Магнитопорошковые дефектоскопы

Магнитные поля рассеивания дефектов

Если в сечении детали имеет место нарушение сплошности или другая неоднородность, приводящая к изменению намагниченности, поле которых образует магнитное рассеяния дефекта.

Магнитное поле рассеяния дефекта тем больше, чем больше дефект и чем ближе он к поверхности, над которой проводятся измерение.

В некоторых материалах (например, легированных и высокоуглеродистых сталях) поле рассеяния дефекта имеет значительную величину при остаточной намагниченности.

По величине и топографии (пространственному распределению) поле рассеяния в принципе возможно судить о величине и расположении дефекта. Для оценки этой связи используются различными моделями и приближениями.

Магнитопорошковый дефектоскоп – устройство для выявления нарушений сплошности в изделиях с использованием в качестве индикатора магнитных порошков (магнитолюминесцентных, магниторадиоактивных и пр.)

Основные узлы дефектоскопа следующие:

· источники тока;

· устройства для подвода тока к детали;

· устройства для полюсного намагничивания (соленоиды, электромагниты);

· устройства для нанесения на контролируемую деталь магнитной суспензии (или сухого порошка);

· осветительное устройство;

· измерители тока (или напряженности магнитного поля).

В промышленности используются в целях дефектоскопии и диагностики объектов:

· стационарные универсальные дефектоскопы для условий серийного производства с производительностью от десятков до сотен деталей в час;

· переносные и передвижные (менее мощные) дефектоскопы для контроля крупногабаритных деталей по частям и в случае работы в полевых условиях;

· специализированные полуавтоматы для намагничивания деталей с последующим их контролем способом остаточной намагниченностью магнитопорошковых дефектоскопов являются контрольные образцы с тонкими дефектами.

Они помогают установить, что оборудование и материалы для контроля являются качественными, а технология контроля соблюдается достаточно точно.

Чувствительность магнитопорошкового метода, определяемая минимальными размерами обнаруживаемых дефектов, зависит от многих факторов, таких, как магнитные характеристики материала контролируемой детали, ее формы и размеров, характера (типа) выявляемых дефектов, чистоты обработки поверхности детали, режима контроля, свойств применяемого магнитного порошка, способа нанесения суспензии, освещенности контолируемого участка детали и т.п.

Магнитопорошковый контроль состоит из следующих операций:

· подготовка детали к контролю;

· намагничивание детали;

· нанесение на деталь магнитного порошка или суспензии;

· осмотр детали;

· разбраковка;

· размагничивание;

Магнитное поле дефекта, индикация которого которого дает возможность его обнаружить, тем больше, чем выше индукция материала и меньше нормальная и дифференциальная магниные проницаемости. Например, нарушение сплошности в виде щели с раскрытием 2-2,5 мкм и глубиной 25 мкм может быть обнаружено с помощью магнитной суспензии, содержащей высокочувствительный черный магнитный порошок, в детали их стали 30 х ГСА (коэрцитивная сила Нс = 12А/см) при индукции В = 1,5 Тл, из стали

Ш х 15 (Нс =36 А/см) при В = 0,87 Тл, а из стали 95 х 18 (Нс =74 А/см) при В = 0,53 Тл.

Чувствительность метода зависит от типа дефекта. Дефекты обтекаемой формы с округлыми краями выявляются хуже, чем дефекты с острыми краями. Например, волосовины выявляются хуже, чем трещины. Так в деталях из стали 15 х 12 Н2 ВМФ с коэрцитивной силой Нс = 10А/см. в режиме остаточной намагниченности (Вп = 0,98Тл) могут быть обнаружены шлифовочные трещины с раскрытием 2 – 2,5 мкм глубиной 25 мкм.

Волосовины таких же размеров не выявляются.

На чувствительность контроля оказывает влияние местоположение дефекта в детали. Подповерхностные дефекты обнаруживаются хуже, чем поверхностные. До глубины залегания примерно 100 мкм чувствительность к обнаружению подповерхностных дефектов практически не уменьшается.

На большем расстоянии от поверхности при прочих равных условиях могут быть обнаружены дефекты более грубые, чем поверхностные. В первом приближении можно принять, что на глубине 2 – 3 мкм могут быть обнаружены дефекты, расстояние от поверхности которых примерно равно их глубине. Хуже обнаруживаются дефекты плоскость которых составляет угол меньше 40 – 50º по отношению к поверхности детали.

Существенное влияние на чувствительность метода оказывает чистота обработки поверхности контролируемого объекта. Высокая чувствительность может быть достигнута при параметре шероховатости контролируемой поверхности Rа = 1,6 мкм. Если параметр шероховатости Rz = 40 мкм, то при прочих равных условиях могут быть обнаружены дефекты, примерно в два раза более грубые, т.е. с раскрытием вдвое большим. Это связано с тем, что на шероховатой поверхности создаются локальные магнитные поля, вызывающие осаждение порошка в виде вуали, на фоне которой тонкие дефекты становятся невидимыми.

Освещенность места контроля должна быть таковой, чтобы валик магнитного или люминисцентного магнитного порошка над дефектом был хорошо различим на поверхности детали. При использовании ламп накаливания и в случае естественного освещения освещенность поверхности детали должна быть не менее 500 лк.

Дата добавления: 2014-12-10