Принцип действия магнитопорошкового метода контроля
Магнитопорошковый метод - это метод неразрушающего контроля поверхностей изделий из ферромагнитных материалов в их производстве и эксплуатации.
Суть магнитопорошкового контроля:
Магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления. Если же на пути магнитного потока встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например, дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Т.к. магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.
Наибольшая вероятность выявления дефектов достигается в случае, когда плоскость дефекта составляет угол 90 град. с направлением намагничивающего поля (магнитного потока). С уменьшением этого угла чувствительность снижается и при углах, существенно меньших 90 град. дефекты могут быть не обнаружены.
Чувствительность магнитопорошковой дефектоскопии МПД определяется:
· магнитными характеристиками материала контролируемого изделия (магнитной индукцией (В)),
· остаточной намагниченностью (Br),
· максимальной магнитной проницаемостью (µmax),
· коэрцитивной силой (Н0),
· шероховатостью поверхности контроля,
· напряженностью намагничивающего поля, его ориентацией по отношению к плоскости дефекта,
· качеством дефектоскопических средств и освещенностью контролируемой поверхности.
Магнитопорошковый метод применяется практически во всех отраслях промышленности:
авиапромышленность
машиностроение
автомобильная промышленность
металлургия
транспорт (авиация, железнодорожный, автотранспорт)
судостроение
строительство (стальные конструкции, трубопроводы)
Методика применения магнитопорошкового контроля
Магнитопорошковый метод применяется для выявления в объектах разных размеров и формы, изготовленных из ферромагнитных материалов поверхностных и подповерхностных дефектов. С помощью магнитопорошкового метода могут быть обнаружены различные трещины, волосовины и закаты, непровары сварных соединений и другие дефекты шириной раскрытия несколько микрометров. Метод может быть использован для контроля объектов с немагнитным покрытием.
Существуют различные виды магнитопорошкового контроля:
«Сухой» и «мокрый» способы нанесения индикатора на контролируемый объект
Флуоресцентный или цветной индикатор для контроля при ультрафиолетовом УФ или дневном свете
Феррозондовый метод контроля
Феррозондовый методконтроля применяется для выявления поверхностных и под поверхностных (глубиной до 10 мм) дефектов типа нарушения сплошности материала: волосовины, трещин, раковин, закатов, плен и т.п., а также для выявления дефектов типа нарушения сплошности сварных соединений и для контроля качества структуры и геометрических размеров изделий. Феррозондовый контроль используется для определения степени размагниченности изделий после магнитного контроля.
Феррозондовый метод можно применять на изделиях любых размеров и форм, если отношение их длины к наибольшему размеру в поперечном направлении и их магнитные свойства дают возможность намагничивания до степени, достаточной для создания магнитного поля рассеяния дефекта, обнаруживаемого с помощью преобразователя.
Область применения и классификация акустических методов контроля.
Понятие ультразвука
Под акустическим видом неразрушающего контроля понимают вид, основанный на регистрации параметров упругих колебаний, возбуждаемых и (или) возникающих в контролируемом объекте.
В акустическом виде неразрушающего контроля чаще всего применяют звуковые и ультразвуковые частоты, т.е. используют диапазон частот приблизительно от 0,5 кГц до 30 МГц. В случае, когда при контроле используют частоты свыше 20 кГц, допустимо применение термина «ультразвуковой» вместо термина «акустический».
По характеру взаимодействия упругих колебаний с контролируемым материалом акустические методы подразделяют на следующие основные методы:
· прошедшего излучения (теневой, зеркально-теневой);
· отраженного излучения (эхо-импульсный);
· резонансный;
· импедансный;
· свободных колебаний;
· акустико-эмиссионный.
По характеру регистрации первичного информативного параметра акустические методы подразделяются на амплитудный, частотный, спектральный.
Акустические методы неразрушающего контроля решают следующие контрольно-измерительные задачи:
· метод прошедшего излучения выявляет глубинные дефекты типа нарушения сплошности, расслоения, непроклёп, непропаи;
· метод отраженного излучения обнаруживает дефекты типа нарушения сплошности, определяет их координаты, размеры, ориентацию путём прозвучивания изделия и приёма отраженного от дефекта эхо сигнала;
· резонансный метод применяется в основном для измерения толщины изделия (иногда применяют для обнаружения зоны коррозионного поражения, непропаев, расслоений в тонких местах из металлов);
· акустико-эмиссионный метод обнаруживает и регистрирует только развивающиеся трещины или способные к развитию под действием механической нагрузки (квалифицирует дефекты не по размерам, а по степени их опасности во время эксплуатации). Метод имеет высокую чувствительность к росту дефектов - обнаруживает увеличение трещины на (1...10) мкм, причём измерения, как правило, проходят в рабочих условиях при наличии механических и электрических шумов;
· импедансный метод предназначен для контроля клеевых, сварных и паяных соединений, имеющих тонкую обшивку, приклеенную или припаянную к элементам жёсткости. Дефекты клеевых и паяных соединений выявляются только со стороны ввода упругих колебаний;
· метод свободных колебаний применяется для обнаружения глубинных дефектов
Мировой опыт показывает, что использование средств ультразвукового неразрушающего контроля в машиностроении, металлургии, энергетике, строительстве, транспортной промышленности способствует улучшению качества продукции, обеспечению безаварийной эксплуатации энергетических установок и транспортных средств, повышению производительности труда, снижению материалоемкости конструкций и сооружений, улучшению качества выпускаемой продукции, экономии сырьевых и трудовых ресурсов.
Акустический метод неразрушающего контроля находит свое применение в различных областях: котлонадзор, системы газоснабжения, подъемные сооружения, объекты горнорудной промышленности, объекты угольной промышленности, нефтяная и газовая промышленность, металлургическая промышленность, оборудование взрывопожароопасных и химически опасных производств, объекты железнодорожного транспорта, объекты хранения и переработки зерна