Файл: Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях..pdf

дефекта, образуемый магнитным 'порошком, будет устой­

чивым, если магнитные силы, удерживающие частицы, превышают действие силы тяжести (для вертикальных,

потолочных и наклонных поверхностей) и препятствуют смыванию и сдуванию порошка. Четкость рисунка де-

а)

Рис. 27. Выбор оптимальных условий намагничива­ ния детали для МПД.

poro зависит количество скопившегося над дефектом

(магнитопровода), приводит также к местному увеличе­ нию напряженности магнитного поля и, следовательно, к изменению магнитной проницаемости материала. Для получения максимального значения Rm в месте дефекта

необходимо намагничивание изделия доводить до такой

степени, при которой значение магнитной индукции при­ ближается к насыщению. Kaκ следует из рис. 27, інаилуч-

шие условия для выявления дефекта находятся в сече­

нии 3. Технология магнитно-порошковой дефектоскопии

состоит из следующих операций подготовка поверхности,

58

намагничивание, .нанесение магнитного порошка, осмотр и оценка качества.

Поверхность изделия должна очищаться от окалины,

нагара, масел и других загрязнений до чистоты V 4. Глу­

бокие риски и царапины необходимо зашлифовать шкур­ кой. При невозможности или большей трудоемкости за­

чистки поверхности до металлического блеска !поверх­

ность изделия рекомендуется покрывать тонким слоем

(не 'более 30 мкм) быстросохнущей светлой краски, на­ пример разведенной ацетоном нитрокраски НЦ-25, НЦ-28 белого или светло-желтого цвета. Это создает большую

контрастность при выявлении отложений магнитного по­

рошка по краям дефекта при наличии в изделии дефек­

тов.

Существует два способа магнитно-порошковой дефек­

тоскопии: дефектоскопия на остаточной намагниченности

и дефектоскопия в приложенном магнитном поле.

Намагничивание изделий для контроля осуществляют как постоянными магнитами, так и при помощи устройств,

питаемых 'электрическим током и классифицируют по сле­

дующим признакам:

1.По роду применяемого тока — намагничи­ вание постоянным током; намагничивание переменным

током и намагничивание импульсным током.

2.По .применяемым устройствам — намагни­

чивание постоянными магнитами; намагничивание элек­

тромагнитами; намагни­

чивание соленоидом и на­

магничивание контактны­

ми штырями.

3. По характеру

намагничивающего

поля — циркуляционное

но-твердых материалов. Следует иметь в виду, что в мате­

59

Цйтивной силы (Hc<3÷5 э) обнаружение мелких дефек­ тов в режиме остаточной намагниченности затруднено. При прочих равных условиях одни и те же дефекты

в более магнитно-твердых материалах могут быть выяв­

лены при меньших значениях индукции, чем в материа­

лах более мягких в магнитном отношении [Л. 18]. Дефек­ тоскопию деталей остаточным намагничиванием выпол­

Рис. 29. Схема продольного намагничивания

деталей.

а — при помощи соленоида; б — при помощи маг­ нита.

няют в основном при помощи соленоидов и электромагни­

тов, питаемых постоянным током при продольном на­

магничивании, и циркуляционным намагничиванием при

пропускании постоянного тока по центральному провод­

нику или через деталь.

Для материалов, имеющих /∕c<10 э, т. е. магнитно­

мягких, дефектоскопию необходимо проводить в прило­

женном 'магнитном поле. В работе [Л. 18] приводятся графики для расчета режимов МПД в* приложенном поле.

По оси ординат отложено отношение Hτι^ Hc (//∏p — на­

пряженность приложенного поля), по оси абсцисс — зна­ чение Hc материала контролируемого изделия. Если мы

имеем материал с Яс=15 э (например, сталь ЗОХГСА),

то для режима А необходимая величина напряженности приложенного поля высчитывается по графику рис. 30,

откуда Япр==2Яс = 30 э.

Намагничивание деталей для дефектоскопии в прило­

женном магнитном поле выполняют всеми методами с применением постоянных магнитов или устройств,

питаемых постоянным или переменным током. Метод

циркуляционного намагничивания осуществляется про-

60

пусканием постоянного или переменного тока через изделие или его часть. При циркуляционном на­ магничивании выявляются дефекты, направленные па­

раллельно намагничивающему току. При магнитно-по­

рошковом контроле крупных узлов энергетического обо­ рудования циркулярное намагничивание осуществляется

путем пропускания тока большой силы непосредственно через изделие или его уча­ сток с помощью контактных штырей. Установлено, что при локальном циркуляцион­ ном намагничивании пере­

менным током промышлен­ ной частоты изделий, изго­ товленных из углеродистых и

низколегированных сталей перлитного класса, высокая

чувствительность метода МПД достигается при рас­

режим повышенной жесткости при напряжении более 60

В этом случае на полированной поверхности выявляются

трещины глубиной 0,05 мм. Для выявления трещин,

имеющих разную ориентацию, достаточно разбить по­

верхность изделия на квадраты со сторонами 200 мм

и производить намагничивание каждого участка, про­ пуская ток силой 800—1000 а поочередно через вершины противоположных углов (/—5; 4—2; 5—7\ 4—8 и т. д.) (рис. 31). Осевые трещины на стенках трубных отверстий и штуцеров барабана котлов удобнее всего проверять

циркуляционным намагничиванием поверхностного слоя

металла при подводе тока штыревым контактом, опи­ рающимся в выступ подкладного кольца (рис. 32). Вто­ рой штырь при этом не требуется. Обратный провод

специального трансформатора подключается к любой

точке барабана.

61

Метод продольного намагничивания состоит в том,

что в намагничиваемой _детали создается магнитная

индукция, направление которой параллельно оси изделия.

Рис. 31. Схема циркуляционного намагничивания крупногабаритно­

го изделия.

Ші, Ш2— контактные штыри; Т\—трещина, выявляемая при намагничивании

пропусканием тока через точки 1—5’, T2 — трещина, выявляемая при намагни­

чивании пропусканием тока через точки 2—4.

Намагничивание производится при помощи соленоидов,

постоянных магнитов и электромагнитов. При продоль­

ном намагничивании выявляются дефекты, направленные

перпендикулярно оси, со­

единяющей полюсы намаг­ ничивающего устройства.

Винтовое намагничива­ ние осуществляется прило­ жением к изделию одновре­ менно двух полей—продоль­

ного и циркуляционного. При

намагничивании цилиндри­

ческих деталей винтовое поле

позволяет выявлять дефекты

расположенные как вдоль,

62

При этом внутри соленоида создается напряженность

магнитного поля порядка 125 э, вызывающая в шпильке

индукцию, достаточную для обнаружения поперечных трещин глубиной 0,3—0,4 мм, протяженностью 4—5 мм.' На чувствительность метода МПД имеет влияние род

тока. Поверхностные дефекты лучше выявляются при

намагничивании переменным током, дефекты в теле ме­

талла— постоянным и выпрямленным пульсирующим то­

ком. При намагничивании переменным током в изделии

возникают вихревые токи, которые препятствуют проник­

новению магнитного поля в глубь металла. Магнитное поле постоянного и выпрямленного пульсирующего тока

распределяется по всему сечению детали. Во всех случаях намагничивания необходимо иметь в виду, что направле­

ние магнитной индукции должно быть перпендикулярным

направлению предполагаемого дефекта или составлять с ним угол не меньше 20°. Если в детали возможны

дефекты, ориентированные в разных направлениях, то

такую деталь необходимо намагничивать в двух взаимно

перпендикулярных плоскостях.

В зависимости от размеров, формы и марки материа­ ла, расположения, характера и глубины залегания де­ фектов напряженность магнитного поля, достаточная для

выявления дефектов, колеблется в пределах <20—200 э

(соответствующая ей величина магнитной индукции в контролируемом изделии будет находиться в пределах

2000—12 000 гс).

Внутренние дефекты выявляются надежно, если глу­

бина их залегания не превышает 2 mm`, при этом напря­ женность магнитного поля должна быть такой, чтобы

контролируемое изделие было намагничено до индукции,

близкой насыщению. При большей глубине залегания могут быть обнаружены только относительно крупные дефекты. Зависимость чувствительности метода МПД

при циркуляционном намагничивании изделий от условий

испытания приведена на графике рис. 33. Нанесение

магнитного порошка на контролируемую поверхность

необходимо производить во время. прохождения тока через изделие (в приложенном магнитном поле) и прекра­

щать за 4—5 сек до отключения тока.

Суспензию следует наносить при помощи резиновой

груши, поливая поверхность изделия слабой равномерной

струей, избегая смывания магнитного порошка, осевшего

над дефектами. Сухие магнитные порошки наносят

63