Новиков В. А._Вопросы и ответы по МПК. 4. 2 Кинетика осаждения магнитного порошка над дефектом

• Название: 4. 2 Кинетика осаждения магнитного порошка над дефектом
• Дата: 24.05.2019
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Новиков В. А._Вопросы и ответы по МПК.doc
• Тип: Документы; #78626
• страница: 3 из 3

Состав масляной суспензии

Суспензия включает (20) г черного магнитного порошка и

1 л масла РМ.

В состав суспензии входит черный магнитный порошок (ТУ 6–14–1009–79) в количестве (205) г и 1 л трансформаторного масла.

Если контроль осуществляется при низкой температуре, то в масло можно добавить керосин.

Согласно нормативным документам Белорусской железной дороги, наряду с описанной выше, при контроле может быть применена суспензия на основе магнитного порошка ПЖ 6ВМ  и категории в количестве 200 г на 1 л трансформаторного масла.

4.8.14 Допускается ли изменять концентрацию магнитного порошка в магнитной суспензии?Как правило, концентрация магнитного порошка в суспензии должна составлять (255) г/л, а магнитно-люминесцентного – (41) г/л. Однако содержание порошка в суспензии зависит от способа контроля, напряженности магнитного поля, формы контролируемой поверхности и т.д. Поэтому в технически обоснованных случаях допускается устанавливать другие значения концентрации магнитного порошка в суспензии.

Например, при контроле резьбы, а также других объектов, если при намагничивании используют магнитные поля напряженностью 100 А/см и выше, содержание магнитного порошка уменьшают до 5 г/л.

Для контроля различных силовых деталей СОН (валы, шестерни, балки, цилиндры, лонжероны и т.д.) применяют керосиновую, масляную суспензию, их смесь, либо водную магнитную суспензию при концентрации порошка 20...25 г/л.

Если контролируют места перехода головки болта к цилиндрической части, галтельные переходы в деталях, то применяют водную или керосиновую суспензию с концентрацией магнитного порошка 10...15 г/л.

При контроле деталей в узле без его демонтажа используют суспензию на основе 50 % керосина и 50 % трансформаторного масла с содержанием магнитного порошка 20...25 г/л.

Если в процессе контроля мелкой резьбы (менее М12) возникают трудности в расшифровке индикаторных рисунков при использовании суспензии с нормальной концентрацией магнитного порошка, то применяют керосиновую или водную суспензию с концентрацией порошка 5...7 г/л.

Если намагничивание объекта контроля производят СПП с помощью электромагнита при Н  12000 А/м, то применяют магнитную суспензию на основе масла или смеси керосина и масла в равных количествах при концентрации магнитного порошка 5...6 г/л. Если же Н  12000 А/м, то используют дисперсионную среду на основе масла МК-8 или трансформаторного масла с содержанием магнитного порошка 3...5 г/л.

4.8.15 Каковы особенности применения флуоресцентных магнитных порошков при магнитопорошковой дефектоскопии?Осмотр контролируемой поверхности при применении флуоресцентного магнитного порошка осуществляют в ультрафиолетовом свете (например, с использованием ультрафиолетового облучателя КД-33Л). Дисперсионная среда суспензий с люминесцентными магнитными порошками не должна ухудшать светоколористических свойств порошка, а ее собственная люминесценция не должна искажать результаты контроля. В частности, нельзя использовать для приготовления магнитно-люминесцентных суспензий трансформаторное масло, которое само обладает флуоресцентным свечением в ультрафиолетовом свете.

4.8.16 С какой целью иногда размагничивают магнитный порошок в суспензии?Чтобы устранить магнитную коагуляцию порошка, снижающую его выявляющую способность, производят размагничивание магнитного порошка в суспензии с помощью соленоида переменного тока. С этой целью шланг для стекания суспензии в накопительный бак и поливной шланг пропускают внутри размагничивающих соленоидов.

4.8.17 Как осуществляют подготовку поверхности детали перед применением водной и масляной суспензии?В случае применения водной суспензии детали должны быть тщательно промыты органическими растворителями (бензином, ацетоном) или другими средствами, не содержащими легко воспламеняющихся веществ, например, водные растворы препаратов МС-8, МС-15.

В случае применения масляной суспензии, кроме названных препаратов могут быть использованы растворы МС-6.

4.8.18 С помощью каких средств и способов наносят магнитную суспензию на объект контроля?Магнитную суспензию на контролируемую поверхность наносят путем полива из шланга, резиновых груш, бачков, пипеток, путем погружения в ванну, а также аэрозольным способом. Если суспензию наносят поливом, то делают это слабой струей, чтобы не смыть осевший над дефектами магнитный порошок. Суспензия должна стекать с контролируемой поверхности. Поэтому деталь располагают так, чтобы контролируемая поверхность располагалась с небольшим наклоном. Суспензию нужно постоянно взбалтывать, чтобы магнитный порошок не оседал на дно бачка.

