 |
Московский государственный университет
|
|
|
|
ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ
МАГНИТОПОРОШКОВЫЙ МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
Москва – 2009
Федеральное агентство по образованию
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ
Кафедра «Автоматизированное конструирование машин
и аппаратов»
МАГНИТОПОРОШКОВЫЙ МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
Методические указания
Допущено редакционно-издательским советом
Москва – 2009
Составители: И. В. Соколова, О. С. Коваленко
УДК 539.4
Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля: Методические указания/Сост.: И. В. Соколова, О. С. Коваленко.: МГУИЭ. 2009 – 19 с.
Изложены материалы, необходимые для проведения лабораторной работы по магнитопорошковому неразрушающему контролю.
Предназначены для студентов, обучающихся на дневных и вечернем факультетах.
@ И. В. Соколова, О. С. Коваленко, 2009-12-15
МГУИЭ, 2009
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение…………………………………………………………………5
2. Элементы теории………………………………………………………..5
3. Лабораторная работа……………………………………………………8
4. Цель работы…………………………………………………….……......8
5. Описание установки……………………………………………….…….8
6. Эксперимент №1….…………………………………………………….10
7. Эксперимент №2….…………………………………………………….12
8. Эксперимент №3….…………………………………………………….14
9. Эксперимент №4….…………………………………………………….16
10. Содержание отчёта……………………..……………………………….18
11. Техника безопасности………………………………………….…..…...18
12. Вопросы для самоконтроля……………….…………………………....18
13. Список литературы……….………………………………………..........19
ВВЕДЕНИЕ
Методы неразрушающего контроля базируются на наблюдении, регистрации и анализе результатов взаимодействия физических полей (излучений) или веществ с объектом контроля, причем характер этого взаимодействия зависит от химического состава, строения, состояния структуры контролируемого объекта и т.п.
|
|
|
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ
Магнитный неразрушающий контроль - неразрушающий контроль, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении магнитных свойств объекта контроля.
В магнитный вид неразрушающего контроля входят методы:
Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля основан на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или суспензии.
Феррозондовый метод неразрушающего контроля основан на измерении напряженности магнитного поля, в том числе и магнитных полей рассеяния, возникающих в зоне дефектов, феррозондами.
Магнитографический метод неразрушающего контролязаключается в намагничивании зоны контролируемого металла или сварного шва вместе с прижатым к его поверхности эластичным магнитоносителем (магнитной лентой). Фиксации на магнитоносителе возникающих в местах дефектов полей рассеяния и последующим воспроизведении полученной записи.
Индукционный метод неразрушающего контроля основан на использовании приемной катушки индуктивности, перемещаемой относительно намагниченной детали или другого контролируемого объекта.
Пондеромоторный метод неразрушающего контроля основан на измерении силы отрыва постоянного магнита или сердечника электромагнита от контролируемого объекта.
Магниторезисторный метод основан на выявлении магнитных полей магниторезистивными преобразователями, представляющими собой гальваномагнитный элемент, принцип работы которого основан на магниторезистивном эффекте Гаусса.
Метод эффекта Холла - метод магнитного НК, основанный на регистрации магнитных полей объекта контроля преобразователями Холла.
|
|
|
Дефектоскоп - устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля. К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения хим. состава и размеров и др.
Дефектоскоп позволяет контролировать различные по форме детали, сварные швы, внутренние поверхности отверстий путем намагничивания отдельных контролируемых участков или изделия в целом циркулярным или продольным полем, создаваемым с помощью набора намагничивающих устройств, питаемых импульсным или постоянным током, или с помощью постоянных магнитов.
В данной лабораторной работе рассматривается магнитопорошковый метод неразрушающего контроля.
При магнитопорошковом контроле выполняют следующие технологические операции:
1. Намагничивание объекта контроля;
2. Нанесение на него магнитного индикатора;
3. Осмотр поверхности объекта с целью обнаружения дефектов;
4. Оценка результатов контроля;
5. Размагничивание объектов контроля.
