| |
В зонах расположения дефектов в материале вследствие изменения структурных
физических характеристик материала изменяются условия его взаимодействия с
указанными излучениями, физическими полями, а также с веществами, наносимыми на
поверхность контролируемой детали или вводимыми в её полость. Регистрируя с
помощью соответствующей аппаратуры эти изменения, можно судить о наличии
дефектов, представляющих собой нарушение сплошности материала или однородности
его состава и структуры, определить их координаты и оценить размеры.
С достаточно высокой точностью возможно также измерение толщин стенок полых
деталей и нанесённых на изделия защитных и другие покрытий.
В практике нашли применение следующие методы Д. авиационных конструкций.
Оптические методы — методы, осуществляемые визуально (для обнаружения
поверхностных трещин и других дефектов размерами более 0,1—0,2 мм) или с
помощью оптических приборов (эндоскопов), позволяющих обнаруживать аналогичные
дефекты размерами более 30—50 мкм на внутренних поверхностях и в
труднодоступных зонах. Оптические методы обычно предшествуют другим методам и
используются для контроля всех деталей авиационных конструкций на всех стадиях
изготовления и эксплуатации.
Радиационные методы, использующие рентгеновское, гамма- и другие (например,
электроны) проникающие излучения различных энергий, получаемые с помощью
рентгеновских аппаратов, радиоактивных изотопов и других источников, позволяют
обнаруживать внутренние дефекты размерами более 1—10% от толщины
просвечиваемого сечения в изделиях толщиной (по стали) до 100 (рентгеновская
аппаратуры) — 500 мм (при использовании быстрых электронов). Радиационные
методы используются для контроля литых, сварных и других деталей авиационных
конструкций из металлических и неметаллических материалов, а также для контроля
дефектов сборки различных узлов (рис. 1).
Радиоволновые методы основаны на изменении интенсивностей, сдвигов по времени
или фазе и других параметров электромагнитных волн сантиметрового и
миллиметрового диапазонов при распространении их в изделиях из диэлектрических
материалов (резина, пластмассы и другие). На глубине 15—20 мм возможно
обнаружение расслоений площадью более 1 см2.
Тепловые методы — методы, использующие инфракрасное (тепловое) излучение
нагретой детали для обнаружения неоднородности её строения (несплошность в
многослойных изделиях, в сварных и паяных соединениях). Чувствительность
современной аппаратуры (тепловизоры) позволяет зарегистрировать разность
температур на поверхности контролируемой детали менее 1{{°}}С.
Магнитные методы основаны на анализе магнитных полей рассеяния, возникающих а
зонах расположения поверхностных и подповерхностных дефектов в намагниченных
деталях из ферромагнитных материалов (рис. 2). В оптимальных условиях, при
расположении дефекта перпендикулярно направлению намагничивающего поля, могут
быть обнаружены достаточно тонкие дефекты, например, шлифовочные трещины (в
стали) глубиной 25 и раскрытием 2 мкм. Магнитными методами можно также измерять
с погрешностью, не превышающей 1—10 мкм, толщину защитных (немагнитных)
покрытий, нанесённых на деталь из ферромагнитного материала.
Акустические (ультразвуковые) методы — методы, использующие упругие волны
широкого диапазона частот (0,5—25 МГц), вводимые в контролируемую деталь под
различными углами. Распространяясь в материале детали, упругие волны затухают в
различной степени, а встречая дефекты, отражаются, преломляются и рассеиваются.
Анализируя параметры (интенсивность, направление и другие) прошедших и (или)
отражённых волн, можно судить о наличии поверхностных и внутренних дефектов
различной ориентировки размерами более 0,5—2 мм2. Контроль может быть проведён
при одностороннем доступе (рис. 3). Возможно также измерение с погрешностью не
более 0,05 мм толщины полых изделий (ограничениями являются значительная
кривизна поверхности детали и сильное затухание ультразвуковых волн в
материале). Акустическими методами (на низких частотах) могут быть обнаружены
расслоения площадью более 20—30 мм2 в клеёных и паяных конструкциях с
металлическим и неметаллическим заполнителем (в том числе с сотовым), в
слоистых пластиках, а также в плакированных листах и трубах. Используя так
называем метод акустической эмиссии, можно обнаружить в нагруженных элементах
авиационных конструкций развивающиеся (то есть наиболее опасные) трещины,
выделив их из обнаруженных другими методами менее опасных, неразвивающихся
дефектов. Зоны контроля при этом формируются с помощью различного расположения
датчиков (рис. 4) на конструкции. Проволочные датчики устанавливаются в зоне
контроля так, чтобы их направление не совпало с направлением развития
усталостной трещины (рис. 5).
Вихретоковые (электроиндуктивные) методы основаны на взаимодействии полей
вихревых токов, возбуждённых датчиком дефектоскопа в изделии из
электропроводящего материала, с полем этого же датчика. Эти методы Д. позволяют
выявлять нарушения сплошности (трещины протяжённостью более 1—2 мм и глубиной
более 0,1—0,2 мм, плёны, неметаллические включения), измерять толщину защитных
покрытий на металле, судить о неоднородностях химического состава и структуры
материала, о внутренних напряжениях. Аппаратура для контроля вихретоковыми
методами высокопроизводительна и позволяет автоматизировать разбраковку.
Электрические методы основаны на использовании главным образом слабых
постоянных токов и электростатических полей; позволяют обнаруживать
поверхностные и подповерхностные дефекты в изделиях из металлических и
неметаллических материалов и различать некоторые марки сплавов между собой.
Капиллярные методы основаны на явлении капиллярности, то есть, на способности
некоторых веществ проникать в мелкие трещины. Обработка такими веществами
повышает цвето- и светоконтрастность участка изделия, содержащего поверхностные
|
|