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

Вихревые токи оказывают экранизирующее действие электромагнитному полю и ограничивают глубину его проникновения в материал. Чем выше частота питающего катушку тока, а значит, и частота электромагнитного по­ ля, и чем больше электропроводность материала изделия,

тем на меньшую глубину проникает в материал электро­

магнитное поле. Создаваемое токами Фуко переменное магнитное поле Hs (называемое вторичным) будет на­ правлено против поля Яр и взаимодействовать с ним.

Величина результирующего поля H зависит от физи­

ческих свойств материала (электропроводность, магнит­ ная проницаемость), его однородности, наличия размеров и характера несплошностей, взаимного расположения

катушки и изделия и 'параметров катушки. Значит, ре­ зультирующее поле содержит информацию об электро­

магнитных характеристиках, однородности и сплошности

контролируемого участка изделия и о его качестве.

Изменение величины вихревых токов на каком-то участке однородного материала будет свидетельствовать о нару­ шении его сплошности. Это изменение величины вихре­

вых токов изменит величину результирующего ПОЛЯ, что в свою очередь приведет к изменению тока в возбуждаю­

щей или специальной измерительной катушке.

. В электроиндукционной дефектоскопии применяют

различные формы катушек, посредством которых инду­

цируются вихревые токи в контролируемом изделии.

Наиболее широко применяются три типа катушек:

охватывающие или проходные катушки, внутренние ка­ тушки, накладные катушки. Первые два типа катушек

применяются для контроля качества поверхности труб малого диаметра, а также различных цилиндрических

деталей (прутков, шпилек и др.). Накладные катушки

или поверхностные щупы применяются для контроля качества поверхности крупногабаритных деталей.

На принципе электромагнитной индукции разработан ряд прибо­

ров, при помощи которых производят контроль толщины гальва­

нических и изоляционных покрытий, контроль электропроводности, химического состава, структуры и сплошности на поверхностях фер­

ромагнитных и немагнитных металлов.

Для контроля немагнитных металлов заводом «Контрольприбор»

(г. Москва) выпускаются приборы типа ДНМ с датчиками наклад­

трещин, имеющих выход на контролируемую поверхность. Прибором

можно контролировать алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы и

69

ряд Других мсталЛой и сгілавой, злектропроводимбсть которых на­ ходится в указанных пределах. Прибор надежно определяет трещи­

лируемую поверхность. Прибором можно контролировать титановые сплавы, сплавы на никелевой основе, а также ряд нержавеющих

ет техническую характеристику, близкую к характеристике ДНМ-500.

При ремонте энергетического оборудования для обнаружения

коррозионных трещин в бандажных кольцах турбогенераторов се­

деляется по стрелочному индикатору и по звуковому сигналу в науш­ нике головного телефона. Максимальный зазор между датчиком и

контролируемой деталью должен быть 0,2 мм. Питание осуществ­

ляется от аккумуляторной батареи напряжением 7,5—8,75 в, масса прибора 0,75 кг.

Для контроля качества изделий цилиндрической формы ‘приме­

няются электроиндуктивные дефектоскопы типа ЭМИД, имеющие

датчики проходного типа. Электромагнитный индуктивный дефекто­

скоп ЭМИД-8 предназначен для неразрушающего контроля изделий

из ферромагнитных и некоторых неферромагнитных металлов и

метр контролируемых изделий к внутреннему диаметру датчика. Оценка качества деталей производится по изображению на экране электронно-лучевой трубки.

Заводом «Электроточприбор» (г. Кишинев) выпускается вих­

ретоковый дефектоскоп «Вихрь», предназначенный для обнаружения

70

поверхностных и подповерхностных дефектов в виде трещин, волосо­

вин,t закатов, посторонних включений и других нарушении сплошно­

сти в изделиях из цветных и черных металлов и сплавов при помо­

щи, накладных и проходных датчиков. Прибор работает на рабочих

частотах 20—200 кгц, размер выявляемых дефектов не менее: глу­

бина 0,1 мм, длина 1,0 мм. Размеры прибора 376 X 430 X'194 мм,

масса 10 кг.

Предприятием Харьковэнергоремонт выпускается прибор ВД-2.

предназначенный для обнаружения поверхностных трещин в любых

металлических деталях, имеющих чистоту поверхности не ниже V 4: лопатках и ступицах дисковых турбин, бандажных кольцах и др.

Питание прибора осуществляется от батареи КБС-Л-0,5 с напря­

жением 3,7 в, размеры 180 X 95 X 70 мм, масса 1,0 кг.

19. КАПИЛЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ НЕСПЛОШНОСТЕЙ

Поверхностные дефекты малых размеров (трещины,

поры, волосовины, закаты и др.) обладают свойствами капиллярных трубок.

Смачивающие жидкости сравнительно легко прони­ кают в несплошности, выходящие на поверхность матери­

алов. Проникающая способность жидкости тем выше,

чем ниже ее вязкость, чем лучше смачиваемость, чем

больше поверхностное натяжение и меньше ширина

раскрытия несплошности.

Проникающие жидкости, применяемые в дефектоско­

пии, должны быть нелетучими, не изменять длительное время своей концентрации, не быть ядовитыми и не

должны вступать в химическую реакцию с материалом

изделия.

Капиллярные методы дефектоскопии высокопроизво­

дительны, просты в выполнении и надежны при выяв­

лении даже незначительных по размерам дефектов. Ка­ пиллярные методы делятся на два вида: люминесцент­ ный и цветной. Так как методы капиллярной дефекто­

скопии основаны на свойстве смачивающих жидкостей проникать в поверхностные несплошности, то эти мето­

ды имеют еще и другое название — контроль методами

проникающих жидкостей.

При люминесцентной дефектоскопии выявление де­

фектов производится с помощью люминесцирующих про­

никающих жидкостей. Явление люминесценции харак­

терно для жидких растворов ряда органических соеди­ нений (родамин, нориол и др.) и некоторых кристаллов.

Сущность люминесценции состоит в следующем. Под воздей­

ствием внешнего облучения молекулы люминесцентного вещества

получают избыточную энергию и дереходят в возбужденное состоя­

71

ние. Возбужденные молекулы за миллиардные доли секунды теряю г

приобретенную избыточную энергию, которая передается окружаю­ щим частицам вещества в виде тепла или сопровождается излуче­

нием, которое называется люминесценцией. Процесс люминесценции

наблюдается при облучении люминесцентного вещества видимым или ультрафиолетовым светом. Для целен люминесцентной дефекто­

скопии подбирают вещества, способные давать под’ воздействием

ультрафиолетового облучения видимый свет. При этом необходимо,

чтобы видимое свечение приходилось на желто-зеленую область

спектра, что соответствует максимальной чувствительности глаза.

Технологический процесс люминесцентной дефекто­ скопии состоит из следующих операций:

ром; удаление индикаторного раствора с поверхности из­

делия с целью сохранения его только в полостях де­

фектов; проявление дефектов с помощью освещения (преиму­

щественно ультрафиолетового) ;

осмотр поверхности изделия и оценка его качества.

Операция подготовки изделия к дефектоскопии долж­ на обеспечить очистку контролируемой поверхности от покрытий, закрывающих капиллярный несплошности, а также от масла и влаги, препятствующих проникнове­

нию индикаторной жидкости в эти несплошности. Тща­

тельное удаление масла необходимо и по той причине,

что некоторые сорта масел, обладая люминесценцией, вызывают появление ложных дефектов во время прове­ дения контроля. Обезжиривание производят пропарива­ нием и промывкой растворителями (авиабензин, ацетон и др.). Удаление остатков влаги с поверхности произво­ дят просушиванием при легком нагреве или обдувании

теплым воздухом. Твердые загрязнения (лаковые покры­

тия, краски, нагары) удаляют струей пара или химиче­

ской обработкой. Окалину и ржавчину удаляют механи­

ческим путем. Следует иметь в виду, что материалы,

имеющие твердость HRc<⅛ очищать с помощью дро­

беструйной очистки и металлических щеток не рекомен­

дуется, так как это может привести к закрытию дефек­

тов. Грубой обработки следует избегать. Чрезмерная ше­

роховатость поверхности или царапины могут быть при­

чиной появления «ложных дефектов». Температура ис­

следуемой поверхности и индикаторной жидкости в про­

цессе контроля должна лежать в пределах 15—50 °С.

72