Радиографический контроль отливок
1. Основной принцип рентгенографии.
В процессе проникновения в отливку рентгеновские или γ-лучи взаимодействуют с материалом, и их интенсивность ослабляется за счет поглощения и рассеяния. На фотопленке можно получить изображения с различной степенью черноты, соответствующей внутренней структуре и дефектам материала. О характере дефекта судят по таким факторам, как форма, количество, размер, ориентация, распределение и чернота изображения, а затем дефект классифицируют и оценивают в соответствии с характером, размером и количеством дефекта. Таким образом, мы можем узнать тип и серьезность внутренних дефектов отливки.
2. Радиографическая чувствительность и качество изображения.
Радиографическая чувствительность означает способность находить мельчайшие дефекты в отливке. Вследствие влияния характера, расположения, ориентации, количества, размеров и других факторов дефектов отливки чувствительность дефектоскопии в процессе фотографирования определяется качеством фотографического изображения. Измеритель качества изображения (также известный как пенетрометр) является индикатором. Он изготовлен из того же материала с тем же коэффициентом затухания, что и отливка. Обычными измерителями качества изображения являются измерители качества изображения проволочного типа, измерители качества изображения дырочного типа и измерители качества изображения щелевого типа. Диаметр линии (отверстия, канавки) измерителя качества изображения представлен индексом качества изображения. Чем больше значение индекса, тем хуже качество изображения. Таким образом, чувствительность радиографической дефектоскопии может быть косвенно выражена показателем качества изображения. Измеритель качества изображения — это инструмент для измерения качества фотографии, он не отражает истинный размер дефектов внутри отливки, которые можно обнаружить.
3. Широко используемые международные стандарты радиографического контроля.
Эталонная радиографическая пленка ASTM является действующим международно признанным стандартом.
4. Особенности рентгенологического контроля.
1) Самым большим преимуществом радиографического контроля является то, что он интуитивно понятен и позволяет легко оценить характер дефектов. Внутренние дефекты отливок можно увидеть на пленке, если они находятся в пределах фотографической чувствительности.
2) Радиографический контроль обладает высокой чувствительностью обнаружения объемных дефектов (таких как поры, усадочные полости, усадочная пористость, включения песка и шлака); он обладает определенной чувствительностью к плоским дефектам (таким как трещины, непровары и т. д.). Однако, когда толщина отливки превышает 40 мм, при радиографическом контроле трудно обнаружить дефекты, подобные усадке большой площади, а чувствительность обнаружения микротрещин также низкая.
3) Изображения можно архивировать и хранить в течение длительного времени для последующего использования и перепроверки.
4) Радиографический контроль требует специального оборудования и площадок, стоимость высока, а цикл контроля длительный, что не подходит для быстрого и серийного контроля отливок.
5 Классификация и степень дефектов
Макроскопические внутренние дефекты отливок, обнаруженные при радиографическом контроле, можно разделить на пять категорий: пористость, включения песка и шлака, усадочная полость и усадочная пористость, нерасплавленное внутреннее железо и нерасплавленное ядро, горячие трещины и холодные трещины.
1) Устьичные дефекты. Устьица выглядят как круглые или овальные темные пятна, иногда с хвостиками, расположенные группами или поодиночке. При распределении по группам изображения имеют тенденцию перекрываться и иметь неправильную форму. На этапе окончательного затвердевания отливки часто появляются пузырьки, в которых газ собирается и не может выйти наружу. Образование игольчатых пор относится к реактивному типу внедрения, а поверхностный слой отливки расположен рядами и дисперсно распределен перпендикулярно поверхности.
2) Дефекты песчаных включений и шлаковых включений. Песчаные и шлаковые включения распределены неправильной точечной или линейной формы. Когда они имеют форму линии, они имеют определенную ширину и могут быть случайным образом распределены внутри отливки. Шлаковые включения часто встречаются по дну усадочной полости, а песчаные включения иногда распространяются по поверхности отливки.
3) Усадочные полости и дефекты усадочной пористости. По объемной форме усадочные полости отливок можно разделить на трубчатые, дендритные и усадочные полости большой площади. Такие дефекты обычно распространяются в нижней части стояка и в окончательно застывшем горячем узле. Усадочные полости обычно возникают одновременно с порами, шлаковыми включениями и усадочной пористостью.
4) Несплавленные дефекты. Изображения несплавленных дефектов похожи на трещины и все они представляют собой темные линии, но одна сторона линий представляет собой отрезок прямой, который возникает только в месте расположения внутреннего охладителя или опоры активной зоны.
5) Трещиноподобные дефекты. При рентгенологическом контроле трещиновидные дефекты обнаруживают на изображении темные линии неправильной формы, некоторые прямые, некоторые в основном прямые, но концы их острые, а головка не круглая. Трещиноподобные дефекты обычно возникают в горячем узле отливки или в месте перехода резких изменений сечения.
Время публикации: 23 сентября 2022 г.