Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля

Основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка в местах выхо­да на контролируемую поверхность изделия магнитного потока, связанного с наличием нарушения сплошности материала. В на­магниченных изделиях нарушения сплошности (дефекты) вызыва­ют перераспределение магнитного потока и выход части его на поверхность (магнитный поток дефекта). На поверхности изделия создаются локальные магнитные полюсы, притягивающие частицы магнитного порошка, в результате чего место дефекта становится видимым (ГОСТ 21105-75).

Метод является одним из наиболее изученных и практически освоенных методов неразрушающего контроля. Он позволяет обна­руживать дефекты типа тонких поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности, волосовин, трещин, расслоений, и др. Ме­тод используется для обнаружения нарушений сплошности с ши­риной раскрытия у поверхности 0,001 мм и более, глубиной 0,01 мм и более.

Магнитопорошковый метод применяется для выявления подпо­верхностных дефектов, находящихся на глубине до 1,5…2,0 мм. От глубины залегания дефекта зависит ширина наслоения над ним ферромагнитного порошка. Если глубина залегания дефекта более 3…4 мм, то выявить его практически невозможно (если дефект не очень велик), так как полоса наслоения порошка становится раз­мытой и неясной.

При наличии немагнитного покрытия на поверхности проверяе­мой детали чувствительность метода уменьшается. На рис. 4.6 пока­зана схема выявления трещины на поверхности детали. Если не­магнитного покрытия нет, то порошок над трещиной осаждается в виде четких линий (рис. 4.6, а), при толщине хромового покрытия 0,03 мм порошок осаждается в виде размытой линии (рис. 4.6, б), а при толщине покрытия свыше 0,1 мм практически все поле рассея­ния дефекта сосредоточено в немагнитном покрытии и на поверх­ность не выходит, следовательно, дефект вообще невозможно об­наружить этим методом (рис. 4.6, в).

Чувствительность метода определяется магнитными характерис­тиками материала изделия, его формой и размерами, чистотой обработки поверхности, напряженностью намагничивающего поля, способом контроля, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свойствами применяемого магнитного порошка (или магнитно-люминесцентного), а также освещенностью рабо­чего участка.

а - открытой трещины; б - скрытой под слоем хрома толщиной 0,03 мм;

в - скрытой под слоем хрома толщиной 0,1мм

Рисунок 4.6 - Выявление трещин магнитопорошковым методом

Магнитопорошковый метод осуществляется способами приложенного магнитного поля или остаточной намагниченности. При остаточной намагниченности деталь сохраняет намагниченность после снятия внешнего магнитного поля, затем следуют техноло­гические операции по нанесению магнитного порошка и т. д.

При контроле способом приложенного магнитного поля нама­гничивание и все остальные операции проводят одновременно. Этим способом пользуются, если деталь выполнена из магнитомягкого материала или имеет такую форму, что ее не удается на­магнитить до требуемого значения индукции, а также в том слу­чае, когда нужно обнаружить дефекты, расположенные на глуби­не более 0,01 мм, или скрытые под слоем немагнитного материала толщиной более 0,03 мм.

При магнитопорошковом методе контроля предусматривается следующая последовательность технологических операций:

- подготовка изделия к контролю. Изделия, подаваемые на на­магничивающие устройства, должны быть очищены от покрытий, мешающих их намагничиванию или смачиванию (отслаивающаяся окалина, масла, грязь, иногда изоляционные покрытия и т. п.);

- намагничивание изделия;

- нанесение магнитного порошка на контролируемое изделие. Применяют сухой магнитный порошок или магнитную суспензию (взвесь магнитного порошка в дисперсионной среде). В качестве дисперсионной среды могут применяться вода, масло, керосин, смесь масла и керосина и др. Водная суспензия должна содер­жать смягчающие и антикоррозионные добавки, а при необходи­мости - антивспенивающие;

- разбраковка проводится путем визуального осмотра поверхно­сти изделий по наличию отложений магнитного порошка в местах дефектов. При необходимости, расшифровка результатов контроля может проводиться с применением оптических средств, тип и увеличение которых устанавливаются технической документацией на контроль, годные изделия, прошедшие контроль, должны быть размагни­чены в случаях, если они имеют трущиеся поверхности, если их намагниченность осложняет сборку узлов, куда они входят, или вносит погрешность в показания окружающих приборов.

Для размагничивания на изделие воздействуют переменным магнитным полем с напряженностью, убывающей от максималь­ного значения до нуля. Изделия, нагреваемые после магнитного контроля до (600…700°С и выше, размагничивать не следует.

При выявлении дефектов в ферромагнитных материалах с темной поверхностью целесообразно применить магнитно-лю­минесцентный метод. Он позволяет обнаруживать тонкие, невидимые для глаза трещины различного происхождения. От магнитопорошкового метода этот метод отличается лишь применением магнитно-люминесцентного порошка (на 100 г магнитного по­рошка берут 15 г люминофора, например, люмогена светло-жел­того). Свечение его в ультрафиолетовом излучении обусловлено Присутствием люминофора, адсорбированного на частицах. Дефек­ты обнаруживаются по яркому свечению порошка, оседающего над ними.

4.7 Акустические методы контроля

Акустический неразрушающий контроль основан на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых и (или) возникающих в контролируемом объекте.

Упругие колебания классифицируются на инфразвуковые, с частотой колебаний до 16 Гц; звуковые, с диапазоном колебаний от 16 до 20000 Гц; ультразвуковые, с частотой колебаний более 20000 Гц, гиперзвуковые, частотой колебаний более 10⁹ Гц.

В практике неразрушающего контроля наибольшее распространение получили ультразвуковые и звуковые колебания.