Методичка по магнитному контролю. Руководство по разработке технологической карты по магнитопорошковому контролю, приведены тесты для подготовки к сдаче экзаменов по магнитному контролю

• Название: Руководство по разработке технологической карты по магнитопорошковому контролю, приведены тесты для подготовки к сдаче экзаменов по магнитному контролю
• Анкор: Методичка по магнитному контролю
• Дата: 02.02.2023
• Размер: 3.16 Mb.
• Имя файла: Novikov.pdf
• Тип: Руководство; #916920
• страница: 30 из 35

Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Эскиз образца.
3. Основные расчетные формулы и результаты.
4. График зависимости
B = f (H).
5. Выводы.
9.2. Лабораторная работа № 2. Размагничивание деталей
и оценка качества размагничивания
Цель работы
:
приобрести навыки оценки качества размагничивания ферромагнитных объектов.
9.2.1. Основные теоретические положения
Детали, прошедшие магнитный контроль и признанные годными по результатам этого контроля, должны быть подвергнуты размагничиванию.
Специальное размагничивание не требуется, если после магнитного контроля деталь подвергается термообработке с нагревом не менее чем до точки Кюри.
В настоящее время применяют в основном два способа размагничивания:
1) нагревание объекта выше точки Кюри;
2) воздействие на объект переменным магнитным полем с убывающей до нуля амплитудой.
Первый способ применяется достаточно редко, т. к. приводит к снижению механических свойств объекта. При размагничивании детали в переменных магнитных полях максимальная амплитуда размагничивающего поля устанав- ливается не ниже напряженности поля, в котором объект был намагничен.
Частота размагничивающего поля обычно составляет от 1 до 50 Гц. Лучшие результаты размагничивания получаются в случаях, когда направление размагничивающего поля совпадает с направлением поля, которым детали были намагничены.
268

В зависимости от формы и размеров деталей размагничивание может осуществляться следующими способами:
– путем перемещения детали через соленоид, питаемый переменным током и удаления ее на расстояние, на котором поле соленоида ничтожно мало, обычно на расстояние, равное 3...5 диаметрам (или диагоналям) соленоида;
– уменьшая до нуля переменный ток в катушке соленоида с помещенной в него деталью (длина соленоида должна быть при этом больше длины детали);
– удаляя детали из электромагнита, питаемого переменным током;
– уменьшая до нуля переменный ток в электромагните, в межполюсном пространстве которого находится размагничиваемая деталь или ее участок;
– пропуская по детали либо по стержню, вставленному в полость детали, переменный ток, амплитуда которого изменяется от максимального значения до нуля;
– путем продольного намагничивания детали постоянным магнитным полем соленоида или электромагнита до насыщения и перемагничивания ее постоянным полем противоположного направления, величина которого подобрана соответствующим образом.
Качественное размагничивание обеспечивается в том случае, если начальная напряженность размагничивающего поля во всех точках объема детали, подлежащей размагничиванию, будет более пяти значений коэрцитивной силы материала. Процесс размагничивания должен включать не менее 40 пе- риодов размагничивающего поля, равномерно убывающих по амплитуде.
При размагничивании детали путем ее перемещения через соленоид, питаемый переменным током, максимально допустимая скорость продвижения детали через соленоид определяется следующей формулой: max max max
(1
)
H
c f
V
dH
dx








,
(9.4) где max
H
– максимальная напряженность магнитного поля соленоида в зоне прохождения размагничиваемых деталей;
f – частота размагничивающего тока;
с – коэффициент, определяющий максимальное допустимое уменьше- ние амплитуды напряженности магнитного поля между последующим
2
H
и предыдущим
1
H
периодами;
с =
2 1
H
H
; обычно достаточно, если
с = 0,95; max
dH
dx






– максимальное значение градиента магнитного поля в направлении, параллельном оси соленоида в зоне прохождения размагничивающих деталей.
269

Оценку качества размагничивания объекта производят путем определения показателя размагниченности
K, выполняя измерения при вертикальном или горизонтальном расположении объекта:
2 1
2 1
в
K C
  

  
,
(9.5) где
в
C
– поправочный коэффициент, если деталь в процессе измерений располагалась вертикально;
1

– отклонение стрелки измерителя напряженности поля при первом измерении, когда преобразователь располагается у конца детали;
2

– то же после поворота детали вместе с преобразователем на 180°
вокруг малой оси детали.
В большинстве случаев деталь считают размагниченной, если
K

