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

Если размеры детали таковы, что она выходит за пределы указанной области, то деталь контролируют по частям. С этой целью в течение 0,5 с намагничивают первый участок детали, извлекают деталь из устройства, наносят суспензию, осматривают. Затем, не размагничивая, деталь снова помещают в устройство, но так, чтобы в области уверенного выявления находился ее второй участок, проверяют его и т. д.
Контроль во вращающемся магнитном поле
производят способом остаточной намагниченности.Вид контроляэффек- тивен, если деталь выполнена из материала, имеющего
коэрцитивную силу
не менее
2000А/м.
Суперпозиция каких полей участвует в формировании магнитного поля
дефекта при контроле во вращающемся магнитном поле?
Образование полей рассеяния дефектов происходит под действием суперпозиции внешнего вращающегося поля и поля индуцированных в детали вихревых токов. При этом вихревые токи играют основную роль, т. к. вектор напряженности вращающегося поля почти нормален к цилиндрической контролируемой поверхности детали (продольные оси детали и цилиндри- ческого рабочего пространства намагничивающей катушки совпадают).
4.8. Сухой магнитный порошок. Магнитные суспензии.
Магнитные
индикаторные
пакеты.
Магнитные
пасты.
Магнитогумированная паста. Нанесение дефектоскопического
материала на объект контроля. Поверка дефектоскопических
свойств магнитного порошка и суспензии
Что Вам известно о магнитных порошках, используемых для индикации
магнитных полей рассеяния, создаваемых дефектами?
Наиболее распространены для этих целей окись-закись железа – магнетит
(Fe
3
O
4
) – порошок черного или темно-коричневого цвета и
 -окись железа
(
Fe
2
O
3
) – буровато-красный порошок. Применяют также цветные магнитные порошки, которые получают либо путем окраски темных магнитных порошков, либо подбором химических соединений, имеющих определенный цвет и магнитные свойства. При окрашивании темных магнитных порошков увели- чивается их объем, что снижает их чувствительность. Цветные магнитные порошки используют для контроля деталей с темной поверхностью. Для этих же целей применяют магнитно-люминесцентные порошки (а осмотр объекта производят в ультрафиолетовом свете), цветные магнитные порошки либо черный порошок после нанесения на деталь белой нитрокраски при толщине ее слоя до 20 мкм. Нитрокраску наносят на поверхность объекта при отсутствии на ней покрытия.
138

Частицы магнитного порошка должны быть легкими и подвижными.
Не обладают достаточной подвижностью сферические частицы. Поэтому в порошке должны присутствовать также частицы неправильной формы.
Дополнительную подвижность частицам магнитного порошка можно придать, покрыв их пигментом с низким коэффициентом трения. При этом цвет пигмента должен быть таким, чтобы обеспечивался максимальный контраст порошка на фоне поверхности контролируемого объекта.
Частицы соединяются друг с другом в короткие цепочки, которые накапливаются над дефектами. Для обеспечения высокой выявляемости трещин размер отдельных частиц порошка не должен превышать 15 мкм (рис. 4.8).
Рис. 4.8. Влияние размеров частиц порошка на чувствительность магнитопорошкового метода контроля:
Н = 160 А/см; вес пробы порошка – 9...10 г
При МПД преимущественно применяют магнитные порошки с размером частиц 1...60 мкм, а иногда и более. Размер частиц основной массы магнитного порошка не должен превышать 30 мкм (преимущественно 5...10 мкм). Коли- чество крупных частиц (более 50 мкм) должно составлять не более 5
.
Магнитный порошок может содержать не более 5
 различных немагнитных примесей.
Концентрат магнитного порошка содержит частицы разме- ром около 0,2 мкм.
Для выявления глубоко залегающих дефектов используют более крупный магнитный порошок. При контроле объектов с очень грубой поверхностью размеры частиц могут достигать 2 мм.
Какими магнитными свойствами должны обладать частицы
магнитного
порошка,
применяемого
для
магнитопорошковой
дефектоскопии?
Считается, что однозначной связи между выявляющей способностью магнитных порошков и их магнитными характеристиками нет. Обычно в
139

