9 Дефектация деталей

Дефектом называют каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией.

Дефекты деталей по месту расположения можно подразделить на локальные (трещины, риски и т.д.), дефекты во всем объеме или по всей поверхности (несоответствие химического состава, качества механической обработки и т.д.), дефекты в ограниченных зонах объема или поверхности детали (зоны неполной закалки, коррозионного поражения, местный наклеп и т.д.). Данное местонахождение дефекта может быть внутренним (глубинным) и наружным (поверхностным и подповерхностным).

По возможности исправления дефекты классифицируют на устраняемые и неустраняемые. Устраняемый дефект технически возможно и экономически целесообразно исправить. В противном случае это неустраняемый дефект.

По отражению в нормативной документации дефекты делят на скрытые и явные. Скрытый дефект — дефект, для выявления которого в нормативной документации не предусмотрены необходимые правила, методы и средства контроля. В противном случае это явный дефект.

По причинам возникновения дефекты подразделяют на конструктивные, производственные, эксплуатационные. Конструктивные дефекты— это несоответствие требованиям технического задания или установленным правилам разработки (модернизации) продукции. Причины таких дефектов — ошибочный выбор материала изделия, неверное определение размеров деталей, режима термической обработки. Эти дефекты являются следствием несовершенства конструкции и ошибок конструирования. Производственные дефекты — несоответствие требованиям нормативной документации на изготовление, ремонт или поставку продукции. Производственные дефекты возникают в результате нарушения технологического процесса при изготовлении или восстановлении деталей. Эксплуатационные дефекты — это дефекты, которые возникают в результате изнашивания, усталости, коррозии деталей, а также неправильной эксплуатации. Наиболее часто встречаются следующие эксплуатационные дефекты: изменение размеров и геометрической формы рабочих поверхностей; нарушение требуемой точности взаимного расположения рабочих поверхностей; механические повреждения; коррозионные повреждения; изменение физико-механических свойств материала деталей.

Дефекты, возникающие у сборочных единиц, — потеря жесткости соединения; нарушение контакта поверхностей, посадки деталей и размерных цепей. Потеря жесткости возникает в результате ослабления резьбовых и заклепочных соединений. Нарушение контакта — это следствие уменьшения площади прилегания поверхностей у соединяемых деталей, в результате чего наблюдается потеря герметичности соединений и увеличение ударных нагрузок. Нарушение посадки деталей вызывается увеличением зазора или уменьшения натяга. Нарушение размерных цепей происходит благодаря изменению соосности, перпендикулярности, параллельности и т. д., что приводит к нагреву деталей, повышению нагрузки, изменению геометрической формы, разрушению деталей;

Дефекты, возникающие у деталей в целом, — нарушение целостности (трещины, обломы, разрывы и др.), несоответствие формы (изгиб, скручивание, вмятины и др.) и размеров деталей. Причины нарушения целостности (механические повреждения) деталей — это превышение допустимых нагрузок в процессе эксплуатации, которые воздействуют на деталь или из-за усталости материала детали, которые работают в условиях циклических знакопеременных или ударных нагрузок. Если на деталь воздействуют динамические нагрузки, то у них может возникнуть несоответствие формы (деформации);

Дефекты, возникающие у отдельных поверхностей, — несоответствие размеров, формы, взаимного расположения, физико-механических свойств, нарушение целостности. Изменение размеров и формы (нецилиндричность, неплоскостность и т.д.) поверхностей деталей происходит в результате их изнашивания, а взаимного расположения поверхностей (неперпендикулярность, несоосность и т.д.) — из-за неравномерного износа поверхностей, внутренних напряжений или остаточных деформаций. Физико-механические свойства материала поверхностей деталей изменяются вследствие нагрева их в процессе работы или износа упрочненного поверхностного слоя и выражается в снижении твердости. Нарушение целостности поверхностей деталей вызывается коррозионными, эрозионными или кавитационными поражениями. Коррозионные повреждения (сплошные окисные пленки, пятна, раковины и т.д.) возникают в результате химического или электрохимического взаимодействия металла детали с коррозионной средой. Эрозионные и кавитационные поражения поверхностей возникают при действии на металл потока жидкости, движущейся с большой скоростью. Эрозионные повреждения металла детали происходят из-за непрерывного контакта металла со струей жидкости, что приводит к образованию пленок окислов, которые при трении потока жидкости о металл разрушаются и удаляются с поверхности, а на поверхностях деталей образуются пятна, полосы, вымоины. Кавитационные повреждения (каверны) металла происходят тогда, когда нарушается сплошность потока жидкости и образуются кавитационные пузыри, которые находясь у поверхности детали, уменьшаются в объеме с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару жидкости о поверхность металла.

В реальных условиях наблюдаются сочетания дефектов.

При выборе способа и технологии восстановления большое значение имеют размеры дефектов. Величина дефектов — количественная характеристика отклонения фактических размеров и (или) формы деталей и их поверхностей от номинальных значений. Можно выделить три группы размеров — до 0,5 мм; 0,5...2 мм и свыше 2 мм.

Для оценки технического состояния деталей с последующей их сортировкой на группы годности в ремонтном производстве имеется, в отличие от остальных машиностроительных производств, технологический процесс, который носит название дефектации. В ходе этого процесса осуществляется проверка соответствия деталей техническим требованиям, которые изложены в технических условиях на ремонт или в руководствах по ремонту, при этом используется сплошной контроль, т. е. контроль каждой детали. Кроме того, дефектация деталей − это также инструментальный и многостадийный контроль. Для последовательного исключения невосстанавливаемых деталей из общей массы используют следующие стадии выявления деталей:

- с явными неустранимыми дефектами — визуальный контроль;

- со скрытыми неустранимыми дефектами — неразрушающий контроль;

- с неустранимыми геометрическими параметрами — измерительный контроль.

В процессе дефектации деталей применяются следующие методы контроля: органолептический осмотр (внешнее состояние детали, наличие деформаций, трещин, задиров, сколов и т.д.) и т.д.; инструментальный осмотр при помощи приспособлений и приборов (выявление скрытых дефектов деталей при помощи средств неразрушающего контроля); бесшкальных мер (калибры и уровни) и микрометрических инструментов (линейки, штангенинструменты, микрометры и т.д.) для оценки размеров, формы и расположения поверхностей деталей. Контролю в процессе дефектации подвергаются только те элементы детали, которые в процессе эксплуатации повреждаются или изнашиваются.

В результате контроля детали должны быть подразделены на три группы: годные детали, характер и износ которых находятся в пределах, допускаемых техническими условиями (детали этой группы используются без ремонта); детали, подлежащие восстановлению, — дефекты этих деталей могут быть устранены освоенными на ремонтном предприятии способами ремонта; негодные детали.

Распределение деталей по группам годности не является устойчивым. Учет их распределения по группам позволяет прогнозировать благоприятные и неблагоприятные ситуации распределения деталей по группам и объективно оценить качество труда разборщиков и дефектовщиков.

На основе изучения вероятности появления дефектов на деталях, учета их взаимосвязи разрабатывается стратегия дефектации, позволяющая повысить эффективность функционирования этого участка. Годные без ремонта детали отправляют в комплектовочное отделение, а годные габаритные детали направляют непосредственно на сборку. Негодные детали накапливают в контейнерах для черных и цветных металлов, которые затем отправляют на склад утиля.

Базовые детали больших размеров (блок цилиндров, картер и т.д.), требующие ремонта, направляют непосредственно на посты восстановления. Все другие детали, подлежащие восстановлению, накапливаются на складе деталей, ожидающих ремонта, откуда они партиями запускаются в производство цеха восстановления и изготовления деталей.