Магнитный вид неразрушающего контроля
Содержание:
Неразруша́ющий контро́ль (НК) — контроль надёжности основных рабочих свойств и параметров объекта или отдельных его элементов/узлов, не требующий выведения объекта из работы либо его демонтажа.
Также существует понятие разрушающего контроля (например, краш-тесты автомобилей).
Содержание
Основные методы [ править | править код ]
Основными методами неразрушающего контроля являются [1] [2] :
- магнитный — основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Применяется для выявления дефектов в ферромагнитных металлах (никель, железо, кобальт и ряд сплавов на их основе);
- электрический — основанный на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом или возникающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия;
- вихретоковый — основанный на анализе взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте;
- радиоволновой — основанный на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодействующих с контролируемым объектом;
- тепловой — основанный на регистрации изменений тепловых или температурных полей контролируемых объектов, вызванных дефектами. Основной параметр в тепловом методе — это распределение температуры по поверхности объекта, так как несет информацию об особенностях процесса теплопередачи, его внутренней структуре, наличии скрытых внутренних дефектов и режиме работы объекта;
- оптический — основанный на регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом;
- радиационный — основанный на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом. Слово «радиационный» может заменяться словом, обозначающим конкретный вид ионизирующего излучения, например, рентгеновский, нейтронный и т. д.;
- акустический(ультразвуковой) — основанный на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых или возникающих в контролируемом объекте. При использовании упругих волн ультразвукового диапазона (выше 20 кГц) допустимо применение термина «ультразвуковой» вместо термина «акустический»;
- проникающими веществами — основанный на проникновении веществ в полости дефектов контролируемого объекта. Термин «проникающими веществами» может изменяться на «капиллярный», а при выявлении сквозных дефектов — на «течеискание»;
- виброакустический — основанный на регистрации параметров виброакустического сигнала, возникающего при работе контролируемого объекта.
- визуальный(ВИК) — выявление заусенцев, вмятин, ржавчины, прожогов, наплывов, и других видимых дефектов.
Классификация контроля [ править | править код ]
| Вид контроля | По характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом | По первичному информативному параметру | По способу получения первичной информации |
|---|---|---|---|
| Магнитный | Магнитный | ||
| Электрический | |||
| Вихретоковый | |||
| Радиоволновой | |||
| Тепловой | |||
| Оптический | |||
| Радиационный | |||
| Акустический | |||
| Проникающими веществами | Молекулярный | ||
| Виброакустический | Механические колебания — движение точки или механической системы, при котором происходят колебания характеризующих его скалярных величин | Статистические параметры колебательного процесса (механических колебаний) | Пьезоэлектрический. Электромагнитно-акустический |
Неразрушающий контроль (англ. Nondestructive testing (NDT) ) также называется оценкой надёжности неразрушающими методами (англ. nondestructive evaluation (NDE) ) или проверкой без разрушения изделия (англ. nondestructive inspection (NDI) ). НК особенно важен при создании и эксплуатации жизненно важных изделий, компонентов и конструкций. Для выявления различных изъянов, таких как разъедание, ржавление, растрескивание.
В международной практике приняты сокращенные обозначения видов неразрушающего контроля (AWS), приведенные в таблице:
| № п/п | Вид контроля | Условное обозначение |
|---|---|---|
| 1 | Контроль с применением акустической эмиссии | AET |
| 2 | Электромагнитный контроль | ET |
| 3 | Контроль течеисканием | LT |
| 4 | Магнитопорошковый контроль | MT |
| 5 | Нейтронная дефектоскопия | NRT |
| 6 | Контроль с применением проникающей жидкости | PT |
| 7 | Радиографический контроль | RT |
| 8 | Ультразвуковой контроль | UT |
| 9 | Визуальный контроль | VT |
| 10 | Виброакустический | VA |
Указанные условные обозначения обозначаются на чертежах.
НК в промышленности [ править | править код ]
Целью использования неразрушающего контроля в промышленности является надёжное выявление опасных дефектов. Поэтому выбор конкретных методов НК определяется эффективностью обнаружения такого брака. На практике наибольшее распространение получил ультразвуковой контроль, как обладающий высокой чувствительностью, мобильностью и экологичностью, а также радиационный, успешно выявляющий опасные дефекты и объективно фиксирующий полученные результаты [3] .
В зависимости от ставящихся задач, используют и другие методы контроля. Например, для поиска поверхностных дефектов — капиллярные, а для выявления сквозных — течеискание.
Электрические, магнитоэлектрические, магнитные и вихревые методы позволяют проводить контроль свойств проводящих сред, как правило, на поверхности и в подповерхностном слое. Более полным образом неразрушающий контроль осуществляется совокупностью нескольких методов [3] .
Магнитный вид неразрушающего контроля применяют в основном для контроля изделий из ферромагнитных материалов, т.е. из материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием внешнего (намагничивающего) магнитного поля. Операция намагничивания (помещения изделия в магнитное поле) при этом виде контроля является обязательной. Съем информации может быть осуществлен с полного сечения образца (изделия) либо с его поверхности.
В зависимости от конкретных задач неразрушающего контроля, марки контролируемого материала, требуемой производительности метода могут использоваться те или иные первичные информативные параметры. К числу наиболее распространенных относятся следующие информативные параметры: коэрцитивная сила, намагниченность, индукция (остаточная индукция), магнитная проницаемость, напряженность, эффект Баркгаузена.