качестве индикатора магнитных полей рассеяния используют магнитный порошок
с большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой.
Чем больше магнитная проницаемость частиц магнитного порошка, тем легче они втягиваются слабыми магнитными полями рассеяния дефектов и тем легче обнаруживаются небольшие дефекты. Чтобы предотвратить слипание частиц магнитного порошка после намагничивания, магнитная проницаемость их должна быть максимальной.
Слабая остаточная намагниченность позволяет легко удалять частицы с поверхности объекта контроля, но и индикаторные рисунки плохо удерживаются на поверхности. Для выявления поверхностных дефектов частицы должны иметь небольшую коэрцитивную силу, а для обнаружения глубоких дефектов более эффективны частицы с большой
c
H .
Существенное влияние на выявляющую способность порошков оказывают величина частиц, их форма и некоторые другие факторы, которые в совокупности играют более важную роль, чем магнитные характеристики. Так, пульсирующее намагничивающее поле улучшает подвижность частиц магнитного порошка и, следовательно, повышает его выявляющие свойства.
Каковы особенности применения сухого магнитного порошка при
магнитопорошковой дефектоскопии?
Сухой магнитный порошок используют при контроле ферромагнитных объектов
с грубой поверхностью (грубо обработанной или необработанной после ковки, прокатки и т. д.) Частицы сухого порошка не скапливаются в неровностях поверхности в отличие от магнитных частиц суспензии.
Контроль
осуществляют СПП, причем, чтобы обеспечить подвижность частиц магнитного порошка,
следует применять пульсирующее магнитное поле (лучше всего для намагничивания использовать однополупериодный выпрямленный ток). «Сухой» метод
более чувствителен при обнаружении подповерхностных
(
особенно глубинных) дефектов, чем «мокрый». Это объясняется тем, что магнитная суспензия обладает определенной вязкостью и для перемещения частицы в ней требуется большая сила, чем для перемещения той же частицы в воздухе. Широко применяют сухой магнитный порошок для обнаружения трещин, усадочных раковин, надрывов в крупногабаритных отливках. При этом намагничивание осуществляют с помощью электроконтактов.
Недостаток – сухие магнитные порошки весьма
чувствительны к воздуш-
ным потокам, которые могут уносить их с поверхности. Поэтому следует принимать меры для устранения сквозняков или конвекционных потоков воздуха, которые могут возникать, например, вследствие нагрева изделий при циркулярном намагничивании сильным током. Кроме того, сухие магнитные порошки
не обеспечивают высокой чувствительности при обнаружении узких
140

поверхностных трещин, особенно на гладкой, расположенной не горизонтально
поверхности [2–5].
Как наносят высокодисперсный и грубодисперсный сухой магнитный
порошок на поверхность объекта контроля?
Высокодисперсный магнитный порошок (с размером частиц 0,1...10 мкм) на деталь наносят в виде воздушной взвеси, получаемой распылением порошка в специальных установках, а также погружением в емкость с порошком. Такой порошок используют для обнаружения подповерхностных дефектов и дефектов, находящихся под слоем немагнитного покрытия толщиной 100...200 мкм.
Грубодисперсный сухой магнитный порошок (с размером час- тиц 0,05...2,0 мм) наносят с помощью пульверизатора, резиновой груши, сита.
Применяют его для обнаружения сравнительно крупных поверхностных и подповерхностных дефектов, для контроля деталей с грубо обрабо- танной поверхностью.
В каких случаях используют способ воздушной взвеси?
Способ воздушной взвеси применяют для выявления подповерхностных дефектов, а также несплошностей, находящихся под слоем немагнитного покрытия толщиной от 100 до 200 мкм. Для этих целей используют высокодисперсный сухой магнитный порошок с размерами частиц 0,1...10 мкм.
При этом частицы магнитного порошка должны медленно распределяться по поверхности объекта контроля, не ударяясь об нее.

