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.
|
|
Объясните вид сигналограммы на экране магнитографического дефектоскопа. Пусть сварное соединение намагничивается в поперечном направлении. Если контроль происходит в приложенном магнитном поле, то в случае отсутствия дефекта в сварном шве магнитная лента получит различную намагниченность в зонах А, В и С (рис. 5.7, а). Из рисунка видно, что две крайние зоны ( А и С) будут иметь намагниченность, определяемую внешним полем 0 H , а зона В получит добавочную намагниченность, обусловленную действием поля выпуклости шва. При движении индукционной магнитной головки поперек ленты магнитный поток в сердечнике головки будет претерпевать изменения в четырех точках: при входе в зону А на одном краю ленты, в точке перехода из зоны А в В, т. к. зона В имеет отличную от А намагниченность; то же самое в точке перехода из В и С и при выходе из зоны С, только с противоположным знаком, т. к. здесь изменение магнитного потока противоположно (сравните возрастание и убывание магнитного потока в аналогичных точках перехода). На экране осциллографа магнитографического дефектоскопа наблюдают сигналограмму, пропорциональную скорости изменения магнитного потока на ленте. Поэтому амплитуда сигнала в критических точках равна нулю. Аналогично можно объяснить вид сигналограммы, наблюдаемой при контроле 183 дефектного участка шва (рис. 5.7, б). От помех, обусловленных краями магнит- ной ленты, отстраиваются с помощью временной селекции [7]. а) б) Рис. 5.7. Вид сигналограмм при отсутствии ( а) и при наличии (б) дефекта в шве Назовите основные характеристики сигнала от дефекта при магнитографической дефектоскопии. Основными характеристиками сигнала от дефекта являются амплитуда и длительность импульса сигнала, обусловленного дефектом, на экране импульсной индикации дефектоскопа или уровень диаграммы на носителе регистратора. Назовите основные характеристики выявленного дефекта при магнитографической дефектоскопии. Основными характеристиками выявленного дефекта при магнито- графическом контроле являются условная протяженность дефекта вдоль сварного шва при данной чувствительности дефектоскопа, условное расстояние между соседними дефектами, расположение дефектов по ширине шва. 5.4. Требования к сварным соединениям. Подготовка объекта контроля. Основные операции контроля Каким требованиям, согласно ГОСТ 25225–82, должен удовлетворять сварной шов, подвергаемый магнитографическому контролю? Магнитографическому контролю могут подвергаться стыковые сварные соединения, выполненные автоматической, полуавтоматической, ручной дуговой или газовой сваркой. Такие соединения должны быть приняты по внешнему виду и иметь: 184 – плавный переход от наплавленного металла шва к основному; – высоту выпуклости шва не более 25 % толщины основного металла для объектов с толщиной стенки до 16 мм и не более 4 мм для изделий с большей толщиной стенки; – коэффициент формы выпуклости шва (отношение ширины шва к высоте выпуклости) – не менее 7; – коэффициент формы сварного шва (отношение ширины шва к глубине проплавления) – не менее 2,5 для толщины основного металла до 8 мм, не менее значений от 2,5 до 2 – для толщин от 8 до 16 мм включительно и не менее 1,8 – для толщины свыше 16 мм; – высоту неровностей (чешуйчатости) на поверхности шва – не более 25 % высоты выпуклости шва, но не выше 1 мм. Магнитографическому контролю могут подвергаться и сварные швы со снятой (удаленной) выпуклостью шва. Какая предельная толщина контролируемого металла при магнитографическом контроле? Контролю подлежат изделия с толщиной стенки от 2 до 25 мм при одностороннем подходе к объекту [30]. Какую температуру не должен превышать металл контролируемого участка при магнитографическом контроле? Металл контролируемой зоны должен иметь температуру не более 60 °С. Такие ограничения налагаются, т. к. для дефектоскопии ферромагнитных объектов применяют магнитные ленты на ацетатной, лавсановой или полиамид- ной основе, которые при высоких температурах теряют свои меха- нические свойства. Какие операции включает подготовка объекта к магнитографиче- скому контролю? Перед проведением магнитографического контроля сварной шов должен быть проверен внешним осмотром на отсутствие недопустимых наружных дефектов. С поверхности шва и околошовной зоны шириной не менее 20 мм с каждой стороны выпуклости шва должны быть устранены грубые неровности (чрезмерная чешуйчатость, затвердевшие брызги расплавленного металла и наплывы, высота которых превышает установленные нормы). Кроме того, должны быть удалены остатки шлака, грязь, лед и другие посторонние наслоения, мешающие плотному прилеганию магнитной ленты. 185 Какие операции выполняют при магнитографическом контроле? Сначала производят подготовку объекта к магнитографическому контролю. Затем на поверхность подготовленного объекта, например сварного шва, следует наложить магнитную ленту так, чтобы она магнитным слоем плотно прилегала к его поверхности, огибая выпуклость по ширине шва. Ленту следует располагать симметрично шву по всему его периметру (допускаются местные ее смещения не более 3 мм; возможно повторное применение бывших в употреблении отрезков магнитной ленты после размагничивания, если на них отсутствуют местные повреждения). Длина используемой магнитной ленты должна превышать длину контролируемого шва не меньше чем на 120 мм. Перед контролем следует осуществить привязку магнитной ленты к изделию. С этой целью на одном из ее концов мягким простым карандашом нужно пометить начало шва, указать наименование объекта и толщину стенки. Следует также пометить номер шва или номер чертежа, клеймо сварщика. Кроме того, на ленте надо указать тип намагничивающего устройства, режим намагничивания, дату контроля и фамилию дефектоскописта. Магнитная лента должна быть зафиксирована на поверхности шва. Это можно сделать, например, с помощью резинового пояса или поролоновой подушки, если не применяется магнитоноситель, обладающий адгезией по отношению к металлу. Объект контроля вместе с плотно прижатой к нему магнитной лентой должен быть намагничен при режиме, указанном в технической документации. После намагничивания контролируемого изделия магнитная лента должна быть снята с объекта контроля и доставлена на место воспроизведения магнитной записи, при этом не допускают воздействия на нее магнитных полей напряженностью выше коэрцитивной силы ленты. Перед воспроизведением магнитной записи дефектоскоп должен быть настроен по контрольной магнитограмме (эталонной ленте) или по встроенному калибратору. Запись эталонной ленты производят на сварном шве испыта- тельного образца. Браковочный уровень на шкале импульсной индикации или на диаграмме регистратора должен соответствовать минимальной величине недо- пустимого дефекта, установленного нормативно-технической документацией. При воспроизведении записи с магнитной ленты определяют вид и величину дефекта. По виду изображения магнитограммы на экране яркостной индикации дефектоскопа определяют характер дефекта, его местоположение по ширине сварного шва и протяженность. По виду сигналограммы на экране импульсной индикации определяют относительную величину дефекта, сравнивая амплитуду сигнала с браковочным уровнем. Если амплитуда сигнала от выявленной несплошности превышает браковочный уровень, то ее величина считается недопустимой [30]. 186 5.5. Оборудование и материалы . Т ребования к намагничивающим устройствам. М агнитная лента. Л енточны й локальны й магнитоноситель Какие устройства и материалы применяют при магнитографической дефектоскопии? Для проведения магнитографической дефектоскопии изделий применяют: − магнитную ленту; − намагничивающие устройства; − воспроизводящее устройство (дефектоскоп); − источник электрического тока для питания намагничиваю- щего устройства; − устройство для прижатия магнитной ленты к поверхности контролируемого сварного шва; − размагничивающее устройство; − испытательный образец для изготовления контрольной магнитограммы; − контрольную магнитограмму (эталонную ленту) для настройки чувствительности дефектоскопа; − штангенциркуль, устройство для измерения высоты выпуклости шва, устройство для зачистки поверхности шва, если высота неровностей (чешуйчатости) на поверхности шва более 25 % высоты выпуклости шва. Почему при МГК не нашло применение перпендикулярное намагничивание контролируемых сварных соединений с помощью соленоида? Такая схема намагничивания, в связи с наличием поверхностных неровностей, приводила к фиксации на магнитной ленте множества полей рассеяния от поверхностных неровностей, которые создавали большой фон помех при контроле. Поэтому указанный способ намагничивания при магнитографическом контроле применения не нашел. Чаще всего для этих целей используют электромагниты с П-образными сердечниками. Какие требования предъявляют к намагничивающим устройствам для МГК? Намагничивающие устройства (НУ) должны обеспечивать возможность намагничивания сварного соединения перпендикулярно его продольной оси (если дефекты сплошности по статистическим данным ориентированы вдоль шва); предпочтительно исключать растекание магнитного потока в изделии; следует промагничивать объект на всю глубину (если не нужно обнаруживать только поверхностные дефекты). Последнее условие выполняется, если толщина 187 полюсов электромагнита в 2–3 раза превышает толщину стенки контроли- руемого изделия, а при толщине стенки 2 мм – в 10 раз. При этом должен обеспечиваться минимальный зазор между полюсами устройства и объектом контроля. Полюсы устройства не должны касаться магнитной ленты, уложенной на поверхность объекта. Создаваемая напряженность магнитного поля должна доводить контролируемую зону до намагниченности, близкой к насыщению. Устройство, по возможности, должно иметь минимальный вес и потреблять минимальную мощность. Какие типы намагничивающих устройств для магнитографической дефектоскопии Вам известны? Это подвижное намагничивающее устройство (ПНУ), дисковый электро- магнит, намагничивающие вилки, намагничивающие пояса, намагничиваю- щие клещи, «шагун». Дисковый электромагнит состоит из двух дисков из магнитомягкого материала (обычно это сталь Ст 3, сталь 10, 09Г2 и т. д.) и соединяющей их перемычки, на которой размещена намагничивающая обмотка. На ней закреплено резиновое кольцо для прижатия магнитной ленты к поверхности изделия. Достоинства намагничивающего устройства – высокая произво- дительность и удобство. Недостаток – величина магнитной индукции в контролируемых сечениях объекта невелика вследствие значительного растекания магнитного потока из-за линейного контакта между полюсами электромагнита и поверхностью изделия. Подвижное намагничивающее устройство состоит из двух полюсов в виде параллелепипеда, скрепленных стальным сердечником, на котором находится электрическая катушка. Устройство опирается на четыре немагнитных (или магнитных) ролика. Ролики расположены таким образом, чтобы при установке намагничивающего устройства на контролируемое изделие между полюсами и объектом контроля возник зазор 2...3 мм. Наличие зазора облегчает перемещение намагничивающего устройства по поверхности изделия, однако зазор приводит к снижению индукции в контролируемом объекте. Устройство типа «шагун» позволяет намагничивать изделие при мини- мальном зазоре между полюсами и объектом контроля. В нем полюсы электромагнита соединены с осями колес с помощью пружин. Электрическая и кинематическая схемы устройства позволяют выполнять следующие операции: при небольшом токе в катушке электромагнита полюсы устройства притя- гиваются к изделию, затем включается рабочий ток в катушке электромагнита, через 2...3 с отключается, устройство перемещают на некоторое расстояние, после чего цикл повторяется. Включение и выключение тока в катушке электромагнита после перемещения устройства на расстояние, близкое к длине 188 полюсов электромагнита, происходит автоматически. Перемещение устройства осуществляют вручную. Намагничивание изделия происходит при минимальном зазоре между полюсами электромагнита и изделием, что является достоинством устройства. Недостаток – большая масса устройства (35 кг). Намагничивающие клещи представляют собой шарнирно раскрывающийся электромагнит. Он охватывает поперечное сечение контролируемой трубы по всему периметру, исключая растекание магнитного потока. Магнитная лента прижимается к поверхности кольцевого сварного шва с помощью резинового пояса. Устройство предназначено для контроля кольцевых сварных швов малого диаметра (до 114 мм). Намагничивающие вилки представляют собой электромагнит с П-образным сердечником, полюсы