RU2413213C2 - Procedure for revealing cracks in material of part - Google Patents
Procedure for revealing cracks in material of part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413213C2 RU2413213C2 RU2009101220/28A RU2009101220A RU2413213C2 RU 2413213 C2 RU2413213 C2 RU 2413213C2 RU 2009101220/28 A RU2009101220/28 A RU 2009101220/28A RU 2009101220 A RU2009101220 A RU 2009101220A RU 2413213 C2 RU2413213 C2 RU 2413213C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- crack
- microcracks
- cracks
- vibration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства, ремонта и дефектации деталей и может быть использовано при ремонте двигателей внутреннего сгорания (ДВС).The invention relates to the field of production, repair and fault detection of parts and can be used in the repair of internal combustion engines (ICE).
Известен электромагнитный способ обнаружения трещин [1, стр.46], заключающийся в том, что при пропускании магнитного потока через деталь, имеющую трещины, происходит изменение величины и направления магнитного потока вследствие неодинаковой по сечению магнитной проницаемости. Изменение величины и направления магнитного потока регистрируется нанесением на поверхность испытуемой детали магнитного порошка после ее намагничивания или при присутствии намагничивающего поля. Порошок оседает по кромкам трещины, копируя формы трещины, и тем самым обнаруживает ее. Положительной стороной способа является то, что он позволяет обнаруживать трещины малых размеров на поверхности детали. Недостатком является то, что для осуществления способа требуется сложное и дорогостоящее оборудование, приобретать которое не всегда под силу малым предприятиям, если имеется возможность их приобретения, то они имеют очень низкую эффективность из-за малой загрузки в течение года - это, во-первых. Во-вторых, магнитный порошок после определения трещины необходимо удалить с поверхности детали, а также деталь необходимо размагничивать. В противном случае, деталь в процессе работы будет к себе притягивать продукты износа, металлические стружки, и в процессе эксплуатации может произойти форсированный износ детали, например шеек коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.A known electromagnetic method for detecting cracks [1, p. 46], which consists in the fact that when passing a magnetic flux through a part with cracks, there is a change in the magnitude and direction of the magnetic flux due to unequal cross-section of magnetic permeability. A change in the magnitude and direction of the magnetic flux is recorded by applying to the surface of the test part a magnetic powder after magnetization or in the presence of a magnetizing field. The powder settles along the edges of the crack, copying the shape of the crack, and thereby detects it. The positive side of the method is that it allows you to detect small cracks on the surface of the part. The disadvantage is that for the implementation of the method requires complex and expensive equipment, which small enterprises are not always able to purchase, if they can be purchased, they have very low efficiency due to low load during the year - this is, firstly. Secondly, the magnetic powder after determining the crack must be removed from the surface of the part, and the part must also be demagnetized. Otherwise, the part in the process of operation will attract to itself wear products, metal shavings, and during operation, forced wear of the part, for example, the necks of the crankshaft of an internal combustion engine, can occur.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является метод [2, стр.111] определения микротрещин (скрытых дефектов) в материале детали, заключающийся в том, что поверхность детали предварительно очищают от маслянисто-грязевых и других загрязнений, наносят пенетрант (проникающая жидкость), выявляют дефект, если он имеется, и производят окончательную зачистку поверхности детали. При этом методе важно то, чтобы жидкость, которая проникла (втянулась) в микротрещины, впоследствии быстро вышла из трещины на поверхность детали и растекалась вдоль трещины, показывая тем самым наличие трещины на поверхности детали. Для интенсификации выхода жидкости на поверхность применяют различные способы, например деталь нагревают. Данный способ прост в осуществлении, его можно применять в малых предприятиях, недостатком является то, что деталь необходимо нагреть, что увеличивает продолжительность и трудоемкость операции, может быть пожароопасным.The closest in technical essence to the proposed invention is the method [2, p. 111] for determining microcracks (latent defects) in the material of the part, which consists in the fact that the surface of the part is pre-cleaned of oily-mud and other contaminants, penetrant is applied (penetrating liquid) , identify the defect, if any, and produce the final cleaning of the surface of the part. With this method, it is important that the fluid that penetrated (is drawn into) the microcracks subsequently quickly leaves the crack on the surface of the part and flows along the crack, thereby indicating the presence of a crack on the surface of the part. Various methods are used to intensify the exit of liquid to the surface, for example, the part is heated. This method is simple to implement, it can be used in small enterprises, the disadvantage is that the part must be heated, which increases the duration and complexity of the operation, it can be fire hazard.
