3 Технические характеристики

3.1 Дефектоскоп должен выявлять дефекты в контрольном образце, утвержденном заказчиком, обеспечивая уровень условной чувствительности "А" по ГОСТ 21105-87.

3.2 Дефектоскоп имеет порог чувствительности, обеспечиваю­щий выявление дефектов шириной 2,0 мкм при их протяженности бо­лее 0, 5 мм.

3.3 Дефектоскоп обеспечивает локальность контроля не менее 1,25 -10-9 мм ².

3.3а Разрешающая способность - не более 10 мкм.

3.4 Неконтролируемая зона дефектоскопа - не более 5 мм от крайних витков намагничивающего кабеля.

4. СОСТАВ

4.1 Внешний вид дефектоскопа показан на рисунке 1.

Дефектоскоп содержит блок управления, блок импульсный, намагничивающее устройство (электромагнит, соленоид (рисунок 4), электрокон­такты, гибкие кабели (рисунок 5)), чемодан с комплектом принадлежностей (приспособления для приготовления и нанесения суспензии, устройства для осмотра и дефектовки контролируемых изделий), соединительные кабели.

4.2 Способ соединения блоков дефектоскопа при их питании от сети переменного тока 50Гц, 220V приведен на рисунке 2.

Рисунок 1.

1 – пятиконтактный кабель питания I

2 – трехконтактный кабель II

3 – пятиконтактный переходной кабель III структурный вид

А1 – блок импульсный

А2 – блок управления

Рисунок 2.

Внешний вид соединительных кабелей:

1 – пятиконтактный кабель питания I

2 – трехконтактный кабель II

3 – пятиконтактный переходной кабель III

Рисунок 3.

1 – электромагнит

2 – соленоид

Рисунок 4.

1 – электроконтакты

2 – гибкий кабель

Рисунок 5.

5 Теоретическая часть

Выбор способа и режима контроля проводится в зависимости от магнитных свойств материала и требуемой чувствительности. Магнитопорошковый контроль осуществляется способом остаточной намагниченности (СОН) или способом приложенного поля (СПП). Требуемый уровень чувствительности при контроле СОН определяется по известным магнитным характеристикам материала объекта контроля (коэрцитивной силе Н_с, остаточной индукции B_r). Напряженность магнитного поля при контроле СОН определяется с учетом достижения магнитного технического насыщения материала. Контроль магнитомягких материалов, коэрцитивная сила которых Н_с < 10А/см, проводится только способом СПП. Для контроля материала, коэрцитивная сила которых Н_с >10А/см и остаточная индукция B_r>0,5Тл, могут применятся оба способа. При контроле СПП напряженность магнитного поля, необходимая для обеспечения требуемого уровня чувствительности, определяется исходя из коэрцитивной силы Н_с материала объекта контроля:

Уровень чувствительности	Формулы
А	42+1,3 Нс
Б	20+1,1 Нс
В	15+1,1 Нс

После того, как выбран требуемый уровень условной чувствительности для объекта контроля по его магнитным характеристикам, определяют способ контроля: СОН или СПП.

На практике СОН редко применяется из-за низкой чувствительности по сравнению с СПП.

Для расчета режима контроля при СПП определяют требуемое значение намагничивающего приложенного поля H_пр по известному значению коэрцитивной силы Н_с.

Затем для выбранного способа намагничивания и формы объекта контроля рассчитывают ток намагничивания.

После того, как рассчитан ток намагничивания, производится намагничивание объекта контроля. Когда объект контроля будет намагничен, на его поверхность наносят магнитный индикатор. В данной лабораторной работе магнитный индикатор на контролируемую поверхность наносится мокрым способом в виде суспензии. При этом способе суспензия наносится на контролируемое изделие путем погружения его в ванну, распыления или полива слабой струей, не смывающей осевший порошок над несплошностью, с обязательным стеканием ее с поверхности.

Далее производится оценка результатов контроля. Результаты контроля оцениваются по наличию на поверхности индикаторного следа в виде четкого плотного валика магнитного порошка, видимого невооруженным глазом или с использованием лупы до семикратного увеличения. При этом длина индикаторного следа линейной несплошности равна протяженности выявленного дефекта. Каждая выявленная несплошность должна быть отмечена краской или другим способом. Освещенность поверхности объекта контроля должна быть не менее1000 лк. Необходимо также учитывать, что порошок может залегать в таких местах, где на самом деле дефектов нет. Ниже перечисленные следы порошка являются ложными:

• индикации, вызванные контактом с другим намагниченным ферромагнетиком или магнитом, исчезающие после размагничивания;

• индикации, вызванные наличием внутренних механических напряжений;

• индикации, вызванные наличием вкраплений немагнитного материала;

• размытые нечеткие индикации, вызванные резким переходом одного сечения изделия к другому;

• размытые нечеткие индикации, вызванные местными изменениями магнитных свойств металла (например, по границам сварных швов);

• индикации в виде широких групп мелких и параллельных осаждений порошка, вызванные избыточным намагничивающим полем.

Заключительным этапом контроля является размагничивание и составление отчетной документации.

Необходимость размагничивания, проверка степени размагничивания, а также допустимая норма остаточной намагниченности объекта контроля устанавливаются производственно-технологической документацией. Размагничивание осуществляется путем воздействия на деталь знакопеременного магнитного поля с убывающей до нуля амплитудой. Напряженность начального магнитного поля должна быть не менее величины намагничивающего поля, а в случае отсутствия данных о начальном значении поля – не менее пяти значений коэрцитивной силы материала изделия. Степень размагничивания определяется с помощью измерителей или градиентометров магнитных полей.

Важным вопросом является выбор способа намагничивания контролируемого образца. Наилучшими являются условия появления дефектов в деталях в форме тел вращения (цилиндрах, трубах и т. п.), намагниченных циркулярно. В деталях, намагниченных так, что на их концах или выступах образуются полюсы, создающие поле обратного направления по отношению к намагничивающему полю, трудно обнаружить дефекты. При контроле в приложенном продольном магнитном поле его напряженность должна быть больше (иногда значительно), чем при циркулярном намагничивании, для того, чтобы компенсировать саморазмагничивание детали. При контроле способом остаточной намагниченности, индукция в детали, намагниченной продольно из-за ее саморазмагничивания, может быть значительно ниже остаточной индукции, необходимой для обнаружения дефектов. Кроме того, при наличии выступов и резких переходов в дeтaли в ряде случаев создаются локальные магнитные поля, которые притягивают частицы магнитного порошка, что может вводить в заблуждение контро­лера.

Наивысшая чувствительность кон­троля имеет место в случае, когда направление магнитного потока в детали перпендикулярно направле­нию выявляемых дефектов.

Намагничивание детали является одной из основных операций контроля. Чувствительность и возможность обнаружения дефектов во многом зависит от правильного выбора способа, направления и вида намагничивания, рода тока (постоянный или переменный).

Практически установлено, что постоянный ток наиболее удобен для выявления внутренних дефектов (на расстоянии от поверхности до 2—3мм). Однако детали с толщиной стенки более 20—25 мм не следует намагничивать постоянным током, так как такие детали после контроля практически невозможно размагнитить. Внутренние дефекты можно выявить и с помощью переменного тока синусоидальной формы, если его амплитуду увеличить в 1,5— 2,5 раза по сравнению с амплитудой тока, рассчитанной для выявления поверхностных дефектов. Это спра­ведливо для контроля способом при­ложенного поля и способом остаточной намагниченности.

Для создания требуемой напря­женности поля при намагничивании деталей путем пропускания по ним тока необходима очень большая плот­ность тока. В этих случаях для намагничи­вания целесообразно применять импульсный ток. Это же относится к деталям с малой контактной поверх­ностью. Импульсный ток обеспечи­вает отсутствие прижогов, которые опасны как зародыши дефектов.

Увеличение глубины промагничивания при использовании импульс­ного тока достигается путем повторного (3—5-кратного) намагничивания им­пульсами одного направления. Это объясняется тем, что проницаемость (дифференциальная) верхнего слоя намагничиваемого изделия умень­шается после каждого намагничивания отдельными импульсами и достигает стабильной величины после трех — пяти импульсов тока.

Как правило, оборудование для магнитопорошкового контроля поз­воляет осуществлять циркулярное намагничивание двумя способами: с помощью контактов, прижимаемых к детали (ток при этом проходит между контактами и на­магничивает часть поверхности детали в первом приближении в форме эл­липса; большая ось равна расстоянию между контактами, а меньшая 1/2 – 2/3, этого расстояния), с помощью нескольких витков провода, намотанных на деталь – 4-5 витка.

Продольное намагничивание чаще осуществляют с помощью соленоида и реже с помощью электромагнитов. При работе с соленоидом сле­дует иметь в виду, что напряженность поля резко падает при удалении от его края, что ограничивает рабочую зону.