неразрушающий контроль материалов и изделий

Когда говорят про неразрушающий контроль, многие сразу представляют лабораторию с кучей приборов и стандартных образцов. Но на практике, особенно на таком комбинированном производстве, как у нас в ООО Хэнань Юнгуан Электротехнические Технологии, всё сводится к простым вещам: вовремя увидеть трещину в сварном шве металлоконструкции до горячего цинкования или обнаружить скрытую раковину в отливке для крепёжного элемента. И здесь часто ошибаются — думают, что главное купить дорогой дефектоскоп. А на деле ключевое — это понимание технологии, после которой возникает дефект. Например, если не отследить структуру металла после термообработки перед цинкованием, потом все эти внутренние напряжения вылезут короблением уже на готовом изделии, и никакой ультразвук не поможет.

Из цеха металлоконструкций: сварные швы и визуальный контроль

Начну с банального — визуального и измерительного контроля (ВИК). Казалось бы, что тут сложного? Но на нашем сайте https://www.hnyongguang.ru указано, что мы делаем металлоконструкции. Так вот, 70% проблем отсекаются именно на этой стадии. Была история, когда приёмщик формально ?прошёлся? по швам, а потом после цинкования на ответственной балке проявилась продольная трещина. Разбирались — причина в неправильной разделке кромок, которую просто не заметили. Визуалка — это не просто ?посмотреть?. Нужно знать, как выглядит правильный провар под конкретную толщину, как отличать цвета окалины, которые говорят о перегреве. Иногда беру лупу с подсветкой, иногда — просто пальцем провожу по шву, чтобы почувствовать подтёки. Это не по учебнику, но работает.

Конечно, дальше идёт магнитопорошковый контроль. У нас его применяют выборочно, в основном на стыках, которые будут нести динамическую нагрузку. Аппарат не самый новый, но проверенный. Важный нюанс — подготовка поверхности. Если перед нанесением суспензии останется даже мелкая окалина или следы масла, можно пропустить тонкую трещину. Поэтому всегда требую зачистку лепестковым кругом, а не просто щёткой. Это увеличивает время операции, но зато потом не приходится разбирать уже собранный узел.

И вот здесь часто возникает конфликт с графиком. Производство хочет быстрее отдать конструкцию на цинкование, а контроль требует времени. Приходится объяснять, что дефект, пропущенный сейчас, после горячего цинкования станет только хуже — цинк маскирует мелкие поверхностные дефекты, и обнаружить их потом будет почти невозможно. Это тот самый случай, когда неразрушающий контроль материалов становится не просто формальностью, а экономической необходимостью. Ремонт оцинкованной конструкции обходится в разы дороже.

Горячее цинкование: контроль покрытия и скрытые угрозы

Переходим к нашему цеху горячего цинкования. Тут своя специфика. Многие думают, что раз процесс автоматизированный и соответствует азиатским стандартам, как указано в описании компании, то и контролировать нечего. Ошибка. Самый критичный параметр — адгезия покрытия и его толщина. Используем магнитный толщиномер, конечно. Но цифры на экране — это ещё не всё.

Был случай с партией опор для ЛЭП. По замерам толщина везде в норме, но на нескольких изделиях после транспортировки цинк начал отслаиваться пластами. Стали копать. Оказалось, проблема в остатках флюса в труднодоступных полостях. После цинкования он гигроскопичен, впитывает влагу, и начинается подплёночная коррозия, которая ослабляет сцепление. Теперь всегда после цинкования делаем выборочный контроль не только толщины, но и визуально, с зеркалом на длинной ручке, заглядываем во все ?карманы?. А ещё проверяем струёй воды под давлением на адгезию в сомнительных местах — не по ГОСТу, конечно, но практично.

Ещё один момент — контроль структуры самого цинкового покрытия на изломе. Иногда, если температура ванны ?гуляет? или скорость извлечения неправильная, образуется хрупкий интерметаллидный слой. Такой излом имеет характерный кристаллический блеск. Это можно увидеть только на микрошлифе под микроскопом, но у нас нет своей металлографии. Поэтому договорились с лабораторией и раз в квартал отправляем образцы-свидетели на анализ. Это и есть та самая превентивная работа, часть системы неразрушающего контроля изделий.

