Ұсталған бөлшектердің бүтіндігі үшін маңызды NDT әдістері

ҚЫСҚАША

Құйма бөлшектер үшін ысырапсыз тексеру (НКТ) материалдардың қасиеттерін бағалау және зақымдануларды анықтау үшін қолданылатын талдау әдістерінің жиынтығын қамтиды, бұл кезде материал зақымданбайды. Бұл процесстің маңызы жоғары дәлдікті қажет ететін салалардағы бөлшектердің бүтіндігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету болып табылады. Ең кең тараған әдістерге ішкі ақауларды анықтау үшін ультрадыбыстық тексеру (УДТ), ферромагнитті материалдардағы беттік және бетке жақын ақаулар үшін магниттік бөлшектермен тексеру (МБТ) және беттік трещиндерді табу үшін сұйық пайдаланып тексеру (СТ) жатады.

Құю өнеркәсібіндегі НКТ-нің маңызды рөлі

Құйма өнеркәсібінде маңызды сапа басқару процесі болып табылатын бұзылмайтын сынақ (NDT), сонымен қатар бұзылмайтын тексеру (NDE) деп те белгілі. Бұл әдіс құйманың бүтіндігі мен қасиеттерін тұрақты түрде өзгертпей немесе зақымдамай-ақ бағалауға мүмкіндік беретін тексеру әдістерінің жиынтығын қамтиды. Партаның тек аз ғана үлгілеріне ғана жасалуы мүмкін бұзып сынайтын тестілеуден өзгеше, NDT өндірілген бөлшектердің 100% тексерілуін қамтамасыз етеді, осылайша өнімнің қауіпсіздігін, сапасын және сенімділігін едәуір арттырады. Бұл мүмкіндік компоненттер қызмет көрсетуге дейін зиянды үзілістерден таза екендігін тексеру үшін маңызды.

Компоненттің істен шығуы фатальды салдарларға әкелуі мүмкін болатын салаларда НТЗ-нің маңызы едәуір артады. Мұнай және газ, петрохимиялық өнерісі, электр энергиясын өндіру және әуежаңғырық сияқты салалар экстремалды қысым, температура мен кернеуді төзуге қабілетті болатын ұсталған бөлшектерге сүйенеді. Осындай маңызды қолданулар үшін НТЗ әрбір бөлшектің ASME және ASTM сияқты қатаң өнеркәсіптік стандарттар мен техникалық талаптарға сай келетініне негізгі кепілдік береді. НТЗ ақауларды ерте анықтау арқылы авариялардың алдын алуға, нормативтік талаптарға бағынуын қамтамасыз етуге және жұмыс істеу кезінде істен шығу немесе қымбатқа түсетін шақырулар болуына әкелетін мәселелерді уақытында анықтау арқылы соңында шығындарды үнемдеуге көмектеседі.

NDT-ны шойылту үдерісіне енгізудің пайдасы көп жақты. Бұл тек соңғы сапа тексеру құралы ғана емес, сонымен қатар үдерісті басқару мен құрылымды растау құралы болып табылады. Трещинаны, қуысты немесе қоспаларды анықтау арқылы өндірушілер шойылтудың технологиясын жетілдіре алады, қалдықтарды азайтып, біркелкілікті жақсартады. Сапаны бақылаудың осындай ынталандырушы тәсілі сапаның біркелкі деңгейін сақтауға, тапсырыс берушінің қанағаттануын қамтамасыз етуге және сенімді, жоғары өнімді детальдар шығаратын өндірушінің репутациясын ұстауға көмектеседі.

Шойылтылған бөлшектерді тексерудің негізгі NDT әдістері

Шойылтылған бөлшектерді тексеру үшін бірнеше NDT әдістері жиі қолданылады, олардың әрқайсысы ақаулардың белгілі түрлерін анықтау үшін әртүрлі физикалық принциптерді пайдаланады. Әдісті таңдау материалға, бөлшектің геометриясына және ақаулардың (бетінде немесе ішінде) орналасуы мүмкіндігіне байланысты. Төменде шойылту өнеркәсібінде ең кеңінен қолданылатын әдістер келтірілген.