которого содержат фасонные проемы, позволяющие обхватить половину окружности поперечного сечения намагничиваемой трубы. При этом магнитная лента охватывает шов по всему периметру, а намагничивание наиболее удаленного участка шва происходит благодаря растеканию магнитного потока в трубе. Намагничивающие вилки применяют для намагничивания кольцевых сварных швов труб малого диаметра (24,5 мм), например, экономайзера. Намагничивающие пояса представляют собой два жгута изолированного провода, охватывающие трубу по обе стороны стыка (контролируемого сварного шва). Обмотки питаются от импульсного источника тока и создают магнитное поле, направленное вдоль оси трубы в одном направлении. Назовите способы прижатия магнитной ленты к поверхности объекта контроля. Магнитную ленту (магнитоноситель) прижимают к контролируемому изделию с помощью резиновых поясов, обрезиненных немагнитных роликов, поролоновой подушки. Разработаны также магнитные ленты, обладающие адгезией по отношению к металлу. Назовите наиболее важные свойства магнитной ленты. Основные свойства магнитной ленты: – на магнитную ленту записывается преимущественно тангенциальная составляющая магнитного поля (расположенная в плоскости ленты); – магнитная лента намагничивается до насыщения в сильных полях ( Н > (5...8) c H ленты); – размагниченная магнитная лента нечувствительна к слабым магнитным полям Н < (0,35...0,4) c H ); – под действием магнитного поля лента приобретает остаточную намагниченность и позволяет длительно хранить запись; 189 – если магнитную ленту намагнитить полем 1 H , то она приобретет остаточную намагниченность и станет нечувствительной к полям того же направления напряженностью Н ≤ 1 H Какие типы магнитных лент рекомендует ГОСТ 25225–82 для контроля изделий магнитографическим методом? Для магнитографического контроля объектов из магнитомягких сталей с коэрцитивной силой c H < 10 А/см следует применять магнитную ленту с c H от 80 до 100 А/см. При контроле изделий из высоколегированных и высокоуглеродистых сталей, имеющих c H > 10 А/см, тип и параметры применяемой магнитной ленты в каждом конкретном случае должны быть оговорены в технической документации на магнитографический контроль объекта. Магнитную ленту какой ширины следует применять при магнитографическом контроле сварных соединений? Для магнитографического контроля должна применяться магнитная лента, ширина которой не меньше чем на 10 мм превышает ширину выпук- лости сварного шва. Как выбрать тип ленты при магнитографическом контроле? Для выбора типа магнитной ленты необходимо знать оптимальное значение магнитной индукции в контролируемых сечениях сварного шва и кривую намагничивания материала изделия. Экспериментально установлено, что для обнаружения непровара величиной 10 % нужно создать в контролируемых сечениях индукцию 1,6...1,7 Тл. Поэтому для выбора типа магнитной ленты вначале по кривой намагничивания материала контролируемого изделия определяют напряженность поля, необходимую для получения этого значения индукции. Для большой группы низкоуглеродистых и низколегированных сталей p H τ = 75...80 А/см. Так как при намагничивании объекта в процессе контроля составляющая вектора напряженности магнитного поля, параллельная границе раздела сред, имеет по обе стороны границы одинаковые значения, а ферромагнитный слой ленты находится почти у самой поверхности, то на магнитно-активный слой ленты в его плоскости воздействует поле напряженностью p H τ . Это поле определяет положение рабочей характеристики магнитной ленты (рис. 5.8). 190 Рис. 5.8. Выбор типа ленты при магнитографическом контроле Для получения широкого рабочего диапазона характеристики ленты рекомендуют использовать ленту такого типа, чтобы ее рабочая точка А совпадала с начальной точкой крутого возрастающего участка характеристики ленты. Напряженность поля, необходимая для намагничивания магнитного слоя ленты до указанной точки, приблизительно равна ее коэрцитивной силе. По таблице (табл. Б.2) для контроля таких сталей выбирают магнитную ленту И4701-35 с коэрцитивной силой c H = 80 А/см ≈ p H τ , что хорошо согла- суется с ГОСТ 25225–82 [6, 7]. Что собой представляет ленточный локальный магнитоноситель ( ЛЛМ |