Принцип действия дефектоскопа основан на создании магнитного поля рассеяния над дефектами контролируемой детали с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий поля рассеяния наблюдается непосредственно над трещиной (или над другой несплошностью) и уменьшается с удалением от нее. Для обнаружения несплошности на поверхность детали наносят магнитный порошок, взвешенный в жидкости (керосине). На частицу в поле рассеяния будут действовать силы: магнитного поля, направленная в область наибольшей плотности магнитных силовых линий, то есть к месту расположения трещины; тяжести; выталкивающего действия жидкости; трения; силы электростатического и магнитного взаимодействия, возникающие между частицами.
В магнитном поле частицы намагничиваются и соединяются в цепочки. Под действием результирующей силы частицы притягиваются к трещине и накапливаются над ней, образуя скопление порошка. Ширина полоски (валика) из осевшего порошка значительно больше ширины раскрытия трещины. По этому осаждению — индикаторному рисунку определяют наличие дефектов.
|
|
|
При осмотре различают индикаторные рисунки округлой и удлиненной форм. Индикаторным рисунком округлой формы считают рисунок, у которого отношение наибольшего размера к наименьшему не более 3. В противном случае индикаторный рисунок считают удлиненным.
Индикаторные рисунки, образующиеся на дефектах типа нарушений сплошности материала, а также в местах резких изменений сечения объектов контроля, магнитных свойств материала и т.п., имеют следующие характерные особенности:
- плоскостные дефекты (трещины, расслоения, несплавления) проявляются в виде удлиненных индикаторных рисунков;
- объемные дефекты (поры, раковины, включения) образуют округлые индикаторные рисунки;
- подповерхностные дефекты обычно дают нечеткое осаждение порошка;
- резкие переходы от одного сечения контролируемого изделия к другому образуют размытые, нечеткие осаждения;
- резкие местные изменения магнитных свойств металла (например, по границе зоны термического влияния или по границе "металл шва - основной металл") и т.п. вызывают размытые, нечеткие осаждения.
Существует три типа намагничивания:
1) Циркулярное намагничивание проводят:
- пропусканием тока непосредственно по детали;
- пропусканием тока по центральному проводнику;
- пропусканием тока по тороидальной обмотке;
- пропусканием тока по участку детали с применением электроконтактов;
- возбуждением индукционного тока в детали.
2) Продольное (полюсное) намагничивание проводят:
- в соленоиде;
- с применением катушки;
- с помощью переносного электромагнита;
- в стационарных электромагнитах;
- постоянными магнитами;
- способом «перемещения полюса магнита по объекту».
3) Комбинированное намагничивание (одновременное действие на проверяемую деталь двух полей) проводят:
- пропусканием тока по объекту и с применением электромагнита;
- пропусканием тока по объекту и с применением соленоида;
- пропусканием по объекту двух токов во взаимно-перпендикулярных направлениях;
|
|
|
- пропусканием по объекту и соленоиду токов, сдвинутых по фазе 90°.
. Основной способ размагничивания заключается в воздействии на магнитные материалы переменным магнитным полем с уменьшающейся амплитудой. В качестве источника переменного магнитного поля обычно используют электромагнит. Уменьшение амплитуды магнитного поля, действующего на объект размагничивания, можно обеспечить уменьшением амплитуды тока в электромагните, либо, в более простых случаях, увеличением расстояния между электромагнитом и размагничиваемым объектом. Поскольку магнитные свойства материалов исчезают при нагреве выше определённой температуры, то на производстве, в особых случаях, размагничивание проводят с помощью температурной обработки.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Цель работы:
- практическое освоение магнитопорошкового метода магнитного неразрушающего контроля;
- ознакомление с различными методиками и устройствами намагничивания и размагничивания образцов;
- приобретение навыков экспериментального выявления дефектов в ферромагнитных образцах методом магнитопорошкового неразрушающего контроля.
|
|
|
