УДК 620.179.14(07)

ББК 34.414я73

У677

Составители: Новосельцев Юрий Гаврилович, Готовко Сергей Алексеевич

У677 Управление качеством продукции. Методы неразрушающего контроля : учеб.-метод. пособие для лабораторных работ [Электронный ресурс] / сост. Ю. Г. Новосельцев С. А. Готовко. – Электрон. дан. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2015. – Систем. требования :

PC не ниже класса Pentium 1 ; 128 Mb RAM ; Windows 98/XP/7 ;

Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана.

Содержит соответствующие теме краткие теоретические сведения, порядок выполнения работ, списки рекомендуемой литературы. По каждой работе имеется перечень вопросов для самостоятельной подготовки. В процессе проведения лабораторных работ студенты закрепляют знания, полученные при изучении теории по дисциплине «Управление качеством продукции».

Предназначено для студентов направления подготовки бакалавров 150700.62 «Машиностроение» профиля «Оборудование и технология сварочного производства».

УДК 620.179.14(07)

ББК 34.414я73

© Сибирский федеральный университет, 2015

Электронное учебное издание

Подготовлено к публикации издательством Библиотечно-издательского комплекса

Подписано в свет 09.09.2015. Заказ № 2881 Тиражируется на машиночитаемых носителях

Библиотечно-издательский комплекс Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а Тел. (391) 206-26-67; http://bik.sfu-kras.ru E-mail: publishing_house@sfu-kras.ru

2

3

ВВЕДЕНИЕ

Существование любого объекта из социально-экономической, физи- ко-технической, биологической и других сфер деятельности человека определяется наиболее общей и важной характеристикой – его качеством.

Естественный отбор в природе сохраняет наиболее качественный вид животных и растений для данных условий. Его законы переносятся на рыночные отношения, когда побеждают наиболее качественные изделия и их производители. Качество выпускаемой продукции сегодня определяет конкурентоспособность, выживаемость, рентабельность предприятия.

Сложность проблемы качества состоит в том, что конечная продукция определяется деятельностью десятков и сотен различных предприятий, отраслей и территорий. Поэтому на предприятиях необходимо управление качеством продукции (УКП). Оно воплощается путем внедрения на производстве сертифицированной системы менеджмента качества, созданной на основе требований международных стандартов, учитывая все составляющие параметры производственных процессов. Информацию о них получают, в том числе, с помощью методов неразрушающего контроля.

Задача курса УКП определить эту систему, освоить ее и научиться управлять качеством продукции с ее помощью. Она охватывает все процессы жизненного цикла продукции: разработку, изготовление, реализацию, доводку, эксплуатацию.

Качество продукции является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности. Это важнейшая составляющая всей системы качества, представляющей собой комплексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности: маркетинг, разработка стратегии, организация производства и др. Требования к качеству на международном уровне определены стандартами ИСО серии 9000. Они внедрены непосредственно в производственные процессы, сферу управления и установили четкие требования к системам менеджмента качества. Это дало возможность проведения процедуры всесторонней сертификации систем качества.

Стандарты ИСО серии 9000 установили единый признанный в мире подход к договорным условиям по оценке систем качества и одновременно регламентировали отношения между производителями и потребителями продукции. Иными словами, стандарты ИСО – жесткая ориентация на потребителя при строгом соблюдении культуры производства.

Качество можно представить в виде пирамиды. На ее вершине находится всеохватывающий, тотальный менеджмент, нацеленный на достижение требуемого качества продукции за счет высокоэффективного, квалифицированного производства. Прежде всего, это связано с обеспечением

4

высокого организационно-технического уровня производства, требуемых условий труда. Особое значение имеет качество работы, непосредственно связанной с выпуском продукции: контроль качества технологических процессов, своевременное выявление брака, испытания изделий, сборочных единиц, корректирующие и предупреждающие действия.

Повышение сложности изделий привело к увеличению числа оцениваемых свойств, показателей качества продукции. Центр тяжести сместился к комплексной проверке функциональных способностей изделия. В условиях массового производства качество стало рассматриваться с позиций стандарта качества всех производимых изделий. Конкурентоспособная продукция массового характера – это составляющая и следствие качественной работы.

С развитием научно-технического прогресса, следствием которого стала автоматизация производства, появились автоматические устройства для управления сложным оборудованием и другими системами. Возникло понятие надежность. Таким образом, понятие качества постоянно развивается и уточняется.

В связи с необходимостью контроля качества были разработаны методы сбора, обработки и анализа информации о качестве. Неразрушающие методы контроля в этом плане являются мощным и эффективным инструментом, обеспечивающим получение объективных данных о фактическом уровне качества. Производственные структуры, функционирующие в условиях рыночной экономики, стремятся организовать комплексное наблюдение за качеством в процессе производства и потребления с приоритетным направлением на предупреждение дефектов.

5

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ИХ ПРОВЕДЕНИИ

Перед началом выполнения лабораторных работ преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности, после чего студенты расписываются в журнале по технике безопасности о прослушанном инструктаже.

Выполнение каждой лабораторной работы производится бригадами (звеньями) по 2-4 человека, при общем количестве в группе до 4 бригад.

Приступая к работе на установке, студент должен получить разрешение на пуск установки у преподавателя. Для получения разрешения необходимо знать принципиальную схему установки и уметь включать и отключать ее.

При работе на установке звеньями работой руководит одни студент. Остальные выполняют его поручения по ходу опытов с регистрацией показаний приборов и наблюдением за отдельными процессами. После выполнения задания каждый член бригады занимается составлением индивидуального отчета, а затем защищает его, отвечая на вопросы преподавателя.

