О чувствительности вихретокового контроля деталей

В процессе эксплуатации детали железнодорожного подвижного состава воспринимают знакопеременные нагрузки, что способствует зарождению усталостных трещин. Задачей неразрушающего контроля, являющегося неотъемлемой частью технологий ремонта и эксплуатации технических средств железнодорожного транспорта, является обеспечение безопасности движения за счет безаварийной эксплуатации технических средств в течение установленного жизненного цикла. Для своевременного выявления поверхностных трещин, возникающих в процессе эксплуатации, большая номенклатура деталей железнодорожного подвижного состава (пассажирских и грузовых вагонов, вагонов электропоездов, локомотивов): детали колесных пар, тормозных передач, автосцепных устройств, дизелей, компрессоров, тележек вагонов и экипажных частей подвергается вихретоковому контролю (ВТК). Несмотря на внедрение автоматизированных установок вихретокового контроля вагонных колес и деталей буксового подшипника, подавляющее большинство деталей контролируется ручными приборами. При этом основной объем ВТК приходится на колесные пары локомотивов и вагонов: ежегодно контролю подвергается более 5 млн колес. Из общего количества забракованных цельнокатаных колес на вагоноремонтных предприятиях 20—25 % исключаются из эксплуатации по результатам вихретокового контроля.

Чувствительность вихретокового контроля, как и любого другого вида неразрушающего контроля, характеризуется минимальным размером выявляемого дефекта. Выходящая же на поверхность трещина может быть охарактеризована глубиной, протяженностью, шириной раскрытия, углом направления распространения трещины от поверхности и т.п.

В нормативной и технологической документации, применяющейся в отрасли, чувствительность ВТК деталей подвижного состава, как правило, нормируется только глубиной выявляемых трещин. Но в реальности чувствительность зависит от каждой из характеристик дефектов, а также от электропроводности и магнитной проницаемости материала, шероховатости поверхности объекта контроля, типа и конструкции вихретокового преобразователя, способа обработки сигнала вихретокового преобразователя и т.п.

Контролируемые детали характеризуются широким диапазоном марок сталей (Ст.20, марка 2, марка Т, 20ГЛ, ШХ15СГ и др.), конфигураций (от плоской до цилиндрической поверхности диаметром от 28 мм) и шероховатостей поверхностей (от Ra1,25 для деталей буксовых подшипников до Rz320 для деталей автосцепного устройства). Влияние большинства из этих параметров на чувствительность вихретокового контроля деталей подвижного состава не изучено в необходимой мере.