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

Как чаще всего осуществляют размагничивание объектов контроля на
предприятиях?
Размагничивание осуществляют путем воздействия на намагниченную деталь знакопеременным магнитным полем с убывающей до нуля амплиту- дой (рис. 3.13).
H
B
Рис. 3.13. Изменение магнитной индукции в детали при размагничивании убывающим переменным полем
Для этого применяют стационарные или переносные соленоиды и электромагниты, а также дефектоскопы, позволяющие пропускать через деталь ток, достаточный для создания необходимого размагничивающего поля.
Питание размагничивающего устройства осуществляется токами, полярность которых меняется от 1 до 50 Гц. Применяют также размагничивающие устройст- ва, содержащие колебательный контур, позволяющий получить затухающие колебания тока (демагнетизаторы).
По какой формуле определяют максимальную скорость перемещения
детали через размагничивающий соленоид, питаемый переменным током,
при которой обеспечивается качественное размагничивание объекта?
Формула имеет вид: max max max
(1
)
,
H
С f
V
dH
dx








где max
H
– максимальная напряженность магнитного поля соленоида в зоне прохождения детали;
f – частота размагничивающего тока; max






dx
dH
– мак- симальное значение градиента магнитного поля в зоне прохождения размагничиваемой детали;
C – коэффициент, определяющий максимальное
103

допустимое уменьшение амплитуды напряженности магнитного поля между последующим
2
H и предыдущим
1
H периодами,
2 1
H
С
H

Обычно достаточно, если
С = 0,95.
Как влияют частота размагничивающего поля , магнитная
проницаемость материала  и его удельная электрическая проводимость 
на глубину проникновения размагничивающего поля в металле?
Чем больше значения
 μ
a
  тем меньше глубина проникновения поля в металле. На рис. 3.14 показано распределение относительной напряженности переменного магнитного поля
*
0
H
H
H

по сечению цилиндра, намагниченного в однородном синусоидальном поле бесконечно длинного соленоида. Здесь
R
r
– относительный радиус цилиндра.
Рис. 3.14. Распределение напряженности магнитного поля по сечению бесконечно длинного цилиндра, помещенного в соленоид с однородным переменным полем
Из графиков видно, что
с ростом обобщенного параметра объекта
σ
ωμ
2 2
a
R
X 
напряженность поля с увеличением глубины убывает быстрее. Из этой формулы и приведенных графиков видно, что глубина проникновения переменного синусоидального поля уменьшается с ростом
, μ
a
и
 .
Уменьшение напряженности поля обусловлено действием скин-эффекта.
Согласно закону Ленца, вторичное магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, ослабляет первичное поле. При этом во внутренних слоях цилиндра вторичное поле больше, чем в наружных слоях, т. к. оно создается почти всеми вихревыми токами цилиндра.
104

Что такое скин-эффект?
Скин-эффект, или поверхностный эффект, – это неравномерное распре- деление
переменного электрического тока по сечению проводника или
переменного магнитного потока по сечению магнитопровода. Плотность тока уменьшается в направлении от поверхности провода к его центральной части.
Степень неравномерности растет с увеличением частоты тока, площади поперечного сечения провода и его удельной электрической проводимости.
Магнитная индукция также уменьшается от периферии магнитопровода к его центральной части. Степень неравномерности возрастает с увеличением частоты магнитного потока, площади поперечного сечения магнитопровода и магнитной проницаемости его материала.
Скин-эффект приводит к увеличению электрического сопротивления провода переменному току по сравнению с сопротивлением постоянному току и к размагничиванию магнитопровода вихревыми токами.
Проявляется ли остаточная намагниченность у деталей,
намагниченных циркулярно?
При циркулярном намагничивании цилиндрических изделий путем пропускания тока вдоль продольной оси детали магнитный поток выходит из детали только в местах расположения дефекта сплошности. Если линия тока не совпадает с продольной геометрической осью цилиндра, то на поверхности детали появляется местная полюсность, которую сложно обнаружить с помощью измерительных приборов.
У деталей, намагничиваемых циркулярно, остаточная намагниченность может проявляться в виде местной полюсности и при намагничивании деталей сложной формы. Причем магнитные полюсы могут располагаться хаотически на боковой поверхности детали. Для оценки допустимости местной полюсности следует исследовать распределение магнитных полей около поверхности контролируемой детали, чтобы установить существуют ли места, где напряжен- ность поля превышает допустимый по техническим условиям уровень.
Для снижения неравномерности намагничивания цилиндрических деталей при их циркулярном намагничивании (включая полые) применяют цент- рирующие втулки.
Нужно ли размагничивать цилиндрическую деталь, которую в процессе
магнитопорошкового контроля намагничивали циркулярно путем
пропускания тока вдоль продольной оси детали?
Если места установки электродов незначительно не совпадают с продоль- ной осью цилиндра, на его поверхности появляются магнитные полюсы.
Наличие полюсности сложно обнаружить с помощью измерительных приборов.
Поэтому все объекты, подвергавшиеся циркулярному намагничиванию, следует
105