3.
Приборы и оборудование
1. Измеритель напряженности магнитного поля ФП-1.
2. Ферромагнитная штанга.
3. Соленоид.
4. Источник питания В-24М.
5. Немагнитная прокладка.
Порядок выполнения работы
1. Выполнить задание (по указанию преподавателя). Измерить напря- женность поля на расстоянии ∆ от одного конца детали при ее вертикальном расположении. Произвести повторное измерение, повернув деталь вместе с преобразователем на 180°.
2. Определить показатель размагниченности ферромагнитной штанги.
3. Если
K

3, то произвести размагничивание штанги, предварительно определив максимально допустимую скорость перемещения детали в соленоиде.
4. Повторить исследования согласно п. 1 и 2.
Содержание отчета
1. Цель работы
2. Описание основных способов размагничивания.
3. Выполнение расчетного задания.
4. Описание методики исследований.
5. Оценка качества размагничивания объекта.
270

6. Расчет максимально допустимой скорости перемещения детали в соленоиде при ее размагничивании.
7. Выводы.
9.3. Лабораторная работа № 3. Исследование выявляемости
дефектов
в
изделиях
из
ферромагнитных
материалов
магнитопорошковым методом
Цель работы
: усвоить методику контроля ферромагнитных изделий магнитопорошковым методом; приобрести навыки контроля ферромагнитных изделий магнитопорошковым методом.
9.3.1. Основные теоретические положения
Магнитопорошковый метод основан на обнаружении магнитных полей рассеяния, обусловленных дефектами в намагниченном ферромагнитном объекте, с помощью ферромагнитных частиц. Магнитопорошковой дефек- тоскопии подвергаются исключительно ферромагнитные материалы: некоторые стали, никель, кобальт, гадолиний и ряд сплавов. Контроль методом магнитного порошка можно производить способом приложенного поля и способом остаточной намагниченности. Для обнаружения дефектов применяют сухой порошок, магнитную суспензию или быстро высыхающую магни- тогумированную пасту.
В качестве порошка могут быть использованы чистая, без примесей, окалина, обожженный крокус, магнетит, полученный химическим путем.
Суспензия обычно приготовляется из перечисленных порошков и трансфор- маторного масла. Для снижения вязкости в масло добавляют керосин.
Применяют также водные суспензии.
Пример состава водной магнитной суспензии.
Черный магнитный порошок ТУ 6-14–100974 – 20...25 г.
Эмульгатор ОП-7 – 30...40 г.
Натрий азотнокислый (ГОСТ 4168–79) – 10...20 г.
Вода водопроводная – 1 л.
При контроле частицы порошка перемещаются по поверхности детали и скапливаются в виде валиков над дефектами. Форма скопления порошка соответствует очертаниям выявляемых дефектов.
Чувствительность магнитопорошкового метода контроля зависит от размера частиц порошка, его магнитных свойств, напряженности приложенного
271

намагничивающего поля, формы и ориентации дефектов, состояния и формы поверхности контролируемого изделия.
Магнитопорошковым методом могут быть выявлены дефекты раскры- тием 0,001 мм и больше. Хорошо выявляются поверхностные дефекты, имеющие резкие очертания. Могут также выявляться сравнительно крупные дефекты на глубине до 6 мм. Наиболее четко выявляются дефекты, ориентированные перпендикулярно намагничивающему полю.
В практике магнитопорошкового контроля хорошо зарекомендовали себя дефектоскопы МД-50П, МД-М, 77 ПМД-ЗМ, ДПМ-2 и др.
Приборы и оборудование
1. Дефектоскоп магнитопорошковый МД-М, МД-50П.
2. Источник питания В-24.
3. Намагничивающее устройство.
4. Порошок магнитный черный ТУ 6-14-1009–74, порошок бурова- то-красный, магнитно-люминесцентный порошок, концентрат магнит- ного порошка.
5. Набор образцов: образцы со сварными швами, проходные резцы для деревообработки, диски, щит электродвигателя, Т-образные образцы, пру- жины растяжения.
Порядок выполнения работы
1. Изучить ГОСТ 21105–87; ознакомиться с заданием.
2. Определить max
r

