Инспекция:поставка качественных отливок

Выявление дефектов литья с помощью разрушающего и неразрушающего контроля

Каждый шаг в процессе литья металла, от изготовления модели до термообработки, выполняется тщательно, чтобы избежать проблем с прочностью, чистотой поверхности, механическими свойствами и окончательными размерами готовой отливки. Тем не менее, даже отливки, сделанные с усердием, должны проходить проверку на предмет контроля качества. Небольшие проблемы могут возникнуть неожиданно, и многие отливки имеют механические требования, которые могут быть нарушены скрытым дефектом. Проверка отливок позволяет литейщикам и клиентам быть уверенными в том, что они получают качественное литье.

Существуют методы контроля отливок, позволяющие выявить любые скрытые дефекты в процессе производства. Некоторые распространенные дефекты литья включают дефекты поверхности, дефекты включения и дефекты охлаждения.

Разрушающие испытания

В каждом производственном цикле литейный завод отбирает несколько образцов и подвергает их разрушающим испытаниям. Отливку разрезают и тщательно проверяют свойства металла. Тестер будет искать включения, пористость и усадку. Хотя разрушающее тестирование одной отливки ничего не гарантирует в отношении других отливок в процессе, оно дает представление об общем качестве процесса. Радиографические и ультразвуковые технологии снизили важность разрушающего контроля, но они по-прежнему используются для проверки качества и оценки партии.

Неразрушающий контроль (НК)

Неразрушающие испытания проводятся литейщиками, клиентами и специалистами по неразрушающему контролю для проверки внутренней и внешней прочности отливки без повреждения самой отливки.

Визуальный осмотр

Этот метод использует человеческий глаз для выявления поверхностных дефектов, трещин, выделения газа, включений шлака или песка, несоответствий, холодных затворов и дефектов литья.

Проверка размеров

Этот тип проверки отливок проводится для обеспечения того, чтобы деталь соответствовала размерным требованиям / допускам. Это можно сделать вручную или с помощью координатно-измерительной машины (КИМ), которая использует датчики для получения очень точных измерений.

Проверка проникающей жидкостью (LPI)

Находит крошечные трещины, поры или другие дефекты поверхности во всех типах металлических отливок, которые трудно увидеть на глаз. Тестер сначала очищает отливку, чтобы удалить все частицы песка или пыли, которые могут предотвратить попадание жидкого красителя в трещины в металле.

После очистки и высыхания тестер омывает отливку проникающим раствором. В разных типах LPI используются разные растворы, но, как правило, это ярко окрашенное масло с высокой капиллярностью и низкой вязкостью, что означает, что оно будет свободно проникать в трещины в отливке. Этот краситель оставляют на «время выдержки», чтобы он мог проникнуть в любые невидимые щели.

По прошествии достаточного времени, чтобы жидкость сделала свое дело, излишки удаляются с поверхности. Обычно это делается путем осторожного протирания влажной тканью, следя за тем, чтобы не затопить отливку, что может удалить краску из трещин.

Затем тестер наносит специальный проявитель, и дефекты литья становятся отчетливо видны.

Магнитопорошковый контроль (MPI)

MPI похож на LPI в том, что он используется для поиска небольших трещин и отверстий на поверхности или неглубокой поверхности отливки. Однако этот процесс можно использовать только для отливок из ферромагнитных металлов, способных создавать магнитное поле, таких металлов, как железо, кобальт, никель и некоторые их сплавы. Для начала испытания отливку намагничивают, обычно с помощью электромагнитов.

Магнитное поле в металле сильнее, чем в воздухе. При наличии дефектов, таких как трещины или отверстия на поверхности или близком подповерхностном слое отливки, индуцированное магнитное поле будет нарушено.

Очень глубокие трещины часто не создают достаточного магнитного искажения на поверхности, чтобы их можно было найти таким образом.

Для обнаружения разрывов отливку опрыскивают пылью или жидкостью, содержащей мелкие частицы окиси железа или другого вещества, реагирующего в магнитном поле. Эти распыленные частицы будут скапливаться вблизи краев искажений, очерчивая места, где магнитный поток низок. Поэтому с помощью магнитов и магнитного порошка можно показать разрывы там, где воздуха больше, чем металла, в любых трещинах или над любыми отверстиями. Метод MPI используется для контроля отливок, а также в полевых условиях для проверки усталости металла уже находящихся в эксплуатации труб и конструкций. Он может обнаруживать растрескивание под напряжением, невидимое невооруженным глазом.

Ультразвуковой контроль (УЗК)

Этот тест выявляет дефекты с использованием высокочастотной акустической энергии, передаваемой в отливку, в технологии, подобной ультразвуку, используемому медицинскими работниками. Звуковые волны проходят через отливку до тех пор, пока не достигнут противоположной поверхности, границы раздела или дефекта. Любой барьер отражает звуковые волны, которые отражаются и записываются для просмотра аналитиком. Характер отклонения энергии может указывать на местонахождение и размер внутреннего дефекта. Этот неразрушающий контроль также можно использовать для проверки толщины стенки и количества конкреций в ковком чугуне. С помощью УЗК можно обнаружить очень маленькие дефекты на очень больших глубинах, что обеспечивает большую точность и уверенность. Опытный специалист может даже оценить природу сплава, взглянув на акустическую сигнатуру неизвестного металла.

Ультразвуковой контроль требует знаний и опыта для точной интерпретации результатов. Деталь должна быть очищена от отслоившейся окалины и краски и не должна быть слишком неровной, маленькой или тонкой. В большинстве случаев поверхность, подлежащая ультразвуковому исследованию, должна быть влажной, и часто используется вода:если поверхность будет ржаветь, то вместо нее можно использовать раствор антифриза с ингибиторами ржавчины.

Радиографический контроль (рентген)

Рентгеновские снимки создают изображения, подобные больничным, на которых видны сломанные кости. Призрачные изображения, полученные с помощью рентгеновского литья, показывают темные пятна, где есть полости усадки, небольшие разрывы и щели теплового растрескивания или точечные точки пористости. Эти изображения помогают опытному слесарю определить, ухудшаются ли механические свойства отливки из-за усадки, включений или отверстий, и можно ли их исправить перед отправкой отливок.

В процессе радиографического контроля отливки отливка подвергается воздействию рентгеновской трубки. Отливка поглощает часть излучения, а оставшуюся часть излучения экспонирует рентгенографическая пленка. Более плотные части отливки будут противостоять проникновению излучения, поэтому пленка в этих областях подвергается меньшему воздействию, что придает пленке более светлый вид. Менее плотные части отливки допускают большее проникновение излучения, что приводит к большему облучению пленки. Таким образом, каждое пространство в отливке отбрасывает «тень» на окончательном рентгеновском снимке, вызванную тем, что излучение легче проходит через него, и на рентгеновском снимке любая трещина, пустота или включение отображаются как темная область на пленке.

После того, как литейный завод завершил проверку отливок, проверенная и принятая отливка иногда используется как есть. Обычные неровности поверхности или неоднородности могут не иметь значения для использования в остальном качественного продукта. Иногда отделка может решить наблюдаемые проблемы. Отливка может вернуться к термической обработке или к дальнейшей обработке, которая может включать покраску, антикоррозионные масла, другие виды обработки поверхности, такие как горячее цинкование и механическую обработку. Окончательная подготовка может также включать электроосаждение металлов или порошковое покрытие для косметических или эксплуатационных требований.

Предыдущий пост:ТермообработкаПроцесс литья металлаСледующий пост:Вторичная обработка