Ультрадыбыстық тексеру (UT)

Ультрадыбыстық тексеру жоғары жиілікті дыбыс толқындарын материалға жіберу арқылы ішкі және беттік сынғыздарды анықтау үшін қолданылады. Трансдьюсер шойын бөлшекке дыбыс импульстерін жібереді, ал осы толқындар трещинаның, бос кеңістіктің немесе қоспаның пайда болуы сияқты үзіліске тап болған кезде қабылдағышқа қайта шағылады. Эхоның қайта оралу уақыты мен амплитудасы ақаудың өлшемі, орналасуы және бағыты туралы нақты ақпарат береді. UT көлемді тексеру үшін өте тиімді, басқа әдістерге қолжетімсіз болатын ішкі ақауларды анықтау үшін басым әдіс болып табылады. Сонымен қатар материалдың қалыңдығын өлшеу үшін жиі қолданылады.

Магниттік бөлшектермен тексеру (MPI)

Магниттік бөлшектерді тексеру, сонымен қатар Магниттік бөлшектерді сынау (MT) ретінде белгілі, темір, болат және кобальт қорытпалары сияқты ферромагнитті материалдардағы беттік және тереңдігі шамалы ақауларды анықтаудың өте сезімтал әдісі болып табылады. Бұл процесс бөлшекке магнит өрісін енгізуді қамтиды. Егер ақау бар болса, ол магнит өрісін бұзады және бетте ағынның қосымша өрісін тудырады. Содан кейін бөлшекке құрғақ немесе сұйықта ілмеге түсірілген ұсақ темір бөлшектері жағылады және бұл қосымша өрістерге тартылып, ақаудың дәл үстінде көрінетін белгіні құрайды. MPI тез, қол жетімді және ұсталым процесінен пайда болатын жіңішке трещиндерді, септелімдерді және қабаттарды табу үшін өте қолайлы.

Сұйық пенетрантпен сынау (PT)

Сұйық проникациялық сынақ, сонымен қатар бояу-проникациялық сынақ (DPT) деп те аталады, поралы емес материалдардағы, соның ішінде темірлі және темірсіз металдардағы беткі сынаптарды анықтау үшін қолданылады. Бұл процестің барысында таза, құрғақ пышақтау бетіне түсті немесе флюоресцентті сұйық бояу жағылады. Проникатор беткі сынаптарға капиллярлық әрекет арқылы сіңіп кетеді. Жеткілікті тұру уақытынан кейін артық проникатор жойылады да, проявитель жағылады. Проявитель ұстап қалынған проникаторды кері сыртқа шығарады және ақаудың орналасуын, өлшемін және пішінін көрсететін көрінетін белгіні қалыптастырады. Бұл сынақ қарапайымдылығы, төмен құны және өте жіңішке беткі трещиндер мен қуыстарға сезімталдығы үшін бағаланады.

Радиографиялық тексеру (RT)

Радиографиялық тексеру түрі балқытылған бөлшектің ішкі құрылымын көру үшін рентген сәулелерін немесе гамма-сәулелерді қолдануды қамтиды. Сәуле бөлшектен өтіп, оның қарама-қарсы жағында орналасқан детекторға немесе пленкаға бағытталады. Материалдың тығыз аймақтары сәуленің аз өтуіне мүмкіндік береді және нәтижелік суретте жарық болып көрінеді, ал тығыздығы төмен аймақтар — мысалы, қуыстар, трещинкалар немесе қоспалар — сәуленің көбірек өтуіне мүмкіндік беріп, қараңғы белгілер ретінде көрінеді. RT ішкі ақаулардың анық және тұрақты жазбасын берсе де, ол құюға қарағанда балқытуда сирегірек кездесетін ақауларды (мысалы, қуыстылық) анықтауда жақсы жұмыс істейтіндіктен, балқытылған бөлшектер үшін сирегірек таңдалатын әдіс болып саналады.

Балқытпалар үшін дұрыс NDT әдісін таңдау

Ең тиімді бұйымды сынбай-тексеру әдісін таңдау – барлық жағдайға бірдей келетін шешім емес. Таңдау сенімді және тиімді тексеруді қамтамасыз ету үшін бірнеше факторларды мұқият бағалауға байланысты. Жонғыш бөлшектің бүтіндігін толық бағалау үшін, барлық мүмкін болатын ақаулар анықталатындай етіп, жиі әдістердің комбинациясы қолданылады.