4.8.19 Почему сухой магнитный порошок позволяет обнаруживать более глубоко расположенные в объекте контроля дефекты, чем магнитная суспензия? Дисперсионная среда имеет определенную вязкость и оказывает большее сопротивление движению магнитной частицы в направлении дефекта по сравнению с воздухом. Поэтому при обнаружении глубоко расположенных дефектов сухой магнитный порошок может быть более чувствительным, чем суспензия. Ухудшает условия обнаружения дефектов движение воздуха. Поэтому следует принимать меры, устраняющие сквозняки или конвекционные потоки воздуха, что имеет место, например, при циркулярном намагничивании объекта сильным током, если при этом применяют в качестве индикатора магнитных полей дефектов сухой магнитный порошок.

4.8.20 Когда производится обработка деталей суспензией при контроле СПП и СОН?При контроле СПП обработка деталей суспензией осуществляется во время действия магнитного поля на контролируемую деталь до выключения поля. Возможно и предварительное нанесение суспензии (до включения поля).

При контроле СОН нанесение суспензии на поверхность детали осуществляют не позднее, чем через час после выключения магнитного поля.

Таким образом, при контроле СПП накопление магнитного порошка над дефектом происходит в основном в приложенном поле, а при СОН – в поле остаточной намагниченности объекта.

4.8.21 Как удаляют остатки магнитной суспензии с объекта контроля?Способ удаления остатков магнитной суспензии зависит от дисперсионной среды, на которой приготовлена суспензия, а также назначения и особенностей эксплуатации объекта после контроля. Так, керосиновая суспензия с детали может быть удалена промывкой бензином. Если контролю предшествовало нанесение контрастной краски и использовали керосиномасляную суспензию, то применяют ацетон. Водная суспензия может быть удалена струей воды с последующим промоканием ветошью и просушкой горячим воздухом. С некоторых объектов остатки магнитной суспензии (включая и керосиномасляную) удаляют протиркой ветошью и просушкой воздухом. В случае применения водных суспензий для контроля деталей из высокопрочных сталей, в том числе имеющих защитные покрытия (хром, кадмий, кадмий плюс оксидный фосфат), объекты контроля должны быть промыты водой и просушены горячим воздухом не позднее, чем через шесть часов после контроля.

4.8.22 Как устроены магнитные индикаторные пакеты, применяемые для магнитопорошковой дефектоскопии?Магнитные индикаторные пакеты используются для магнитопорошковой дефектоскопии ферромагнитных изделий. Они являются упаковкой для магнитной суспензии. Верхняя часть пакета изготовлена из прозрачного пластика. Нижняя, прилегающая к поверхности контролируемого изделия, для повышения контрастности изображения имеет белый цвет. Ее толщина составляет не более 30...50 мкм. Перед выполнением контроля содержимое пакета тщательно перемешивают, чтобы получить однородную среду. Если контроль производят в приложенном магнитном поле, то вначале пакет прикладывают к контролируемой поверхности, а затем включают ток в катушке электромагнита намагничивающего устройства.

Основные достоинства МПД при применении магнитных индикаторных пакетов – снижение расхода суспензии, перспективность применения метода для подводной дефектоскопии, исключение возможности снижения чувствительности контроля вследствие загрязнения полости дефекта магнитными частицами при многократной дефектоскопии. При подготовке поверхности объекта контроля не требуется удаление с нее жира и влаги, нужна лишь очистка от загрязнений. Нет необходимости покрывать контролируемую поверхность белой нитрокраской. МПД с использованием магнитных индикаторных пакетов позволяет достичь любого уровня чувствительности (А, Б, В) по ГОСТ 21105-87.

4.8.23 Как осуществляют проверку дефектоскопических свойств магнитного порошка и магнитной суспензии при поверке?Проверка качества магнитных порошков и суспензий для магнитопорошковой дефектоскопии может осуществляться по следующим параметрам: дисперсность порошка, его магнитные свойства, концентрация в суспензии, кинематическая вязкость дисперсионной среды, цвет и др.

Дисперсность магнитного порошка определяют или методом отстоя в этиловом спирте или просеиванием через сетку №0053 (ГОСТ 6613-73). В первом случае в стеклянную трубку длиной 400 мм с внутренним диаметром 10 мм заливают этиловый спирт до высоты столба 300 мм и засыпают в нее 3 г исследуемого магнитного порошка. После взбалтывания полученную спиртовую суспензию устанавливают в штатив для отстоя в течение 3 мин. Порошок считают пригодным, если высота темной части столба жидкости будет не менее 180 мм

Магнитно-весовой пробой - количество порошка, удерживаемого специальным электромагнитом с латунной прокладкой. Магнито-весовая проба магнетита должна быть не менее 7 г, окрашенных порошков – не менее 10 г.

Концентрацию магнитного порошка в суспензии можно определить приборами К-1, АКС-1, АКС-1с. Для этого суспензию заливают в стеклянную воронку, которую охватывает электрическая обмотка. Включают ток в обмотке. Под действием магнитного поля происходит быстрая коагуляция магнитных частиц в воронке и выпадение их в осадок. По высоте осадка в измерительной части воронки определяют концентрацию магнитного порошка. Содержание магнитного порошка должно быть в пересчете на 1 л (205) г, а магнитно-люминесцентного порошка (41)г.

Кинематическая вязкость масляной и керосиномасляной дисперсионной среды определяется вискозиметром Оствальда-Пинковича. При этом вязкость не должна превышать 3010^-6 м²/с.

Если вязкость суспензии выше 1010^-6 м²/с, то техническая документация должна содержать информацию о времени стекания суспензии, после которого разрешается выполнять осмотр объекта контроля.

Содержание хромпика калиевого, соды кальцинированной и эмульгатора в водной суспензии определяют химическим анализом.

Обобщенную проверку качества магнитных порошков и суспензий проводят не менее чем на двух стандартных образцах: с грубыми дефектами вида закалочной трещины и с тонкими – вида шлифовочных трещин. Методика изготовления стандартных образцов приведена в ГОСТ 21105-87. Сравнивают индикаторный рисунок осаждения магнитного порошка над трещинами образца с индикаторным рисунком, этих же дефектов при заведомо хорошей суспензии и исправном дефектоскопе. Отношение общей длины валиков магнитного порошка индикаторного рисунка, образованных на образце, имеющем дефекты, с помощью исследуемого индикаторного материала, к общей длине валиков порошка, которые образовались на той же детали, при использовании порошка, принятого в качестве образцового, характеризует выявляющие свойства суспензии и работоспособность дефектоскопа.

Замечание.

Свойства сухого магнитного порошка и суспензии нужно проверять перед каждой сменой на контрольных образцах.

Сухой магнитный порошок проверяют путем выявления трещин на контрольных образцах в приложенном магнитном поле. Для этого соленоид надевают на контрольный образец с трещиной, поверхность образца опыляют порошком и включают переменный ток. При этом частицы порошка должны собраться у трещины и четко обрисовать ее контур.

4.8.24 Для чего применяют магнитные пасты?Магнитные пасты служат для приготовления магнитных суспензий и содержат необходимые для этого вещества. Дефектоскопист должен развести некоторое количество пасты в соответствующей дисперсионной среде. В зависимости от типа используемой жидкой среды магнитные пасты подразделяются на водные и масляные. Магнитная паста представляет собой густую смесь, содержащую магнитный или люминесцентный магнитный порошок, связующую (легко растворяющуюся в воде или масле), поверхностно-активные вещества (ПАВ), антивспениватели, антикоррозионные и другие добавки.

Для магнитопорошковой дефектоскопии широко применяют магнитные пасты: черную водяную ЧВ-1, красную водяную КВ-1, красную масляно-керосиновую КМ-К, магнитно-люминесцентные зеленые МЛ-1 и МЛ-2 и др.

4.8.25 Какой должна быть концентрация магнитной пасты в дисперсионной среде? Если применяют пасту ЧВ-1 черного цвета, используя в качестве дисперсионной среды водопроводную воду, то оптимальная концентрация материала в дисперсионной среде (60±3) г/л (в этом случае концентрация магнитного порошка в суспензии составит (30±1,5) г/л).

При применении пасты КВ-1 красного цвета для приготовления водной суспензии (80± 4) г/л (концентрация порошка (30±1,5) г/л).

В случае использования пасты КМ-К (МП-75) красного цвета для приготовления суспензии на основе трансформаторного масла, керосина, керосиномасляной смеси оптимальная концентрация материала в дисперсионной среде должна составлять (40±2) г/л (концентрация порошка в среде составит (20±1) г/л);

Если используется магнитно-люминесцентная паста МЛ-1 для приготовления водной суспензии, то оптимальная концентрация ее должна составлять (42±2) г/л. В этом случае концентрация магнитного порошка в суспензии составит (5±0,25) г/л.

4.8.26 Что такое магнитогуммированная паста?Магнитогуммированная паста представляет собой смесь магнитного порошка и затвердевающих органических полимерных веществ. Ее применяют для дефектоскопии стенок полостей в деталях.

