля основан на регистрации электрических полей и электрических параметров контролируемого объекта (собственно электрический метод) или полей, возникающих в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия (термоэлектрический и трибоэлектрический методы). Первичными информативными параметрами являются электрические емкость или потенциал.
Кроме названных, применяется емкостный метод для контроля диэлектрических или полупроводниковых материалов. Метод электрического потенциала применяют для контроля проводников с целью определения глубины несплошности вблизи поверхности проводника.
ndt-testing.ru