Сущность изобретения заключается в следующем. Трещина на поверхности детали представляет собой полость - капилляр, куда проникает жидкость при нанесении ее на поверхность детали. Для более точного определения наличия трещины желательно, чтобы жидкость заполнила ведь объем капилляра. При имеющемся объеме трещины заполнение зависит от вида пенетранта, который, например, представляет собой раствор на основе керосина или просто керосин, а также от времени выдержки и расположения поверхности в пространстве. Необходимо определить наличие трещины по всей поверхности детали, так как определение наличия трещины на ограниченном участке поверхности недостаточно. Может случиться так, что именно на непроверенном участке поверхности оказалась трещина, которую не заметили (не проконтролировали). Эта трещина в процессе работы может привести к разрушению детали с вытекающими отсюда отрицательными последствиями. Например, разрушение (поломка) шатуна ДВС в процессе работы может привести к разрушению двигателя в целом, который уже не подлежит восстановлению. Поэтому деталь, которую необходимо проверить на наличие трещины, необходимо полностью погрузить в емкость с пенетрантом и выдержать определенное время. Чем больше время выдержки, тем полнее и глубже успевает проникнуть пенетрант в материал детали. Под понятием «определенное время» авторы не имеют в виду погрузить деталь в жидкость и просто ждать, это было бы нерационально и имело бы низкую производительность. Операцию погружения необходимо согласовать с рабочим днем, то есть погружение необходимо выполнить в конце очередного рабочего дня и до начала следующего рабочего дня. То есть, по такой схеме продолжительность нахождения детали в жидкости будет не менее пятнадцати часов, что вполне достаточно, даже с избытком, для полного проникновения жидкости в капилляры трещины по всей поверхности детали. Или же, погрузив деталь в жидкость, рабочий будет выполнять другие операции. При таком подходе на кажущуюся длительность процесса нахождения детали в жидкости практически не тратится рабочее время, а заполнение трещин (капилляров) жидкостью будет гарантированным. Или же продолжительность нахождения детали в жидкости необходимо согласовать с тактом производства, что особенно эффективно при массовом и серийном производстве. Следующим этапом является зачистка поверхности от жидкости. После зачистки основной задачей является то, что необходимо вынуждать жидкость выходить из капилляра (трещины) на поверхность детали, которая, растекаясь по поверхности, копирует форму трещины, тем самым указывая о наличии трещины на поверхности детали. Известно довольно много способов, позволяющих жидкости выходить на поверхность детали из капилляра: это нагрев детали, нанесение на поверхность детали специального покрытия и т.п. В предложенном способе для интенсификации подъема жидкости из капилляра (трещины) предлагается создать вибрацию в материале детали, например, установив деталь на вибрационный стол. Вариантов наведения вибрации в материале испытуемой детали может быть много. При испытании деталей небольших размеров, например шатунов ДВС, вибрацию можно наводить путем нанесения вручную несильных ударов, но с большой частотой с помощью молотка. Лабораторные, а также производственные испытания, проведенные на шатунах ДВС КамАЗ, показали осуществимость и эффективность способа выявления микротрещин с помощью наведения вибрации в материале шатуна с помощью обычного медного молотка. Причем испытания проводились в двух вариантах: нанесением на поверхность шатуна в сборе с крышкой керосина, и через 1-2 минуты удаляли с поверхности керосин, и протирали поверхность насухо. Затем с помощью медного молотка наносили по нижней головке несильные удары высокой частоты (наводили вибрацию) в материале шатуна. На очищенной поверхности наглядно выступал керосин, копируя форму трещины. Второй вариант заключался в том, что этот же шатун после полной просушки (чтобы в трещине не оставалось керосина) при комнатной температуре в течение 24 часов погружался в ванну с керосином. Затем шатун доставали из ванны с керосином, зачистили поверхность и наводили вибрацию, как и при первом варианте. При этом след выступившего керосина был явно шире и длиннее, чем при первом варианте. Таким образом, погружение детали в ванну с жидкостью (вместо простого нанесения жидкости на поверхность детали) в сочетании с наведением вибрации в материале испытуемой детали позволяет определять более мелкие трещины, чем при применении известных способов. Увеличение продолжительности нахождения детали в жидкости позволяет проникнуть жидкости по капиллярам глубже и полностью заполнить их объем, тем самым повышая надежность определения микротрещин на поверхности детали. Кроме того, предложенный способ позволяет определить трещины на всей поверхности детали, а не только на ограниченном участке поверхности, как это происходит при применении известных способов.The invention consists in the following. A crack on the surface of the part is a cavity - a capillary, where liquid penetrates