Магнітопорошковий метод

Магнітопорошковий метод - один з найпоширеніших, надійних і продуктивних методів неруйнівного контролю поверхонь виробів з феромагнітних матеріалів в їх виробництві та експлуатації.

МПМ - один з чотирьох класичних методів неруйнівного контролю, а також один з найбільш старих методів НК, пов'язаних із застосуванням приладів і дефектоскопічних матеріалів для НК. Перші досліди описали феномен полів магнітного розсіювання і пояснили їх значення. Згодом були зроблені спроби знайти застосування цьому явищу і ввести його в технічну практику. У 1868 році англієць Саксбі застосував компас для визначення дефектів в гарматних стволах. У 1917 році американець Хок застосував залізні тирсу для виявлення тріщин в сталевих деталях.

Суть методу така: магнітний потік в бездефектній частині виробу не змінює свого призначення, якщо ж на шляху його зустрічаються ділянки із зниженою магнітної проникністю, наприклад дефекти у вигляді розриву суцільності металу (тріщини, неметалеві включення і т.д.), то частина силових ліній магнітного поля виходить з деталі назовні і входить в неї назад, при цьому виникають місцеві магнітні полюси (N і S) і, як наслідок, магнітне поле над дефектом. Так як магнітне поле над дефектом неоднорідне, то на магнітні частинки, що потрапили в це поле, діє сила, яка прагне затягнути частинки в місце найбільшої концентрації магнітних силових ліній, тобто до дефекту. Частинки в області поля дефекту намагнічуються і притягуються один до одного як магнітні диполі під дією сили так, що утворюють ланцюгові структури, орієнтовані по магнітним силовим лініям поля.

Метод магнітопорошкового контролю призначений для виявлення тонких поверхневих і підповерхневих порушень суцільності металу - дефектів, що поширюються вглиб виробів. Такими дефектами можуть бути тріщини, волосовини надриви, флокени, непровари, пори. Найбільша вірогідність виявлення дефектів досягається у випадку, коли площина дефекту становить кут 90 ° з напрямком намагнічення поля (магнітного потоку). Зі зменшенням цього кута чутливість знижується і при кутах, істотно менших 90 ° дефекти можуть бути не виявлені.

Чутливість МПМ визначається:

• магнітними характеристиками матеріалу контрольованого виробу (магнітною індукцією (В))

• залишковою намагніченістю (Br);

• максимальною магнітною проникністю (μ_max);

• коерцитивною силою (Н0);

• шорсткістю поверхні контролю;

• напруженістю що намагнічує поле, його орієнтацією по відношенню до площини дефекту;

• якістю дефектоскопічних засобів і освітленістю контрольованої поверхні.

Магнітопорошковий метод знаходить застосування практично у всіх галузях промисловості:

• металургія

• машинобудування

• авіапромисловість

• автомобільна промисловість

• суднобудування

• будівництво (сталеві конструкції, трубопроводи)

• енергетичне і хімічне машинобудування

• транспорт (авіація, залізничний, автотранспорт)

Магнітопорошковий метод є самостійним технологічним процесом і включає в себе:

• підготовку поверхонь виробів до контролю;

• намагнічування деталей;

• обробку поверхні деталі суспензією (порошком);

• огляд деталей;

• розмагнічування;

• контроль якості процесу.

Капілярний метод.

Капілярний метод неруйнівного контролю (ГОСТ 18442-80) заснований на капілярному проникненні всередину дефекту індикаторної рідини, добре змочує матеріал контролю (ОК) з подальшою реєстрацією індикаторних слідів.

Даний метод придатний для виявлення неоднорыдностей з поперечними розміром 0,1 - 500 мкм, в тому числі наскрізних, на поверхні чорних і кольорових металів, сплавів, кераміки, скла і т.п. Широко застосовується для контролю цілісності зварного шва.

Барвний пенетрант наноситься на поверхню ОК. Завдяки особливим якостям, які забезпечуються підбором певних фізичних властивостей пенетранта: поверхневого натягу, в'язкості, щільності, він, під дією капілярних сил, проникає в найдрібніші дефекти, що мають вихід на поверхню об'єкта контролю. Проявник, що наноситься на поверхню об'єкта контролю через деякий час після обережного видалення з поверхні пенетранта, розчиняє що знаходиться всередині дефекту барвник і за рахунок дифузії "витягує" пенетрант який залишився в дефекті на поверхню об'єкта контролю. Наявні дефекти видно досить контрастно. Індикаторні сліди у вигляді ліній вказують на тріщини або подряпини, окремі точки - на пори.

