Сравнительная характеристика и области применения методов дефектоскопии в эксплуатации

Дефектоскопический контроль в условиях экс­плуатации имеет особенности, из-за которых невозможно, за ред­ким исключением, для его проведения использовать методики, при­меняемые для контроля деталей при изготовлении. Эти особен­ности состоят в следующем:

— контролю подвергают детали, бывшие в эксплуатации, на поверхности которых имеются лакокрасочные, силикатные, эма­левые и другие покрытия, окисиые пленки, различные отложения (нагар, загрязнения), механические повреждения (забоины, ри­ски), коррозионно-эрозионные повреждения;

— на одном самолете проверяют детали, отличающиеся мате­риалами, из которых они изготовлены, покрытиями, конструкцией, допустимыми размерами и видами дефектов;

— выявлению подлежат несплошности преимущественно экс­плуатационного происхождения, в основном трещины и коррозия;

— зоны, в которых возникают эксплуатационные дефекты, как правило, становятся известны до проведения контроля, в связи с чем он является локальным;

— проверяемые детали находятся в неразъемных узлах конст­рукции, иногда в труднодоступных местах;

— работы проводят часто на открытых стоянках аэродромов, в различных климатических и погодных условиях.

По сравнению с контролем в промышленности перед контро­лем в эксплуатации необходимо проводить подготовительные ра­боты иногда большой трудоемкости — частичный демонтаж, уда­ление защитных покрытий, загрязнений и т. д.

Технические средства эксплуатационного контроля должны удовлетворять следующим требованиям:

— универсальность применения;

— портативность, малая масса, транспортабельность;

— простота в обращении, высокая надежность;

— автономность питания электрической энергией и возмож­ность питания от аэродромных источников энергии;

— достаточная механическая защита и приспособленность для работы на открытом воздухе, при положительной и отрицательной температуре;

— наличие специальных приспособлений, позволяющих прово­дить контроль деталей, расположенных в труднодоступных ме­стах.

Применяемые в эксплуатации современные средства контроля в основном удовлетворяют перечисленным требованиям.

При осмотрах техники на аэродромах ставится задача обеспе­чить надежную работу изделия на период до очередной проверки. Поэтому требования к чувствительности средств, применяемых в условиях эксплуатации, зачастую ниже, чем при контроле на за- воде-изготовителе или в ремонтном предприятии. Это облегчает расшифровку результатов контроля и исключает возможность пе — ребраковки.

В настоящее время в эксплуатации для контроля деталей ЛА применяют семь МНК: магнитопорошковый, капиллярный цвет­ной, ультразвуковой, импедансный акустичеокий, токовихревой, оптико-визуальный и рентгеновский. Вес методы, за исключением оптико-визуального, являются методами непрямого, косвенного контроля. Рентгеновский метод специалисты эксплуатирующих подразделений не применяют. Контроль рентгеновским методом выполняют бригады промышленности или специальных подразде­лений авиации.

Разнообразие используемых в эксплуатации методов объяс­няется широтой стоящих задач и ограниченными техническими возможностями каждого из методов. Предельно достижимая чув­ствительность МП К при применении их в эксплуатации указана в табл. 2.

Магнитопорошковый метод является основным для контроля деталей из магнитных сталей, позволяющим выявить поверхност­ные и подповерхностные дефекты. Он отличается высокой чувст­вительностью и достоверностью, простотой и универсальностью методик контроля (по результатам контроля можно точно уста­новить место и протяженность дефекта), позволяет фотографиро­вать рисунок дефекта или снимать дефектограмму. К недостаткам метода относятся: необходимость удаления защитных покрытий толщиной более 0,03 мм; возможность попадания частиц магнит­ного порошка в подшипники, в прецезионные сочленения; слож­ность размагничивания некоторых узлов и в случае неполного размагничивания деталей возможность их влияния на датчики курсовых индикаторов и на износ трущихся сочленений; слож­ность в некоторых случаях расшифровки результатов контроля.

