Метод контроля качества литья

(1) Обнаружение дефектов поверхности отливки и приповерхностных дефектов

1.1 испытание на проникновение жидкости

Капиллярная дефектоскопия используется для проверки различных дефектов вскрытия на поверхности отливки, таких как поверхностные трещины, поверхностные проколы и другие дефекты, которые трудно обнаружить невооруженным глазом. Обычно используемым пенетрантным методом является тестирование красителя. Он заключается в смачивании или распылении цветной (обычно красной) жидкости (пенетранта) с высокой проникающей способностью на поверхность отливки. Пенетрант проникает в дефект отверстия, быстро стирает поверхностный слой пенетранта, а затем распыляет легкосохнущий дисплейный агент (также называемый проявителем) на поверхность отливки. После того, как пенетрант, оставшийся в дефекте отверстия, отсасывается, средство отображения окрашивается, чтобы можно было отразить форму, размер и распределение дефектов. Следует отметить, что точность капиллярного контроля снижается с увеличением шероховатости поверхности испытуемого материала, т. е. чем светлее поверхность, тем лучше эффект обнаружения. Поверхность, отшлифованная на шлифовальном станке, имеет самую высокую точность обнаружения, и даже межкристаллитные трещины могут быть обнаружены. В дополнение к обнаружению красителей, обнаружение флуоресцентных пенетрантов также является широко используемым методом обнаружения проникающих жидкостей. Он должен быть оснащен ультрафиолетовой лампой для наблюдения за облучением, а чувствительность обнаружения выше, чем у обнаружения красителя.

1.2 Вихретоковый контроль

Вихретоковый контроль применим для проверки дефектов под поверхностью, глубина которых обычно не превышает 6-7 мм. Вихретоковый контроль делится на два типа: метод размещения катушки и метод сквозной катушки. Когда испытуемый образец помещается рядом с катушкой с переменным током, переменное магнитное поле, входящее в испытуемый образец, может индуцировать вихревой ток (вихревой ток), протекающий в виде вихревого тока в испытуемом образце в направлении, перпендикулярном магнитному полю возбуждения. Вихревой ток будет генерировать магнитное поле в направлении, противоположном магнитному полю возбуждения, так что исходное магнитное поле в катушке частично уменьшается, тем самым вызывая изменение импеданса катушки. При наличии дефектов на поверхности отливки электрические характеристики вихревых токов будут искажаться для обнаружения наличия дефектов. Основным недостатком вихретокового контроля является то, что он не позволяет визуально отобразить размеры и форму обнаруженных дефектов. Как правило, он может только определить положение поверхности и глубину дефектов. Кроме того, он менее чувствителен для обнаружения мелких дефектов раскрытия на поверхности заготовки, чем капиллярный контроль.

1.3 Магнитопорошковый контроль

Магнитопорошковая дефектоскопия подходит для обнаружения поверхностных дефектов и дефектов на глубине нескольких миллиметров под поверхностью. Для проведения испытаний требуется оборудование для намагничивания постоянного (или переменного) тока и магнитные частицы (или жидкость для магнитной левитации). Для создания магнитного поля на внутренней и внешней поверхности отливок используется намагничивающее оборудование, а для выявления дефектов используется магнитный порошок или жидкость магнитной суспензии. Когда магнитное поле генерируется в пределах определенного диапазона отливки, дефекты в намагниченной области будут генерировать магнитное поле рассеяния. Когда магнитный порошок или суспензия посыпаны, магнитный порошок будет поглощаться, чтобы можно было отобразить дефекты. Дефекты, отображаемые таким образом, в основном те, которые пересекают магнитные силовые линии, но длинные дефекты, параллельные магнитным силовым линиям, не могут быть отображены. Следовательно, направление намагничивания необходимо постоянно менять во время работы, чтобы можно было обнаружить все дефекты в неизвестном направлении.

(2) Обнаружение внутренних дефектов отливок

Для внутренних дефектов обычно используемыми методами неразрушающего контроля являются радиографический контроль и ультразвуковой контроль. Среди них наилучший эффект рентгенографического контроля. С его помощью можно получить визуальное изображение, отражающее вид, форму, размеры и распределение внутренних дефектов. Однако для крупногабаритных отливок большой толщины ультразвуковой контроль очень эффективен и позволяет точно измерить положение, эквивалентный размер и распределение внутренних дефектов.

2.1 Рентгенологическое исследование (микрофокусный рентген)

Рентгеновское тестирование, обычно с использованием рентгеновского излучения или в качестве источника излучения, требуется оборудование для генерации лучей и другие вспомогательные средства. Когда заготовка подвергается воздействию поля луча, на интенсивность излучения луча будут влиять внутренние дефекты отливки. Интенсивность излучения, испускаемого через отливку, изменяется локально в зависимости от размера и характера дефекта, формируя рентгенографическое изображение дефекта, которое регистрируется рентгенографической пленкой, либо обнаруживается в реальном времени флуоресцентным экраном, либо обнаруживается счетчиком излучения. Среди них метод регистрации рентгенографической пленкой является наиболее часто используемым методом, который широко известен как рентгенографический контроль. Изображение дефекта, отраженное рентгенографией, интуитивно понятно, и можно представить форму, размер, количество, положение в плоскости и диапазон распределения дефектов. Однако глубина дефекта не может быть отражена в общем виде, поэтому для ее определения требуются специальные меры и расчеты. Международная кастинговая сеть, похоже, применяет метод рентгенографической компьютерной томографии. Поскольку оборудование дорогое и стоимость использования высока, его нельзя популяризировать. Тем не менее, эта новая технология представляет собой будущее направление развития технологии рентгенографического контроля высокого разрешения. Кроме того, микрофокусная рентгеновская система, использующая приблизительный точечный источник, может фактически устранить размытые края, создаваемые оборудованием с большим фокусом, и сделать контур изображения четким. Система цифрового изображения может улучшить отношение сигнал-шум изображения и еще больше улучшить четкость изображения.

2.2 Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой контроль также может быть использован для проверки внутренних дефектов. Это использование звукового луча с высокочастотной звуковой энергией для передачи в отливке и создания отражения, когда он встречается с внутренней поверхностью или дефектом, чтобы найти дефект. Величина отраженной акустической энергии зависит от направленности и характера внутренней поверхности или дефекта и акустического импеданса такого отражателя. Следовательно, акустическая энергия, отраженная от различных дефектов или внутренней поверхности, может быть применена для определения наличия положения, толщины стенки или глубины дефекта под поверхностью. Ультразвуковой контроль является широко используемым методом неразрушающего контроля. Его основные преимущества заключаются в следующем: высокая чувствительность обнаружения, позволяет обнаруживать небольшие трещины; Он имеет большую проникающую способность и может обнаруживать отливки толстого сечения. Его основные ограничения: сложно интерпретировать форму волны отражения разбитого дефекта со сложным размером контура и плохой направленностью; Нежелательные внутренние структуры, такие как размер зерна, микроструктура, пористость, содержание включений или мелкодисперсные осадки, также затрудняют интерпретацию сигналов; Кроме того, для тестирования требуются эталонные стандартные тестовые блоки.