Введение в неразрушающий контроль отливок

Если клиенты хотят убедиться, что их отливки не имеют внутренних дефектов, они могут запросить неразрушающий контроль (НК). Неразрушающий контроль включает в себя ряд методов, используемых для проверки качества металлических отливок.

Причины проверки отливок

Литье включает заливку расплавленного металла в полость, где он охлаждается и затвердевает. Как и в случае с любой жидкостью, всегда есть некоторая изменчивость в том, как течет металл, что может привести к дефектам. Тщательное проектирование лекал и управление процессом литья сводят к минимуму их появление, но не могут полностью устранить риск.

Дефекты литья могут быть видны на поверхности или находиться внутри тела отливки. Если они расположены в зоне, подверженной высоким нагрузкам, они могут привести к выходу детали из строя. Квалифицированные моделисты используют свой опыт в области затвердевания металла, чтобы убедиться, что любые возникающие дефекты находятся в допустимых областях. Однако в тех случаях, когда это невозможно, целесообразно провести неразрушающий контроль.

Кроме того, когда отливка будет подвергаться интенсивной механической обработке (чаще для литья в песчаные формы, чем для литья по выплавляемым моделям), обнаружение дефектов заранее сэкономит время и деньги.

Типы дефектов, обнаруженных с помощью неразрушающего контроля

Охлаждение приводит к усадке, что может привести к растрескиванию. Трещины могут нарушать поверхность детали или могут быть чисто внутренними. Поверхностные трещины часто очень трудно увидеть невооруженным глазом, потому что они очень тонкие, а текстурированная поверхность отливки, особенно при отливке в песчаные формы, делает их практически невидимыми.

Другими дефектами, которые могут привести к выходу из строя отливки, являются пористость и включения. Оба могут быть видны, но часто находятся ниже поверхности слепка.

Методы неразрушающего контроля, сильные стороны и ограничения

Существует много способов обнаружения дефектов в отливках. Наиболее широко используемые методы, ранжированные примерно от самого простого/наименее дорогого до самого сложного/дорогого:

• Проникающее вещество с магнитными частицами/красителем
• Ультразвуковой контроль
• Вихревой поток
• Рентген и компьютерная томография

Рассмотрим их поближе.

Проникающее вещество с магнитными частицами/красителем

Эти методы находят поверхностные трещины. Техника магнитных частиц использует концентрацию магнитного потока вдоль трещины для притяжения частиц, которые делают трещину более заметной. Он работает только с железными материалами.

Методы проникающих красок работают на черных и цветных материалах. В них используется жидкость с низкой вязкостью, которая втягивается в трещины под действием капиллярных сил. После того, как поверхность впитается, ее протирают начисто, и краска делает трещины более заметными.

Ультразвуковой контроль

Этот метод включает в себя отправку звуковых волн очень высокой частоты в отливку и прослушивание эхо или отражений. Они возникают везде, где падающая звуковая волна сталкивается с изменением плотности материала.

Существуют различные способы проведения ультразвукового контроля:выбор зависит от типа искомых дефектов и необходимой скорости или скорости процесса. Ультразвук, как правило, очень эффективен для обнаружения внутренних трещин, пористости и включений, но это оборудование может быть дорогим и требует наличия обученного оператора.

Вихревой поток

Это позволяет обнаружить дефекты на поверхности или непосредственно под ней. Его также можно использовать в качестве показателя свойств материала, таких как твердость. Вихревой ток работает, создавая магнитное поле, которое нарушается наличием несплошностей.

Вихретоковый контроль используется в основном для черных металлов, но также может работать и с цветными. Вихретоковое оборудование стоит недорого, но для получения воспроизводимых результатов требуется высококвалифицированный оператор.

Рентген и компьютерная томография

Для получения изображения через отливку рентген является «золотым стандартом». Он выявляет различия в плотности, подобные тем, которые вызваны пористостью. Однако его способность выделять трещины зависит от того, как трещина ориентирована по отношению к рентгеновскому лучу.

Рентгеновское оборудование стоит дорого и требует протоколов безопасности и высококвалифицированных операторов. Кроме того, для того, чтобы видеть сквозь большую и плотную отливку, например, сделанную из железа, требуется высокий уровень мощности.

КТ — это разновидность 3D-рентгенографии. Деталь вращается в луче, а полученные изображения обрабатываются в 3D-изображение. Это можно повернуть и рассмотреть с любого направления. Это беспрецедентный метод проверки отливок, но дорогой и медленный.

Согласие методов проверки

Не все отливки требуют неразрушающего контроля для проверки отсутствия дефектов; это зависит от применения и степени риска. Если клиент считает, что это необходимо, конкретные детали должны быть частью договора купли-продажи. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о возможностях неразрушающего контроля.