Циркулярное, полюсное и комбинированное намагничивание

Намагничивание ОК явля­ется обязательной операцией НК, т.к. магнитный контроль основан на регистрации магнитных полей рассеяния. Лучше всего дефекты обнаруживаются при расположении плоскости дефек­та перпендикулярно направле­нию намагничивания. Поскольку положение дефекта заранее не известно, детали простой формы намаг­ничивают в одном или двух, а детали сложной формы в нескольких направле­ниях.

При магнитном контроле применяют три способа намагничи­вания:

- продольное (полюсное);

- циркулярное;

- комбинированное.

Их различают по направлению магнитного по­тока относительно наибольшего размера ОК.

  Рис. 39. Разновидности продоль­ного намагничивания  

Продольное намагничивание осуществляют постоянным магнитом, электромагнитом и соленоидом (рис. 39). Первые два отличаются способом создания магнит­ного поля.

Намагничивание постоянным магнитом используют при магнитном контроле в отсутствие специального оборудования (полевые условия и др.). Здесь невозможно изменять напряженность поля и соответственно магнитное состояние ОК.

Достоинство электромагнита – возможность управле­ния режимом контроля. Постоянный магнит и электромагнит применяют при НК плоских и не сильно искривленных участков поверх­ностей ОК.

Продольное намагничивание в соленоиде используют при НК протяженных ОК (прутки, штанги). Здесь значительно влияние размагничивающего фактора (коэффициента формы), из-за чего на границах намагничиваемого участка маг­нитные силовые линии выходят из ОК и истинная напряженность магнитного поля внутри ОК меньше расчетной. Сложность конфигу­рации намагничиваемой области не позволяет рассчитать магнит­ное поле внутри детали и правильно выбрать режим контроля.

При продольном намагничивании выявляются поперечные де­фекты (направленные ортогонально направлению магнитного потока). При использовании постоянного магнита и электромагнита контроль луч­ше всего проводить несколько раз, намагничивая участок детали в различных направлениях.

Циркулярное намагничивание осуществляют, пропуская ток че­рез деталь или проводник, проходящий сквозь отверстие в ОК, рис. 40. Его применяют для выявления продольных дефектов и дефектов, расположенных под небольшим углом к оси детали.

Рис. 40. Разновидности циркулярного намагничивания

Протяженные детали (стерж­ни, оси), у которых рабочей является боковая поверхность, для на­магничивания пропускают ток через контакты на торцах. Для длинных деталей и в случае недоступности торцов контакты устанавливают на боко­вую поверхность детали. Недостатком способа является сильный разогрев детали в местах контактов и об­разование прижогов (области термического воздействия с изме­ненными механическими свойствами), что недопустимо для хорошо обработанных рабочих поверхностей. Этот недостаток отсутствует при НК деталей в виде труб и колец, т.к. здесь ток проходит по проводу, пропущенному через отверстие.

В отличие от продольного при циркулярном намагничивании удается оценить напряженность магнитного поля, т.е. рассчитать режим контроля. Для слу­чая 1 на рис. 40 напряженность поля на поверхности стержня при пропускании по нему тока равна

,

где – радиус детали. По этой формуле можно рассчитать и случай 3, когда расстояние между контактами значительно больше диа­метра детали , т.е. >5...10.

Расчет для кольца (случай 2 на рис. 40) аналогичен. Счи­тают, что

,

где – средний радиус детали.

При намагничи­вании пластин расчет ме­нее точен. При соотношении сторон сечения более 10...15 напря­женность магнитного поля на поверхности пластины определяется

,

где – большая сторона сечения пластины. Для деталей сложной формы расчет неточен, поэтому используют приближенные оценки или измеряют напряженность поля.

Комбинированное намагничивание осуществляют одновремен­ным намагничиванием ОК переменными полями в двух взаимно перпендикулярных направлениях с целью выявления де­фектов разной ориентации, рис. 41. Намагничивающие поля не могут быть одинаковой частоты, т.к. в этом случае получи­ли бы поле одного направления, представленное вектор­ной суммой полей.

Рис. 41. Разновидности комбинированно­го намагничивания

Комбинационное намагничивание об­разовано двумя предыдущими вариантами. Для полей разных частот их взаимное влияние практически отсутствует, каждое поле на­магничивает ОК в своем направлении. Благодаря этому обеспечивается максимальная чувствительность выявления дефектов, ори­ентированных в двух ортогональных направлениях. Дефекты про­межуточных направлений будут выявлены, но с меньшей чувствительностью; пропуска дефектов из-за того, что силовые линии параллельны дефекту, не будет. Комбинированным намагничиванием выявляют дефекты, ори­ентированные произвольно, оно более сложное в реализа­ции.

Рассмотрим некоторые особенности технической реализации устройств комбинированного намагничивания. При использовании индуцированного тока в ОК (случай 3 на рис. 41) возможно замыкание тока не через ОК, а через магнитопровод. Во избежание этого между ОК и магнитопроводом устанавливают изоляционные прокладки.

Рис. 42. Продольно намагниченная деталь переменного сечения	Рис. 3.43. Способы предотвращения раз­магничивания деталей

Источник погрешностей, связанный с намагничиванием детали: на участках изме­нения сечения ОК возникают магнитные поля рассеяния, ко­торые маскируют поля рассеяния дефекта. На рис. 42 показано продольное намагничивание детали переменного сечения. В угло­вых областях силовые линии искривляются и частич­но выходят на поверхность. При наличии дефектов в этих об­ластях на поле рассеяния дефектов накладываются по­ля рассеяния из-за изменения сечения, что может привести к пропуску дефектов.

При контроле ОК, имеющих малое отношение длины к диаметру, влияние размагничиваю­щего фактора приводит к тому, что напряженность поля в ОК оказывается меньше напряженности, создаваемой соленоидом. Снижение напряженности поля приводит к пропуску дефектов. Влияние размагничивающего фактора можно не учитывать только при намагничивании длинных деталей. Ослаблением напряженности поля можно пренебречь лишь при > 30. Для предотвращения влияния размагничивающего фак­тора применяют удлинители или соби­рают детали в цепочки (рис. 43). Намагничивание и обработка суспен­зией производится без разъема цепочек, а осматривают каж­дую деталь отдельно.

Дата добавления: 2014-01-11