77935

МАГНИТНЫЕ И ДРУГИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Контроль магнитного поля для фиксации неоднородности соответствующей дефекту может осуществляться разными методами: Порошковый метод применяется для анализа статического остаточного поля и заключается в налипании ферромагнитного порошка...

Русский

2015-02-05

15.5 KB

0 чел.

Л.4. МАГНИТНЫЕ И ДРУГИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Неоднородности распространения магнитных полей при нарушении однородности материала являются основой магнитных методов дефектоскопии. Причем ферромагнетики искажают статическое магнитное поле, а любые токопроводящие материалы взаимодействуют с переменным магнитным полем через токи Фуко.

Намагничивающие устройства в зависимости от формы детали, расположения контролируемого участка и технологии контроля представляют собой :

Постоянный магнит.

Электромагнит, в разрыв сердечника которого помещается намагничиваемый образец.

Обмотка с током, наводящим поле внутри детали.

Токоподвод для пропускания через деталь тока, создающего намагничивающее поле.

Магнитный сердечник с переменным полем, которое наводит в детали ток, намагничивающий ее.

Намагничивать материал выше насыщения не имеет смысла, при анализе процессов намагничивания следует учитывать:

Взаимную индукцию

Скин - эффект

Законы намагничивания ферромагнетиков.

Контроль магнитного поля для фиксации неоднородности, соответствующей дефекту может осуществляться разными методами:

Порошковый метод применяется для анализа статического остаточного поля и заключается в налипании ферромагнитного порошка (0.1...60 мкм) на намагниченную деталь. Порошок может быть сухим или в виде суспензии. Для увеличения контраста применяется люминесцентный краситель порошка. Чувствительность метода максимальна для трещин поперек поля и достигает 2 мкм при глубине 25 мкм. До глубины залегания 100 мкм чувствительность не уменьшается, глубже 2 мм выявляются дефекты по вертикальному размеру не меньше глубины. На выявляемость дефектов сильно влияет чистота поверхности. Так при изменении шероховатости с Ra = 1.6 мкм до Rz = 40 мкм чувствительность упала вдвое.

Магнитография, заключающаяся в намагничивании одновременно с деталью наложенной на нее магнитной ленты на полимерной основе. Дефекты магнитного поля, соответствующие дефектам детали, отпечатываются на пленке, откуда впоследствии считываются магнитными головками. Типичная чувствительность к дефекту диаметром 2 мм на глубине 18 мм.

Контроль магнитного поля сканирующими по поверхности изделия датчиками позволяет определять поле или его градиент в точке с пространственным разрешением, определяемым размерами датчика.

Типы применяемых датчиков:

Для переменного поля

индукционная катушка с сердечником(головка) или без него. Совмещенная с электромагнитом головка носит название вихретокового датчика. Разнообразные по конструкции, эти датчики выявляют неоднородности поля в деталях различной формы при массовом производстве.

Для постоянного или медленно меняющегося поля:

Феррозондовые, основанные на изменении симметрии перемагничивания ферромагнитного сердечника пробным колебанием.

На эффекте Холла, состоящем в изменении траектории движения зарядов в полупроводнике и которое связанного с этим напряжения в перпендикулярном направлении.

Магниторезисторы, в которых под действием магнитного поля увеличивается сопротивление за счет искривления траектории движение заряда.

Чувствительность этих датчиков весьма высока и основным фактором, определяющим дефектоскопические характеристики, являются помехи от неоднородностей металла.

На основе измерения остаточной намагниченности (коэрцитивной силы) разработаны приборы для измерения связанного с ней содержания ферритной фазы в диапазоне до 50% с погрешностью 5%.

Как правило, после дефектоскопии деталь должна быть размагничена. Это можно сделать перемагничивая ее с все уменьшающейся амплитудой. Другой радикальный метод состоит в нагреве детали выше точки Кюри, однако он не всегда допустим. Уровень, до которого можно размагнитить деталь определяется как трехкратный от остаточной намагниченности при размагничивании нагреванием.

КАПИЛЛЯРНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ

Применима для контроля трещин и других несплошностей, выходящих на поверхность на немагнитных материалах. Способна выявлять дефекты размером 1 * 100 мкм и глубиной 10 мкм. Метод состоит в капиллярном проникновении жидкости (пенетрата) в несплошности, сохранении ее там при очистке поверхности и выявлении следов из капилляров одним из методов:

Сорбционный, состоящий в сорбции пенетрата тальком или углекислым магнием. Сорбент наносится в сухом виде или суспензией.

Диффузионный, при котором пенетрат дифундирует в специальное лаковое покрытие.

Без проявления, когда следы пенетрата проявляются сами, иногда для их усиления применяют подогрев детали.

Основным условием успешной работы метода является высокий контраст малых следов пенетрата при проявлении, что достигается:

Контрастом пенетрата с проявляющим составом

Химическим взаимодействием с диффузным покрытием с изменением цвета

Люминесценцией пенетрата под действием ультрафиолетового излучения

Осмотр дефектуемых деталей и измерение дефектов проводят с применением лупы и микроскопа.

ТЕЧЕИСКАНИЕ

Сквозные дефекты деталей являются причиной утечек, измеряемых в Па * м3 / с = Вт, и могут быть обнаружены с помощью методов течеискания:

Контроль падения давления при гидравлических испытаниях от 1 мВт до 0.1 мкВт при глубоком вакууме или дифференциальной схеме.

Контроль проникновения вещества через течь при перепаде давления и вибрации:

Методами капиллярного контроля 0.1 мкВт

Контроль пузырьков 1 мкВт

Химическое обнаружение утечки 1 нВт

Галогенное определение утечки (эмиссия ионов из нагретой платины под действием фреона) 0.1 мкВт.

Катарометрия (изменение сопротивления нагретой проволоки под действием газа) 1 мкВт.

Гелиевый течеискатель (масс-спектрометрический) вакуумный 0.1 пВт, щуповой 1 нВт.

Радиационный 0.01 пВт.

ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ:

Как связана глубина проникновения магнитного поля в металл от ее частоты.

На примере одного из известных Вам методов лазерной обработки и его характерных дефектов проанализируйте различные способы намагничивания контролируемого участка и фиксации искажений поля. Сравните их по:

Чувствительности

Стоимости разработки аппаратуры

Производительности контроля применительно к серийному производству

Перечислите, какие дефекты лазерных технологий могут контролироваться с применением капиллярной дефектоскопии. Опишите порядок проведения этого контроля для какого-либо конкретного изделия.

Опишите последовательность испытаний методом течеискания какого-нибудь изделия лазерной технологии. Выберите проникающее вещество и метод его контроля. Обоснуйте выбор.

Рассчитайте, какому количеству динамита с теплотой сгорания 5.4 МДж / кг соответствует энергия в камере объемом 1 кубометр при опрессовке его воздухом под давлением 200 ати.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Волченко В. Н. Контроль качества сварных соединений. - М:.Машиностроение. 1986. с. 99...122.

2. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. В двух книгах. Кн. 1.  / Под ред. В. В. Клюева.- М:. Машиностроение, 1986. с.146...204. Кн. 2. с.6...159.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55446. Всё о процентах 1 MB
  Приемы решения задач немного отличаются от тех, которые предложены в учебниках для 5-6 классов. Так как опыт показал, что желательно сразу уметь находить проценты от числа путем умножения на проценты выраженные дробью.
55447. Проектування мостового крана 1.25 MB
  Механізм підйому вантажу - це поєднання вантажопідйомної лебідки та поліспастового системи. Конструктивне виконання механізму підйому залежить від типу проектованої машини і її вантажопідйомності.
55448. Рівняння прямої 265.5 KB
  Мета уроку: закріпити вміння побудови координатної площини знаходження відстані між точками й уміння складати рівняння кола; навчитись виводити рівняння прямої і використовувати його до розв’язування задач;...
55449. Психогімнастика 53 KB
  На цьому етапі найдоречнішими є групові завдання які допоможуть зняти скутість або надмірне збудження налаштувати дітей на заняття. Мета цього етапу психогімнастики корекція настрою та поведінки дітей тренінг змодельованих стандартних ситуацій.