Дефектация деталей

1. Дефектация деталей

 

Детали автомобиля после мойки и очистки от загрязнений 
подвергаются дефектации и сортировке. Основными задачами 
дефектации и сортировки деталей являются: контроль деталей с целью определения их технического состояния; сортировка деталей на три группы: годные для дальнейшего использования, подлежащие восстановлению и негодные; накопление информации о результатах дефектации и сортировки с целью использования ее при совершенствовании технологических процессов и для определения коэффициентов годности, сменности и восстановления деталей; сортировка деталей по маршрутам восстановления.

Работы по дефектации и сортировке деталей оказывают большое влияние на эффективность авторемонтного производства, а также на качество и надежность отремонтированных автомобилей. Поэтому дефектацию и сортировку деталей следует производить в строгом соответствии с техническими требованиями на дефектацию деталей.

Отступление от технических требований может привести к снижению качества и повышению стоимости ремонта автомобилей. Увеличение количества повторно используемых деталей позволяет снизить себестоимость ремонта, однако применение на сборке деталей с отклонениями от технических требований ухудшает показатели  качества отремонтированных  автомобилей.

Дефектацию деталей производят путем их внешнего осмотра, а также с помощью специального инструмента, приспособлений, приборов и оборудования.,

Результаты дефектации и сортировки фиксируют путем маркировки деталей краской. При этом зеленой краской отмечают годные для дальнейшего использования детали, красной — негодные, желтой — детали, требующие восстановления. Количественные показатели дефектации и сортировки деталей фиксируют также в дефектовочных ведомостях или при помощи специальных суммирующих счетных устройств. Эти данные после статистической обработки позволяют определять или корректировать коэффициенты годности, сменности и восстановления деталей.

Годные детали после дефектации направляются на комплектовочный участок предприятия и далее на сборку агрегатов и автомобилей, а негодные — на склад утиля. Детали, требующие восстановления, после определения маршрута ремонта поступают на склад деталей, ожидающих ремонта, и далее на соответствующие участки восстановления.

 

 

При контроле деталей очень важно проверять их на наличие скрытых дефектов (поверхностных и внутренних трещин). Этот контроль особенно необходим для деталей, от которых зависит безопасность движения автомобиля.

Существует большое количество различных методов обнаружения скрытых дефектов. В авторемонтном производстве нашли применение следующие методы: опрессовки, красок, люминесцентный, намагничивания и ультразвуковой.

Метод опрессовки применяют для обнаружения скрытых дефектов в полых деталях. Опрессовку деталей производят водой (гидравлический метод) или сжатым воздухом (пневматический' метод).

Метод гидравлического испытания применяют для выявления трещин в корпусных деталях (блок цилиндров, головка цилиндров). Испытание производится на специальных стендах, которые обеспечивают герметизацию всех отверстий в деталях. При испытании полость детали заполняют водой под давлением 0,3— 0,4 МПа. О наличии трещины судят по подтеканию воды.

Метод пневматического испытания применяют при контроле на герметичность таких деталей, как радиаторы, баки, трубопроводы и др. Деталь при этом заполняют сжатым воздухом под давлением, соответствующим техническим условиям на испытание, и затем погружают в ванну с водой.

Выходящие из трещины пузырьки воздуха укажут место нахождения дефектов.

Метод красок основан на свойстве жидких красок к взаимной диффузии. При этом методе на контролируемую поверхность детали, предварительно обезжиренную бензином, наносят красную краску, разведенную керосином. Краска проникает в трещину. Затем красную краску смывают растворителем и поверхность детали покрывают белой краской. Через несколько минут на белом фоне проявляющей краски появится рисунок увеличенной  по  ширине трещины.

Этот метод позволяет обнаруживать трещины, ширина которых не менее 20—30 мкм.

Люминесцентный метод основан на свойстве некоторых веществ светиться при облучении их ультрафиолетовыми лучами.

При контроле детали этим методом ее сначала погружают в ванну с флюоресцирующей жидкостью, в качестве которой применяют смесь, состоящую из 50% керосина, 25% бензина и 25% трансформаторного масла с добавкой флюоресцирующего красителя (дефектоля) или эмульгатора ОП-7 в количестве 3 кг па 1 м3 смеси.

Затем деталь промывают водой, просушивают струей теплого воздуха и припудривают порошком селикагеля. Селикагель вытягивает флюоресцирующую жидкость из трешины на поверхность детали. При облучении детали ультрафиолетовыми лучами порошок селикагеля, пропитанный флюоресцирующей жидкостью, будет ярко светиться, обнаруживая границы трещины.

Контроль деталей этим методом производят на специальном люминесцентном дефектоскопе, схема которого показана на рис. II. 4.12.