Процес виявлення дефектів капілярним методом розділяється на 5 стадій.

Рис. 1.3. 1 стадій виявлення дефектів капілярним методом.

1 стадія - попередня очистка поверхні. Щоб барвник міг проникнути в дефекти на поверхні, її попередньо слід очистити водою або органічним очищувачем. Всі забруднюючі речовини (масла, іржа, і т.п.) будь-які покриття (ЛКП, металізація) повинні бути видалені з контрольованої ділянки. Після цього поверхню висушується, щоб усередині дефекту не залишалося води або очищувача.

2 стадія - нанесення пенетранта. Пенетрант, зазвичай червоного кольору, наноситься на поверхню шляхом розпилення, пензлем або зануренням ОК в ванну, для хорошої просочення і повного покриття пенетрантом. Як правило, при температурі 5-50 C°, на час 5-30 хв.

3 стадія - видалення надлишків пенетранта. Надлишок пенетранта видаляється протиранням серветкою, промиванням водою. Або тим же очищувачем, що і на стадії попередньої очистки. При цьому пенетрант повинен бути вилучений з поверхні, але ніяк не з порожнини дефекту. Поверхня далі висушується серветкою без ворсу або струменем повітря. Використовуючи при цьому очищувач є ризик вимивання пенетранта і неправильної його індикації.

4 стадія - нанесення проявника. Після просушування відразу ж на ОК наноситься проявник, зазвичай білого кольору, тонким рівним шаром.

5 стадія - контроль. Інспектування ОК починається безпосередньо після закінчення процесу проявлення і закінчується згідно з різними стандартами не більш, ніж через 30 хв. Інтенсивність забарвлення говорить про глибину дефекту, ніж блідіше забарвлення, тим дефект дрібніше. Інтенсивну забарвлення мають глибокі тріщини. Після проведення контролю проявник видаляється водою або очищувачем. Найбільш зручні розпилювачі, наприклад аерозольні балони. Можна наносити проявник і зануренням. Сухі проявники наносяться в вихровий камері, або електростатично. Після нанесення проявника слід почекати час від 5 хв для великих дефектів, до 1 години для дрібних дефектів. Дефекти будуть проявлятися, як червоні сліди на білому тлі.

Наскрізні тріщини на тонкостінних виробах можна виявляти, наносячи проявник і пенетрант з різних сторін виробу. Минулий наскрізь барвник буде добре видно в шарі проявника.

Згідно ГОСТ 18442-80 клас чутливості контролю визначається залежно від розміру що виявляються дефектів. Як параметр розміру дефекту приймається поперечний розмір дефекту на поверхні об'єкта контролю - так звана ширина розкриття дефекту. Нижній поріг чутливості, тобто мінімальна величина розкриття виявлених дефектів обмежується тим, що вельми малу кількість пенетранта затрималося в порожнини невеликого дефекту, виявляється недостатнім, щоб отримати контрастну індикацію при даній товщині шару виявляє речовини. Існує також верхній поріг чутливості, який визначається тим, що з широких, але неглибоких дефектів пенетрант вимивається при усуненні надлишків пенетранта на поверхні.

Встановлено 5 класів чутливості (по нижньому порогу) залежно від розмірів дефектів.

За кордоном встановлено інші шкали чутливості пенетрантів. Наприклад в німецькому промисловому стандарті DIN 54152, чутливість пенетрантів також розділяється на чотири класи, але шкала чутливості зворотна.

Чутливість дефектоскопічних матеріалів визначається на контрольних зразках, тобто на пластинах певної шорсткості із заздалегідь нанесеними на них нормованими тріщинами. Це, як правило, сталеві, алюмінієві або титанові пластини. За допомогою контрольних зразків можна судити про можливості того, чи іншого набору; ступеня погіршення властивостей з плином часу правильності застосовуваних методик.

Поиск по сайту: