5.3.Магнитный порошковый метод дефектоскопии.

Как было указано выше, магнитный метод дефектоскопии основан на анализе влияния поверхностных и внутренних несплошностей на направление магнитно-силовых линий в предварительно намагниченных изделиях. Характер искривления магнитно-силовых линий в области дефекта показан на рисунке 33. Из рисунка видно, что в образце, помещенном во внешнее магнитное поле, магнитно-силовые линии искривляют свою траекторию вокруг трещины (а), если она имеет поперечное расположение по отношению к направлению магнитного поля. В том же случае, если дефект располагается в продольном направлении, т.е. он вытянут вдоль направления внешнего поля (б), то искривления магнитно-силовых линий не происходит..

Рис.33

Выход магнитно-силовых линий над трещиной (а) используется для выявления данного дефекта с помощью специального магнитного порошка, который в месте выхода магнитного поля над трещиной может притягиваться к этой области дефекта и удерживаться после удаления избытка порошка.

Перед проведением магнитной дефектоскопии, детали проходят тщательную очистку от масляных пятен, ржавчины, остатков стружки и абразива. При этом изделия промывают бензином, обтирают ветошью.

После тщательной очистки поверхности, детали подвергают намагничиванию от источников внешнего поля. Существует три основных способа намагничивания изделий.

Ц иркулярный способ основан на намагничивании изделия за счет пропускания электрического тока большой силы (100 – 10000 А) непосредственно через деталь, как показано на рисунке 33, А¹ ,или пропусканием тока через медный проводник (стержень), расположенный внутри изделия (рис.34, А). Мощное магнитное поле с напряженностью в 6 – 10 кА/м намагничивает изделие до насыщения. Рассматриваемый метод удобен при контроле деталей малого сечения и большой длины.

Продольное намагничивание осуществляется посредством помещения изделия между полюсами мощного электромагнита (напряженность поля 11 – 16 кА/м) или в поле соленоида (рис. 34, Б и Б¹). Этот метод эффективен при контроле деталей из магнитотвердых материалов с коэрцитивной силой порядка 800 А/м.

Рис.34

Намагничивание в приложенном поле применяется для магнитомягких материалов, когда процесс контроля осуществляется без вынесения детали из поля электромагнита (аналогично рис. 34, Б).

Применяются также комбинированное намагничивание, продольное и циркулярное (рис. 34, В и В¹), что позволяет контролировать детали любой формы и ориентации дефектов.

После проведенного намагничивания, на деталь наносят мельчайший порошок ферромагнетика, чаще всего – магнетита (Fe₃O₄ ) черного или темно-коричневого цвета. Величина зерен порошка магнетита не должна превышать величину в 50 мкм. Порошок наносят на поверхность детали напылением или погружением в бак с порошком. Кроме порошков, в данном методе используют и суспензии (взвеси мельчайших частиц порошка), которые приготавливают на водной или керосино-масляной основе. В суспензии на водной основе добавляют поверхностно активные вещества – эмульгаторы (мыло, олеиновая кислота).

При нанесении суспензии на поверхность намагниченного изделия, порошинки ферромагнетика оседают на участок выхода поля рассеяния трещины и удерживаются на нем.

В изуальный осмотр изделия после нанесения порошка или суспензии и удаления его избытка, показывает места расположения трещин и других поверхностных дефектов.

После контроля дефектов производится размагничивание деталей действием внешнего переменного магнитного поля (электромагнитной катушкой).

Рис. 35

Чувствительность данного метода зависит от качества намагничивания, величины и формы частиц ферромагнитного порошка, а также его магнитных свойств. Данным методом можно выявлять поверхностные дефекты в виде трещин с шириной раскрытия –0.001 – 0.03 и глубиной 0.01 – 0..04 мм.

Для контроля применяются передвижные и переносные дефектоскопы типа ДМП-3, 77ПМД-3М, ПМД-70, МД-8 (рис.35), МД-50П, «Дейтрапульс» 1000/1500 и др.