Методичка по магнитному контролю. Руководство по разработке технологической карты по магнитопорошковому контролю, приведены тесты для подготовки к сдаче экзаменов по магнитному контролю
 Скачать 3.16 Mb.
|
|
Замечание. Свойства сухого магнитного порошка и суспензии нужно проверять перед каждой сменой на контрольных образцах. Его 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. Для чего при МПД применяют магнитные пасты? Магнитные пасты служат для приготовления магнитных суспензий и содержат все 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 магнитно-люминесцентный порошок, связующую (легко растворяющуюся в воде или масле), ПАВ, антивспенивающие, антикор- розионные и другие добавки. Для магнитопорошковой дефектоскопии широко применяют магнитные пасты: черную водяную ЧВ-1, красную водяную КВ-1, красную керосино- масляную КМ-К, магнитно-люминесцентные зеленые МЛ-1 и МЛ-2 и др. Какой должна быть концентрация магнитной пасты в диспер- сионной 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 оптимальная концентрация (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, керосино-масляной смеси оптимальная концентрация материала в диспер- сионной среде должна составлять (40 ± 2) г/л (концентрация порошка в среде составит (20 ± 1)). Если применяется магнитно-люминесцентная паста МЛ-1 для приго- товления водной суспензии, то оптимальная концентрация ее должна состав- 149 лять (42 ± 2) г/л. В этом случае концентрация магнитного порошка в суспензии составит (5 ± 0,25) г/л. При использовании концентрата магнитного порошка в инструкции по его применению будет указана необходимая концентрация в дисперсионной среде (обычно 5...7 г/л). Концентрат магнитного порошка содержит в своем составе все ингредиенты, необходимые для приготовления магнитной суспензии. Для приготовления суспензии следует развести требуемое количество концентрата порошка в соответствующей дисперсионной среде [2–5]. Что такое магнитогумированная паста? Магнитогумированная паста представляет собой смесь магнитного порошка и затвердевающих органических полимерных веществ. Ее применяют для дефектоскопии стенок полостей в деталях. Существуют магнитогумированные пасты с временем затвердевания от нескольких десятков секунд до 6 ч. В каких случаях и как применяют способ магнитогумированной пасты? Способ магнитогумированной пасты применяют при контроле стенок полостей диаметром менее 20 мм при отношении глубины к диаметру не менее 1 к 10. Магнитогумированную пасту приготовляют непосредственно перед контролем 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 на ней судят о наличии трещин в стенке полости. Для улучшения извлечения реплик контролируемую поверхность целесообразно перед заполнением полости пастой смочить минеральным маслом РМ. Известны пасты с временем затвердевания от 30 с до 6 ч. Реплика позволяет сохранить индикаторные рисунки, а также дает возможность использовать оптические и другие средства для ее исследования. По данным литературы, контроль объектов с использованием магни- тогумированной пасты осуществляют СОН. Поэтому при контроле СПП дефекты будут обнаруживаться с помощью магнитогумированной пасты с пониженной чувствительностью. Выявляющая способность магнитогуми- рованной пасты составляет 70...75 % от выявляющей способности суспензии, приготовленной на основе трансформаторного масла. 150 4.9. Осмотр деталей. Типичные признаки дефектов по картине осаждения магнитного порошка 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, если используют 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-3-3Л и облучатели, входящие в комплект дефектоскопа. Ультрафиолетовая облученность контролируемой поверхности должна быть не менее 2000 мкВт/см 2 Детали с немагнитными покрытиями иногда осматривают, не извлекая их из суспензии. Для этого применяют экраны с прозрачным дном, выполненные по профилю контролируемой детали. Осмотр могут производить и без экранов. Для этого деталь погружают в суспензию на глубину, при которой контроли- руемая 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 слоем краски толщиной до 20 мкм, например, нитроэмалью НЦ-25. Если на поверхности контролируемой детали имеется покрытие, то нитрокраску не наносят. 