4.8.27 В каких случаях и как применяют способ магнитогуммированной пасты?Способ магнитогуммированной пасты применяют при контроле внутренних стенок полостей диаметром менее 20 мм при отношении глубины к диаметру не менее 1 к 10. Магнитогуммированную пасту приготавливают непосредственно перед кон-

тролем и наносят на контролируемую поверхность намагниченной детали в жидком виде, не допуская образования в ней пузырьков воздуха. После затвердевания полученную реплику извлекают и по наличию скоплений магнитного порошка в ней судят о наличии трещин в стенках полости. Для улучшения извлечения реплик контролируемую поверхность целесообразно перед заполнением полости пастой смочить минеральным маслом РМ. Известны магнитогуммированные пасты со временем затвердевания – от 30 секунд до 6 часов. Реплика позволяет сохранить индикаторные рисунки, а также дает возможность использовать оптические и другие средства для ее исследования.

По данным отечественной литературы, контроль осуществляют СОН. Поэтому детали, магнитные характеристики которых позволяют достичь высокой чувствительности метода только при СПП, магнитогуммированным способом будут контролироваться с пониженной чувствительностью. Выявляющая способность индикаторных материалов, применяемых при магнитогуммированном способе, составляет 70…75% от выявляющей способности суспензии, приготовленной на основе трансформаторного масла.

По данным /15/, контроль с применением магнитогуммированной пасты осуществляют только способом приложенного поля. При этом способ магнитогуммированной пасты позволяет обнаружить трещины меньшего раскрытия, чем «мокрый» и «сухой» методы.
4.9 Осмотр деталей. Типичные признаки дефектов по картине осаждения магнитного порошка

4.9.1 Как производят осмотр деталей при магнитопорошковой дефектоскопии?При контроле СОН осмотр производят после извлечения детали из ванны или полива (после стекания основной массы суспензии), если применяют керосиновую или водную суспензию, и не ранее чем через 4...6 мин, когда применяют масляную суспензию.

При контроле СПП, согласно ГОСТ 21105-87, осмотр проводят после прекращения намагничивания.

Осмотр контролируемой поверхности и регистрацию индикаторных рисунков выявляемых дефектов проводят визуально или с применением систем обработки изображений. При визуальном осмотре могут быть использованы различные оптические устройства (лупы, микроскопы, эндоскопы). Выбираемое увеличение оптического устройства зависит от шероховатости поверхности детали, вида и типа обнаруживаемых дефектов, условий контроля и т.д. и, как правило, не превышает 24 крат (обычно 2...4 крат).

Освещенность контролируемой поверхности при использовании магнитных порошков естественной окраски должна быть не менее 1000 лк. При этом следует применять комбинированное освещение (общее и местное).

При использовании люминесцентных магнитных порошков осмотр контролируемой поверхности следует проводить при ультрафиолетовом облучении источником с длиной волны 315...400 нм. Для этих целей могут быть использованы ультрафиолетовый облучатель КД-33Л, а также облучатели, входящие в комплект дефектоскопа. Ультрафиолетовая облученность контролируемой поверхности должна быть не менее 2000 мкВт/см².

Детали с немагнитными покрытиями иногда осматривают, не извлекая их из суспензии. Для этого применяют экраны с прозрачным дном, выполненные по профилю контролируемой детали. Осмотр иногда производят и без экранов. Для этого деталь погружают в суспензию на глубину, при которой контролируемая поверхность покрыта слоем суспензии толщиной 1...2 мм. Через этот слой суспензии производят осмотр детали. Описанный способ позволяет обнаруживать дефекты, находящиеся под слоем немагнитного покрытия толщиной 80...100 мкм.

При контроле шлифованных поверхностей осмотр целесообразно проводить в рассеянном свете или покрывать блестящую поверхность очень тонким слоем краски, например, нитроэмалью НЦ-25.
4.9.2 Каковы типичные признаки дефектов по картине осаждения магнитного порошка?Поверхностные трещины создают узкий и четкий индикаторный рисунок, подповерхностные – широкий и расплывчатый. Если на поверхности контролируемого объекта имеется немагнитное покрытие, то индикаторный рисунок, создаваемый находящейся в нем трещиной, будет такой же, как и в случае подповерхностного дефекта.

Над закалочными трещинами накопление магнитного порошка имеет вид плотных извилистых рельефных линий.

Шлифовочные трещины выявляются в виде тонких четких линий, представляющих собой сетку или короткие черточки.

Усталостные трещины обнаруживаются в виде резко очерченных плотных, четких линий, полос или жилок чаще всего в местах концентраций напряжений.

Термические трещины выявляются так же, как шлифовочные. Они располагаются на поверхностях трения.

Волосовины обнаруживаются в виде прямых линий различной длины, расположенных вдоль волокон.

Неметаллические (шлаковые) включения выявляются в виде цепочек или точечных скоплений.

Надрывы выявляются в виде скобочек часто по всей поверхности или большей ее части. После удаления магнитного порошка надрывы можно увидеть с помощью лупы. Иногда в поверхностном слое заметны места с выкрошившимся металлом.