Файл: Руководство по разработке технологической карты по магнитопорошковому контролю, приведены тесты для подготовки к сдаче экзаменов по магнитному контролю.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
объясняется тем, что магнитная дифференциальная проницаемость верхнего слоя детали достигает стабильной величины после 3...5 импульсов тока.
Какие способы циркулярного намагничивания Вы знаете?
Согласно ГОСТ 21105–87, применяют следующие способы циркулярного намагничивания: пропусканием тока по всему объекту, по части объекта, по проводнику, помещенному в сквозное отверстие в детали, путем индуцирования тока в объекте, пропусканием тока по тороидальной обмотке (см. табл. 3.1).
По каким формулам определяют значение намагничивающего тока при
циркулярном намагничивании объектов, имеющих поперечное сечение
простой формы, а также крупногабаритных объектов?
Максимальное (амплитудное) значение тока выбирают в зависимости от требуемой напряженности
mp
H
магнитного поля на контролируемой поверх- ности, формы и размеров сечения объекта контроля по формулам:
для
деталей цилиндрической формы I = 3
mp
H
d;
для
объектов прямоугольного сечения I = 2
mp
H
a, если a/b 10;
I = 2
mp
H
(
а + b), если 0,1 < a/b (рис. 3.5).
для
изделий сложного профиля I = 3
mp
H
экв
D , где
экв
D
– диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения контроли- руемого объекта;
для
участков крупногабаритных объектов
2 2
1,5
тр
I
Н
l
с
(рис. 3.6).
Рис. 3.5. К объяснению циркулярного намагничивания пластины или бруска
Рис. 3.6. Определение зоны контроля при циркулярном намагничивании крупногабаритных объектов
96
Какие способы циркулярного намагничивания Вы знаете?
Согласно ГОСТ 21105–87, применяют следующие способы циркулярного намагничивания: пропусканием тока по всему объекту, по части объекта, по проводнику, помещенному в сквозное отверстие в детали, путем индуцирования тока в объекте, пропусканием тока по тороидальной обмотке (см. табл. 3.1).
По каким формулам определяют значение намагничивающего тока при
циркулярном намагничивании объектов, имеющих поперечное сечение
простой формы, а также крупногабаритных объектов?
Максимальное (амплитудное) значение тока выбирают в зависимости от требуемой напряженности
mp
H
магнитного поля на контролируемой поверх- ности, формы и размеров сечения объекта контроля по формулам:
для
деталей цилиндрической формы I = 3
mp
H
d;
для
объектов прямоугольного сечения I = 2
mp
H
a, если a/b 10;
I = 2
mp
H
(
а + b), если 0,1 < a/b (рис. 3.5).
для
изделий сложного профиля I = 3
mp
H
экв
D , где
экв
D
– диаметр круга, площадь которого равна площади поперечного сечения контроли- руемого объекта;
для
участков крупногабаритных объектов
2 2
1,5
тр
I
Н
l
с
(рис. 3.6).
Рис. 3.5. К объяснению циркулярного намагничивания пластины или бруска
Рис. 3.6. Определение зоны контроля при циркулярном намагничивании крупногабаритных объектов
96
Стрелками показано расположение электроконтактов.
В приведенных выше формулах
mp
H
– требуемая напряженность намагни- чивающего поля;
d – диаметр цилиндрического объекта; а и b – длина и ширина прямоугольного сечения намагничиваемого изделия;
D – диаметр эквива- лентного круга, т. е. имеющего такую же площадь, как и сечение контро- лируемого объекта;
l – длина контролируемого участка (расстояние между местами установки электроконтактов);
с – ширина контролируемого участка.
Единицы измерения входящих в формулы величин должны быть согласованы.
С какой целью при циркулярном намагничивании в процессе
магнитопорошковой
дефектоскопии
иногда
применяют
мягкие
металлические прокладки?
Чтобы избежать прижогов в местах соединения токоподводящих кабелей с объектом контроля за счет уменьшения плотности тока (а значит, и температуры мест контакта), контакт токоподводящих кабелей следует осуществлять через мягкие прокладки, например, свинцовые пластины, латунные сетки и т. д.
Какие способы продольного (полюсного) намагничивания Вам известны?
При продольном (полюсном) намагничивании объекты контроля намагни- чивают при помощи постоянного магнита, электромагнита, соленоида, а также перемещением постоянного магнита по объекту (см. табл. 3.1). При полюсном намагничивании магнитные силовые линии поля часть своего пути проходят по воздуху, а часть – по намагничиваемому изделию. После отключения внешнего намагничивающего поля на краях объекта остаются магнитные полюсы
(рис. 3.7). Силовые линии магнитного поля, конечно, замкнутые.
S
N
Рис. 3.7. Линии магнитной индукции внутри и вне продольно (полюсно) намагниченной детали
97
Можно ли рассчитать режим при полюсном намагничивании?