Таңдау критерийлеріне материалдың құрамы, болжанып отырған ақаулардың түрі мен орналасуы және бөлшектің геометриясы жатады. Мысалы, Магниттік бөлшектермен тексеру (MPI) тек ферромагнитті материалдарда ғана тиімді. Түсті қорытпалар үшін беттік ақауларды анықтау үшін Сұйық пенетранттық тексеру (PT) тиімді альтернатива болып табылады. Негізгі айырмашылық жиі ретінде беттік немесе ішкі қабаттағы ақауларды анықтауға байланысты болады. PT тек беттік жарықтарды анықтау үшін қолданылады, ал MPI беттік және бетке жақын орналасқан ақауларды да анықтай алады. Терең ішкі ақаулар үшін Ультрадыбыстық тексеру (UT) үстем таңдау болып табылады және көлемдік талдауды нақты ұсынады.

Шойынның геометриясы мен бетінің күйі де маңызды рөл атқарады. Күрделі пішінді немесе қатты беті бар бөлшектерде УД зерттеуін жүргізу қиын болуы мүмкін, ол ерекше дабалдағыштарды және білікті операторларды талап етуі мүмкін. Керісінше, шойын бұйымдарға тән салыстырмалы тегіс беттер оларды ПТ және МПИ әдістеріне жақсы сәйкестендіреді, себебі құймалармен салыстырғанда пористігі төмен беттерде олар сенімді нәтижелер береді. Автомобиль саласы сияқты қатаң сапа талаптары бар салалар үшін мамандандырылған жеткізушімен серіктестік жасау өте маңызды. Мысалы, IATF16949 сертификаты бар қызметтер сияқты сертификатталған автомобиль компоненттерін ұсынатын Shaoyi Metal Technology қамтамасыз ететіндер өнеркәсіптің бастапқы үлгілеуден массалық өндіріске дейінгі компоненттердің сенімділігін қамтамасыз ету үшін осы дәл НК әдістерін сапа бақылау жүйелеріне енгізеді.

Таңдау процесін жеңілдету үшін, келесі кестеде шойын бөлшектер үшін негізгі НК әдістерінің негізгі қолданыстары мен шектеулері жинақталған:

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Негізгі 4 түрлі бұзылмайтын тексеру әдісі қандай?

Ұсталмақтан соғылған өнеркәсіптік қолданбаларға ерекше қатысты төрт негізгі бұзылмайтын сынақ әдісіне Ультрадыбыстық тексеру (UT), Магниттік бөлшектермен тексеру (MT немесе MPI), Сұйық пайдаланып тексеру (PT) және Рентгенограммалық тексеру (RT) жатады. Әрбір әдіс тексерілетін бөлшектің зақымданбауы үшін әр түрлі физикалық принциптерді қолданып, әр түрлі ақауларды анықтайды.

2. Соғылған болат сапасы қалай тексеріледі?

Бұйымның химиялық және физикалық қасиеттерінің барлық сипаттамаларына сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін, шойын болаттың сапасы әртүрлі әдістердің жиынтығы арқылы тексеріледі. Сынбай тексеру – маңызды кезең, оның ішінде бетіндегі трещинаны анықтаудың ең орынсыз тәсілдерінің бірі – Магниттік Бөлшектермен Тексеру (MBT). Сонымен қатар, ішкі ақаулардың жоқтығын қамтамасыз ету үшін Кейде Ультрадыбыстық Тексеру (UDT) кеңінен қолданылады. СТД-дан басқа, шойын болат үшін сапаны басқару көбінесе визуалды тексеруді, қаттылықты тексеруді және өлшемдік растауды қамтиды.

3. Ең кең тараған СТД әдістері қандай?

Негізгі төртеуінен (UDT, MBT, PT, RT) басқа, кеңінен қолданылатын басқа СТД әдістеріне кез-келген тексеру процесінің алғашқы қадамы болып табылатын Визуалды Тексеру (VT) және өткізгіш материалдардағы ақауларды электромагниттік индукция арқылы табатын Вихрьлық Токтармен Тексеру (VT) жатады. Қолданылатын нақты әдістер тексерілетін өнеркәсіпке, материал түріне және компоненттің маңыздылығына қатты байланысты.