Тепловые методы контроля

Температура поверхностных слоев горячего металла при остывании различна на дефектных и бездефектных участках за счет разной их теплопроводности. Современная аппаратура позволяет уловить очень небольшое отличие в температуре этих участков и классифицировать дефекты поверхностных и подповерхностных слоев. Можно организовать непрерывный и дистанционный контроль тепловой картины в потоке металла. Такой метод применяется при контроле качества катаных заготовок и непрерывно-литых слябов.

Однако горячий контроль металла из-за окалины не очень эффективен, многие внешние факторы снижают чувствительность метода. В отличие от описанного пассивного метода контроля более высокую разрешающую способность имеет активный метод теплового контроля. Здесь, наоборот, холодную заготовку на контрольном стеллаже разогревают и по разности свечения определяют поверхностные дефекты. Тепловая картина поверхностых слоев будет обратной, чем при охлаждении. Наибольшее распространение получили быстрые методы нагрева с использованием сканирующего источника тепла.

Возможности тепловых методов во многом определяются средствами оценки температурных полей. Особенно широко применяют оптические сканирующие системы, позволяющие выполнить поэлементный обзор металла. Мгновенное изображение, полученное примерно с площади 1 мм², преобразуется в электрический сигнал, который затем усиливается и преобразуется в двухмерную картину теплового поля участка, высвечиваемую для визуального наблюдения на большом экране. Для повышения разрешающей способности метода применяют термочувствительные покрытия обычно светло-желтых тонов, наносимые на холодный металл распылением или накаткой. При нагреве всего до 50— 70 °С при осмотре в ультрафиолетовых лучах выявляются эффекты изменения цвета на дефектных участках. Разработаны также индикаторные суспензии, образующие на поверхности металла термоиндикаторные покрытия, изменяющие цвет при температурах до 150—200 °С. Такие покрытия позволяют выяв-

Рис. 12.4. Размещение термоцветовой дефектоскопической установки:

• 1 — участок приготовления и хранения индикаторной суспензии;
• 2 — загрузочное устройство; 3 — блок термоцветовой дефектоскопии; 4— транспортный рольганг; 5— разгрузочное устройство;
• 6 — блоки нагревательных контуров; 7— высокочастотные генераторы

лять закаты и плены глубиной 0,2 мм и поверхностные трещины глубиной 0,4 мм с минимальным раскрытием 10 мм. На рис. 12.4 приведена схема расположения оборудования установки термоцветовой дефектоскопии с нанесением на поверхность заготовки термочувствительной суспензии и нагревом ее поверхности токами высокой частоты.