Люминесцентные дефектоскопы применяют при обнаружении трещин шириной более 10 мкм в деталях, изготовленных из немагнитных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод магнитной дефектоскопии нашел наиболее широкое применение при контроле скрытых дефектов в автомобильных деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун). Для обнаружения дефектов этим методом деталь сначала намагничивают. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая на своем пути дефект (например, трещину), огибают его как препятствие с малой магнитной проницаемостью (рис. II.4.13). При этом над дефектом образуется поле рассеивания магнитных силовых линий, а на краях трещины магнитные полюсы.

Рис. II.4.13. Поле рассеивания магнитного потока   в детали, имеющей дефект

 

Для того чтобы обнаружить неоднородность магнитного поля, деталь поливают суспензией, состоящей из 50%-ного раствора керосина и трансформаторного масла, в котором во взвешенном состоянии находится мельчайший магнитный порошок (окись железа — магнетит).

При этом магнитный порошок будет притягиваться краями трещины и четко обрисует ее границы.

 

 

Намагничивание деталей производят на  магнитных дефектоскопах, которые различаются по способу намагничивания. Для выявления в деталях продольных трещин применяют дефектоскопы циркулярного намагничивания, а для поперечных – дефектоскопы продольного намагничивания внешним полем. Для обнаружения трещин любого направления используют дефектоскопы комбинированного намагничивания. В дефектоскопах циркулярного намагничивания магнитное поле создается за счет прохождения через деталь переменного тока большой силы (до 1000—4000 А). На рис. II.4.14 показана схема дефектоскопа циркулярного намагничивания, предназначенного для контроля деталей  небольших  размеров.

 

 

 

 

           1 — медная плита; 2 — деталь: 3 — контактный диск; 4 —контактная головка; 5 —~ пусковая     кнопка;     6 - кронштейн; 7  —  понижающий  трансформатор;                8  — магнитный   пускатель

 

В дефектоскопах продольного намагничивания магнитное поле создается за счет помещения детали в соленоид, питаемый постоянным или переменным током (рис. II. 4.15).

 

 

 

 

 

 

 

 

Дефектоскопы комбинированного намагничивания являются универсальными, так как они совмещают в себе принципы циркулярного и продольного намагничивания и, следовательно, позволяют обнаруживать трещины любых направлений.

К числу дефектоскопов комбинированного намагничивания относятся дефектоскопы МЭД-2 и УМД-9000, выпускаемые нашей промышленностью. Дефектоскоп МЭД-2 рассчитан на контроль деталей диаметром до 90 мм и длиной 900 мм при максимальной силе тока циркулярного намагничивания до 4500А. Универсальный магнитный дефектоскоп УМД-9000 применяется при контроле более крупных деталей, так как он обеспечивает ток циркулярного намагничивания до 10 000 А.

После контроля на магнитных дефектоскопах детали необходимо размагнитить. Это достигается при переменном токе — путем медленного вывода детали из соленоида, а при постоянном токе — за счет изменения полярности при постепенном уменьшении силы тока.

Метод магнитной дефектоскопии обладает высокой производительностью и позволяет обнаруживать трещины шириной до 1 мкм.

Ультразвуковой метод обнаружения скрытых дефектов основан на свойстве ультразвука проходить через металлические изделия и отражаться до границы раздела двух сред, в том числе и от дефекта.

В зависимости от способа приёма сигнала от дефекта различают два метода ультразвуковой дефектоскопии — метод просвечивания и импульсный метод.

Метод просвечивания основан на появлении звуковой тени за дефектом. В этом случае излучатель ультразвуковых колебаний находится по одну сторону от дефекта, а приемник — по другую.

 

 

 

 

На рис. II.4.16 показана схема работы ультразвукового дефектоскопа с использованием метода просвечивания или звуковой тени. От генератора 1 электрические импульсы ультразвуковой частоты поступают к пьезоэлектрическому излучателю 2, преобразующему их в ультразвуковые колебания, которые проходят через деталь 3. Если деталь не имеет дефекта, то ультразвуковые лучи достигнут пьезоприемника 4. После преобразования в электрические импульсы и усиления в усилителе 5 они попадут в индикатор 6, стрелка которого отклонится (рис. П.4.16, а).

Если при перемещении излучателя 2 и приемника 4 по поверхности детали на пути ультразвуковых колебаний встретится дефект 7 (рис. П.4.16, б), то посланные излучателем ультразвуковые волны отразятся от дефекта и не попадут на приемник, так как он будет находиться в звуковой тени. Стрелка индикатора 6 не будет отклоняться от нулевого положения. Этот метод можно применять только при контроле деталей небольшой толщины. Кроме того, при применении этого метода требуется двусторонний: доступ к контролируемой детали, что не всегда возможно.