материала контролируемого изделия. Сделать вывод относительно возможности разработки методики контроля согласно
ГОСТ 21105–87.
3. Выяснить условный уровень чувствительности.
4. Выбрать способ магнитопорошкового контроля.
5. Выбрать вид, способ и схему намагничивания.
6. Определить род тока.
7. Определить режим намагничивания.
8. Выбрать тип дефектоскопа.
9. Указать требуемую шероховатость поверхности объекта контроля.
10. Выбрать цвет магнитного порошка.
11. Выбрать дисперсионную среду.
12. Выбрать способ нанесения магнитного порошка, суспензии или магнитогумированной пасты.
13. Выбрать оборудование для осмотра деталей при контроле.
272

14. Указать типичные признаки дефектов по картине осаждения порошка.
15. Выбрать способ размагничивания объекта контроля.
16. Выбрать способ удаления порошка или суспензии.
17. Оценить качество размагничивания объекта контроля.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Основные положения технологической инструкции по магнитопорош- ковому контролю конкретного объекта.
3. Результаты контроля конкретных объектов, фотографии индикаторных рисунков дефектов.
4. Выводы.
9.4. Лабораторная работа № 4. Магнитографический контроль
объектов с плоской поверхностью
Цель работы
:
приобрести навыки контроля ферромагнитных изделий магнитографическим методом.
9.4.1. Основные теоретические положения
Метод магнитографического контроля заключается в намагничивании контролируемого участка ферромагнитного изделия вместе с прижатым к его поверхности магнитоносителем (магнитной лентой), фиксации на нем возникающих в местах дефектов полей рассеяния и последующем воспроиз- ведении полученной записи. Магнитные поля рассеяния в местах дефектов возникают вследствие различной магнитной проницаемости металла изделия и дефекта. Таким образом, магнитографический метод контроля состоит из двух операций: намагничивания контролируемого объекта с записью полей дефектов на магнитную ленту и считывания записи с индикацией полученных сигналов на специальных дефектоскопах. Для намагничивания объектов контроля чаще всего применяют электромагниты с П-образным сечением, а контроль производят в приложенном магнитном поле. О наличии дефекта в изделии судят по характерному двуполярному сигналу на экране осциллографа дефектоскопа.
Чтобы определить, является ли дефект недопустимым, применяют эталон- ные магнитные ленты. Эталонные ленты получают при контроле испытательных образцов. Испытательные образцы представляют собой часть контролируемого изделия, сварной шов которого выполнен по той же технологии, что и шов проверяемого изделия. В отдельных местах в корне шва испытательный образец
273

содержит естественные или искусственные дефекты, соответствующие минимальному браковочному уровню. Эталонную ленту получают с использованием рабочих намагничивающих устройств. Контроль осуществляют при рабочих режимах намагничивания. При контроле сравнивают амплитуду сигнала, обусловленного дефектом в контролируемом изделии, с амплитудой сигнала от наименьшего недопустимого дефекта в испытательном образце. Если амплитуда сигнала от дефекта в изделии превышает браковочный уровень, то дефект считают недопустимым.
Приборы и оборудование
1. Дефектоскоп магнитографический МДУ-2У.
2. Источник питания постоянного тока ВСА-5К.
3. Намагничивающее устройство.
4. Электрическая катушка для размагничивания магнитной ленты.
5. Набор образцов.
Порядок выполнения работы
1. Изучить методические указания к лабораторной работе и литературу по изучаемой теме.
2. Настроить дефектоскоп по эталонной магнитной ленте.
3. Проконтролировать плоский образец, имеющий дефект в виде углубления, для случая дефекта наружной и внутренней поверхности (
I = 3 А).
Сфотографировать сигналограмму для дефектного и качественного участков образца.
4. Проконтролировать образец, содержащий шесть сквозных отверстий.
Сделать выводы.
5. Проконтролировать образец с компактным дефектом при токах
I = 1,2...8 А. Сделать выводы. Аналогичные исследования выполнить, используя поляризованную магнитную ленту.
6. Проконтролировать образец, содержащий цепочку пор, дважды: намагничивая поперек цепочки (традиционный способ); намагничивая вдоль цепочки. В обоих случаях считывание записи с ленты следует производить вдоль линии намагничивания. Сфотографировать сигналограммы.
7. Проконтролировать образец из немагнитного материала, содержащий углубление. Сделать выводы.
8. Проконтролировать образцы, имеющие одинаковую толщину и разную глубину дефекта, для случая дефекта внутренней поверхности по отношению к магнитоносителю. Построить график зависимости
А = f (
деф
h
).
274

Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Результаты экспериментальных исследований.
3. Выводы.
9.5. Лабораторная работа № 5. Магнитографический
контроль сварных соединений
Цель работы
:
приобрести навыки контроля сварных соединений магнитографическим методом контроля.
9.5.1. Основные теоретические положения
При магнитографическом контроле сварных соединений целесообразно производить раздельный контроль швов на наличие протяженных
(ориентированных вдоль шва), компактных и разноориентированных дефектов.
Это позволяет более полно учесть при контроле как специфические особенности дефектов сплошности (форма, ориентация, место расположения и т. д.), так и конструктивно-технологические особенности сварных соединений. Так, при обнаружении протяженных дефектов сварной шов намагничивают в поперечном направлении, используя при неблагоприятных размерах выпуклости шва концентраторы магнитной индукции. Для уверенного обнаружения пор и шлаковых включений сварной шов с прижатой к нему магнитной лентой следует намагнитить в продольном направлении, а запись с ленты нужно считать вдоль направления остаточной намагниченности. Более высокой чувствительности контроля разноориентированных трещин можно достичь, если при намагничивании поворачивать намагничивающее устройство в процессе его перемещения вдоль шва в пределах

45

к продольной оси шва.
Приборы и оборудование
1. Дефектоскоп магнитографический МДУ-2У.
2. Источник питания ВСА-5.
3. Намагничивающее устройство.
4. Катушка для размагничивания магнитной ленты.
5. Набор образцов.
275

Порядок выполнения работы
1. Настроить дефектоскоп по магнитной эталонной ленте.
2. Подготовить магнитную ленту к контролю.
3. Намагнитить сварное соединение вместе с прижатой к нему магнитной лентой в поперечном направлении при токе в катушке намагничивающего устройства 16 А. Зарисовать сигналограммы, соответствующие бездефектному и дефектному участкам шва. Сделать выводы относительно выявляемости локальных и протяженных дефектов, ориентированных вдоль шва.
4. Повторить эксперимент, описанный в п. 3, и построить график зависимости
A = f(I), где I – ток в катушке электромагнита, I = 4, 8, 12, 16, 20 А;
А – амплитуда сигнала, обусловленного дефектом.
5. У начала и конца сварного шва образца уложить технологические пластины, выполненные из материала контролируемого изделия и имеющие ту же толщину, что и образец. Намагнитить сварной шов вместе с прижатой к его поверхности магнитной лентой вдоль шва (
I = 4 A). Считать запись с магнитной ленты вдоль направления ее остаточной намагниченности. Сделать выводы относительно выявляемости компактных дефектов.
6. Проконтролировать образец толщиной 6 мм, имеющий выпуклость шва высотой 2,25 мм и шириной 12,5 мм, содержащий канавку в корне шва, имитирующую непровар. Ток в катушке электромагнита – 16 А. Тот же образец проконтролировать, используя подмагничивающую систему в виде прямоугольной пластины толщиной 4 мм и двух пластин со скосом кромки, укладываемую с обратной стороны шва, в месте канавки и при ее отсутствии.
Произвести также контроль бездефектного участка шва с использованием подмагничивающей системы в виде двух пластин со скосом кромки.
7. Сделать выводы.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Результаты экспериментальных исследований.
3. Выводы.
276

10. ТЕСТЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНАМ
ПО МАГНИТНОМУ КОНТРОЛЮ
10.1. Общий экзамен
1.
Детали из каких материалов контролируют магнитными методами
:
а) из пластмасс; б) из цветных металлов; в) из дерева; г) из ферромагнитных материалов.
2.
Ферромагнитная частица находится в однородном магнитном поле.
В каком направлении она перемещается
:
а) перемещается в сторону южного магнитного полюса; б) перемещается в сторону северного магнитного полюса; в) перемещается перпендикулярно вектору напряженности маг- нитного поля; г) частица покоится.
3. Магнитная деталь помещена в неоднородное магнитное поле.
В каком направлении она перемещается
:
а) в сторону убывания поля; б) в сторону возрастания поля; в) деталь неподвижна; г) направление перемещения детали не зависит от направления напряженности поля.
4.
Почему при магнитном контроле детали толщиной более 20 мм
не рекомендуют намагничивать постоянным полем
:
а) не достигается требуемый уровень чувствительности; б) их трудно впоследствии размагнитить; в) трудно создать поле требуемой напряженности; г) чтобы сэкономить электроэнергию.