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.
|
|
в процессе их эксплуатации. Организация ремонта дефектных объектов контроля Как намагничивают крупные детали сложной формы при магнитопорошковой дефектоскопии? Детали сложной формы, имеющие различные выступы, шлицы и т. д., намагничивают несколько раз, чтобы на всей контролируемой поверхности могли быть выявлены дефекты различной ориентации (как минимум в двух взаимно перпендикулярных направлениях). При одном из них режим намагничивания увеличивают в 1,4 раза. Намагничивание осуществляют в дефектоскопах большой мощности или объект намагничивают по частям с помощью выносных электромагнитов. 156 Как намагничивают при магнитопорошковой дефектоскопии мелкие детали сложной формы? Для намагничивания мелких деталей сложной формы применяют импульсный ток. Трудности контроля таких объектов обусловлены появлением на выступах и в местах резких изменений сечения объекта магнитных полюсов, оказывающих размагничивающее действие в контролируемых зонах объекта. Для уверенного обнаружения дефектов в таких объектах используют магнитную суспензию с пониженной концентрацией магнитного порошка и добавками антикоагулянта. Как контролируют при МПД детали с резьбовой поверхностью? Для дефектоскопии применяют керосиновую суспензию с пониженной концентрацией магнитного порошка и добавками антикоагулянта. Если при намагничивании используют магнитные поля напряженностью 100 А/см и выше, содержание магнитного порошка уменьшают до 5 г/л. Предварительно из суспензии удаляют путем фильтрации крупные и слипшиеся частицы магнитного порошка. Сложность магнитопорошковой дефектоскопии деталей с резьбовой поверхностью объясняется образованием магнитной полюсности при продольном намагничивании объекта. Как намагничивают пружины при магнитопорошковой дефектоскопии? Применяют циркулярное намагничивание, пропуская ток через стержень, проходящий внутри пружины, а затем по проволоке, из которой изготовлена пружина. Намагничивающие токи в обоих случаях определяют по форму- ле I = 3 mp Н d. Они будут отличаться в силу различия диаметров пружины и проволоки. Если контролю подлежит пружина растяжения, то отдельные ее витки нужно предварительно раздвинуть с помощью диэлектрических клиньев. Как контролируют детали в виде шайб, если внутренний и наружный диаметры близки? Ток при циркулярном намагничивании определяют по формуле I = 3 mp Н d , где d – больший диаметр шайбы. Как контролируют детали вида шайб, если наружный и внутренний диаметры сильно отличаются? Если наружный и внутренний диаметры детали в виде шайбы сильно отличаются, то деталь разделяют на кольцевые зоны. Контроль каждой кольцевой зоны производят отдельно. Ток при их циркулярном намагничи- 157 вании определяют по формуле I = 3 mp Н d, где d – больший диаметр каждой кольцевой зоны . Как контролируют магнитопорошковым методом сварные соединения со снятой выпуклостью шва? Соединения со снятой выпуклостью шва или грата (выполненные аргоно- дуговой, под флюсом, контактной стыковой и электронно-лучевой сваркой) контролируют так же, как и несварные объекты аналогичной формы, изготовленные из тех же материалов. Каковы особенности магнитопорошкового контроля соединений, выполненных сваркой плавлением? Сварные соединения, выполненные ручной сваркой, могут контроли- роваться с чувствительностью, не превышающей уровня В, остальные – не выше Б. Снижение реальной чувствительности контроля вызывается в этом случае наличием «ложных» оседаний порошка по границам «шов – основной металл», а также по чешуйкам шва, затрудняющих распознавание более мелких дефектов. Для устранения «ложного» оседания порошка рекомендуют применять механическую подготовку поверхности шва. Часто на расстоянии 4...8 мм от краев выпуклости шва происходит оседание магнитного порошка по границе зоны термического влияния. Однако в этом случае скопление магнитного порошка менее четкое, чем над дефектом, что позволяет отличить его от оседаний над несплошностями, т. е. отличить мнимый дефект от реального. Если же в зоне перехода от шва к основному металлу и по границе зоны термического влияния наблюдается более интенсивное скопление магнитного порошка, то это место следует зачистить и провести повторный контроль. Если после такой подготовки поверхности оседание порошка увеличится, то это может указывать на наличие трещины. В затруднительных случаях рекомендуется дополнительно применять контроль капиллярным методом. Как при магнитопорошковой дефектоскопии намагничивают соединения, выполненные сваркой плавлением? Контроль сварных соединений в приложенном магнитном поле с использованием электроконтактов затруднен в связи с опасностью прижогов, сложностью нанесения суспензии непосредственно при намагничивании объекта контроля и т. д. Поэтому при контроле СПП намагничивание осуществляют электромагнитами, причем если ориентация дефектов неизвестна, то объект намагничивают в двух взаимно перпендикулярных направлениях. 158 Ширина контролируемой зоны равна длине проекции (или диаметру) полюса намагничивающего устройства на объект. Так, при применении дефектоскопа МД-50 ПК11У она равна 60 мм. Длина контролируемого участка равна минимальному расстоянию между полюсами за вычетом двух участков шириной по 10...20 мм, примыкающих к полюсам, т. к. на этих участках слишком большое отношение n Н Н и дефекты не обнаруживаются. Это объясняется высоким градиентом напряженности магнитного поля, вследствие чего частицы магнитного порошка вымываются из указанных зон, прилегающих к полюсам электромагнита. Положение зоны контроля АБВГ относительно полюсных наконечников электромагнита показано на рис. 4.9. Дефекты сплошности в этой зоне обнаруживаются удовлетворительно. Рис. 4.9. Положение зоны контроля в межполюсном пространстве электромагнита: АБВГ – контролируемая зона; Δ – участок неудовлетворительного обнаружения дефектов; стрелки указывают на выявленные трещины Чтобы обнаружить продольные трещины, сварной шов намагничивают в поперечном направлении. Каждую зону контролируют отдельно. При этом зоны контроля соприкасаются или перекрываются (рис. 4.10, а). Для обнаружения поперечных трещин в шве намагничивание осуществляют вдоль продольной оси шва. Контроль объекта проводят участками, причем контролируемые области соприкасаются или перекрываются на 0,5...1 см (рис. 4.10, б). Промежуточное размагничивание объекта контроля (после обнаружения продольных трещин) не требуется. Если сварной шов протяженный, то для выявления СОН продольных трещин его намагничивают полностью. С этой целью электроконтакты устанавливают на расстоянии 150...200 мм друг от друга, включают импульсный ток (3–5 раз), затем перемещают электроконтакты на расстояние 150...200 мм вдоль шва, снова намагничивают тремя-пятью импульсами и т. д., пока не намагнитят весь шов. Затем на поверхность шва наносят магнитную суспензию и делают заключение о наличии продольных трещин. 159 Рис. 4.10. Расположение контролируемых участков при магнитном контроле сварных соединений с применением переносного магнита: а – для обнаружения дефектов, ориентированных вдоль шва; б – для обнаружения поперечных дефектов; 1, 2, 3 – первое, второе, третье расположения электромагнита соответственно; I, II, III – контролируемые участки шва и околошовной зоны; стрелки указывают на обнаруживаемые дефекты Не производя промежуточного размагничивания, сварной шов контро- лируют на наличие поперечных (и ориентированных под углом к оси) трещин. С этой целью объект размечают на зоны шириной 30...60 мм. Режим намагничивания увеличивают в 1,4 раза. Для этого посредине первой зоны по разные стороны шва на расстоянии 60...150 мм друг от друга устанавливают электроконтакты и тремя-пятью импульсами намагничивают первую зону, наносят на поверхность шва суспензию и делают заключение о наличии трещин. Не производя размагничивание, аналогично контролируют участок шва, находящийся во второй зоне, и т. д. Режим циркулярного намагничивания определяют по формуле 2 2 1,5 тр тр I Н l c (где l – расстояние между местами установки электро- контактов, с – ширина зоны контроля) либо по графику (рис. 4.11). 