- •Предисловие
- •Содержание Введение
- •I. Общие представления о магнетизме
- •II. Основы магнитных методов контроля качества Виды магнитных преобразователей
- •Способы намагничивания
- •Магнитные порошки на поверхности намагниченной детали
- •Формы электрических токов в знакопеременных и импульсных магнитных полях
- •Размагничивающее поле контролируемой детали и дефекта
- •III. Элементы теории полей, используемых для магнитного контроля Энергия магнитного поля
- •Сопряжение поверхностей двух сред с различными магнитными проницаемостями
- •Метод зеркальных отображений провода с током
- •Построение картины магнитного поля при полюсном намагничивании
- •IV. Контролируемая деталь
- •Как элемент разветвленной
- •Магнитной цепи
- •Магнитные цепи с последовательно-параллельным соединением нескольких элементов
- •Расчет цепей с постоянными магнитами
- •Магнитостатика деталей с разветвленной конфигурацией
- •Перемагничивание от одной мдс разветвленной детали
- •V. Магнитные поля рассеяния
- •Трещин, непроваров и других
- •Дефектов, выходящих
- •На поверхность
- •VI. Магнитные поля рассеяния от внутренних дефектов
- •VII. Магнитные суспензии как магнитодиэлектрики
- •VIII. Магнитные свойства основных отечественных конструкционных сталей
- •IX. Виды дефектов и особенности
- •Намагничивания для разных
- •Уровней чувствительности
- •Виды дефектов, обнаруживаемых магнитопорошковым методом
- •Факторы, влияющие на чувствительность магнитопорошкового контроля
- •Магнитопорошковый контроль, соответствующий разным уровням чувствительности
- •Некоторые технологические приемы, повышающие эффективность выявления дефектов
- •Обязательные процедуры при подготовке детали к контролю и намагничиванию
- •Особенности разных способов намагничивания в постоянном, переменном и импульсном магнитных полях
- •X. Оборудование для магнитопорошкового контроля Переносные электромагнитные намагничивающие устройства
- •Переносные устройства циркулярного намагничивания
- •Сравнительная оценка устройств циркулярного намагничивания
- •Устройства намагничивания при помощи постоянных магнитов
- •Особенности некоторых промышленных магнитопорошковых дефектоскопов
- •Примеры универсальных автоматизированных дефектоскопов
- •XI оценка качества
- •Промышленные магнитопорошковые индикаторы
- •Определение чувствительности индикаторов
- •Эталоны, тест-образцы, дефектограммы
- •XII. Причины, понижающие
- •Результаты магнитопорошкового
- •Контроля
- •Изменение формы магнитного поля рассеяния с удалением от поверхности детали и оси дефекта
- •Развитие отдельных составляющих поля рассеяния как средство повышения эффективности контроля
- •Влияние скорости намагничивания и скорости снятия внешнего поля
- •Геометрические факторы, осложняющие анализ результатов контроля
- •Понятие минимального и ложного дефекта
- •XIII. Примеры магнитопорошкового контроля сварных соединений
- •XIV. Контроль деталей машин в процессе эксплуатации и их размагничивание
- •287 Таблица 22. Способы повышения качества размагничивания деталей
- •Магнитопорошковый контроль Требования к техническим знаниям персонала по рекомендации icndt
XIV. Контроль деталей машин в процессе эксплуатации и их размагничивание
Примеры контроля и схемы намагничивания с учетом направления вероятных дефектов, расположения зон контроля и конструктивных особенностей деталей, приведенные в табл. 21, взяты в основном из книги [5]. Они составлены на основе многолетнего опыта применения магнитопорошковой дефектоскопии в авиационной технике.
Все ферромагнитные детали могут иметь случайное локальное намагничивание различного происхождения, не связанное с дефектами. Детали могут намагничиваться при электродуговой сварке, при случайном контакте с постоянным магнитом или электромагнитом, при близком нахождении аппарата от места грозового разряда. Детали, подвергающиеся вибрациям или знакопеременным нагрузкам, могут также намагнититься даже в слабом магнитном поле, например, в магнитном поле Земли. При вибрациях, знакопеременных нагрузках облегчается ориентация доменов в направлении внешнего поля, т.е. облегчается намагничивание.
Магнитные поля неразмагниченных деталей могут вызвать нежелательные последствия. Неразмагниченные детали могут нарушить правильный ход часов, вызвать погрешности в показаниях электрических приборов, забиваются зазоры и неровности поверхностей деталей металлической пылью и т.п.
При механической обработке плохо размагниченных заготовок стружка прилипает к резцу и снижает чистоту обработки поверхности детали. При электродуговой сварке неразмагниченных деталей дуга отклоняется магнитным полем, что снижает качество сварного шва.
