Пример ультразвукового контроля

Когда слышишь 'ультразвуковой контроль', первое, что приходит на ум — это штампованные фразы про 'высокую точность' и 'неразрушающий метод'. Но на деле, особенно в литейке, всё упирается в нюансы: какой именно ультразвуковой контроль применять, как подготовить поверхность отливки и — главное — как интерпретировать эхосигналы, которые редко бывают идеальными. У нас в ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье через это прошли: сначала думали, что купили аппарат — и всё решим, а оказалось, что ключевое — это опыт оператора и понимание технологии литья.

Подготовка поверхности: что часто упускают

С углеродистой сталью вроде бы проще — шлифуешь, контактную жидкость наносишь, и вперёд. Но когда дело доходит до крупных отливок для портовых кранов, где геометрия сложная, появляются 'мёртвые зоны'. Однажды проверяли кронштейн — вроде бы всё чисто, а при механической обработке вылезла пора размером с горошину. Оказалось, кривизна поверхности создала акустическую тень, и стандартный датчик на 2 МГц её просто не поймал.

С нержавейкой ещё интереснее — если отливка для нефтехимии, там часто идёт тонкостенный элемент, и эхо-сигнал сливается с донным. Пришлось экспериментировать с угловыми вводами, хотя по ГОСТу это не всегда предусмотрено. Кстати, на сайте https://www.xszgsteel.ru мы как раз указываем, что для ответственных деталей используем двойной контроль — и ультразвуком, и магнитопорошковым методом.

А вот с высокохромистым чугуном для судовых насосов вообще отдельная история. Зернистость материала такая, что затухание сигнала в разы выше, чем у стали. Пришлось подбирать низкочастотные датчики — 0,5–1 МГц, хотя их разрешающая способность ниже. Но лучше увидеть крупный дефект, чем не увидеть ничего.

Калибровка и 'слепые зоны' оператора

Многие думают, что калибровка на СОП-блоках — это раз и навсегда. На практике же, если мы проверяем легированную сталь для металлургического оборудования, где толщина стенки меняется ступенчато, то каждый переход — это риск пропустить трещину. Как-то раз на валу прокатного стана обнаружили несоответствие: по эхосигналу вроде бы всё в норме, а при вскрытии — волосовина длиной 30 мм. Оказалось, оператор не учёл изменение скорости ультразвука в зоне термообработки.

У нас в цехе висит памятка: 'Калибруй не только на эталоне, но и на реальной отливке'. Особенно это важно для жаропрочных сталей — там структура после отпуска может давать ложные сигналы. Кстати, для таких случаев мы держим архив дефектоскопограмм с реальными дефектами — чтобы новички не путали porosity с slag inclusion.

И да, никогда не доверяйте автоматической калибровке на старых приборах вроде УД2-70. Проверяли как-то опору для дорожно-строительной техники — аппарат показывал 'норму', а при смене датчика на современный цифровик вылезли несплошности по границе зёрен. Хорошо, что перепроверили.

Особенности контроля для разных отраслей

В портовом хозяйстве главное — усталостные трещины. Там где кран постоянно работает на цикличных нагрузках, дефекты растут от поверхности. Поэтому мы используем не стандартный пример ультразвукового контроля, а тандемный метод — ставим два датчика, чтобы ловить наклонные дефекты. Для крюков кранов это вообще обязательно — помните аварию в Находке в 2018-м? Как раз из-за трещины, которую пропустили при плановом контроле.

С лесозаготовительной техникой другая проблема — вибрации. Отливки для гидравлических систем там постоянно под динамическими нагрузками, и если в материале есть микропоры, они быстро разрастаются. Мы для таких случаев разработали свой регламент: проверяем не только готовые детали, но и заготовки после ковки. Особенно для шестерён — там концентраторы напряжений могут быть в зубьях.

А вот для нефтехимии важнее всего стойкость к агрессивным средам. Когда делаем отливки из нержавейки для реакторов, всегда смотрим на зону термовлияния сварных швов. Там часто появляются межкристаллитные коррозии, которые обычным УЗК не поймать — только фрактографией. Но ультразвуком хотя бы отсекаем грубые дефекты.

Ошибки, которые дорого обходятся

Самая частая — экономия на подготовке операторов. Был у нас случай: проверили корпус судового насоса из высокохромистого чугуна, молодой специалист всё подписал, а через месяц — течь в рабочем колесе. Разбор показал, что он принял за дефект сигнал от переходной фазы между аустенитом и мартенситом. Теперь всех новичков обязательно гоняем на реальных бракованных отливках — пусть учатся отличать шумы от реальных проблем.

Другая ошибка — слепая вера в паспорта материалов. Как-то для металлургического оборудования взяли партию легированной стали — в сертификатах всё чисто, а при УЗК пошли странные сигналы. Оказалось, поставщик недожог слиток, и в теле отливки пошли ликвационные полосы. Хорошо, что не пустили в работу — могло бы лопнуть при тепловом ударе.

И никогда не игнорируйте остаточные напряжения — особенно в массивных отливках. Однажды для пресса весом 12 тонн сделали станину — при контроле всё идеально, а после механической обработки пошли трещины. Теперь всегда делаем стресс-релив перед финальным УЗК.

Что в итоге работает на практике

За годы работы в ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье пришли к простому выводу: ультразвук — это не панацея, а инструмент. Без понимания технологии литья, металлургии и реальных условий эксплуатации даже самый дорогой дефектоскоп не спасёт. Например, для ответственных деталей мы всегда комбинируем методы — УЗК + рентген или капиллярный контроль.

Важно и документирование: все эхосигналы с сомнительными показателями мы сохраняем в базе с привязкой к плавке и термичке. Потом, если в эксплуатации проблема, всегда можно найти корень. Кстати, это требование многих заказчиков из нефтегаза — они хотят видеть не просто штамп 'проверено', а конкретные диаграммы с привязкой к координатам.

И главное — не бойтесь перепроверять. Случай с опорой дорожно-строительной техники нас научил: если сигнал слабый, но повторяющийся — это уже повод задержать отгрузку. Лучше перестраховаться, чем потом разбираться с последствиями. В конце концов, наша репутация в том, что отливки с https://www.xszgsteel.ru работают там, где надёжность критична.