Цветной метод применяют для проверки деталей в основном из немагнитных материалов с целью выявления открытых поверх­ностных дефектов. Он позволяет контролировать детали сложной формы сразу по всей поверхности, отличается высокой чувстви­тельностью и разрешающей способностью, наглядностью резуль­татов, по которым можно установить точно место расположения дефекта, его протяженность, а часто и вид, универсальностью ос­новных технологических операций при контроле различных по форме деталей, позволяет снимать дефектограммы или фотогра-

фировать рисунок выявленных дефектов. К недостаткам метода относятся: необходимость удаления защитных покрытий и загряз­нений, большая трудоемкость контроля, большая длительность процесса контроля (1,5—4 ч до выявления дефектов); низкая до­стоверность при отрицательных температурах; низкая достовер­ность контроля стальных и магниевых деталей (без специальных способов очистки); малый контраст рисунка при контроле дета­лей с темной поверхностью; чувствительность к точности выполне­ния технологических операций. Применение цветного метода на аэродромах ограничено.

Ультразвуковой импульсный метод находит все более широкое применение при эксплуатационном контроле. Им проверяют ло­патки турбин и компрессоров, диски компрессоров, валы, лопасти воздушных винтов, рамы, скобы и др. Метод позволяет обнаружи­вать с высокой чувствительностью поверхностные, подповерхност­ные и внутренние дефекты, имеет высокую производительность. Недостатками этого метода являются: необходимость разработки специальных методик, а зачастую и искателей для каждого типа деталей и материала; относительная сложность расшифровки ре­зультатов контроля, определения места и вида дефекта; относи­тельная трудность, а в ряде случаев невозможность контроля де­талей сложной формы; возможность контроля деталей только с высокой чистотой поверхности (не менее V 5); отсутствие нагляд­ности результатов контроля.

Акустический импедансный метод применяют для обнаруже­ния непроклеев между обшивкой и сотовым наполнителем лопа­стей несущих винтов вертолетов, интерцепторов, закрылков, руля поворота и крыльевых прижимных щитков. Другие рассматривае­мые в книге методы дефектоскопии решать подобные задачи не могут.

Метод вихревых токов позволяет обнаруживать только поверх­ностные и подповерхностные дефекты. Используется в эксплуата­ции в основном для контроля деталей из немагнитных материалов: лопаток турбин и компрессоров, лопастей воздушных винтов, ба­рабанов и реборд авиационных колес, деталей систем управления, деталей силового набора, стыковых узлов. Для контроля не нужно удалять защитные покрытия и не обязателен механический кон­такт датчика с проверяемой деталью. Метод вихревых токов по сравнению с цветным методом позволяет выявлять малораскры­тые трещины, дефекты, перекрытые металлическими «мостиками», отличается незначительной трудоемкостью. Недостатками метода являются: зависимость чувствительности от размеров датчиков, в связи с чем она ниже, чем чувствительность (по длине и глу­бине дефекта) магнитного, цветного и ультразвукового методов; отсутствие наглядности результатов контроля; высокая трудоем­кость ручного контроля больших поверхностей; сложность конт­роля деталей из магнитных материалов из-за значительного влия­ния на его результаты магнитной неоднородности стали.

Оптико-визуальный метод по сравнению с другими характери­зуется низкой чувствительностью и достоверностью при опреде­лении дефектов типа несплошности. Он позволяем обнаруживать большие раскрытые трещины (шириной 0,1—0,01 мм), механиче­ский износ, поверхностную коррозию и эрозионные повреждения, пробоины, обрывы, остаточную деформацию, нарушения сплош­ности защитных покрытий, наличие на деталях-‘отложений и за­грязнений, течи в системах и т. д.

Для контроля деталей, расположенных в труднодоступных ме­стах, наиболее пригодны оптико-визуальный,’токовихревой и уль­тразвуковой методы.

Рентгеновский метод, применяемый в эксплуатации при целе­вых осмотрах и расследовании причин отказов на авиационной технике, позволяет оценить взаимное расположение и целост­ность внутренних деталей в узлах и агрегатах, например заделку тросов, наконечников шлангов, техническое состояние переключа­телей, штепсельных разъемов, кранов, анероидных приборов, си­ловых узлов и т. д. Им также выявляют коррозию на скрытой поверхности баллонов, элементов силового набора, раскрытые трещины, внутренние несплощности в виде рыхлот, непроваров,

наличие посторонних предметов. Недостатками метода является необходимость специальной защиты людей от облучения и отно­сительная громоздкость аппаратуры.