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: 145
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
такие дефекты можно обнаружить, пропуская через объект переменный
(и импульсный) ток, если его амплитуду увеличить в 1,5–2 раза по сравнению с амплитудой тока, рассчитанной для выявления поверхностных дефектов. Это справедливо для контроля изделий способом приложенного поля и способом остаточной намагниченности.
Какие требования предъявляют к дефектоскопам, предназначенным
для намагничивания изделий переменным током?
Дефектоскопы, в которых намагничивание изделий осуществляется
переменным током, при контроле объектов способом остаточной намагни- ченности должны обеспечивать выключение тока в момент перехода его через нуль. Это позволит получить стабильное значение магнитной индукции в контролируемом ферромагнитном объекте. Последнее условие дости- гается применением, например, тиристорных схем выключения намаг- ничивающего тока.
В противном случае может произойти частичное размагничивание контролируемого участка объекта.
Какой величины достигает постоянная составляющая тока,
возникающая при различных схемах выпрямления переменного тока
промышленной частоты?
Если выпрямление осуществлялось по однополупериодной схеме, то постоянная составляющая переменного тока
I_ = 0,3а, где а – амплитудное значение переменного тока. В случае двухполупериодной схемы выпрямле- ния
I_ = 0,63а. Постоянная составляющая выпрямленного трехфазного тока составляет 0,8
а.
4.6.
Факторы,
влияющие
на
чувствительность
магнитопорошкового контроля. Пути повышения эффективности
магнитопорошковой дефектоскопии
Какие факторы влияют на чувствительность магнитопорош-
кового контроля?
На чувствительность магнитопорошковой дефектоскопии влияют маг- нитные характеристики материала объекта контроля, величина намагничи- вающего поля, форма, место расположения и ориентация дефектов, шерохо- ватость поверхности, качество и свойства магнитного порошка, способ его нанесения на контролируемое изделие, состав магнитной суспензии.
Чувствительность МПД зависит от толщины немагнитного покрытия, соотношения тангенциальной и нормальной составляющих поля на
133
(и импульсный) ток, если его амплитуду увеличить в 1,5–2 раза по сравнению с амплитудой тока, рассчитанной для выявления поверхностных дефектов. Это справедливо для контроля изделий способом приложенного поля и способом остаточной намагниченности.
Какие требования предъявляют к дефектоскопам, предназначенным
для намагничивания изделий переменным током?
Дефектоскопы, в которых намагничивание изделий осуществляется
переменным током, при контроле объектов способом остаточной намагни- ченности должны обеспечивать выключение тока в момент перехода его через нуль. Это позволит получить стабильное значение магнитной индукции в контролируемом ферромагнитном объекте. Последнее условие дости- гается применением, например, тиристорных схем выключения намаг- ничивающего тока.
В противном случае может произойти частичное размагничивание контролируемого участка объекта.
Какой величины достигает постоянная составляющая тока,
возникающая при различных схемах выпрямления переменного тока
промышленной частоты?
Если выпрямление осуществлялось по однополупериодной схеме, то постоянная составляющая переменного тока
I_ = 0,3а, где а – амплитудное значение переменного тока. В случае двухполупериодной схемы выпрямле- ния
I_ = 0,63а. Постоянная составляющая выпрямленного трехфазного тока составляет 0,8
а.
4.6.
Факторы,
влияющие
на
чувствительность
магнитопорошкового контроля. Пути повышения эффективности
магнитопорошковой дефектоскопии
Какие факторы влияют на чувствительность магнитопорош-
кового контроля?
На чувствительность магнитопорошковой дефектоскопии влияют маг- нитные характеристики материала объекта контроля, величина намагничи- вающего поля, форма, место расположения и ориентация дефектов, шерохо- ватость поверхности, качество и свойства магнитного порошка, способ его нанесения на контролируемое изделие, состав магнитной суспензии.
Чувствительность МПД зависит от толщины немагнитного покрытия, соотношения тангенциальной и нормальной составляющих поля на
133
контролируемом участке, скорости уменьшения намагничивающего поля, формы контролируемой детали и т. д.
1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 35
Влияет ли на результаты магнитопорошковой дефектоскопии при
контроле способом остаточной намагниченности скорость уменьшения
намагничивающего поля при его выключении?
При контроле на остаточной намагниченности с использованием полюсного вида намагничивания существенное влияние на результаты контроля оказывает скорость уменьшения намагничивающего поля. Для пояснения рассмотрим намагничивание ферромагнитного цилиндра вдоль его продольной оси с помощью соленоида.