Что собой представляет магнитная суспензия?
Магнитная суспензия представляет собой взвесь магнитного или люминесцентного магнитного порошка с размером частиц до 10...15 мкм в дисперсионной среде, содержащей улучшающие смачиваемость, антикор- розионные, а при необходимости, антивспенивающие, антикоагулирующие и другие добавки. Так, для предотвращения слипания частиц в коллоид вводят такие поверхностно-активные вещества (ПАВ), как эмульгатор ОП-5, ОП-7, стабилизационную присадку Акор-1 (1...0,5 г/л), сульфанол и др. Антикор- розионные свойства водной суспензии могут быть повышены путем добавления в нее моноэтаноламина ((4 ± 1) г/л), щелочи, жидкого стекла. Добавление мыла
(5...6 г/л) улучшает смачиваемость поверхности объекта контроля.
Каковы особенности магнитопорошкового контроля, основанного на
применении магнитных суспензий?
Для выявления трещин в деталях с хорошо обработанными поверхностями
(шлифовкой, полированием) служит жидкая магнитная суспензия. Суспензии очень чувствительны к трещинам малого раскрытия благодаря тому, что дисперсионная среда удерживает частицы магнитного порошка вблизи поверхности. Причем хорошие результаты получаются как при применении
СПП, так и СОН. Магнитные суспензии можно наносить погружением объекта контроля в суспензию, поливом, а также аэрозольным способом.
При контроле объектов с грубой поверхностью магнитные суспензии не так эффективны, как сухие порошки. Менее эффективны суспензии и при обнаружении глубинных дефектов.
Какие свойства магнитной суспензии влияют на выявляе-
мость дефектов?
На выявляющую способность магнитной суспензии влияют состав, концентрация и свойства отдельных ее компонентов. Если магнитная суспензия приготовлена из частиц, которые остаются постоянно взвешенными в среде и не оседают, то в этом случае дефекты не будут обнаружены. Дисперсионная среда магнитной суспензии должна иметь вязкость не более 30
 10
–6
м
2
/c.
Магнитные частицы меньше некоторого размера не осаждаются в применяемой дисперсионной среде.
Приближенно качество магнитной суспензии можно оценить по времени осаждения магнитного порошка. С этой целью заливают магнитную суспензию в стеклянный сосуд, тщательно взбалтывают ее и дают возможность отстояться.
Время осаждения частиц зависит от их размера, формы, а также вязкости дисперсионной среды. Суспензию считают качественной, если примерно через 30 мин она разделяется на слой чистой жидкости и слой частиц.
142

Какие дисперсионные среды применяют при магнитопорошковой
дефектоскопии для приготовления магнитных суспензий?
В качестве дисперсионной среды используется вода, минеральные масла, керосин, трансформаторное масло, смесь трансформаторного масла и керосина.
Нормативные документы Белорусской железной дороги рекомендуют в качестве дисперсионной среды применять также дизельное топливо.
Спиртовые суспензии повышают чувствительность метода, но удорожают контроль.
Водная суспензия, кроме воды, содержит антикоррозионные и поверх- ностно-активные добавки, а также вещества, препятствующие пенообразованию и улучшающие смачиваемость контролируемой поверхности.
Трансформаторное масло может быть использовано для приготовления суспензий с использованием флуоресцентного магнитного порошка, если применяемое масло не обладает флуоресцентным свечением в ультра- фиолетовым свете.
Какой механизм действия поверхностно-активных веществ
в суспензии?
Частицы магнитного порошка в суспензии соединяются в агрегаты под действием молекулярных сил. Эти силы возникают вследствие большой поверхностной энергии частиц. Для снижения интенсивности укрупнения частиц в суспензию вводят ПАВ, молекулы которых имеют дипольное строение.
В результате адсорбции таких молекул на частицах порошка последние приобретают электростатический заряд одинакового знака. Вследствие этого между частицами появляются силы отталкивания, препятствующие их соединению в агрегаты.
Каким требованиям должна удовлетворять дисперсионная среда
магнитной суспензии?
Дисперсионная среда должна удовлетворять следующим требованиям:
– иметь вязкость при температуре проведения контроля не более 30 ꞏ 10
–6
м
2
/с;
– хорошо смачивать поверхность контролируемой детали;
– не быть коррозионно-активной по отношению к объекту контроля;
– не иметь резкого запаха;
– не быть токсичной.
Приведите пример состава магнитной суспензии.
Состав водной магнитной суспензии.
1. Черный магнитный порошок – (25
 ) г, хромпик калиевый (K
2
Cr
2
O
7
) –
(4
 ) г, сода кальцинированная (Na
2
CO
3
) – (
  ) г, эмульгатор ОП-7 (или
ОП-10) – (
  ) г, вода водопроводная – до 1 л.
143