Магнітна дефектоскопія

Перш ніж рейки покладуть на шпали, їх уважно вивчають за допомогою спеціального дефектоскопа (від латинського «дефект» - «недолік» і грецького «скопео» - «дивлюся») - пристрою, що дозволяє виявити дефекти у виробах з різних металевих і неметалевих матеріалів без їх руйнування. Чи немає у виробі яких-небудь тріщин, раковин в глибині або інших дефектів, які можуть призвести до аварії, - все це з'ясує дефектоскоп. А адже навіть незначна тріщина, чи не видима неозброєним оком, може привести до руйнування виробу.

Отож одним з фізичних методів дефектоскопії є магнітна дефектоскопія.

Магнітна дефектоскопія заснована на розходженні магнітної проникності різних середовищ. Порушення суцільності металу (пора, раковина, непровар, тріщина), неметалеві включення являють собою області з досить малою магнітною проникністю і тому можуть бути виявлені у виробах з феромагнітних матеріалів. При намагнічуванні подібних виробів поблизу дефектів спостерігаються збурення магнітного потоку, його однорідність порушується через огинання силовими лініями перешкод, а в деяких випадках (що виходить на поверхню тріщина, підповерхневий дефект) з'являються потоки розсіяння (рис. 1.2.1.1.).

Рис. 1.2.1.1. Рисунок, що ілюструє порушення однорідності магнітного потоку поблизу дефектів і утворення полів розсіювання.

При цьому для намагнічування контрольованого вироби виявляються достатніми магнітні поля напруженістю 8 - 16 кА/м, а в ряді випадків (для матеріалів з ​​коерцитивною силою більше 1,6 кА/м) можна використовувати і залишкову намагніченість. Таким чином, виявлення дефектів методами магнітної дефектоскопії фактично зводиться до виявлення полів розсіювання або ділянок поверхні виробу з підвищеною щільністю магнітного потоку. На практиці частіше застосовують магнітопорошковий, індукційний і магнітографічний методи виявлення дефектів.

Магнітопорошковий метод призначений для виявлення поверхневих і під поверхневих (на глибині до (1,5... 2) мм) дефектів типу порушення суцільності матеріалу: тріщини, волосовини, розшарування, не проварка стикових зварних з'єднань, закатів і т.д.

Магнітні частинки порошку, потрапляючи в поле дефекту під дією електричного струму, намагнічуються і в результаті притягаючою силою переміщаються в зону найбільшої неоднорідності магнітного поля. Порошинка, притягуючись один до одного, шикуються в ланцюжки, орієнтуючись по магнітним силовим лініям поля і накопичуючись, утворюють характерні малюнки у вигляді валиків, по якими судять про наявність дефекту.

Цим методом можна контролювати вироби будь-яких габаритних розмірів і форм, якщо магнітні властивості матеріалу (відносна максимальна магнітна проникність не менше 40) дозволяють намагнічувати його до ступеня, достатньої для створення поля розсіювання дефекту, здатного притягати частинки феромагнітного порошку.

Магнітопорошковий метод - це метод неруйнівного контролю поверхонь виробів з феромагнітних матеріалів в їх виробництві та експлуатації, суть якого така: магнітний потік у бездефектної частини виробу не змінює свого напрямку; якщо ж на шляху його зустрічаються ділянки із зниженою магнітною проникністю, наприклад дефекти у вигляді розриву суцільності металу (тріщини, неметалічні включення і т.д.), то частина силових ліній магнітного поля виходить з деталі назовні і входить у 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, прагнуча 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.

Найбільша вірогідність виявлення дефектів досягається у випадку, коли площина дефекту становить кут 90 грдусів з направленням намагнічує поле (магнітного потоку). З зменшенням цього кута чутливість знижується і при кутах, істотно менших 90 грдусів дефекти можуть бути не виявлені.

Чутливість МПД визначається:

- магнітними характеристиками матеріалу контрольованого виробу (магнітною індукцією (В);

- залишкової намагніченістю (Br);

- максимальної магнітної проникністю (Ој max);

- коерцитивної силою (Н 0);

- шорсткістю поверхні контролю;

- напруженістю(намагнічує поле, його орієнтацією по відношенню до площини дефекту);

- якістю дефектоскопічних засобів і освітленістю контрольованої поверхні.

Індукційний метод заснований на явищі електромагнітної індукції.

При намагнічуванні вироби в змінному магнітному полі в місцях дефектів на його поверхні з'являються змінні поля розсіювання, які створюють індуктивну е. д. с. в котушці спеціального шукача (рис. 1.2.1.2.).

Рис. 1.2.1.2. Схема проведення контролю індукційним методом: 1 - виріб; 2 - електромагніт; 3 - дефект; 4 –шукач.

Сигнал про дефект у вигляді е.д.с. підсилюється і потрапляє на індикатор, яким може бути гальванометр, лампочка і ін.

Магнітографічний метод полягає у фіксації полів розсіювання на магнітній стрічці (виріб намагнічується при цьому в постійному магнітному полі) і у відтворенні зробленого запису дефектів за допомогою електронної трубки (рис. 1.2.1.3.).

Рис. 1.2.1.3. Схема проведення магнітографічного контролю:

1 - виріб; 2 - електромагніт; 3 -дефекти; 4 - магнітна стрічка.

Важливим достоїнством магнітної дефектоскопії є можливість автоматизації процесу контролю; операція контролю легко може бути вбудована в технологічний процес виготовлення деталі. Проте, застосування цього методу обмежено по ряду причин: контролюються феромагнітні матеріали з товщиною стінки виробів не більше 16 мм; виявляються переважно об'ємні дефекти розміром не менше 5% товщини матеріалу і тільки ті тріщини, які виходять на поверхню виробу.

При магнітних методах контролю дефекти оцінюють як шляхом порівняння з еталонним зразком, так і шляхом безпосередніх обмірів дефектів, виявлених в результаті контролю (магнітопорошковий контроль).

Поиск по сайту: