ппаппп. Ответы по клоповой ЭКЗ 3 курс. Вихретоковый метод неразрушающего контроля. Вихретоковый
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
Вихретоковый метод неразрушающего контроля. Вихретоковый – вид НК, регистрирующий взаимодействие электромаг-нитных полей, возникающих за счет вихревых токов; Обнаружение дефектов в металлических деталях вихретоковым методом базируется на законе электромагнитной индукции, по которому переменное магнитное поле возбуждает в них вихревые токи. Вихревые токи замыкаются в толще металла и не могут быть использованы для обнаружения дефектов. Поэтому вихретоковый метод основан на наблюдении за процессами, возни-кающими в поверхностном слое металла. Дефект, который нарушает сплош-ность поверхностного слоя металла, является препятствием для вихревых токов и происходит изменение электрических параметров в намагничива-ющей катушке. Деталь с дефектом увеличивает индуктивное сопротивление катушки и таким образом позволяет дефектоскопировать поверхностный слой металла. Для дефектоскопирования вихретоковым методом используется схема с двумя катушками ( намагничивающей и измерительной). Катушки жестко связаны и в целом представляют одно устройство. При установке такого устройства на поверхность контролируемой детали возникает намагничива-ние, а затем измерение вихревых токов. Витки намагничивающей катушки охватывают результирующий поток, вызванный взаимодействием намагни-чивающего поля и поля вихревых токов. Формирование контура вихревых токов на участке изделия без трещин распределяется в виде одного замкнутого контура (а), охватывающего переменное поле намагничивающей катушки. Если в поверхностном слое металла имеется трещина, то она рассекает замкнутый контур тока (б). Один контур тока в металле преобразуется в два обособленных контура, располо-женных по ту и другую сторону трещины.      а) б) б)          Для двух контуров существенным является резкое увеличение продоль-ной по отношению к длине трещины плотности вихревых токов в непосред-ственной близости к ней и по обе стороны от нее. Наиболее сильно измене-ния проявляются над трещиной и сравнительно быстро уменьшаются по обе стороны от нее. Вихретоковый метод неразрушающего контроля Вихретоковый метод неразрушающего контроля основан на анализе взаи-модействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля этим полем. Параметры вихревых токов зависят от электромагнитных свойств поверх-ностного слоя контролируемого материала, частоты и формы возбуждающе-го тока. Вихревые токи возбуждаются непосредственно под вихретоковым преобразователем, установленным на контролируемую поверхность, и проникают на глубину от долей миллиметра до нескольких миллиметров в зависимости от частоты возбуждающего тока Чем выше частота, тем меньше глубина проникновения вихревых токов. Вихретоковый метод выявления дефектов металлоконструкций обеспечи-вает выявление сканированием датчика по поверхности изделия. Вихретоковый метод контроля предназначен для выявления поверхност-ных дефектов типа волосовин, усталостных и наклепочных трещин на дета-лях из электропроводящих материалов. При вихретоковом методе контроля используются вихретоковые дефек-тоскопы, основанные на возбуждении в контролируемом изделии вихревых токов с помощью вихретокового преобразователя. Вихретоковый преобра-зователь (ВП) – устройство, состоящее из одной или нескольких индуктив-ных обмоток, предназначенных для возбуждения в объекте контроля вихре-вых токов и преобразования зависящего от параметров объекта электромаг-нитного поля в сигнал преобразователя. Сигнал вихретокового преобразо-вателя – сигнал, несущий информацию о параметрах объекта контроля и обуслов-ленный взаимодействием электромагнитного поля с объектом контроля. Вихретоковые дефектоскопы отличаются типом преобразователя, часто-той и видом возбуждающего тока, способом обработки сигнала, поступаю-щего от преобразователя. В качестве преобразователя используются индук-тивные катушки, по которым пропускается переменный или импульсивный ток, создающий вокруг катушки электромагнитное поле. При установке пре-образователя на металлическую поверхность магнитное поле катушки вызы-вает в поверхностном слое металла вихревые токи в виде концентрических окружностей, максимальный диаметр которых примено равен диаметру ка- тушки. Вихревые токи создают собственное магнитное поле, которое воздей-ствует на параметры преобразователя. Подготовка к проведению контроля Подготовка дефектоскопов Перед проведением контроля необходимо: - провести внешний осмотр дефектоскопа, при этом проверить целост-ность корпуса электронного блока и других составных частей дефектоскопа, сетевого и соединительных кабелей, защитного колпачка ВП - проверить работоспособность дефектоскопа, при этом присоединяют ВП к электронному блоку дефектоскопа и включают дефектоскоп - провести настройку (установку порога чувствительности) дефектоскопа с помощью СОП. Подготовка деталей Перед проведением контроля необходимо: 1. детали очистить от загрязнений до металла; 2. провести осмотр деталей для выявления видимых дефектов; 3.детали с обнаруженными недопустимыми дефектами контролю не подлежат, а с допустимыми – помещают на позицию контроля. Проведение контроля При контроле угол отклонения оси ВП от нормали к поверхности детали не должен превышать у дефектоскопа: - ВД-12НФМ.ВД-14НФ и ВД-15НФ – 30 градусов; - ВД-113 и ВД-113.5 – 10 градусов; - ВД-13НФ,ВД-18НФ,ВД-19НФ,ВД-20НФ, ВД-211.5 и ВД-211.7 в соот-ветствии с руководствами по эксплуатации. Скорость сканирования зависит от шероховатости и формы контроли-руемой поверхности и должна быть в пределах 0,02 – 0,10 м/с. Если при сканировании детали сработал индикатор дефекта, необхо-димо выполнить следующие операции: провести повторно ВП по месту появления сигнала; найти точку максимума сигнала (по стрелочному индикатору) и мелом нанести метку; выполнить с помощью ВП параллельное сканирование с шагом 3-5 мм слева и справа или снизу и сверху от метки. Точки максимума сигналов отме-тить новыми метками. Параллельное сканирование проводить до прекраще-ния срабатывания индикаторов дефектов. Оценка и оформление результатов контроля Оценку результатов контроля проводит дефектоскопист с учетом требо-ваний нормативных и технологических документов по техническому обслу-живанию и ремонту локомотивов и МВПС конкретных серий и их составных частей. Результаты контроля деталей в журналах установленной формы. Каждый журнал должен иметь регистрационный номер по предприятию или цеху. Результаты контроля, полученные с помощью автоматизированных дефек-тоскопов ВД-211.5 и ВД-211.7 и накопленные в памяти компьютера, должны быть распечатаны и подшиты в соответствующие журналы. Журналы учета результатов контроля прошнуровываются и имеют сквозную нумерацию лис-тов. Записи заканчиваются заверением подписью дефектоскописта, прово-дившего контроль. Журналы должны храниться на предприятии не менее 5 лет. Результаты контроля элементов колесных пар, должны быть зарегистри-рованы в паспорте ремонта локомотива. Требования безопасности Все работы по обслуживанию и эксплуатации дефектоскопов вихретоко-вого контроля должны выполняться с соблюдением требований техники безопасности, а также в соответствующих правилах и инструкциях по охране труда, действующих в локомотивном хозяйстве РЖД. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля Магнитопорошковый метод НК основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеивания, возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля. Полученное на детали изоб-ражение (рисунок) регистрируется визуально или автоматическими приспо-соблениями. Магнитопорошковый метод НК предназначен для выявления поверх-ностных и подповерхностных нарушений сплошности: трещин различного происхождения, непроваров, надрывов, волосовин, расслоения и т.д. При магнитопорошковом методе контроля применяют способ остаточной намагниченности (СОН) и способ приложенного поля (СПП). При контроле СОН объект контроля предварительно намагничивают, а затем, после снятия намагничивающей силы, на поверхность объекта кон-троля наносят дефектоскопический материал (ферромагнитный порошок). При контроле СПП операции намагничивания объекта контроля и нане-сение дефектоскопического материала (суспензии) выполняются одновре-менно. Результаты магнитопорошкового контроля зависят от магнитных свойств материала, формы, размеров и шероховатости поверхности контролируемой детали, местоположения и направления выявляемых дефектов, режима нама-гничивания, свойств магнитного индикатора и способа его нанесения. Магнитопорошковый контроль деталей проводят по операционным кар-там (ОП) или по технологическим картам, составленным на основе инструк-ции. В картах указывается: наименование детали; характеристики детали; зоны контроля и типы дефектов; эскиз детали и схема намагничивания; тип дефектоскопа и вспомогательные средства; тип магнитного индикатора; способ контроля (СПП и СОН); операции контроля; технологическая оснас-тка рабочего места; критерии оценки результатов контроля; подписи лиц, работавших и утвердивших тех.карту. Магнитопорошковый метод НК включает технологические операции: подготовка к контролю; намагничивание объекта контроля; нанесение дефектоскопического материала на объект контроля; осмотр и регистрация индикаторных рисунков дефектов; оценка результатов контроля; размагничивание объекта контроля. При магнитопорошковом контроле деталей используют дефектоскопы и вспомогательные средства контроля. Дефектоскопы или намагничивающие устройства (НУ) применяют пере-носные, передвижные и стационарные. В зависимости от принципа действия и функционального назначения в состав дефектоскопов входят: блок питания или управления; НУ (соленоиды, электромагниты, постоянные магниты, гибкие кабели, электроконтакты для пропускания электрического тока по контролируемой детали или ее части и др.) вспомогательные приборы, устройства и приспособления. К вспомогательным средствам контроля относятся: 1.устройства для нанесения магнитных индикаторов на контролируемую поверхность деталей изготовленные из немагнитных материалов (алюминий, медь, латунь, пластмасса и т.д.); 2.устройства для осмотра контролируемой поверхности деталей (пере-носные светильники, УФ-облучатели, оптические устройства: лупы эндо-скопы); 3.приборы и устройства для проверки режима намагничивания и степени размагничивания деталей (приборы для измерения напряженности магни-тного поля или магнитной индукции: магнитометры, миллитесламетры); 4.приборы и устройства для проверки качества магнитных индикаторов и их компонентов (прибор для проверки качества магнитных порошков и суспензии, устройство намагничивающее стандартного образца и стандарт-ный образец предприятия (СОП)). Подготовка к проведению контроля Подготовка средств контроля Перед проведением контроля необходимо: 1.