Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Дефектоскопия / Магнитопорошковая дефектоскопия / Троицкий Практический магнетизм.doc
Скачиваний:
1237
Добавлен:
12.05.2015
Размер:
17.33 Mб
Скачать

Некоторые технологические приемы, повышающие эффективность выявления дефектов

При массовом применении магнитопорошкового контроля важно выбрать надежную и эффективную технологию. Оп­тимальным может оказаться способ нанесения суспензии окунанием детали в бак, в котором суспензия хорошо перемешана, и в медленном удалении из него. Часто суспен­зию наносят с помощью полива. Напор струи должен быть слабым, чтобы не смывался магнитный порошок с дефект­ных мест. При сухом методе эти требования относятся к давлению воздушной струи, с помощью которой магнитный порошок наносят на деталь. Время нанесения суспензии, имеющей большую вязкость относительно велико, поэтому производительность труда в этом случае уменьшается.

Имеются приборы для оценки магнитных порошков и суспензии, которые основаны на создании определенного по величине локального магнитного поля на магнитной лен­те. Методика состоит в индикации этого поля с помощью исследуемых магнитных порошков, суспензий. Черные и люминесцетные магнитные порошки имеют разные выяв­ляемости.

Для оценки качества магнитных порошков, паст и сус­пензий может быть использована простейшая установка в виде ванночки с контрольным образцом, состоящим из двух ферромагнитных пластин, между которыми проложена тон­кая медная фольга, имитирующая трещину. О качестве по­рошка, пасты, суспензии судят по длине валика порошка, скопившегося над дефектом.

При использовании магнитных линз особенно важно пра­вильно подобрать вязкость среды, качество порошка. Часто оценку индикаторного рисунка повторяют многократно.

В случае, когда при намагничивании деталь сильно нагревается или имеется опасность прижогов мест сопри­косновения с токовыми контактами, намагничивание пери­одически прерывают. При этом время действия магнитного поля (время прохождения тока по детали) может состав­лять 0,1...0,5 с, а перерывы 1...2 с. Чем выше вязкость суспензии, тем длительнее должно быть время действия тока и меньше перерывы. Для водной суспензии эти вели­чины меньше и составляют 0,2...0,5 с, а перерывы по 1 с.

При контроле способом остаточной намагниченности намагничивание, нанесение суспензии и осмотр могут быть разделены во времени промежутком не более 1 ч.

Детали проверяют визуально, с помощью оптических приборов, увеличение которых не должно превышать 5...10 крат.

Разбраковку деталей проводят с учетом реплик с отло­жениями порошка, снятыми с помощью клейкой ленты или другими способами, а также контрольных образцов с ми­нимальными размерами недопустимых дефектов.

Вид и форма валиков магнитного и люминесцентного магнитного порошка во многих случаях помогают распоз­нать тип нарушения сплошности. Отложения порошка на волосовинах имеют вид прямых или слегка изогнутых тон­ких линий. Степень четкости валиков порошка зависит от отношения глубины волосовин к их раскрытию, а также расположения относительно поверхности контролируемой детали.

Легче обнаруживаются термические, сварочные, шли­фовочные (рис. 87) и усталостные трещины, осаждение порошка над которыми имеет вид четких ломаных линий. Шлифовочные трещины (рис. 87), как правило, обнаруживаются в виде сетки или тонких черточек, направление которых перпендикулярно направлению шлифования. За­калочные трещины могут быть обнаружены при занижен­ных режимах контроля (меньшей напряженности поля, чем это требуется для соответствующих уровней чувствитель­ности) или способом остаточной намагниченности на мате­риалах с низкой остаточной индукцией.

Характерную форму имеют валики магнитного порош­ка, осевшие над флокенами (рис. 88). Обычно это четкие и резкие короткие черточки, иногда искривленные, распо­ложенные группами (реже одиночные). Заковы дают отло­жения порошка в виде плавно изогнутых линий. Поры и другие точечные дефекты выявляются в виде коротких скоплений порошка, направление которых перпендикуляр­но направлению намагничивания. При изменении направ­ления намагничивания соответственно меняется направление валика порошка над порой.

Во многих случаях можно примерно оценить глубину дефектов, изменяя режимы и способ контроля. Дефекты с большим отношением глубины к раскрытию могут быть об­наружены при небольших намагничивающих полях, а так­же способом остаточной намагниченности.

Подповерхностные дефекты дают менее четкое отложе­ние валика порошка и, как правило, могут быть обнаружены (при глубине залегания более 200...300 мкм) способом приложенного поля.