when applied to the surface of the part. For a more accurate determination of the presence of a crack, it is desirable that the liquid fill in fact the volume of the capillary. With the available volume of the crack, the filling depends on the type of penetrant, which, for example, is a solution based on kerosene or just kerosene, as well as on the exposure time and surface location in space. It is necessary to determine the presence of a crack over the entire surface of the part, since the determination of the presence of a crack on a limited surface area is not enough. It may happen that it was on an unchecked surface area that a crack appeared that was not noticed (not checked). This crack during operation can lead to the destruction of the part with the ensuing negative consequences. For example, the destruction (breakdown) of the ICE connecting rod during operation can lead to the destruction of the engine as a whole, which can no longer be restored. Therefore, the part that needs to be checked for cracks must be completely immersed in a container with penetrant and withstand a certain time. The longer the exposure time, the fuller and deeper penetrant penetrates into the material of the part. By the term “specific time”, the authors do not mean to immerse a part in a liquid and just wait, it would be irrational and would have low productivity. The dive operation must be coordinated with the working day, that is, the dive must be performed at the end of the next working day and before the start of the next working day. That is, according to this scheme, the length of time a part is in the fluid will be at least fifteen hours, which is quite enough, even with excess, for complete penetration of the fluid into the capillaries of the crack along the entire surface of the part. Or, by immersing the part in liquid, the worker will perform other operations. With this approach, the apparent duration of the process of finding the part in the liquid practically does not waste time, and the filling of cracks (capillaries) with liquid will be guaranteed. Or, the length of the part in the liquid must be coordinated with the production cycle, which is especially effective in mass and mass production. The next step is to clean the surface of the liquid. After stripping, the main task is that it is necessary to force the liquid to leave the capillary (crack) on the surface of the part, which, spreading over the surface, copies the shape of the crack, thereby indicating the presence of a crack on the surface of the part. There are quite a few methods that allow liquid to escape to the surface of the part from the capillary: this is heating the part, applying a special coating to the surface of the part, etc. In the proposed method, to intensify the rise of liquid from the capillary (cracks), it is proposed to create a vibration in the material of the part, for example, by installing the part on a vibration table. There may be many options for inducing vibration in the material of the test part. When testing parts of small sizes, such as ICE connecting rods, vibration can be induced by manually applying gentle blows, but with a high frequency using a hammer. Laboratory and production tests conducted on the KamAZ ICE connecting rods showed the feasibility and effectiveness of the method for detecting microcracks by inducing vibration in the connecting rod material using a conventional copper hammer. Moreover, the tests were carried out in two versions: by applying to the surface of the connecting rod assembly with a kerosene cover, and after 1-2 minutes, kerosene was removed from the surface and wiped the surface dry. Then, with the help of a copper hammer, mild high-frequency shocks (induced vibration) were applied to the connecting rod material on the lower head. Kerosene clearly appeared on the cleaned surface, copying the shape of the crack. The second option was that the same connecting rod after complete drying (so that no kerosene remained in the crack) at room temperature was immersed in a bath of kerosene for 24 hours. Then the connecting rod was taken out of the bath with kerosene, cleaned the surface and induced vibration, as in the first version. At the same time, the trace of the kerosene that appeared was clearly wider and longer than with the first option. Thus, immersion of a part in a bath with liquid (instead of simply applying liquid to the surface of the part) in combination with inducing vibration in the material of the test part allows for smaller cracks to be detected than using known methods. The increase in the length of time the part is in the liquid allows the liquid to penetrate deeper into the capillaries and completely fill their volume, thereby increasing the reliability of determining microcracks on the surface of the part. In addition, the proposed method allows to determine cracks on the entire surface of the part, and not just on a limited surface area, as is the case with the application of known methods.