размагнитить. Исключением могут быть лишь детали, которые в дальнейшем предполагается нагревать выше точки Кюри.
Назовите факторы, ухудшающие качество размагничивания деталей.
Факторами, ухудшающими качество размагничивания деталей, являются большие размеры объектов, их сложная форма, малое удлинение, быстрая перемена направления магнитного поля при размагничивании. Этому способствует совпадение продольной оси детали с направлением магнитного поля Земли, близкое расположение размагничиваемой детали от установок и кабелей, создающих магнитные поля. Снизить качество размагничивания детали может и быстрое уменьшение амплитуды размагничивающего поля, а также слишком большое магнитное сопротивление мест контакта электро- магнита с деталью.
При каких условиях можно обеспечить качественное размагничи-
вание детали?
Направление размагничивающего поля должно, как правило, совпадать с направлением магнитного поля, которым деталь была намагничена. Начальная напряженность размагничивающего поля во всех точках объема детали, подлежащей размагничиванию, должна быть более пяти значений коэрцитивной силы материала. Процесс размагничивания должен включать не менее 40 пе- риодов размагничивающего поля, равномерно убывающих по амплитуде.
Назовите способы повышения качества размагничивания деталей.
Для обеспечения наиболее полного размагничивания небольших объектов сложной формы увеличивают требуемую напряженность поля соленоида в 2–4 раза, поворачивают деталь в различных плоскостях при ее удалении из соленоида, чтобы более протяженные оси отдельных выступов в некоторые моменты времени были ориентированы по полю соленоида. В последнем случае требуемая напряженность размагничивающего поля будет в 2–4 раза меньше напряженности поля, необходимой для размагничивания объекта без его поворота. Повысить качество размагничивания деталей можно, размагничивая их по частям, применяя кабель, наматываемый на недостаточно размагниченные части объекта, укладывая короткие детали в цепочки или между двумя длинными стержнями (удлинителями). С этой целью можно снизить скорость перемагничивания. Эффективность размагничивания деталей можно повысить, ориентируя продольную ось детали с востока на запад или удаляя детали от объектов, создающих магнитное поле, медленно уменьшая амплитуду размагничивающего поля, увеличивая ток в обмотке электромагнита, используемого для размагничивания, уменьшая зазоры между полюсами электромагнита и размагничиваемым объектом.
106

Как осуществить магнитное экранирование объекта?
Для магнитного экранирования объект помещают в емкость из магнитомягкого материала. Лишь при достаточно толстых стенках ослабление напряженности магнитного поля внутри емкости может быть настолько сильным, что магнитная защита приобретает практическое значение, хотя и в этом случае поле внутри полости не исчезает полностью. Ослабление магнитного поля внутри полости емкости происходит в результате изменения направления силовых линий, а не вследствие их обрыва на поверхнос- ти ферромагнетика.

преобразователем поворачивают на 180° вокруг малой оси детали и производят повторное измерение (рис. 3.15).
а) б)
Рис. 3.15. Определение качества размагничивания детали:
а – расположение магнитного преобразователя относительно детали при первом измерении;
б – расположение магнитного преобразователя относительно детали при втором измерении
Оценку качества размагничивания объекта контроля производят путем определения
показателя размагниченности K.
K =
в
С
1 2
2 1
,
  
  
где
в
С
– поправочный коэффициент, если деталь в процессе измерений располагалась вертикально (его выбирают из таблиц);
1
 – отклонение стрелки измерителя напряженности поля, когда преобразователь располагался 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.
Если вертикально установить деталь сложно, то необходимые операции выполняют при ее горизонтальном расположении, ориентируя в направ- лении
север – юг.
В этом случае показатель размагниченности определяют по формуле
K =
г
С
1 2
2 1
,
  
  
где
г
С – поправочный коэффициент для горизонтального расположения детали.
108