Рис. 87. Шлифовочные трещины в сплаве Х15Н5Д2Т (ЭП225): а — поперечный макрошлиф (х1); б — продольный микрошлиф: трещи­на глубиной до 1,5 мм (х100); в — сетка шлифовочных трещин но границам зерен, на нетравленом микрошлифе (х100); г — шлифо­вочно-травильные трещины на макрошлифе (XI).

Pис. 88. Флокены в трубе 426х90 мм из стали 15Х1МФ, обнаружен­ные после горячей деформации и термической обработки (х0,9) (а); флокены в изломе (б); шлиф излома, протравленый на дендритную структуру, сталь 40ХНМА (в).

Трудности определения дефектов магнитопорошковым методом связаны с возможностью перебраковки из-за отло­жений порошка на так называемых ложных дефектах. К последним относятся различного вида магнитные неоднородности, например, структурная полосчатость (карбид­ная, аустенитная, ферритная и т.н.). Она не является признаком брака и выявляется в виде четких, тонких скоп­лений валиков порошка, внешне похожих на волосовины. Такая структурная неоднородность проявляется вдоль во­локон металла: вид валиков порошка в этом случае доста­точно характерен. Поэтому трудность заключается не и распознании ложных дефектов (рис. 89), а в том, что среди линий отложения порошка могут быть и нарушения сплош­ности, которые невозможно обнаружить на фоне структур­ной полосчатости. В некоторых случаях приходиться значительно снижать режимы контроля, уменьшать напря­женность намагничивающего поля или переходить на спо­соб остаточной намагниченности для того, чтобы обнаружить, хотя бы грубые дефекты.

Местный наклеп также один из частых видов ложных дефектов. Он является следствием ударов, надавливаний, клеймения, бросков, местного перегрева (рис. 90) и т.п. В случаях легких деформаций отложения порошка неустой­чивы и при повторном контроле могут пропадать. Сильные деформации дают устойчивое отложение порошка. Такая возможность ложного оседания магнитного порошка в ре­зультате местных наклепов должна учитываться при пере­носе и хранении деталей.

Ложное оседание магнитного порошка может явиться результатом так называемой магнитной записи, т.е. соп­рикосновения детали с намагниченным телом. В большин­стве случаев она пропадает при перемагничивании детали в направлении, перпендикулярном напраплению первого намагничивания.

Рис. 89. Схематическое изображение остатков окалины (а); внешний вид прутка с остатками окалины (б); схематическое изображение ца­рапин (е); внешний вид детали с перетравленой поверхностью (г); схема раковин от вдавленной окалины (д); деталь с раковинами от окалины (е).

В местах резкого изменения сечения контролируемых деталей также возможно ложное оседание магнитного по­рошка, в частности, когда на небольшом расстоянии от по­верхности детали (до 2...3 мм) имеются углубления, риски (рис. 90), резьба, небольшие отверстия и т.п.

Проблема правильной идентификации рисунков является основной при магнитпорошковом контроле.

Наиболее простой способ получения дефектограмм-реплик состоит в том, что место дефекта с валиком порошка покрывают липкой лентой, которую удаляют вместе с закрепившимся на ней порошком. Иногда в качестве дефектограммы применяют жидкую суспензию на основе каучука или пластмассы, которая через некоторое время после кон­троля высыхает, образуя тонкую пленку с порошковыми фигурами, легко снимаемую с детали.

Рис. 90. Риска (а) и ее поперечное сечение на микрошлифе (х100), б — шлиф не травлен; в — после травление; г — разрывы (х0,7), возникшие при деформации вследствии осевого перегрева стали 37X1211818МФБ (ГОСТ10243-75).

Рис. 91. Фрагменты технологического процесса обнаружения трещин(1—3) с помощью магнитного порошка и последующего ремонта про­ковкой конических болтов-заглушек (4), устанавливаемых в отверс­тиях (5) по оси трещины.

Эти рисунки нужны также для выполнения ремонтных работ. Очень распрост­раненной является (рис. 91) технология ремонта корпус­ных деталей двигателей по трещинам, выявляемым магнитопорошковым методом. Обычно это дорогие литые детали сложной геометрии. Причинами появления в увеличенных блоках трещин являются соударения деталей (шатун-блок, клапан-поршень и т.п.) или нарушение теп­лового режима, разгерметизация системы охлаждения или смазки, усталостные трещины. Обнаруживаются эти тре­щины пневматической опрессовкой, капиллярной дефек­тоскопией или магнитопорошковым контролем.

На рис. 91 приведены фрагменты технологии обнаруже­ния и ремонта таких трещин с помощью вставок-скрепок из пластичного металла в предварительно просверленных отвер­стиях. После проковки скрепок происходит стягивание трещин и восстановление герметичности, что подтверждается повторным контролем керосином под давлением.