Способ реализуется следующим образом. С поверхности детали, у которой необходимо проверить наличие (или отсутствие) микротрещин на поверхности, удаляют поверхностные загрязнения. То есть поверхность детали перед контролем должна быть чистой. Затем деталь полностью погружают в ванну с пенетрантом и выдерживают в ванне не менее восьми часов для полного проникновения пенетранта в поры (микротрещины) на поверхности детали. Эту операцию выполняют или в конце, или в начале рабочей смены с тем, чтобы время выдержки было по возможности больше. Такой подход особенно эффективен при серийном производстве ремонта, например, ДВС, а также при единичном производстве. После выдержки детали в ванне с поверхности детали полностью удаляют (очищают) от следов пенетранта и протирают насухо. Наводят в материале детали вибрацию, например, путем постукивания по поверхности детали тяжелым предметом (например, молотком). Причем масса предмета, сила и частота ударов должны быть такими, чтобы в материале детали возникли колебания на резонансной частоте. Место удара выбирается в том районе поверхности детали, где наиболее вероятно появление трещины, например, для шатуна это район поверхности около нижней головки, куда устанавливается шатунный вкладыш. После постукивания визуально проверяют поверхность на наличие следа пенетранта, который выходит наружу из микротрещины на поверхность детали под действием вибрации, показывая тем самым наличие микротрещины. Отсутствие следов пенетранта на поверхности после постукивания говорит об отсутствии микротрещин, и деталь можно передать на сборку изделия.The method is implemented as follows. Surface contaminants are removed from the surface of the part for which it is necessary to check for the presence (or absence) of microcracks on the surface. That is, the surface of the part must be clean before inspection. Then the part is completely immersed in the penetrant bath and kept in the bath for at least eight hours for the penetrant to penetrate completely into the pores (microcracks) on the surface of the part. This operation is performed either at the end or at the beginning of the work shift so that the exposure time is as long as possible. This approach is especially effective in the serial production of repairs, for example, ICE, as well as in single production. After holding the part in the bath, the surface of the part is completely removed (cleaned) from traces of penetrant and wiped dry. They induce vibration in the material of the part, for example, by tapping the surface of the part with a heavy object (for example, a hammer). Moreover, the mass of the object, the strength and frequency of the shocks must be such that vibrations at the resonant frequency occur in the material of the part. The impact location is selected in the area of the surface of the part where the crack is most likely to occur, for example, for a connecting rod it is the surface area near the lower head where the connecting rod is installed. After tapping, the surface is visually checked for the presence of a penetrant trace that exits from the microcrack to the surface of the part under the action of vibration, thereby indicating the presence of microcracks. The absence of traces of penetrant on the surface after tapping indicates the absence of microcracks, and the part can be transferred to the assembly of the product.
Применение предложенного способа определения трещин в материале детали по сравнению с известными способами позволяет повысить производительность и вероятность выявления микротрещин на поверхности детали, тем самым повышая надежность работы конкретной детали в собранном изделии.The application of the proposed method for determining cracks in the material of a part in comparison with known methods can increase the productivity and probability of detecting microcracks on the surface of a part, thereby increasing the reliability of a particular part in an assembled product.