провести внешний осмотр и подготовку к работе дефектоскопов, НУ, вспомогательных приборов и устройств; 2.подготовить магнитный индикатор и проверить его выявляющую способность. 3.проверить работоспособность средств контроля, наличие на рабочем месте средств очистки деталей, необходимого слесарного инструмента, переносного светильника, лупы и мелков; При внешнем осмотре дефектоскопов, НУ и вспомогательных средств контроля проверяют: целостность корпусов блока питания, НУ и др. узлов; надежность соединения шнура питания и соединительных кабелей; надежность заземления; исправность переключателей и тумблеров блока питания (управления), НУ и др. узлов; исправность подвижных узлов (механизмов зажима и поворота контро-лируемых деталей, перемещения соленоидов, шарнирных и раздвижных по-люсов электромагнитов и постоянных магнитов). При подготовке к работе дефектоскопов проверяют соответствие напряжения питания и намагничивающего тока по показаниям вольтметра и амперметра на панели блока питания. При подготовке магнитного индикатора осматривают визуально и разме-шивают, проверяют цвет, наличие посторонних примесей и т.д. При проверке выявляющей способности магнитного индикатора проверя-ют с помощью СОП или специализированных приборов. Проверку работоспособности средств контроля проводят с помощью СОП с искусственными или естественными дефектами. Подготовка деталей к контролю Перед проведением контроля детали должны быть очищены до металла, производят визуальный осмотр поверхности детали, затем проводят обезжи-ривание поверхности и просушивают. Проведение контроля Контроль деталей включает следующие основные операции: намагничивание; нанесение магнитного индикатора на контролируемую поверхность; осмотр контролируемой поверхности и обнаружение дефектов; размагничивание и очистку деталей. Намагничивание деталей При контроле применяют полюсное (продольное и поперечное) и цирку-лярное намагничивание. Полюсное намагничивание - намагничивание, при котором магнитные силовые линии пересекают поверхность детали. При этом продольное – направлено вдоль продольной оси детали, а поперечное – перпендикулярно продольной оси детали. Циркулярное намагничивание – намагничивание, при котором силовые линии замыкаются преимущественно в детали. Способ намагничивания выбирают в зависимости от формы и размеров контролируемой детали, а также направления предполагаемого дефекта. Нанесение магнитного индикатора Магнитные индикаторы наносят на контролируемую поверхность сухим и мокрым способом. Порошок наносят тонким слоем, перемещая распылитель зигзагообразно вдоль детали. Магнитную суспензию наносят поливом слабой струей, рас-пылением или погружением детали в емкость с суспензией. Под контроли-руемые детали устанавливают ванночки или поддоны для сбора суспензии. Осмотр контролируемой поверхности и обнаружение дефектов Осмотр контролируемой поверхности деталей проводят после прекраще-ния намагничивания визуально с использованием, при необходимости, лупы и переносных светильников или УФ-облучателей. Обнаружение дефектов происходит по индикаторному рисунку на контро-лируемой поверхности, который зависит от типа и размеров дефекта. Размагничивание и очистка детали Размагничивание осуществляют воздействием на контролируемую деталь магнитного поля, изменяющегося по направлению и убывающего во времени от начального значения до нуля. При этом начальное значение напряженнос-ти магнитного поля должно быть не менее значения напряженности магнит-ного поля, при котором деталь намагничивалась. Для размагничивания деталей применяют те же НУ, что и при их намаг-ничивании. Детали устанавливают относительно НУ так, чтобы направление магнитного поля при их размагничивании совпало с магнитным полем при намагничивании. Для размагничивания дефектоскопами, в которых не предусмотрен режим автоматического размагничивания, детали помещают в соленоид, включают его и плавно перемещают относительно детали до удаления их друг от друга на расстояние не менее 0,5 м, после чего соленоид выключают. Для размагничивания дефектоскопами, в которых предусмотрен режим автоматического размагничивания, детали помещают в соленоид или нама-тывают на них кабель, а затем в режиме размагничивания детали подвергают воздействию убывающих по амплитуде токов: переменного или знакопере-менного импульсного. Оценка и оформление результатов Оценку результатов контроля проводит дефектоскопист с учетом требо-ваний нормативных и технологических документов по техническому обс-луживанию и ремонту локомотивов и МВПС конкретных серий и их состав-ных частей. Детали, забракованные по результатам контроля, должны быть помечены и отделены от годных для исключения возможности их дальнейшего исполь-зования по назначению. Результаты контроля деталей в журналах установленной формы. Каждый журнал должен иметь регистрационный номер по предприятию или цеху. Журналы учета результатов контроля прошнуровываются и имеют сквозную нумерацию листов. Записи заканчиваются заверением подписью дефектоско-писта, проводившего контроль. Журналы должны храниться на предприятии не менее 10 лет. Результаты контроля элементов колесных пар, выкаченных из под локомотивов и МВПС, должны быть зарегистрированы в паспорте ремонта локомотива. |