При полюсном намагничивании на краях намагничиваемого изделия возникают магнитные полюсы, которые создают внутри объекта контроля и у его поверхности магнитное поле, направленное навстречу внешнему полю
(см. рис. 1.23). Истинная напряженность
i
H магнитного поля на поверхности детали будет отличаться от напряженности внешнего поля
0
H
на величину размагничивающего поля
H
(
i
H =
0
H
–
H
). Точное значение размагничи- вающего поля можно вычислить только для эллипсоидов вращения. Поэтому при дефектоскопии реальных объектов с использованием полюсного намагни- чивания тангенциальную составляющую напряженности поля у поверхности контролируемой детали следует измерять.
Как на практике измеряют напряженность поля у поверхности
1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 35
объекта при полюсном намагничивании?
Магнитный преобразователь измерительного прибора располагают перпен- дикулярно поверхности детали и перпендикулярно направлению действия внешнего поля. Если шкала прибора проградуирована в единицах магнитной индукции теслах (Тл), то следует воспользоваться формулой
0
r
В
Н
, где
В – показание прибора, Тл;
0
= 4
10
– 7
Гн/м;
r
= 1,0000004, т. е.
r
1
(для воздуха). Относительная магнитная проницаемость
r
определяется для среды, в которой находится преобразователь.
Как определить напряженность намагничивающего поля при намагни-
чивании перемещением постоянного магнита по объекту контроля?
Измерить тангенциальную составляющую напряженности магнитного поля прямым методом в месте контакта ребра постоянного магнита с объектом контроля почти невозможно. Однако возможности магнитопорошкового контроля при использовании данного способа намагничивания можно оценить с помощью контрольного образца, имеющего трещины соответствующего уровня чувствительности. Другими словами, подбирают постоянный магнит с такими характеристиками, при которых уверенно обнаруживаются трещины контрольного образца, содержащего дефекты требуемого условного уровня чувствительности.
Если контрольный образец имеет цилиндрическую форму, то для уверенного обнаружения как поперечных, так и продольных дефектов магнит перемещают по винтовой линии. Для выявления продольных трещин траектория перемещения полюса не должна быть замкнутой, т. к. произойдет частичное размагничивание предыдущего участка.
98
Какой вид намагничивания называется комбинированным?
Комбинированное намагничивание (рис. 3.8) – это намагничивание объекта двумя или несколькими магнитными полями, при котором результирующий вектор напряженности магнитного поля в течение периода меняет свою ориентацию между заданными направлениями (поворачивается или вращается).
Комбинированное намагничивание осуществляют только способом приложен- ного поля. Поясним изложенное геометрически (рис. 3.9–3.11).
Рис. 3.8. Одна из схем комбинированного намагничивания
Рис. 3.9. Изменение напряженности Рис. 3.10. Изменение напряженности переменного магнитного поля постоянного магнитного поля
Рис. 3.11. Изменение вектора результирующего поля при комбинированном намагничивании:
0
R
H
,
1
R
H
,
2
R
H
,
1
R
H
,
2
R
H
– векторы напряженности результирующего поля
99
Пусть намагничивание цилиндрического объекта контроля осуществляют постоянным полем
1
H с использованием электромагнита и одновременно пропусканием переменного синусоидального тока вдоль оси цилиндра полем
2
H (см. рис. 3.8). На рис. 3.9 и 3.10 показаны графики зависимости напряженности указанных полей во времени. Если напряженность постоянного магнитного поля остается неизменной, то напряженность переменного поля изменяет как свою величину, так и направление. При этом вектор резуль- тирующего магнитного поля поворачивается (см. рис. 3.11).
В некоторые моменты времени он будет перпендикулярен направлению распространения дефекта, и поэтому дефект будет обнаружен. Угол поворота вектора напряженности результирующего поля зависит от соотношения напряженностей обоих полей.
В каких случаях объекты контроля намагничивают во вращающемся
магнитном поле?
Намагничивание во вращающемся магнитном поле применяют при контроле
способом остаточной намагниченности объектов сложной формы, а также объектов с большим размагничивающим фактором, с ограниченной контактной площадью или с диэлектрическими покрытиями. Намагничивание во вращающемся магнитном поле производят с помощью соленоида вращающегося поля.
3.4. Способы размагничивания объектов. Демагнетизаторы.
Контроль размагниченности
В каких случаях можно не размагничивать объект контроля?
Все детали, прошедшие магнитопорошковый контроль и признанные годными по результатам этого контроля, должны быть подвергнуты размагни- чиванию. Размагничивание можно не проводить, если после магнитного контроля деталь подлежит термической обработке с нагреванием не менее чем до точки Кюри (для железа 768 °С).
В каких случаях недопустима повышенная остаточная намагни-
ченность детали?
Повышенная остаточная намагниченность в ряде случаев недопустима.
Магнитное поле, создаваемое деталью, может вызвать нарушение нормальных условий работы приборов (например, компаса). Если намагниченная деталь имеет трущиеся поверхности, движущиеся относительно соседних деталей с малым зазором, то в места контакта могут втягиваться ферромагнитные частицы, нарушающие условия эксплуатации объекта. Магнитное поле изделия может
100
вызвать повышенную намагниченность близлежащих деталей, снижающую эксплуатационные качества прибора. Остаточная намагниченность деталей может затруднять проведение последующих технологических операций
(например, сварки, сборки, механической обработки).
Какие способы размагничивания деталей Вам известны?
Применяют в основном два способа размагничивания: нагревание объекта выше точки Кюри и воздействие на объект переменным полем с убывающей до нуля амплитудой. Первый способ применяется редко, т. к. приводит к потере механических свойств.
Второй способ в зависимости от формы и размеров деталей может быть реализован следующим образом:
– путем перемещения детали через соленоид, питаемый переменным током, и удаления ее на расстояние, на котором поле соленоида мало; обычно это расстояние, равное 3...5 внутренним диаметрам (или диагоналям) соленоида;
– уменьшением до нуля переменного тока в катушке соленоида с помещенной в него деталью;
– удалением детали из электромагнита, питаемого переменным током;
– уменьшением до нуля переменного тока в электромагните, в межпо- люсном пространстве которого находится размагничиваемая деталь или ее часть;
– пропусканием по детали либо по стержню, вставленному в полость детали, переменного тока, амплитуда которого изменяется от максималь- ного значения до нуля.
Деталь можно размагнитить и за один цикл, если экспериментально подобрать напряженность размагничивающего поля (рис. 3.12).
Рис. 3.12. Изменение магнитной индукции в детали при размагничивании ее за один цикл
Напряженность внешнего поля подбирают такой, чтобы намагниченность объекта после уменьшения внешнего поля до нуля стала равной нулю.
B
B
r
H
-
H
x
0 101
(например, сварки, сборки, механической обработки).
Какие способы размагничивания деталей Вам известны?
Применяют в основном два способа размагничивания: нагревание объекта выше точки Кюри и воздействие на объект переменным полем с убывающей до нуля амплитудой. Первый способ применяется редко, т. к. приводит к потере механических свойств.
Второй способ в зависимости от формы и размеров деталей может быть реализован следующим образом:
– путем перемещения детали через соленоид, питаемый переменным током, и удаления ее на расстояние, на котором поле соленоида мало; обычно это расстояние, равное 3...5 внутренним диаметрам (или диагоналям) соленоида;
– уменьшением до нуля переменного тока в катушке соленоида с помещенной в него деталью;
– удалением детали из электромагнита, питаемого переменным током;
– уменьшением до нуля переменного тока в электромагните, в межпо- люсном пространстве которого находится размагничиваемая деталь или ее часть;
– пропусканием по детали либо по стержню, вставленному в полость детали, переменного тока, амплитуда которого изменяется от максималь- ного значения до нуля.
Деталь можно размагнитить и за один цикл, если экспериментально подобрать напряженность размагничивающего поля (рис. 3.12).
Рис. 3.12. Изменение магнитной индукции в детали при размагничивании ее за один цикл
Напряженность внешнего поля подбирают такой, чтобы намагниченность объекта после уменьшения внешнего поля до нуля стала равной нулю.
B
B
r
H
-
H
x
0 101
Устройства для реализации этого способа применяли для размагничивания кораблей в военное время, чтобы защитить от магнитных и индукционных мин.
В слабом магнитном поле Земли судно приобретает довольно большую остаточную намагниченность, подвергаясь ударным нагрузкам волн и намагничиваясь по безгистерезисной кривой. Устройство для компенсации его собственного магнитного поля представляет собой систему электрических кабелей, которые создают магнитное поле, противоположное по знаку магнитному полю намагниченного судна.
Судно находится в северном полушарии Земли. Для его размагничивания
внутри корпуса имеется петля (кольцо) электрического кабеля. Где
расположены магнитные полюсы на корпусе судна? В какой плоскости
находится петля?
Так как в северном полушарии находится южный магнитный полюс, то судно намагничивается так, что в нижней его части будет северный полюс, а в верхней – южный.
При этом петля кабеля должна располагаться в горизонтальной плоскости. Так как поле тока должно компенсировать магнитное поле корабля, то оно должно иметь противоположное направление, т. е. вверху должен находиться северный полюс, а внизу – южный.
Назовите принцип действия магнитных мин и способы борьбы с ними.
Явление самопроизвольного намагничивания тел в магнитном поле Земли было использовано для разработки магнитных мин. Мины устанавливают на некоторой глубине от поверхности воды. Они всплывают и взрываются при прохождении над ними намагниченного в поле Земли корабля. Механизм, заставляющий мину всплыть, срабатывает под влиянием магнитного поля, проходящего над миной судна.
В основном применяют два способа борьбы с магнитными минами. Первый заключается в том, что вертолет, летящий низко над поверхностью моря, проносит закрепленный на канате сильный магнит. Иногда на поверхности воды на поплавках закрепляют электрический кабель в виде кольца и пропускают по нему ток. Под влиянием поля магнита или поля тока механизм мин приходит в действие, и мины взрываются.
Второй способ состоит в том, что внутри корабля закрепляют петли из электрического кабеля и пропускают по ним ток такого направления, чтобы возникающее при этом магнитное поле скомпенсировало магнитное поле корабля. В этом случае корабль беспрепятственно проходит над миной.
102
