3.5 Дефекты, возникающие при эксплуатации изделий

Трещины усталости - являются наиболее распространенными эксплуатационными дефектами. Основная причина усталостных разрушений деталей - действие высоких переменных напряжений. Трещины усталости возникают в местах концентрации напряжений: по галтелям, в местах с резкими переходами сечений и наличием подрезов, у основания резьбы и зубьев шестерен, в углах шпоночных канавок, у отверстий для смазки или в местах других конструктивных или техно­логических концентраторов напряжений. Трещины усталости появля­ются также в местах дефектов металлургического и технологического происхождения или следов грубой механической обработки поверхности (глубоких рисок, следов резца и т.п.).

Трещины усталости различают по внешнему виду. Чаще всего они бывают двух типов: поперечные или кольцевые трещины, развивающиеся на цилиндрических деталях по окружности в сечении, перпендикулярном к оси детали; трещины, расположенные под углом к оси детали.

В зоне усталостного разрушения отсутствуют какие-либо признаки пластической деформации даже у самых пластичных материалов. Ширина раскрытия усталостной трещины у выхода ее на поверхность в начальной стадии разрушения не превышает нескольких микрон.

Коррозионные повреждения (очаговые, межкристаллитные и др.) встречаются на разных деталях. Степень коррозионного повреждения зависит от наличия агрессивных сред, качества защитных покрытий, неблагоприятного сочетания материалов деталей в узле и др. В эксплуатации коррозией часто поражены закрытые, внутренние полости, труднодоступные для осмотра.

Трещины - надрывы в поверхностном слое металла, образуются в результате высоких одноразово приложенных напряжений (растяжение, изгиб, кручение), когда нагрузка превышает прочность детали, например, при нарушении технологии правки детали, демонтаже или монтаже детали с хрупким поверхностным слоем или при перегрузке детали в эксплуатации (работа в нерасчетном режиме).

Механические повреждения поверхности - забоины, вмятины, надиры, риски, местный наклеп. Их причины могут быть разнообразными.

4 Оценка дефектоскопичности объекта контроля

Конструктор должен указать методы НК, возможность выполнения которых должна быть обеспечена в запланированном объеме. Очень важно, чтобы на этом же этапе были определены критерии для регистрации и браковки несплошностей, то есть нормативные требования.

Под дефектоскопичностью понимают совокупность свойств конструкции и ее деталей, необходимых для обеспечения возможности дефектоскопического контроля деталей, узлов и агрегатов ответственного назначения (при производстве, испытании, эксплуатации и ремонте) в объеме и с достоверностью, предусмотренными руководящей технической документацией.

Для обеспечения дефектоскопичности объект должен быть контролепригодным и контроледоступным.

Контролепригодность определяется совокупностью физико-химических и технологических свойств объекта, позволяю­щих осуществить его проверку данным методом неразру­шающего контроля в необходимом объеме. Например, участок стальной аустенитной поковки толщиной 390 мм, имеющий крупнозернистую структуру, является неконтролепригодным для УЗ дефектоскопии из-за большого затухания и высокого уровня помех, связанных с отражениями на границах зерен (влияние физических свойств). Неконтролепригодна для УЗ контроля также литая стальная заготовка, имеющая на поверхности многочисленные раковины и отслаивающуюся окалину и не прошедшая механическую обработку (влияние технологических свойств).

Контроледоступность характеризуется отсутствием конструктивных или других пространственных ограничителей, препятствующих проведению неразрушающего контроля данным методом в необходимом объеме. Например, сварной шов приварки днища к сосуду является неконтроледоступным для УЗ дефектоскопии со стороны днища, если длина прямолинейного участка поверхности, примыкающего к шву со стороны днища, меньше толщины стенки сосуда.

В условиях эксплуатации контроледоступность должна обеспечиваться при минимуме демонтажных работ и затрат времени. Обеспечение на стадии проектирования свободных подходов к контролируемым деталям исключает в эксплуатации необходимость доработки конструкции изделий для проведения контроля. Неудовлетворительная дефектоскопичность конструкции препятствует внедрению методов НК при эксплуатации и ремонте изделий или снижает эффективность их применения.

В зависимости от степени влияния указанных выше факторов на дефектоскопичность, объекты контроля могут классифицироваться по степеням контролепригодности или контроледоступности.