Этих недостатков не имеет импульсный метод, который и нашел наиболее широкое применение.

На рис. II.4.17 приведена схема импульсного ультразвукового дефектоскопа. При контроле детали к ее поверхности подводят излучатель ультразвуковых колебаний, который питается от генератора. Если дефекта в детали нет, то ультразвуковые колебания, отразившись от противоположной стороны детали, возвратятся обратно и возбудят электрический сигнал в приемнике. При этом на экране электронно-лучевой трубки будут видны два всплеска: слева — излученный импульс и справа — отраженный от противоположной стенки детали (донный).

Если в детали имеется дефект, то ультразвуковые колебания отразятся от дефекта и на экране трубки появится промежуточный всплеск.

 

 

 

 

1 — деталь; 2 — излучатель (приемник) ультразвуковых колебаний; 3 — генератор импульсов; 4 — усилитель; 5 — излученный импульс; 6 — электронно-лучевая  трубка;   7  - импульс,   отраженный

от дефекта;  8 — донный импульс;  9 — блок развертки; 10 — дефект

 

Путем сопоставления расстояний между импульсами на экране электронно-лучевой трубку и размеров детали можно определить не только местонахождение дефекта, но и глубину его залегания.

Метод ультразвуковой дефектоскопии обладает очень высокой чувствительностью и применяется при обнаружении внутренних дефектов в деталях (трещин, раковин, шлаковых включений и т. п.).

В авторемонтном производстве нашли применение ультразвуковые дефектоскопы УЗД-7М, УЗД-ЮМ и др. Дефектоскоп УЗД-7М работает на частотах 0,8 МГц. Максимальная глубина прозвучивания для стальных деталей 2,6 м, а минимальная 7 мм.

 

2. Восстановление деталей наплавкой под слоем

 

При этом способе наплавки механизированы два основных движения электрода — подача его по мере оплавления к детали и перемещение вдоль сварочного шва.

Теория и практика процесса автоматической сварки и наплавки была разработана известным советским ученым акад. Е. О. Патоном. Дальнейшие работы по совершенствованию этого способа сварки ныне успешно продолжают его ученики в Институте электросварки АН  УССР  имени        Е.  О.  Патона.

Деталь при автоматической электродуговой наплавке под слоем флюса устанавливают в патроне или центрах специально переоборудованного токарного станка, а наплавочный аппарат типа А-580М или ПАУ-1 на его суппорте (рис. Ш.4.4).

1 — наплавочный аппарат; 2 — кассета с проволокой; 3 — бункер с флюсом; 4 — электродная проволока; 5 — наплавляемая деталь

 

Электродная проволока подается из кассеты роликами подающего механизма наплавочного аппарата в зону горения электрической дуги. Движение электрода вдоль сварочного шва достигается за счет вращения детали. Перемещение электрода по длине наплавляемой поверхности обеспечивается за счет продольного движения суппорта станка. Наплавка производится винтовыми валиками с взаимным их перекрытием примерно на одну треть. Флюс в зону горения дуги поступает из бункера.

При автоматической наплавке электрическая дуга горит не на открытом воздухе, как это имеет место при ручной сварке, а под слоем расплавленного флюса (рис. III. 4.5).

Выделяющиеся при плавлении электрода, основного металла и флюса газы образуют над сварочной ванной свод, ограниченный сверху жидким шлаком, а снизу расплавленным металлом. В зоне сварки всегда избыточное давление газов, которое препятствует доступу воздуха к расплавленному металлу.

Наплавка металла под флюсом обеспечивает наиболее высокое качество наплавленного металла, так как сварочная дуга и ванна жидкого металла

Рис. III.4.5 Схема автоматической наплавки под флюсом:

1 — электрод; 2 — расплавленный флюс; 3 — расплавленный металл; 4 — основной металл; 5 — наплавленный металл; 6 — шлаковая корка; 7 — флюс; е — смещение электрода с зенита

 

полностью защищены от вредного влияния кислорода и азота воздуха, а медленное охлаждение способствует наиболее полному удалению из наплавленного металла газов и шлаковых включений. Медленное охлаждение наплавленного металла обеспечивает также более благоприятные условия для наиболее полного протекания диффузионных процессов и, следовательно, легирования металла через проволоку и флюс. Полностью исключается возможность разбрызгивания металла. Причиной разбрызгивания металла, как известно, является реакция восстановления окислов железа углеродом с образованием углекислого газа. Возможность протекания этой реакции при наплавке под флюсом почти полностью исключается, так как отсутствует окисление металла.