Если намагничивающее поле
убывает медленно, то тангенциальная составляющая напряженности поля на цилиндрической поверхности образца монотонно уменьшается от значения напряженности приложенного поля, меняет знак и достигает напряженности, которая соответствует остаточной намагниченности объекта. На средней части цилиндра трещины выявляются неудовлетворительно, а на участках, прилегающих к торцевым поверхностям, не выявляются даже крупные трещины. Вектор магнитной индукции в сечении образца не меняет знака.
Если же намагничивающее поле
убывает быстро, то в объекте контроля возникают вихревые токи (в плоскостях, перпендикулярных продольной оси цилиндра). Векторы напряженности поля вихревых токов параллельны цилиндрической поверхности, т. е. перпендикулярны поперечным поверхност- ным трещинам в образце. Это обусловливает уверенное обнаружение трещин.
Поэтому
при контроле СОН с использованием полюсного намагничивания в современных магнитопорошковых дефектоскопах применяют устройства, обеспечивающие уменьшение магнитного поля от максимального значения до нуля за время не более 5 мс.
По этой причине
при контроле СОН вследствие медленного убывания намагничивающего поля
не обеспечивают уверенного обнаружения дефектов
следующие способы намагничивания:
перемещением короткого соленоида, питаемого постоянным или выпрямленным током, вдоль длинной детали;
перемещением детали через соленоид, питаемый от источника постоянного или выпрямленного тока;
в электромагните постоянного тока. Это обусловлено тем, что из-за большой индуктивности обмоток и магнитной вязкости магнитопровода скорость убывания магнитного поля невелика. Если по каким-либо причинам при контроле СОН для намагничивания объекта все же используется электромагнит, то для улучшения выявляемости дефектов магнитное поле
134
следует уменьшать не путем выключения питания электромагнита, а путем резкого отрыва электромагнита от поверхности детали;
с помощью электромагнита, питаемого постоянным или выпрямленным током, который уменьшается до нуля потенциометром или автотрансфор- матором, включенным в цепь выпрямителя.
Как повысить эффективность контроля СПП деталей с большим
размагничивающим фактором (имеющих отношение длины к эквива-
лентному диаметру менее 5) при полюсном намагничивании?
Для улучшения выявляемости дефектов в объектах контроля с большим размагничивающим фактором следует:
– составлять контролируемые детали в цепочку;
– применять удлинительные наконечники;
– использовать переменный намагничивающий ток.
Можно ли контролировать СОН детали с большим размагничиваю-
щим фактором?
При контроле деталей сложной формы, а также коротких деталей с отношением
l
d
< 3...5 из-за сильного фона магнитного порошка, ложных его осаждений и т. д. применение СПП может оказаться менее эффективным, чем
СОН, даже если магнитные характеристики материала контролируемого объекта таковы, что применение СПП должно обеспечить более высокую чувстви- тельность. В этом случае детали с удлинением
l
d
< 3...5 могут быть проконтролированы СОН с использованием для намагничивания импульсного или переменного тока промышленной частоты. Однако вопрос возможности применения СОН
для каждой детали отдельно решается службой нераз- рушающего контроля предприятия.
Рекомендуют ли применять электромагниты постоянного тока при
контроле СОН?
Контроль СОН с использованием электромагнитов постоянного тока далеко не всегда обеспечивает высокую чувствительность. Поэтому проводить такой контроль деталей
ответственного назначения не рекомендуют.
Какой ток следует применять при контроле различных объектов
магнитопорошковым методом?
Импульсный ток эффективен для контроля СОН, когда применяют кабели или электромагниты, имеющие малое индуктивное сопротивление (как правило,
135
с помощью электромагнита, питаемого постоянным или выпрямленным током, который уменьшается до нуля потенциометром или автотрансфор- матором, включенным в цепь выпрямителя.
Как повысить эффективность контроля СПП деталей с большим
размагничивающим фактором (имеющих отношение длины к эквива-
лентному диаметру менее 5) при полюсном намагничивании?
Для улучшения выявляемости дефектов в объектах контроля с большим размагничивающим фактором следует:
– составлять контролируемые детали в цепочку;
– применять удлинительные наконечники;
– использовать переменный намагничивающий ток.
Можно ли контролировать СОН детали с большим размагничиваю-
щим фактором?
При контроле деталей сложной формы, а также коротких деталей с отношением
l
d
< 3...5 из-за сильного фона магнитного порошка, ложных его осаждений и т. д. применение СПП может оказаться менее эффективным, чем
СОН, даже если магнитные характеристики материала контролируемого объекта таковы, что применение СПП должно обеспечить более высокую чувстви- тельность. В этом случае детали с удлинением
l
d
< 3...5 могут быть проконтролированы СОН с использованием для намагничивания импульсного или переменного тока промышленной частоты. Однако вопрос возможности применения СОН
для каждой детали отдельно решается службой нераз- рушающего контроля предприятия.
Рекомендуют ли применять электромагниты постоянного тока при
контроле СОН?
