НЕДОСТАЮЩЕЕ ЗВЕНО В СИСТЕМЕ НК ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Всё большее распространение на практике при контроле качества изделий получает принципиально новый метод НК, основанный на использовании магнитной памяти металла (МПМ). Подробнее об этом методе нашим читателям рассказывает генеральный директор и основатель ООО «Энергодиагностика», доктор технических наук, профессор Анатолий Александрович ДУБОВ. Основными источниками повреждений при эксплуатации изделий машиностроения являются локальные зоны концентрации напряжений (ЗКН), которые образуются под действием рабочих нагрузок, в первую очередь на дефектах металлургического и технологического происхождения. Размеры этих ЗКН составляют от нескольких десятков микрон до нескольких миллиметров. Однако неизвестно, где эти локальные зоны расположены и как их можно обнаружить. При этом нормы отбраковки применяемых методов неразрушающего контроля (НК) (ультразвук, рентген, МПД и другие методы) на заводах-изготовителях значительно превышают размеры металлургических дефектов.

В основе предлагаемого нами метода НК – естественная (термоостаточная) намагниченность, сложившаяся в процессе изготовления изделий. Плавка, ковка, штамповка, термическая обработка, сварка происходят при температуре металла, значительно превышающей точку Кюри (для сплавов на основе железа ~ 760–770 °С ), когда исчезает остаточная намагниченность. При последующем остывании металла в момент прохождения через точку Кюри (Тк), когда магнитная проницаемость максимальна, изделия приобретают высокий уровень остаточной намагниченности (М) даже в слабом внешнем магнитном поле Земли или производственного подразделения (рис.1).

Рис.1 Схематическое изменение намагниченности ферромагнетика (М) в зависимости от температуры: Тк – температура точки Кюри.

В результате этого процесса, при котором энергия кристаллизации и термических напряжений (наружные слои изделия охлаждаются быстрее внутренних) на порядок больше энергии внешнего магнитного поля, распределение остаточной намагниченности в изделиях по величине и направлению определяется формой изделия, его структурной и технологической неоднородностью. Таким образом, структурная и технологическая наследственность металла, обусловленная процессом охлаждения, проявляется в виде остаточной намагниченности. В этом смысле можно говорить о магнитной памяти металла.

Следует отметить, что предприятием ООО «Энергодиагностика» совместно с ТК-132 Росстандарта разработан стандарт «Контроль качества изделий машиностроения по остаточной намагниченности, сложившейся в процессе их изготовления. Общие требования» (ГОСТ Р 56663-2015). Данный стандарт введён в действие в 2015 году.

Нами разработана серия методик НК для выполнения экспресс-контроля качества новых и бывших в эксплуатации изделий по остаточной намагниченности металла.

Однако заводы-изготовители неохотно идут на разработку и внедрение в практику таких методик. И только когда возникают массовые повреждения изделий в ходе эксплуатации, к нам обращаются за помощью в решении данных проблем.

Как показывает практика, количество и размеры дефектов металлургического и технологического происхождения в общем объёме нового изделия составляют не более 3–5%. Однако в общем количестве новых изделий, поставляемых заказчикам, количество изделий с недопустимыми дефектами металла достигает 20–30%. При выборочном контроле отдельных изделий, который существует в настоящее время на заводах-изготовителях, эти дефекты, как правило, пропускаются. В условиях эксплуатации изделий именно эти дефекты, попадая под действие рабочих нагрузок, вызывают ускоренное развитие повреждений.

При разработке методик по контролю качества изделий мы видим, что для существенного улучшения качества изделий, как правило, требуется совершенствование самой технологии изготовления (изменение процесса металлургического производства, технологии сварки, термической обработки и т.п.).

В настоящее время мы находим взаимопонимание с заводами оборонной промышленности и с нефтедобывающими компаниями, в которых требуется выполнять входной контроль качества новых изделий и ремонтного фонда. Например, после длительного (более 15 лет) успешного опробования метода МПМ при диагностике деталей погружных насосов установок нефтедобычи  ПАО «НК «Роснефть» в декабре 2019 утвердило методические указания на входной контроль новых деталей, поступающих с заводов, и обязательный контроль деталей, бывших в эксплуатации, с использованием метода МПМ.

Выполнение входного и выходного контроля качества изделий с целью выявления металлургических и технологических дефектов в настоящее время является недостающим звеном в системе НК, как на заводах-изготовителях, так и в эксплуатации.

Как показывает практика, применение метода МПМ, не требующего никаких подготовительных операций, позволяет с малыми затратами обеспечить выполнение такого контроля.

Предприятием ООО «Энергодиагностика» серийно изготавливаются приборы контроля и специализированные сканирующие устройства, позволяющие решать эту и другие задачи неразрушающего контроля качества изделий.

ООО «Энергодиагностика»
143965, МО, г. Реутов,
Юбилейный пр-т, д. 8, пом. XII
тел.: +7 (498) 661 6135
+7 (498) 661 9281
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.energodiagnostika.ru