Крепёжные элементы: от сырья до резьбы

С болтами и шпильками, которые мы тоже выпускаем, история отдельная. Тут основной риск — внутренние дефекты в прутке, из которого их делают. Трещины, волосовины, флокены. На входном контроле используем ультразвуковой контроль. Но опять же, не сплошной, а выборочный. Экономически нецелесообразно ?просвечивать? каждую партию в полном объёме. Выработали свою схему: если поставщик проверенный, берём 3-5% от партии. Если новый или были претензии — до 20%.

Самое сложное — контроль готового крепежа после термообработки (если он высокопрочный). Здесь могут возникнуть закалочные трещины. Визуально их не всегда видно, особенно под головкой. Помогает капиллярный контроль. Используем пенетранты красного цвета, контрастные на фоне металла. Процесс кропотливый: очистка, нанесение, выдержка, удаление, проявление. Часто производственники морщатся — долго. Но однажды на партии анкерных болтов для ответственного объекта именно так нашли сетку мелких трещин. Партию забраковали. Потери были, но они несопоставимы с риском обрушения.

И конечно, резьба. Механический контроль калибрами-кольцами и пробками — это обязательно. Но мы также иногда применяем оптику — небольшую USB-камеру с подсветкой, чтобы осмотреть первые витки резьбы на предмет задиров или смятия. Это особенно важно для крепежа, который будут монтировать наши же интеллектуальные монтажные роботы. Робот не почувствует, что болт идёт туго из-за дефекта, — он просто превысит крутящий момент и либо сорвёт резьбу, либо сломает болт.

Программные комплексы и роботы: контроль через данные

Раз уж компания занимается разработкой ПО для управления и роботов, нельзя не сказать о цифровом следе. Наш неразрушающий контроль постепенно перестаёт быть чисто ?железным?. Например, для роботов монтажа мы пишем софт, который в процессе сборки фиксирует усилие затяжки, угол поворота и строит график. Отклонение графика от эталонного — это косвенный сигнал о проблеме. Либо резьба дефектная, либо отверстие смещено. Это не прямой метод контроля материала, но он предотвращает сборку бракованного узла.

Аналогично с ПО для управления производством. В идеале, каждый этап контроля должен оставлять цифровой отпечаток: кто проверил, когда, каким прибором, какие результаты. Пока это не везде внедрено, работаем с бумажными картами. Но движемся к тому, чтобы данные с толщиномера или дефектоскопа сразу уходили в общую систему. Это позволит строить статистику и выявлять слабые места в техпроцессе. Например, если видим рост числа точечных коррозионных поражений на изделиях после цинкования в определённые дни, можно ?привязать? это к смене или партии кислоты для травления.

Здесь кроется и ловушка. Нельзя слепо доверять данным. Программа может показать ?зелёный? статус, а человеческий глаз увидит странный оттенок на поверхности. Поэтому цифровизация — это инструмент, а не замена специалисту. Самый ценный кадр — это человек, который понимает и металл, и технологию, и знает, как интерпретировать показания прибора в контексте конкретного изделия.

Мысли вслух и итоги без итогов

Часто спрашивают, какой метод контроля самый главный. Однозначного ответа нет. Всё зависит от этапа и изделия. Для металлоконструкций — это УЗК сварных швов и магнитопорошковый контроль. Для цинкования — контроль адгезии и толщины. Для крепежа — капиллярный и ультразвук. Но фундамент всего — это ВИК, как бы банально это ни звучало. Натренированный глаз и внимание к деталям.

Главный вывод, который я сделал за годы работы, в том числе и в такой многопрофильной компании, как ООО Хэнань Юнгуан, — неразрушающий контроль это не отдел, который говорит ?нельзя?. Это часть технологической цепочки. Его задача — не просто найти брак, а дать обратную связь производству: ?ребята, на таком-то этапе у вас начинает плавать параметр, поэтому здесь появляются дефекты?. Когда контроль и производство начинают говорить на одном языке, качество растёт, а количество внезапных ?сюрпризов? на готовых изделиях падает.

Поэтому на сайте мы не просто перечисляем методы, а подчёркиваем комплексный подход. От контроля сырья для металлоконструкций и болтов до финальной проверки оцинкованных изделий и сбора данных с роботизированных линий. Всё это звенья одной цепи. И если одно звено слабое, вся цепь рвётся. А контролёр — это тот, кто постоянно проверяет прочность этих звеньев, иногда буквально на ощупь и на глаз. Без этого даже самое современное оборудование для цинкования или умные роботы — просто очень дорогие игрушки.