Магнитопорошковый контроль

Магнитопорошковый контроль служит для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов. Его применяют для контроля конструкций и деталей из ферромагнитных сталей обыкновенного качества, углеродистых качественных и низколегированных сталей.

При магнитопорошковом контроле выявляются трещины шириной от 1 мкм и глубиной от 0,01 мм до 8 мм. При контроле могут быть выявлены: волосовины, неметаллические включения, расслоения, закаты, подповерхностные флокены, поры, раковины в поковках и прокате; трещины шлифовочные, ковочные, штамповочные, надрывы, а также сварочные дефекты (трещины, непровары, шлаковые включения, поры, раковины и др.) в элементах конструкций и деталях; трещины, возникшие в элементах конструкций и деталях при эксплуатации машин.

Магнитопорошковым контролем не могут быть проконтролированы элементы конструкций и детали: из неферромагнитных сталей; на поверхности которых не обеспечена необходимая зона для намагничивания и нанесения индикаторных материалов; со структурной неоднородностью и резкими изменениями площади поперечного сечения; с несплошностями, плоскость раскрытия которых совпадает с направлением намагничивающего поля или составляет с ней угол менее 30°. На выявляемость дефектов оказывают влияние многие факторы, связанные со свойствами объекта и принятой технологией магнитопорошкового контроля, а именно: магнитные свойства и структурные неоднородности материала, шероховатость, форма объекта контроля, его габаритные размеры, масса, наличие покрытий, их толщина и свойства, вид тока, схема намагничивания, способ контроля, а также значения таких параметров технологии контроля, как напряженность поля или сила тока. Допускается контроль по немагнитным покрытиям (хром, кадмий и др.). Наличие покрытий толщиной до ~20 мкм практически не влияет на выявляемость дефектов. При толщине покрытия более 100-150 мкм могут быть выявлены только дефекты размером более 0,15 мм.

Масштабность применения магнитопорошкового метода объясняется его высокой производительностью, наглядностью результатов контроля и высокой чувствительностью. При правильной технологии контроля элементов конструкций и деталей этим методом обнаруживаются трещины в начальной стадии их появления, когда обнаружить их без специальных средств контроля трудно или невозможно.

Применение данного метода практически не ограничивает, как правило, плохое состояние поверхностей сварных соединений: наличие брызг и чешуйчатости; имеющиеся в сварных швах резкие переходы от наплавленного металла к основному, создающие дополнительные магнитные потоки рассеяния, а следовательно, дополнительные индикации. Метод позволяет достаточно эффективно выявлять в сварных соединениях поверхностные трещины.

Реализация метода. На намагниченный участок сварного шва наносится с помощью распылителя (или просто насыпается) сухой магнитный порошок. Магнитные частицы порошка, попадая в поле дефекта под действием электрического тока 7, намагничиваются и в результате притягивающей сипы перемещаются в зону наибольшей неоднородности магнитного по­ля. Порошинки, притягиваясь друг к другу, выстраиваются в цепочки, ориентируясь по магнитным силовым линиям поля 2, и, накапливаясь, образуют характерные рисунки в виде валиков 3, по которым судят о на­личии дефекта 4.

Суть данного метода такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом. Так как магнитное поле над дефектом неоднородно, то на магнитные частицы, попавшие в это поле, действует сила, стремящаяся затянуть частицы в место наибольшей концентрации магнитных силовых линий, то есть к дефекту. Частицы в области поля дефекта намагничиваются и притягиваются друг к другу как магнитные диполи под действием силы так, что образуют цепочные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля.

В качестве магнитных порошков применяют: тонко измельченную и просеянную через сито с 3600 отверстиями на 1 см2 железную окалину; частично восстановленный крокус в среде светильного газа при температуре 800°С; магнетит (Fe3O4), полученный химическим способом, и др.

Выявление дефектов облегчается применением окрашенных порошков (белого, желтого, красного). Намагничивание швов производят: электромагнитами П-образной формы, имеющими 5000— 10000 ампер-витков; обертыванием изделия несколькими витками гибкого кабеля, подключенного к сварочному трансформатору или генератору; пропусканием тока величиной 300 — 600 а непосредственно через изделие. Для намагничивания пригодны как постоянный, так и переменный токи.

Наибольшая вероятность выявления дефектов достигается в случае, когда плоскость дефекта составляет угол 90грд. с направлением намагничивающего поля (магнитного потока). С уменьшением этого угла чувствительность снижается и при углах, существенно меньших 90грд. дефекты могут быть не обнаружены. В связи с этим каждый участок нужно проверять дважды: один раз намагничивая его поперек, а второй — вдоль шва.

Дата добавления: 2015-10-24