Источники информацииInformation sources
1. Ремонт машин. М., изд-во «Колос». 1967. 504 с. (Уч-ки и учеб. пособия для с.-х. техникумов) Авт: И.Е.Ульман, И.М.Герштейн, B.C.Насонов и др. УДК 631.3.004.67 (075.8).1. Machine repair. M., publishing house "Ear". 1967. 504 p. (Textbooks and study guides for agricultural technical schools) Auth: I.E. Ulman, I.M. Gershtein, B.C. Nasonov et al. UDC 631.3.004.67 (075.8).
2. Надежность и ремонт машин / В.В.Курчатуин, Н.Ф.Тельнов, К.А.Ачкасов и др.; Под ред. В.В.Курчаткина. - М.: Колос, 2000. - 776 с.: ил. (Учебники и учебные пособия для высших учебных заведений).2. Reliability and repair of machines / VV Kurchatuin, NF Telnov, KA Achkasov and others; Ed. V.V. Kurchatkina. - M .: Kolos, 2000 .-- 776 p.: Ill. (Textbooks and teaching aids for higher education institutions).
ISBN 5-10-003278-2.ISBN 5-10-003278-2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009101220/28A RU2413213C2 (en) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | Procedure for revealing cracks in material of part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009101220/28A RU2413213C2 (en) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | Procedure for revealing cracks in material of part |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009101220A RU2009101220A (en) | 2010-07-20 |
RU2413213C2 true RU2413213C2 (en) | 2011-02-27 |
Family
ID=42685705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009101220/28A RU2413213C2 (en) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | Procedure for revealing cracks in material of part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2413213C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526598C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" | Electromagnetic control over turbojet hollow blade |
RU2617370C1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Method for crack detection in double-layer tanks for oil product transportation |
-
2009
- 2009-01-15 RU RU2009101220/28A patent/RU2413213C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Курчатуин В.В., Тельнов Н.Ф., Ачкасов К.А. и др. Надежность и ремонт машин. - М.: Колос, с.776-2000. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526598C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" | Electromagnetic control over turbojet hollow blade |
RU2617370C1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Method for crack detection in double-layer tanks for oil product transportation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009101220A (en) | 2010-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2107370A3 (en) | Inspection and repair process using thermal acoustic imaging | |
DE602007000453D1 (en) | Improved method and apparatus for detecting echo path changes in an acoustic echo suppressor | |
RU2413213C2 (en) | Procedure for revealing cracks in material of part | |
Katunin et al. | Impact damage assessment in polymer matrix composites using self-heating based vibrothermography | |
Rezaei et al. | Health monitoring of pipeline girth weld using empirical mode decomposition | |
CN110568061A (en) | magnetic powder detection method for circumferential defects of inner wall of hole | |
Coffey | Acoustic resonance testing | |
KR20110055374A (en) | Method for crack test at blades of rotor of turbo machine | |
CN105259098A (en) | Test method for simulating marine steel in wet and dry alternate environment of seawater | |
JP7249145B2 (en) | Conduit health diagnostic method | |
CN104777169B (en) | Bent axle remanufactures life appraisal test method | |
JP2007327914A (en) | Ultrasonic inspection method | |
CN113740416B (en) | Engine crankshaft inspection method | |
JP2014190792A (en) | Defect detection method and inspection method for turbine wing | |
Azizzadeh et al. | Three-dimensional finite element and experimental simulation of magnetic flux leakage-type NDT for detection of pitting corrosions | |
RU2617370C1 (en) | Method for crack detection in double-layer tanks for oil product transportation | |
Chen et al. | The study of cavitation erosion protection performance of heavy-duty engine coolants | |
CN202599803U (en) | Paint film adhesive force testing clamp adopting pull-open method | |
CN205656166U (en) | Nearly surperficial small crack detection device of pressure -bearing equipment | |
JP2015125113A (en) | Inspection method and inspection device of heat exchange unit | |
JP3662231B2 (en) | Inspection method for steel drums | |
CN103743812B (en) | A kind of method for designing using multiple frequency excitation simultaneously to improve magnetic powder inspection capacity | |
ATE544060T1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR WATER TIGHTNESS TESTS | |
VIRKKUNEN et al. | Cracked Samples for Airframe Components | |
CN105699481A (en) | Near-surface micro crack detection device of pressure equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110116 |