По способу получения первичной информации различают следующие методы магнитного вида контроля: магнитопорошковый (МП), магнитографический (МГ), феррозондовый (ФЗ), эффекта Холла (ЭХ), индукционный (И), пондеромоторный (ПМ), магниторезисторный (МР). С их помощью можно осуществить контроль: сплошности (методами дефектоскопии) (МП, МГ, ФЗ, ЭХ, И); размеров (ФЗ, ЭХ, И, ПМ); структуры и механических свойств (ФЗ, ЭХ, И).
Из перечисленных методов только магнитопорошковый требует обязательного участия в контрольных операциях человека; остальные методы позволяют получать первичную информацию в виде электрических сигналов, что делает возможным полную автоматизацию процессов контроля. Методы МП и МГ обнаружения несплошностей являются контактными, т.е. требуют соприкосновения преобразователя (магнитный порошок или магнитная лента) с поверхностью изделия; при остальных методах контроля съем информации осуществляется бесконтактно (хотя и на достаточно близких расстояниях от поверхности).
С помощью магнитных методов могут быть выявлены закалочные и шлифовочные трещины, волосовины, закаты, усталостные трещины и другие поверхностные дефекты шириной раскрытия несколько микрометров. Такие методы, как ФЗ, ЭХ, И, МГ можно использовать на грубых поверхностях, при этом минимальная глубина выявляемых дефектов составляет трехкратную высоту шероховатостей поверхности. В связи с необходимостью сканировать поверхность изделия методы ФЗ, ЭХ особенно удобно применять для контроля цилиндрических изделий. Метод МГ успешно применяют для контроля сварных швов.
Из геометрических параметров с помощью магнитных методов наиболее часто определяют толщину немагнитных покрытий на магнитной основе, толщину стенок изделий из магнитных и немагнитных материалов.
Рекомендованная литература: [7]
Неразрушающим контролем называют контроль качества продукции, который должен не нарушать ее пригодность к использованию по назначению (ГОСТ 16504-81). НК предназначен для выявления дефектов типа нарушения сплошности материала изделия, контроля геометрических параметров, оценки физико-химических свойств материала.
Неразрушающий контроль в зависимости от физических явлений (ГОСТ 18353-79), положенных в его основу, подразделяется на виды, состоящие в свою очередь, из методов, различающихся по характеру взаимодействия физических полей или веществ с контролируемым объектом, информативным первичным параметрам и способам получения первичной информации. Физические методы НК чрезвычайно разнообразны.
В настоящее время система неразрушающего контроля ответственных деталей ЭПС базируется на основе магнитопорошкового, ультразвукового и вихретокового метода контроля.
Методом контроля называют правила применения определенных принципов диагностирования и средств контроля.
Магнитный вид неразрушающего контроля
Рассмотрим некоторые виды магнитного неразрушающего контроля:
а) магнитопорошковый метод неразрушающего контроля — метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или магнитной суспензии (на притяжении магнитных частиц силами неоднородных магнитных полей, возникающих над дефектами в намагниченной детали) (рис 2.2).
На частицу магнитного порошка вблизи трещины Т действуют: затягивающая сила магнитного поля дефекта Fз, сила тяжести частицы Fт и сила трения Fтр. Значение и направление результирующей силы Fр зависит от расстояния от трещины. На некотором расстоянии от трещины она заставляет частицу перемещаться к дефекту, а вблизи ее — притягивает к поверхности металла.
При магнитопорошковом контроле выявляются поверхностные дефекты типа нарушений сплошности металла: трещины различного происхождения, флокены, закаты, надрывы, волосовины, расслоения, дефекты сварных соединений и др. в деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов. На железнодорожном транспорте магнитному контролю подвергаются следующие объекты подвижного состава: детали ударно-тягового и тормозного оборудования, рамы тележек различных моделей в сборе и по элементам, шкворни, оси колесных пар всех типов в сборе и свободном состоянии, диски, гребень и спицы колес, свободные кольца буксовых подшипников, внутренние кольца, напрессованные на шейки оси, венцы зубчатых колес и шестерни тягового редуктора и т.п.
Результаты магнитопорошкового контроля зависят от магнитных свойств материала, формы, размеров и шероховатости поверхности контролируемой детали, местоположения и направления выявляемых дефектов, режима намагничивания, свойств применяемого магнитного индикатора и способа его нанесения. Например: дефектоскопом, представленным на рис. 2.3, выявляются поперечные и наклонные трещины средней части оси колесной пары способом приложенного поля.
Поле рассеяния дефекта максимально, если трещина расположена перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Если угол б между силовыми линиями и трещиной меньше 30 0 (трещина Т2 ) (рис.2.4), то поле дефекта может быть недостаточным для выявления дефекта, а при б менее 10 0 (трещина Т3) — дефекты не выявляются, т.к. поле дефекта равно нулю.
Существенным недостатком магнитопорошкового метода является сложность автоматизации обработки и регистрации результатов контроля;
б) феррозондовый метод неразрушающего контроля — метод неразрушающего контроля, основанный на выявлении феррозондовым
преобразователем магнитного поля рассеяния дефекта в намагниченных изделиях и преобразовании его в электрический сигнал, предназначен для выявления подповерхностных дефектов типа нарушений сплошности: волосовин, плен, трещин, ужимов, закатов, раковин и др.
Выбор феррозондовых преобразователей в качестве индикаторов магнитного поля рассеяния над дефектом в намагниченной детали обусловлен малой потребляемой мощностью, незначительными габаритами, высокой надежностью работы, высоким КПД и избирательностью к локальным магнитным полям рассеяния. Типы дефектоскопов и установок: ДФ-103, ДФ-201, ДУ 101.3, УДП-85П, намагничивающие устройства — МСН-10, МСН12-01 и МНС15, МНС11 и т.д.
Отправить ответ