Поскольку все детали находятся в магнитном поле Земли, то полного размагничивания достичь не предоставляется возможным. Детали размагничивают до уровня, при котором остаточная намагниченность не нарушает нормаль-ной работы приборов, агрегатов, не оказывает влияния на технологический процесс.
Применяют следующие способы размагничивания деталей:
нагреванием детали до точки Кюри;
однократным приложением встречно намагничивающего поля такой напряженности, после уменьшения которой до нуля деталь оказывается практически размагниченной;
воздействием на деталь переменным полем уменьшающейся амплитуды от максимального значения до нуля.
279
Таблица 21. Примеры контроля деталей машин и механизмов в процессе эксплуатации
Первые два способа размагничивания при магнитопорошковом контроле почти не применяются. В основу большинства схем размагничивания положен третий из названных способ размагничивания, сущность которого состоит в периодическом перемагничивании детали. Ее магнитное состояние изменяется по уменьшающимся симметричным петлям гистерезиса. При достижении напряженности размагничивающего поля нулевого значения процесс заканчивается, деталь оказывается практически размагниченной. При этом магнитная структура детали приходит в такое состояние, при котором магнитные поля доменов направлены хаотично и компенсируют друг друга.
Схемы размагничивания деталей, приведены на рис. 167.
Схема 1. Схема содержит соленоид 2, питаемый переменным током промышленной частоты. Размагничиваемую деталь 1 выдвигают из соленоида и удаляют от него вдоль продольной оси на расстояние 0,7...1 м в течение 7...10 с. При этом на деталь 1 действует убывающее переменное поле. В результате деталь размагничивается.
Схема 2. Схема содержит соленоид 2, питаемый постоянным или выпрямленным током, направление которого периодически меняется. Размагничиваемую деталь удаляют из соленоида вдоль его продольной оси за 7...10 с на расстояние 0,7...1 м.
Если к детали приложить магнитное поле мгновенно, то вследствие магнитной вязкости и других причин намагниченность детали увеличивается постепенно с постоянной времени τ. При размагничивании длительность полупериода изменения постоянного тока устанавливают не менее 3τ. Такая схема размагничивания применена в стационарных дефектоскопах-электромагнитах, переносных дефектоскопах 77ПМД-3М, ПМД-70 и др.
Схема 3. Содержит соленоид 2, питаемый постоянным (выпрямленным) током, направление которого периодически изменяется. Регулятором Р ток изменяют от максимального значения до нуля. Деталь при размагничивании находится под воздействием убывающего, периодически изменяющегося магнитного поля. Это обеспечивает размагничивание без перемещения детали.
Принцип работы регулятора выбирают в зависимости от назначения дефектоскопа.
Схемы 4, 5, 7 используют в стационарных и передвижных дефектоскопах. Переменный, убывающий по амплитуде ток, пропускают либо по детали, либо по центральному проводнику, либо используют соленоид.
Рис. 167. Схемы размагничивания деталей.
Регулирование тока осуществляют с помощью тиристоров и схем управления, изменяющих ток по заданной программе. В частности, для повышения качества размагничивания ток изменяют по закону I = f(t), показанному на рис. 168. В результате образуются несколько циклов промежуточной магнитной тренировки, на рис. 168 показано два цикла — 1 и 2. На этом же рисунке показан закон изменения индукции В = f(t). Такая программа изменения тока использована в стационарных дефектоскопах У-604, передвижных — У-601.
Схема 6. Размагничивание осуществляется пропусканием тока по участку детали. При этом ток автоматически изменяется по направлению и амплитуда его уменьшается до нулевого значения. Схема использована в дефектоскопах ПМД-70, ПМД-87, МД-50П и др.
Рис. 168. Изменение тока I = f(t) в размагничивающем устройстве и магнитной индукции В = f(t) в детали при ее размагничивании с промежуточной магнитной тренировкой; B(H) — семейство уменьшающихся петель магнитного гистерезиса; t — время.
Схема 8. Схема содержит импульсный трансформатор Тр, две батареи конденсаторов. В качестве разрядных элементов установлены тиристоры T1 и Т2. При разряде конденсатора С1 возникает импульс тока во вторичной цепи трансформатора и в подключенной к нему детали 1 или намагничивающем устройстве 2. При разряде конденсатора С2 в намагничивающем контуре с деталью 1 возникает импульс тока противоположного направления. В это время конденсатор С1 заряжается.
Размагничивание с применением схемы 8 получается качественным, если деталь при контроле была намагничена полем импульсного тока. Схема 8 использована в дефектоскопах ПМД70, МД-87, МД-50П и др.