151 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. Индикаторные рисунки шлифовочных трещин имеют вид тонких четких линий, представляющих собой сетку или короткие черточки. Усталостные трещины обнаруживаются индикаторными рисунками в виде резко очерченных плотных, четких линий, полос или жилок чаще всего в местах концентраций напряжений. Термические трещины выявляются так же, как и шлифовочные. Они располагаются на поверхностях трения. Индикаторные рисунки волосовин обнаруживаются в виде прямых линий различной длины, расположенных вдоль волокон. Неметаллические (шлаковые) включения выявляются индикаторными рисунками в виде цепочек или точечных скоплений. Индикаторные рисунки надрывов имеют вид 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. Индикаторные рисунки флокенов наблюдаются в виде отдельных прямолинейных или искривленных черточек длиной до 30 мм, расположенных преимущественно группами и имеющих различное направление. Закаты обнаруживаются, как правило, в приложенном поле. Их индикаторные рисунки имеют вид серии извилистых линий. 4.10. Мнимые дефекты. Отстройка от мешающих факторов при магнитопорошковой дефектоскопии Что такое мнимые дефекты? Магнитные поля рассеяния возникают не только над дефектами. Образование поля рассеяния может происходить при структурной неодно- родности, по месту раздела двух структур, по границам зон термического влияния и границам сварных швов, по волокнам металла при ярко выраженной текстуре, при наличии концентрации механических напряжений, карбидной полосчатости и ликвации, в местах повышенной шероховатости поверхности, 152 при резком сужении детали, по следу соприкосновения намагниченной детали с каким-либо ферромагнитным предметом, в местах наклепа, по рискам, ворсинкам от тканей, на острых кромках деталей и т. д. Существуют специальные приемы, позволяющие отличить мнимый дефект от реального. Укажите пути устранения мнимых дефектов. Для отстройки от мешающих факторов при МПД весьма часто производят повторное намагничивание и контроль детали, проводят отжиг объекта, а в сомнительных случаях дублируют контроль капиллярным методом. Причиной мнимых дефектов может быть изменение поперечного сечения объекта контроля и его геометрии (внутренние полости, пазы, резкое изменение сечения объекта). Если ожидаются усталостные трещины в области таких элементов, то для обнаружения дефектов следует применить более слабое намагничивающее поле или, например, в отверстие вставить болт. Мнимые дефекты могут появляться и вследствие неудовлетворительной подготовки контролируемой поверхности (частицы порошка скапливаются в местах масляных загрязнений, оставшейся окалины, лакокрасочных покрытий, сильной шероховатости поверхности). Для их устранения следует более тщательно зачищать контролируемую поверхность. Чрезмерное намагничивание может привести к образованию полей рассеяния на кромках, торцах, в углах деталей. Ориентиром для дефектоскописта в данном случае может быть скопление магнитного порошка в местах резкого изменения поперечного сечения детали. Вследствие уменьшения магнитной проницаемости материала в зоне термического влияния может наблюдаться скопление магнитного порошка. Порошок осаждается в виде размытых неплотных полосок, повторяя форму границы сварного шва. Для прояснения ситуации следует провести повторный магнитопорошковый или капиллярный контроль. Скопление частиц магнитного порошка может происходить и в зонах структурной неоднородности, локальных местах отпуска, местах обезуглероживания, зоне пластической деформации, по границам зерен в крупнозернистых сплавах. Для их устранения рекомендуют произвести контроль при более низком режиме намагничивания. Осаждение магнитного порошка может наблюдаться в виде цепочек, ориентированных по линиям магнитного поля. Чаще оно возникает при контроле способом приложенного поля. Возможные причины – чрезмерная концентрация магнитного порошка, большая остаточная намагниченность порошка вследствие продолжительного использования суспензии, неправильно выбранная вязкость дисперсионной среды суспензии, слишком высокая напряженность намагничивающего поля. 153 При контроле способом воздушной взвеси в приложенном поле может происходить накопление магнитного порошка вдоль волокон металла. Чтобы его уменьшить, следует снизить оптимальный ток намагничивания на 10...20 %. Если осаждение порошка не уменьшилось, то для обнаружения дефектов следует применить другие методы контроля, например, капиллярный. Осаждение магнитного порошка может происходить и по границам сварных швов вследствие резкого перехода от шва к основному металлу. Чтобы его устранить следует сгладить этот резкий переход (зашлифовать), а затем провести повторный контроль. В местах карбидной полосчатости и ликвации наблюдается интенсивное накопление магнитного порошка, аналогичное осаждению его над трещинами. Отличить карбидную полосчатость и ликвации от трещин бывает трудно, поэтому в этих случаях магнитный контроль следует сочетать с другими методами (например, капиллярным). В местах наклепа после удаления осевшего порошка иногда видна светлая наклепанная полоса. Забоины видны при визуальном осмотре и без предварительного нанесения магнитного порошка. По следу