1.2 Общие положения неразрушающего контроля деталей автосцепного устройства

Основными видами неразрушающего контроля деталей автосцепного устройства являются вихретоковый, магнитопорошковый, феррозондовый методы.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов :  РД 32.150-2000.

Вихретоковый метод основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. Плотность вихревых токов в объекте зависит от электромагнитных и геометрических параметров объекта, а также взаимного расположения измерительного вихревого преобразователя и объекта. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта (на небольшом расстоянии). Вихретоковый метод позволяет обнаруживать дефекты типа несплошностей, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине, а также трещины, расслоения, неметаллические включения и т.д.

Магнитопорошквый метод неразрушающего контроля деталей вагонов : . РД 32.159-2000

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов :

РД 32.159-2000. – М. Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных и под поверхностных (на глубине до (1,5 ... 2) мм) дефектов типа нарушения сплошности материала изделия: трещины, волосовины, расслоения, не проварка стыковых сварных соединений, закатов и т.д.

Магнитные частицы порошка, попадая в поле дефекта под действием электрического тока , намагничиваются и в результате притягивающей сипы перемещаются в зону наибольшей неоднородности магнитного поля. Частицы, притягиваясь друг к другу, выстраиваются в цепочки,ориентируясь по магнитным силовым линиям поля , и, накапливаясь, образуют характерные рисунки в виде валиков , по которым судят о на-личии дефекта .

Этим методом можно контролировать изделия любых габаритных размеров и форм, если магнитные свойства материала изделия (относительная максимальная магнитная проницаемость не менее 40) позволяют намагничивать его до степени, достаточной для создания поля рассеяния дефекта, способного притянуть частицы ферромагнитного порошка.

Магнитопорошковый метод - это метод неразрушающего контроля поверхностей изделий из ферромагнитных материалов в их производстве и эксплуатации, суть которого такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под

действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.

Наибольшая вероятность выявления дефектов достигается в случае, когда плоскость дефекта составляет угол 90грд. с направлением намагничивающего поля (магнитного потока). С уменьшением этого угла чувствительность снижается и при углах, существенно меньших 90грд. дефекты могут быть не обнаружены.

Магнитопорошковый метод применяется практически во всех отраслях промышленности: авиапромышленность, машиностроение ,автомобильная промышленность, металлургия, транспорт (авиация, железнодорожный, автотранспорт),судостроение, строительство (стальные конструкции, трубопроводы).

Магнитопорошковый метод применяется для выявления в объектах разных размеров и формы, изготовленных из ферромагнитных материалов поверхностных и подповерхностных дефектов. С помощью магнитопорошкового метода могут быть обнаружены различные трещины, волосовины и закаты, непровары сварных соединений и другие дефекты шириной раскрытия несколько микрометров. Метод может быть использован для контроля объектов с немагнитным покрытием. Существуют различные виды контроля:

«Cухой» и «мокрый» способы нанесения индикатора на контролируемый объект.Флуоресцентный или цветной индикатор для контроля при УФ или

дневном свете.

Феррозондовый метод неразрушающего контроля деталей вагонов : РД 32.149-2000.

Феррозондовый метод контроля основан на обнаружении феррозондовым преобразователем (ФП) магнитных полей рассеяния дефектов в предварительно намагниченных деталях и предназначен для выявления подповерхностных

дефектов типа нарушений сплошности: волосовин, плен, трещин, ужимов, закатов, раковин и др. Феррозондовый преобразователь реагирует на резкое пространственное изменение напряженности магнитного поля над дефектами и преобразует градиент напряженности поля в электрический сигнал.Вначале феррозондовые приборы использовались при аэромагнитных съемках с целью обнаружения магнитных аномалий, месторождений нефти, газа, редких металлов, изучения геологического строения океанического дна и прогнозирования нефтегазоносных площадей. В период революционного перехода в электронной технике от вакуумных элементов к полупроводниковым феррозондовые магнитометры нашли широкое применение при исследовании космоса, обнаружении и изучении магнитных полей Луны, Марса, Венеры и других планет. Сегодня феррозондовые приборы широко используются в дефектоскопии при обнаружении дефектов в широком спектре изделий машиностроения, транспорта. Выбор феррозондовых преобразователей в качестве индикаторов магнитного поля рассеяния над дефектами в намагниченной детали обусловлен рядом преимуществ: малой потребляемой мощностью, незначительными габаритами, высокой надежностью работы, высоким КПД и избирательностью к локальным магнитным полям рассеяния.Чувствительность феррозондового контроля определяется совокупностью физических факторов (магнитными свойствами материала контролируемого изделия, типом дефектов и их ориентацией, шероховатостью контролируемой поверхности, способом контроля и намагничивания деталей, чувствительностью ФП и электронной аппаратуры,

способом обработки сигнала ФП).