160 Рис. 4.11. График для выбора тока циркулярного намагничивания крупногабаритных объектов Как контролируют детали, изготовленные литьем? Детали, полученные методами точного литья, могут контролироваться с чувствительностью не выше уровня Б, детали, изготовленные методами литья в землю и кокиль – с чувствительностью не выше уровня В. Это обусловлено большей шероховатостью поверхности литых объектов. На некоторых участках при намагничивании литых деталей сложной формы может образоваться местная магнитная полюсность, приводящая к ложным скоплениям магнитного порошка, что затруднит распознавание дефектов по их индикаторным рисункам. Если контроль таких изделий осуществляется в приложенном магнитном поле, то в этом случае следует использовать суспензию с пониженной концентрацией магнитного порошка (до 15 г/л). Применение суспензии такой концентрации при контроле на остаточной намагниченности может привести к снижению чувствительности метода. Для улучшения обнаружения плен и включений рекомендуют производить механическую обработку поверхности отливки перед ее дефектоскопией. Иногда магнитный порошок не скапливается над неслитинами, которые могут быть видны даже невооруженным глазом. Это обусловлено тем, что неслитины наклонены под очень малым углом (менее 20°) к поверхности отливки, что приводит к слабому возмущению магнитного потока. Дополнительные трудности при МПД литых изделий может внести аустенит, если он имеется в структуре сплава. Он может обусловить скопление магнитного порошка в виде изогнутых черточек, напоминающих скопления над трещинами. Во всех сомнительных случаях следует дополнительно применять капиллярные методы контроля. 161 Как контролируют зубчатые колеса, а также детали, имеющие фигурные выступы? При контроле таких деталей целесообразно использовать импульсное намагничивание. В этом случае вследствие скин-эффекта и уменьшения полюсности лучше намагничивается поверхностный слой выступающих частей объектов. Каковы особенности магнитопорошковой дефектоскопии ферромагнитных лопаток турбин? К качеству лопаток турбин предъявляются очень высокие требования. Подавляющее большинство несплошностей в этих деталях располагается под углом, близким к 20° к поверхности, что сильно затрудняет их выявление. Поэтому контроль таких объектов производят СПП при намагничивании полем напряженностью 120...160 А/см электромагнитами постоянного тока. Рекомен- дуют также снизить концентрацию магнитного порошка до 5...10 г/л. Каковы особенности магнитопорошкового контроля объектов в процессе их эксплуатации, а также при проведении ремонта? В процессе эксплуатации машин и механизмов в деталях могут появиться усталостные, коррозионные трещины и другие дефекты. МПД этих деталей следует проводить на наличие именно этих дефектов. При этом нецелесо- образно проводить контроль деталей, бывших в эксплуатации, на наличие тех дефектов, которые должны быть обнаружены в процессе изго- товления деталей. Объем, периодичность и уровень чувствительности контроля в процессе эксплуатации объектов указываются в нормативной документации. Как организуют ремонт дефектных объектов контроля? После окончания магнитопорошковой дефектоскопии все прижоги металла в местах контакта токоподводящих электродов удаляются абразивным инстру- ментом. Прижоги считаются недопустимыми дефектами, т. к. они могут стать причиной зарождения трещин в объекте контроля. Ремонт забракованных деталей производят в соответствии с техническими условиями на объект. После ремонта дефектных мест их повтор- но контролируют. 162 4.14. Магнитопорошковые дефектоскопы Приведите основные технические характеристики известного Вам магнитопорошкового дефектоскопа. Дефектоскоп МД-М. Дефектоскоп конструктивно выполнен из трех функционально законченных самостоятельных модулей: – модуль импульсного тока МД-И (формирует импульсное магнитное поле в изделии при намагничивании, а также убывающее магнитное поле меняющейся полярности при размагничивании с помощью кабеля или электроконтактов); – модуль соленоида МД-С (позволяет намагничивать и размагничивать мелкие детали переменным магнитным полем соленоида); – модуль электромагнита МД-Э (позволяет создать в изделии постоянное магнитное поле при намагничивании и убывающее магнитное поле меняющейся полярности при размагничивании объекта электромагнитом). Техническая характеристика модуля импульсного тока. Регулировка тока: – в намагничивающем кабеле – от 100 до 4500 А; – через электроконтакты – от 100 до 1200 А. Длительность импульса тока – от 1,4 до 1,8 мс. Намагничивание изделий осуществляется: – одиночным импульсом тока; – повторяющимися импульсами тока одной полярности с частотой повто- рения от 07 до 1,7 Гц. Регулировка тока: – в намагничивающем кабеле – от 100 до 4500 А; – через электроконтакты – от 100 до 1200 А. Длительность автоматического процесса размагничивания по заданной программе – 30; 60; 120 с. Частота автоматического повторения разнополярных убывающих по величине импульсов тока от заданного значения до нуля в режиме размагничивания – 1 Гц. Техническая характеристика модуля соленоида. Максимальная напряженность поля в центре соленоида при питании его от модуля – не менее 390 А/см. Напряженность поля в центре соленоида при питании его от непосредственно от сети (220 ± 22) В – не менее 700 А/см. Длительность тока в соленоиде при контроле СОН – от 1 до 10 с. Длительность паузы – от 1 до 10 с. 163 Длительность автоматического процесса размагничивания по встроенной программе – 30; 60; 120 с. Максимальная величина тока обмотке соленоида, подключенного к моду- лю, – не более 2,5 А. Техническая характеристика модуля электромагнита. Напряженность постоянного магнитного поля при токе через обмотку 5 А в центре воздушного зазора при расстоянии 100 мм между центрами полюсных наконечников электромагнита – не менее 230 А/см. Регулируемая сила тока в обмотке электромагнита – от 0,1 до 5 А. Длительность автоматического процесса размагничивания разнополярными импульсами, убывающими по амплитуде до нуля, по встроенной программе – 30; 60; 120 с. Электромагнит имеет шарнирно раскрывающийся сердечник. Дефектоскоп МД-50 ПК-IIУ. Дефектоскоп может быть использован для контроля мелких и средних объектов. Крупные изделия можно контролировать по частям. Циркулярное намагничивание осуществляется с помощью электроконтактов импульсным, выпрямленным или переменным током частотой 50 Гц. Продольное намагни- чивание производится с помощью электромагнита или соленоида. Дефектоскоп обеспечивает размагничивание деталей после их контроля. Это осуществляется путем автоматического реверса и снижения амплитуды импульсов тока через гибкий кабель, электроконтакты или путем снижения величины переменного тока частотой 50 Гц, протекающего через соленоид или электромагнит. Убывание поля может быть также получено путем удаления источника магнитного поля от детали или детали от него. Техническая характеристика дефектоскопа МД-50 ПК-IIУ. Максимальная величина импульсного тока намагничивания, создаваемого в кабеле, – 5500 А. Максимальная напряженность магнитного поля в середине промежутка между полюсами шарнирного электромагнита при расстоянии между ними 100 мм – не менее 20 10 3 А/м. Максимальная амплитуда тока циркулярного намагничивания: – при намагничивании током 50 Гц – 1000 А; – при намагничивании выпрямленным током – 400 А. Габаритные размеры дефектоскопа – 1450 × 660 × 800 мм. Масса дефектоскопа – 280 кг. 164 Что предусмотрено в магнитопорошковых дефектоскопах для уменьшения опасности прижогов? При циркулярном намагничивании изделий в процессе магнито- порошкового контроля через объект пропускают сильные токи, что может вызвать прижог его поверхности. Для уменьшения опасности прижога на контактных пластинах укрепляют медные сетки или их обкладывают свинцовыми пластинами, в электроконтактах используют свинцовые нако- нечники. Это позволяет увеличить площадь контакта. С этой же целью для намагничивания применяют импульсный ток. 4.15. Требования, предъявляемые к участку магнитопорошкового контроля на предприятии. Требования техники безопасности при магнитопорошковой дефектоскопии Какие требования предъявляют к участку магнитопорошко- вого контроля? Чтобы исключить быстрое загрязнение суспензии и необходимость ее частой замены, участок магнитопорошкового контроля должен быть защищен от попадания пыли, грязи, стружек и т. д. Если возможно, он должен располагаться в отдельном, защищенном от шума помещении с подведенной горячей и холодной водой. Общая вентиляция должна обеспечивать 5-кратный обмен воздуха. Участок магнитопорошкового контроля должен быть снабжен дефектограммами с видами индикаторных рисунков характерных дефектов, а также стандартным образцом. Стандартный образец должен иметь пас- порт и дефектограмму. |