Технический контроль в кузнечном производстве

 

Для выявления и предупреждения брака в кузнечном производстве в общем случае применяют следующие виды контроля поковок (заготовок, деталей): наружный осмотр; контроль геометрических размеров; контроль химического состава; контроль с помощью неразрушающих физических методов; металлографический анализ; механические испытания. Перечисленные виды контроля могут использоваться и как промежуточные как окончательные.

Наружный осмотр

Наружный осмотр (визуальный контроль) чаще всего применяют в качестве промежуточного контроля, осуществляя его у молота, пресса или наковальни для отбраковки поковок с явными дефектами. После сглаживания и очистки от окалины наружный осмотр проводят как окончательный контроль для выявления видимых невооруженным глазом поверхностных дефектов. Очистку от окалины осуществляют либо в галтовочных барабанах, либо дробью на дробеметных установках. Обдувку песком применяют крайне редко и только для очистки поковок из дорогостоящих сплавов, например титановых. Более мелкие и так называемые скрытые дефекты выявляют, подвергая поковки травлению и осматривая их с помощью лупы.

Наружным осмотром определяют и такие виды брака, как коробление, недопустимые заусенцы, а также брак, вызванный не до конца выполненными операциями по прошивке отверстий, обрезке облоя и др.

Контроль геометрии

Контроль геометрических размеров поковок производится универсальным и специальным инструментом. Поковки, полученные ручной ковкой, чаще всего контролируют универсальным инструментом - штангенциркулем, кронциркулем и нутромером с секторной шкалой. При изготовлении большой серии поковок экономичнее и удобнее пользоваться специальным контрольным инструментом - скобами, шаблонами и другими контрольными приспособлениями.

Геометрические размеры сложных по форме и крупных поковок из дорогостоящих сплавов контролируют на разметочных плитах с помощью рейсмаса и разметочной линейки, а для повышенной точности измерений пользуются штангенрейсмасом. Разметка на плите является кропотливой и трудоемкой операцией, однако более экономично заранее установить пригодность поковки для механической обработки, нежели получить брак после многочисленных и дорогостоящих операций окончательной обработки.

Высоту, ширину, длину, а также диаметр поковки измеряют линейкой, штангенциркулем, обычным кронциркулем или кронциркулем с секторной шкалой. Выбор измерительного инструмента зависит от габаритных размеров поковки и требуемой точности измерения. Контроль указанных размеров выполняют предельными скобами, прутковыми шаблонами и гребенками. Для измерения толщины стенок поковок используют кронциркули с секторной шкалой, штангенциркули, а для контроля годности детали - предельные скобы и предельные кронциркули.

Диаметры отверстий измеряют штангенциркулями и нутромерами. Годность поковок определяют по отверстиям с помощью предельных калибров и шаблонов. Контроль поковок на изгиб (кривизну) и коробление поверхностей осуществляют на плите путем измерения расстояния от контрольных поверхностей поковки до поверхности плиты. Коробление круглой поковки определяют, перекатывая ее по плите и измеряя прогиб. Контроль коробления выполняют с помощью профильных шаблонов.

Угловые размеры определяют универсальными угломерами, малками и контрольными шаблонами. Радиусы закруглений между соседними поверхностями поковки проверяют набором универсальных радиусных шаблонов (от 1 до 15 мм), а также предельными шаблонами для измерения наружных и внутренних радиусов закруглений. Правильность взаимного расположения выступов и впадин на поковке определяют либо на плите, либо с помощью штангенрейсмаса, либо профильными и контурными шаблонами.

Поковки с отклонениями размеров, превышающими допустимые, являются дефектными. Те из них, которые можно исправить дополнительной ковкой, отправляют на устранение дефектов, остальные бракуют.

Контроль химического состава

Контроль химического состава металла заготовок и поковок выполняют вследствие того, что химический состав влияет не только на эксплуатационные качества деталей, но и на режим их обработки. Поэтому несоответствие химического состава металла заготовки установленным требованиям, а также ошибочный выбор марки сплава являются недопустимыми. Контроль химического состава сплава выполняют при приемке поступающего на завод металла, при приемке поковок для наиболее ответственных деталей, при исследовании причин брака, а также в том случае, когда приготовленные для ковки заготовки одинакового размера перемещались или на них отсутствует клеймо либо бирка.

В кузнечном производстве для определения химического состава металла широко применяют химический анализ в лаборатории и спектральный анализ, а для определения марки сплава - искровой метод.

Для проведения химического анализа от используемых заготовок или поковок отбирают определенное количество стружки или маленькие кусочки металла и отправляют в лабораторию, где методами количественного анализа с высокой точностью определяют химический состав сплава. Точность определения наличия серы и фосфора, например, достигает 0,004 . . . 0,005 %, вольфрама и никеля - 0,04 . . . 0,06 %, остальных элементов - 0,02 . . . 0,04 %. К недостаткам химического анализа относятся большая продолжительность и трудоемкость его проведения. Так, для определения количества углерода требуется 5 мин, серы или фосфора - 1ч, алюминия - 2 ч, а титана - 3 ... 4 ч. Недостатком рассмотренного метода является также необходимость отбора стружки, а следовательно, порчи поковок. Вследствие этого химический анализ используют при выборочном контроле, анализе брака, точной перепроверке (например, в случае преждевременной поломки детали при эксплуатации).

По сравнению с химическим спектральный анализ является более удобным, экономичным и быстрым. Этот метод менее точен, чем химический анализ, но позволяет с достаточным приближением отделить одни марки сплавов от других, причем контроль выполняется очень быстро и без порчи готовой поковки. Точность определения элементов достигает 0,3 ... 1 %, а затраты времени составляют от 1 до 3 мин на один анализ.

Эффективным способом определения марки сплава является искровой метод. При его применении марку сплава устанавливают визуально по виду искр, образующихся во время абразивной обработки поковки шлифовальным кругом или бормашинкой. Несмотря на то что этот метод является весьма приближенным, опытные контролеры в течение 1 ч определяют марку сплава 600 ... 1000 образцов.

Похожие материалы