соприкосновения намагниченной детали с каким-либо острым ферромагнитным предметом может произойти осаждение магнитного порошка. Если деталь намагнитить повторно и произвести ее контроль, то такого осаждения порошка не будет. Как при магнитопорошковой дефектоскопии определить, есть ли на дне риски трещина? Место расположения риски на детали наблюдают через лупу или бинокулярный микроскоп и одновременно наносят каплями из пипетки керосиновую или водную суспензию, отстоявшуюся 3...5 мин после размеши- вания. Если на поверхности объекта контроля имеется только риска, то накопление магнитного порошка на поверхности риски происходит в три стадии: сначала появляются отдельные точечные скопления, затем образуются корот- кие цепочки, на окончательной стадии полость риски полностью запол- няется частицами. Если же на дне риски имеется трещина, то на первой и третьей стадиях накопление магнитного порошка близко к предыдущему случаю, однако на второй стадии происходит сильное накопление магнитного порошка по всей длине трещины, четко обрисовывая ее очертания. Многое зависит и от назначения объекта контроля. Иногда контролируемую поверхность можно зачистить до удаления риски. 154 4.11. Способы изготовления дефектограмм Что такое дефектограмма? Дефектограмма – это изображение части изделия с индикаторным рисунком выявленных дефектов, полученное фотографическим путем, при помощи реплик или другими способами. Приведите примеры способов изготовления дефектограмм. Способ, основанный на применении клеевой суспензии. На поверхность образца накладывают плотную тонкую подложку. Приготовляют суспензию на основе быстро высыхающего клея. Наносят ее на подложку. Образец намагничивают. После высыхания клея подложку вместе с осевшим магнитным порошком снимают с объекта. Способ, основанный на применении целлофана и резинового клея. Образец контролируют с применением обычной керосино-масляной суспензии. Затем осторожно промывают в бензине для удаления ее остатков, но так, чтобы не смыть осевший над трещинами порошок. На полоску целлофана наносят тонкий слой резинового клея, дают ему несколько затвердеть и прокатывают по нему образец. На целлофане остается дефектограмма трещин. Способ, основанный на фотографировании. Чтобы устранить блики при фотографировании, применяют поляри- зационные светофильтры. Полученное изображение выводят на экран компьютера; при необходимости его увеличивают. 4.12. Стандартные образцы Для чего применяют стандартные образцы при магнитопорошковой дефектоскопии? Стандартные образцы при МПД используют для проверки работо- способности дефектоскопов и качества дефектоскопических материалов. Стандартные образцы специально изготовляют или отбирают из числа забракованных изделий с дефектами, размеры которых соответствуют принятому уровню чувствительности. Технология изготовления стандартных образцов описана в ГОСТ 21105–87. Она включает от шести до восьми операций. При такой сложной технологии изготовления образцов на их поверхности образуются трещины, раскрытие которых отличается незначительно. Приведите пример технологии изготовления стандартного образца. Образец № 4 (ГОСТ 21105–87). Заготовку образца изготовляют из стали У10А по ГОСТ 1435–99 в виде цилиндра (длина 250...300 мм, 155 диаметр 25 мм). Заготовку образца закаливают до твердости 60...63 HRC. Шлифуют цилиндрическую поверхность. Параметр шероховатости поверхнос- ти Ra ≤ 0,80 мкм по ГОСТ 2789–73. На цилиндрическую поверхность заготовки наносят электролитически слой хрома толщиной 0,25...0,30 мм (по технологии пористого хромирования). Шлифуют на глубину 0,1 мм твердым (Т и СТ) абразивным кругом без охлаждения при поперечной подаче 0,03...0,05 мм на один двойной ход и при продольной подаче 1...3 м/мин. При этом в хромовом покрытии и стальной основе образуются трещины. Заготовку подвергают отпуску при температуре 160...180 °С. С поверхности заготовки электро- литически удаляют слой хрома. Ширину трещин на поверхности образца измеряют на металлографическом микроскопе. Что собой представляет тест-образец ТО-1? Тест-образец состоит из корпуса в виде диска диаметром 21 мм, толщи- ной 2,5 мм, шарнирно закрепленного на ручке. На обеих плоскостях диска имеется по две группы взаимно перпендикулярных дефектов. Тест-образец накладывают на контролируемый участок объекта той или иной плоскостью кверху в соответствии с необходимой чувствительностью, создают требуемый режим намагничивания и наносят суспензию. Индикаторные рисунки дефектов объекта контроля на тест-образце обнаруживаются только при качественной суспензии и правильно выбранном режиме намагничивания. 4.13. Контроль деталей сложной формы, пружин, шайб, сварных швов, литья, зубчатых колес, лопаток турбин и объектов |