Применение
Контроль качества соединения слоя баббита и стальной/бронзовой основы в подшипниках скольжения. Измерение толщины стенок вкладышей.
Предпосылка
Баббит – металлический сплав на основе олова или свинца с высоким содержанием меди и сурьмы, изобретенный в 1839 г. Баббит применяется при изготовлении подшипников, поскольку обладает малым коэффициентом трения, высокой износостойкостью и сопротивляемостью заеданию. Вкладыши подшипников изготовляют из бронзы или стали с последующей заливкой баббитом для обеспечения достаточной прочности. Качественное сцепление слоя баббита с поверхностью стального/бронзового вкладыша улучшает производительность; толщина баббита также имеет значение. Качество сцепления и толщину баббита можно быстро определить с помощью ультразвукового дефектоскопа, если толщина слоя баббита превышает 0,2 мм.
Оборудование
Для данного типа контроля подойдет любой дефектоскоп Olympus. Мы рекомендуем использовать: EPOCH® 6LT или EPOCH 650. В данном случае, используются контактные преобразователи или преобразователи с линией задержки, как описано ниже.
Процедура
(a) Анализ прочности сцепления с наружной стороны подшипника
Если имеется доступ к наружной поверхности вкладыша подшипника и она концентрична с внутренним диаметром (ВД), самый простой способ – измерение с внешней стороны с помощью небольшого контактного преобразователя, работающего в диапазоне частот от 10 МГц до 2,25 МГц. Чаще всего используются преобразователи V112-RM (10 МГц), V110-RM (5 МГц) и V106-RM (2,25 МГц). Если сцепление хорошее, сначала появляется слабый эхо-сигнал от границы сред «вкладыш/слой баббита», а затем большой эхо-сигнал от ВД вкладыша. При некачественном сцеплении, отображается лишь большой эхо-сигнал от внутренней поверхности вкладыша.
Ниже представлены типичные сигналы от слоя баббита толщиной 2 мм, нанесенного на стальной вкладыш толщиной 17,75 мм, полученные с помощью контактного преобразователя V112-RM. На А-скане слева, небольшой отрицательный эхо-сигнал в красном стробе, предшествующий эхо-сигналу в синем стробе, говорит о качественном сцеплении. На А-скане справа, довольно большой эхо-сигнал в красном стробе и отсутствие эхо-сигнала в синем стробе говорят о наличии отслоения.
 |  |
| Типичный А-скан в случае отсутствия дефектов | Типичный А-скан при наличии дефекта |
(b) Анализ прочности сцепления с внутренней стороны подшипника
Качество сцепления слоя баббита можно также измерить с внутренней стороны, используя преобразователь малого диаметра с линией задержки (широкополосной), соответствующей радиусу кривизны ВД для оптимального акустического контакта. Диапазон частот варьируется от 20 МГц (для очень тонкого слоя баббита) и до 2,25 МГц (для толстого слоя баббита, более 5 мм). В данном приложении наиболее часто используются ПЭП с закругленной линией задержки: V208-RM (20 МГц), V202-RM (10 МГц), V206-RB (5 МГц) и V207-RB (2,25 МГц). Данный тест основывается на измерении фазы и амплитуды сигнала. При качественной заливке баббита, от границы соединения баббит/вкладыш отражается сигнал положительной полярности. В случае отслоения слоя баббита от поверхности, эхо-сигнал будет отрицательным и значительно больше предыдущего. Это обусловлено относительным акустическим сопротивлением двух металлов. Ниже представлен типичный сигнал от слоя баббита толщиной 2 мм, нанесенного на поверхность стального вкладыша, полученный с помощью преобразователя с линией задержки V202-RM. На А-скане слева, небольшой положительный эхо-сигнал в стробе указывает на качественное сцепление. На А-скане справа, довольно большой отрицательный эхо-сигнал и следующие за ним многочисленные сигналы говорят о наличии отслоения.
 |  |
| Типичный А-скан в случае отсутствия дефектов | Типичный А-скан при наличии дефекта |
(c) Измерение толщины слоя баббита
Толщина баббита измеряется как с наружной (НД), так и с внутренней (ВД) стороны. Для измерения толщины используются те же преобразователи, что и для оценки прочности сцепления, поэтому оба эти контроля можно выполнять одновременно. А-скан ниже представляет типичное измерение толщины с внутренней стороны подшипника. Баббиты отличаются низкой твердостью и, соответственно, имеют малую скорость звука для металла — обычно около 3350 м/с для баббита на основе олова, и около 2285 м/с для баббита на основе свинца.
 |
| Измерение толщины слоя баббита |
Для получения дополнительной информации о контроле качества соединения баббита с основой или любом другом применении УЗК обращайтесь в представительство Olympus.