Контроль СОН с использованием электромагнитов постоянного тока далеко не всегда обеспечивает высокую чувствительность. Поэтому проводить такой контроль деталей
ответственного назначения не рекомендуют.
Какой ток следует применять при контроле различных объектов
магнитопорошковым методом?
Импульсный ток эффективен для контроля СОН, когда применяют кабели или электромагниты, имеющие малое индуктивное сопротивление (как правило,
135
для контроля небольших участков крупногабаритных изделий, деталей с малым удлинением). Относительное удлинение детали может достигать 1...2.
Поле, создаваемое
однополупериодным выпрямленным током, проникает вглубь металла. Оно обеспечивает подвижность частиц, находящихся в сухом магнитном порошке.
При применении сухого магнитного порошка намагни- чивание объекта контроля однополупериодным выпрямленным током считается
наилучшим. Однополупериодный выпрямленный ток может использоваться и при контроле с применением магнитных суспензий. При этом хорошо обнару- живаются поверхностные трещины малого раскрытия. Чаще всего его используют для контроля сварных швов и литья. Следует отметить, что нагревание контролируемой детали и намагничивающего устройства при применении выпрямленного однополупериодного тока слабее, чем при других выпрямленных и переменном токах.
Переменный ток промышленной частоты используют как для контроля
СОН, так и СПП. Он более эффективен по сравнению с
постоянным для контроля деталей с малым удлинением как СОН, так и СПП. Увеличение частоты приводит к уменьшению размагничивающего фактора детали и к улучшению выявляемости поверхностных дефектов в деталях сложной формы, а также с малым удлинением (
l
d
1...2). Переменный ток весьма эффективен при обнару- жении усталостных трещин, которые всегда развиваются от поверхности. При этом поверхностные неровности создают слабые помехи. Переменное поле способствует приобретению подвижности частицами сухого магнитного порошка.
Недостаток переменного тока при контроле СПП – нагревание деталей вследствие вихревых токов.
При контроле с применением электромагнитов переменного тока между полюсами электромагнита появляется эллиптическое вращающееся магнитное поле. Оно приводит во вращение конгломераты магнитных частиц. В результате этого конгломераты скатываются с контролируемой зоны и дефекты не обнаруживаются. Для исключения влияния этого явления увеличивают вязкость дисперсионной cреды, применяют магнитный порошок с малой коэрцитивной силой, уменьшают длительность включения тока и т. д.
Переносные электромагнитыприменяют для контроля небольших участков крупногабаритных деталей или деталей, находящихся в узле. Дефекты обнаруживаются на участках, ширина которых равна диаметру (или ширине) полюсного наконечника. Дефекты сплошности не обнаруживаются в областях шириной 10...20 мм, прилегающих к полюсам, т. к. для них
τ
3
n
H
H
, где
n
H – нормальная, а
τ
H – тангенциальная составляющая напряженности магнитного поля на поверхности объекта контроля. Это происходит потому, что
136
Поле, создаваемое
однополупериодным выпрямленным током, проникает вглубь металла. Оно обеспечивает подвижность частиц, находящихся в сухом магнитном порошке.
При применении сухого магнитного порошка намагни- чивание объекта контроля однополупериодным выпрямленным током считается
наилучшим. Однополупериодный выпрямленный ток может использоваться и при контроле с применением магнитных суспензий. При этом хорошо обнару- живаются поверхностные трещины малого раскрытия. Чаще всего его используют для контроля сварных швов и литья. Следует отметить, что нагревание контролируемой детали и намагничивающего устройства при применении выпрямленного однополупериодного тока слабее, чем при других выпрямленных и переменном токах.
Переменный ток промышленной частоты используют как для контроля
СОН, так и СПП. Он более эффективен по сравнению с
постоянным для контроля деталей с малым удлинением как СОН, так и СПП. Увеличение частоты приводит к уменьшению размагничивающего фактора детали и к улучшению выявляемости поверхностных дефектов в деталях сложной формы, а также с малым удлинением (
l
d
1...2). Переменный ток весьма эффективен при обнару- жении усталостных трещин, которые всегда развиваются от поверхности. При этом поверхностные неровности создают слабые помехи. Переменное поле способствует приобретению подвижности частицами сухого магнитного порошка.
Недостаток переменного тока при контроле СПП – нагревание деталей вследствие вихревых токов.
При контроле с применением электромагнитов переменного тока между полюсами электромагнита появляется эллиптическое вращающееся магнитное поле. Оно приводит во вращение конгломераты магнитных частиц. В результате этого конгломераты скатываются с контролируемой зоны и дефекты не обнаруживаются. Для исключения влияния этого явления увеличивают вязкость дисперсионной cреды, применяют магнитный порошок с малой коэрцитивной силой, уменьшают длительность включения тока и т. д.