Лабораторные работы выполняются на полностью исправном оборудовании и только в присутствии преподавателя. При обнаружении неисправности приборов и оборудования работа немедленно прекращается, о чём ставятся в известность преподаватель или учебный мастер. Самостоятельно устранять неисправности студентам запрещается.

Во избежание поражения электрическим током корпуса приборов

иоборудования должны быть надежно заземлены, провода изолированы

изащищены от механического воздействия и т.д.

При использовании керосина следует учитывать, что его пары в смеси с воздухом взрывоопасны и поэтому категорически запрещено применение открытого огня.

При применении химикатов следует предусматривать меры безопасности от ожогов и отравлений. Помещение должно быть оборудовано при- точно-вытяжной вентиляцией.

6

Лабораторная работа 1

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ, АППАРАТУРЫ И МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОВСКОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

1.Цель работы: Изучить физические основы, аппаратуру и методику рентгеновского контроля. Приобрести навыки в оценке качества сварного шва по рентгеновским снимкам. Научиться вести протокольную запись дефектов.

2.Особенности техники безопасности при рентгеноконтроле

При работе с аппаратом оператор должен находиться на расстоянии не менее 20 м от рентгеновского блока в направлении, противоположном выходу излучения, в пределах телесного угла, образующего конус с углом раствора 150°, ось которого совпадает с осью рентгеновского блока, а центр находится в торце рентгеновской трубки.

Граница опасной зоны для пребывания в ней людей должна быть обозначена предупредительными знаками, хорошо видимыми с 3 метров.

Существует определенная величина допустимой для человека дозы облучения, равная 0,017 рентгена за шестичасовой рабочий день, которая считается безопасной и не вызывает вредных последствий у работающего с рентгеновскими лучами.

3. Оборудование и материалы

Промышленный рентгеновский импульсный аппарат (РИНА-3Д, МИРА-2Д);

Кассеты с усиливающими экранами и рентгеновскими пленками; Эталоны чувствительности; Образцы с дефектами сварки;

Рентгеновские снимки дефектных участков сварных швов; Дозиметр любого типа; Негатоскоп.

4. Краткие сведения из теории

4.1. Сущность метода

Рентгеновское излучение и гамма-излучение, как и световые ультрафиолетовые и радиоволны, имеют электромагнитную природу. Различие между радиоволнами, световыми колебаниями, рентгеновскими и гамма-

7

излучениями заключается в различных длинах волн. В частности, длина волны видимого света составляет (4÷7)∙10 м-7; рентгеновского излучения – 6∙10-13÷10-9 м; гамма-излучения – 10-15 ÷4∙10-12 м.

Рентгеновский метод контроля является одним из наиболее распространенных среди физических методов выявления внутренних дефектов в материалах, изделиях и сварных соединениях. Он основан на таких важнейших свойствах рентгеновских лучей, как способность проходить через непрозрачные тела, поглощаться и рассеиваться в зависимости от плотности вещества, действовать на фотопластинку, вызывать люминесценцию некоторых химических соединений, ионизировать газы, нагревать облучаемое вещество, действовать на живые организмы.

При прохождении рентгеновских лучей в материале происходит их ослабление по закону:

где Jo – интенсивность на входе; J – интенсивность на выходе; e – основание натуральных логарифмов; μ – коэффициент поглощения; δ – толщина материала, мм.

Величина коэффициента линейного поглощения μ зависит от плотности вещества, жесткости излучения. Чем больше плотность вещества, тем больше коэффициент линейного поглощения, и, наоборот, чем больше жесткость излучения, тем меньше коэффициент линейного поглощения.

Схема просвечивания сварного шва рентгеновскими лучами показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. 1 – рентгеновская трубка; 2 – сварной образец; 3 – кассета; 4 – фотопленка; 5 – экран

8

4.2. Аппарат рентгеновский импульсный

Импульсные рентгеновские аппараты (марки РИНА-3Д) предназначены для неразрушающего контроля материалов методом рентгенографии в нестационарных условиях.

Основные технические данные аппарата РИНА-3Д

4.3. Устройство и работа аппарата

Принцип действия аппарата заключается в следующем. Под действием короткого импульса высокого напряжения, формируемого с помощью разряд- ника-обострителя V35 и катушки индуктивности L происходит вспышка рентгеновского излучения в двухэлектродной трубке с холодным катодом V37 (рис. 1.2). Напряжение на разрядник-обостритель V36 поступает со вторичной обмотки импульсного трансформатора Т2 в момент разряда накопительльных конденсаторов С6, С7, С8 через его первичную обмотку в первичный разрядник V35. Заряжаются конденсаторы С6, С7, С8 с помощью несимметричной схемы удваивания напряжения С2, С3, V17…V25, V26…V34 и зарядного трансформатора Т1, повышающего напряжение питающей сети до 5 кВ. Схемой удвоения это напряжение увеличивается до 6-8 кВ, после чего происходит пробой разрядника V35. В результате во вторичной обмотке трансформатора Т2 возникает импульс отрицательной полярности длительностью порядка 2–3 с при амплитуде 200 кВ. Разрядник-обостритель V36 задает этому импульсу длительность 10-8 с для подачи на катод рентгеновской трубки.

9

Время экспозиции 5, 15, 30, 45, 60 с задается с помощью реле времени, включающего в себя тиратрон V16, конденсатор С5, электромагнитное реле К и резисторы R7...R10, R12. При нажатии кнопки переключателя S3 ПУСК на обмотку реле К подается выпрямленное напряжение 300 В, под действием которого реле срабатывает и возникает цепь питания аппарата. По мере заряда конденсатора С6 зажигается тиратрон V16, и в обмотке реле возникает импульс тока обратной полярности, под действием этого импульса контакты реле размыкаются, работа аппарата прекращается.

Рис. 1.2. Аппарат рентгеновский импульсный МИРА-2Д. Схема электрическая принципиальная

10