ГОСТ Р21104-02 устанавливает одиннадцать условных уровней чувствительности.Условные уровни чувствительности.Чувствительность

контролируют на стандартных настроечных образцах, имеющих естественные или искусственные дефекты.Феррозондовому контролю подвергаются боковые рамы и надрессорные балки тележек грузовых вагонов, балансиры и

соединительные балки тележек, рамы тележек ЦМВ, КВЗ И2, КВЗ-ЦНИИ, корпуса автосцепок, тяговые хомуты поглощающих аппаратов и др.Минимальная длина выявляемого дефекта должна быть равна 2мм.При феррозондовом методе контроля в зависимости от магнитных свойств материала, размеров и геометрии контролируемых деталей реализуются два способа контроля: способ приложенного поля (СПП), заключающийся в намагничивании деталей и регистрации, магнитных полей рассеяния дефектов при включенном (установленном на деталь) намагничивающем устройстве НУ; способ остаточной намагниченности (СОН), заключающийся в намагничивании изделий и регистрации магнитных полей рассеяния после снятия или выключения намагничивающих устройств (в остаточном магнитном поле).Контроль СПП рекомендуется применять для изделий из материалов с коэрцитивной силой Н_с < 1280 А/м и остаточной магнитной индукцией В_г < 0,53 Тл. СОН следует применять для контроля изделий из материалов с высокими значениями коэрцитивной силы Н_с > 1280 А/м я В_г > 0,53 Тл.Следует учитывать ложные срабатывания индикаторов дефектоскопов, не связанные с дефектами (структурная неоднородность материалов, магнитные пятна, шероховатость контролируемой поверхности, неоднородность намагничивающего поля), именуемыми помехами или фоном. Этот недостаток устранен при использовании дефектоскопов с автоматической (зависящей от фона) настройкой порога чувствительности.

Таким образом можно сделать вывод, что в этом параграфе были рассмотрены общие положения неразрушающего контроля деталей автосцепного устройства.

    

2 Технологическая часть

2.1 Технология ремонта

Ремонт деталей автосцепного устройства выполняется в соответствии с Типовым технологическим процессом.

Ремонтные операции включают в себя кузнечные работы, сварочные работы, механическую обработку наплавленных поверхностей. Изогнутые детали автосцепного устройства перед плавкой предварительно прогревают, а затем правят до размеров, предусмотренных соответствующими чертежами или шаблонами. Корпуса автосцепок прогревают до температуры 800-850⁰С в электрических, газовых или нефтяных печах, оборудованных приборами для контроля температуры. Чтобы предохранить поверхность корпуса от окисления (образование окалины), атмосферу в печи поддерживают восстановительной или нейтральной. В момент окончания работ температура корпуса должна быть не менее 650⁰ С. Другие детали правят вручную молотком на наковальне или плите с предварительным подогревом до температуры 800-900⁰С. Для ускорения плавки применяют различные приспособления. Значительную часть в общем объеме работ по ремонту деталей автосцепного устройства составляют электросварочные работы, причем наибольшее время затрачивается на наплавку изношенных поверхностей.

Наплавочные работы ведутся следующими способами: ручным – дуговым – штучными электродами или пучком таких электродов; полуавтоматическим – сварочной проволокой под флюсом или порошковой проволокой; многоэлектродным автоматическим – сварочной проволокой под флюсом на специальной установке; индукционно-металлургическим.

Ручная дуговая наплавка является наиболее распространенным способом. Однако он наименее производителен, так как наибольший ток для наплавки открытой дугой стальным электродом диаметром 4-6 мм составляет только 200-