Переносные электромагнитыприменяют для контроля небольших участков крупногабаритных деталей или деталей, находящихся в узле. Дефекты обнаруживаются на участках, ширина которых равна диаметру (или ширине) полюсного наконечника. Дефекты сплошности не обнаруживаются в областях шириной 10...20 мм, прилегающих к полюсам, т. к. для них
τ
3
n
H
H
, где
n
H – нормальная, а
τ
H – тангенциальная составляющая напряженности магнитного поля на поверхности объекта контроля. Это происходит потому, что
136
частицы магнитного порошка вымываются из этих областей под действием пондеромоторной силы.
Важным достоинством
постоянного тока является то, что он проникает вглубь металла, а потому позволяет обнаруживать подповерхностные дефекты.
Если при контроле применяют
постоянный или двухполупериодный выпрямлен-
ный ток, то контроль проводят с использованием магнитных суспензий.
Контроль СОН с применением электромагнитов постоянного тока часто не обеспечивает высокой чувствительности. Поэтому для контроля деталей
ответственного назначения его не используют.
При локальном контроле крупногабаритных изделий для намагничивания применяют
постоянные магниты с П-образным сердечником. Контроль проводят способом приложенного поля. Как и в случае использования электромагнитов, в зонах, прилегающих к полюсам, дефекты не выявляются.
Ширина указанных зон – от 10 до 20 мм. При применении постоянных магнитов используют масляную суспензию [2].
4.7. Особенности применения вращающегося магнитного поля
Какие объекты целесообразно контролировать во вращающемся
магнитном поле?
Намагничивание во вращающемся магнитном поле используют при контроле
на остаточной намагниченности объектов сложной формы, а также объектов с большим размагничивающим фактором, с ограниченной контактной площадью или с нетокопроводящими гальваническими покрытиями.
Вращающееся магнитное поле целесообразно применять и для контроля деталей с диэлектрическими покрытиями, когда нет возможности удалить покрытие, а также использовать другой вид намагничивания, например циркулярный, из-за отсутствия центрального отверстия.
Контроль во вращающемся магнитном поле позволяет полностью исключить возможность появления прижогов на поверхности деталей, а также их механических повреждений и наклепа при применении зажимных устройств.
Как устроен дефектоскоп вращающегося поля и как контролируют
детали в нем?
В дефектоскопе вращающегося поля используются намагничивающие катушки, расположенные, как и в статоре электродвигателя. Напряженность поля такого устройства по мере приближения к периферии резко возрастает.
Наибольшая напряженность магнитного поля имеет место в «наружной трубке» внутреннего рабочего пространства намагничивающего устройства. Ее называют
областью уверенного выявления дефектов.
137
Важным достоинством
постоянного тока является то, что он проникает вглубь металла, а потому позволяет обнаруживать подповерхностные дефекты.
Если при контроле применяют
постоянный или двухполупериодный выпрямлен-
ный ток, то контроль проводят с использованием магнитных суспензий.
Контроль СОН с применением электромагнитов постоянного тока часто не обеспечивает высокой чувствительности. Поэтому для контроля деталей
ответственного назначения его не используют.
При локальном контроле крупногабаритных изделий для намагничивания применяют
постоянные магниты с П-образным сердечником. Контроль проводят способом приложенного поля. Как и в случае использования электромагнитов, в зонах, прилегающих к полюсам, дефекты не выявляются.
Ширина указанных зон – от 10 до 20 мм. При применении постоянных магнитов используют масляную суспензию [2].
4.7. Особенности применения вращающегося магнитного поля
Какие объекты целесообразно контролировать во вращающемся
магнитном поле?
Намагничивание во вращающемся магнитном поле используют при контроле
на остаточной намагниченности объектов сложной формы, а также объектов с большим размагничивающим фактором, с ограниченной контактной площадью или с нетокопроводящими гальваническими покрытиями.
Вращающееся магнитное поле целесообразно применять и для контроля деталей с диэлектрическими покрытиями, когда нет возможности удалить покрытие, а также использовать другой вид намагничивания, например циркулярный, из-за отсутствия центрального отверстия.
Контроль во вращающемся магнитном поле позволяет полностью исключить возможность появления прижогов на поверхности деталей, а также их механических повреждений и наклепа при применении зажимных устройств.
Как устроен дефектоскоп вращающегося поля и как контролируют
детали в нем?
В дефектоскопе вращающегося поля используются намагничивающие катушки, расположенные, как и в статоре электродвигателя. Напряженность поля такого устройства по мере приближения к периферии резко возрастает.
Наибольшая напряженность магнитного поля имеет место в «наружной трубке» внутреннего рабочего пространства намагничивающего устройства. Ее называют
областью уверенного выявления дефектов.
137
