Определение дефектности изделий магнитопорошковым методом контроля

– скин-эффект переменного тока способствует выявлению усталостных трещин, которые всегда развиваются с поверхности;

– не представляющие интерес подповерхностные отклонения, которые могли бы ввести в заблуждение дефектоскописта, не выявляются при использовании слабо проникающего в глубину тока.

Напряженность намагничивающего поля и сила намагничивающего тока рассчитываются по формулам в зависимости от геометрических параметров изделия и уровня чувствительности.

Основной характеристикой  режима намагничивания является величина напряженности намагничивающего поля, которая определяется требуемой  чувствительностью контроля и зависит от магнитных свойств материала детали. Для выбранного условного уровня чувствительности Б величина напряженности намагничивающего поля будет определяться по формуле (1):

 

                                

                                             (1)

 

где Н_с − коэрцитивная сила материала детали, А/см.

Задаваясь необходимой  величиной напряженности, определяем силу намагничивающего тока. Величину намагничивающего тока при циркулярном намагничивании участка детали с помощью электроконтактов находят по формуле (3):

 

                                 ,                                                   (2)

 

где Н – напряжение магнитного поля, А/см;

l − расстояние между электроконтактами, см;

c − ширина контролируемой зоны, см.

Устанавливаем значение l=15 см, с=5 см.

Рассчитаем  напряженность магнитного поля при Н_с  = 8,5 А/см, получим:

 А/см.

Рассчитаем  величину намагничивающего тока на контролируемом участке, пользуясь формулой (3):

 А.

7. Нанесение дефектоскопического материала на объект

 

Существует  два способа нанесения магнитного порошка: сухой и мокрый, которые  дают возможность создать необходимую  концентрацию порошка в районе дефекта. Выбор способа зависит от технологических факторов и требований охраны труда.

При контроле способом приложенного поля с циркулярным  намагничиванием не допускается  применять керосиновую, масляную или  водную суспензию. Для проведения контроля выбран сухой способ нанесения магнитного порошка, при помощи распылителя.

8. Осмотр поверхности изделия

 

Осмотр поверхности  трубы  и регистрацию индикаторных рисунков выявляемых дефектов проводят визуально и при помощи луп  с двух- или четырех кратным увеличением.

Освещенность  контролируемой поверхности должна быть не менее 1000 люкс. При искусственном освещении необходимо применять светильники, обеспечивающие рассеянный свет. При этом следует применять комбинированное освещение (общее и местное).

При осмотре  детали обнаруживают и анализируют осаждение магнитного индикатора с целью определения характера дефекта и принятия решения о пригодности детали к дальнейшей эксплуатации. Образование на контролируемой поверхности детали индикаторного рисунка свидетельствует о возможном наличии дефекта. Вид индикаторного рисунка зависит от типа и размера дефекта, а также от типа применяемого при контроле магнитного индикатора.

В ряде случаев  следы образуются в местах ложных дефектов, которые могут образовываться в результате осаждения порошка  в местах наклепа (удара, надавливания стальным предметом), структурной неоднородности, либо в местах резкого изменения площади сечения детали. Контролеру в целях повышения качества при осмотре изделий следует делать перерыв на 10-15 минут каждый час работы.

9. Разбраковка и оформление результатов контроля

 

Разбраковку по результатам контроля производит опытный  контролер.

Во время  проведения магнитопорошкового контроля были выявлены дефекты: трещины от остаточных напряжений.

Трещины от остаточных напряжений − дефект поверхности продольной ориентации, представляющий собой нарушение сплошности металла в виде узкого разрыва, распространяющиеся как правило в глубь, имеют тонкий извилистый конец. Трещины в трубах не допускаются, соответственно изделие признается негодным.

Результаты магнитопорошкового контроля трубы заносятся в журнал регистрации с заполнением всех его граф. По результатам магнитопорошкового контроля было составлено заключение с указанием выявленных дефектов и оценкой их в соответствии с действующей  нормативно-технической документацией (Приложение А).

10. Размагничивание

 

За размагниченное состояние поликристаллического вещества принимается состояние, при котором  элементарные области намагничивания распределены хаотично по всему объёму детали.

После проведения магнитопорошкового контроля годные трубы должны быть размагничены, так как намагниченность трубопроводов и труб создает большие трудности при строительстве и ремонте.

          Если по результатам контроля  труба признана негодной, её также  необходимо размагнитить для проведения дальнейших технологических операций.

Детали, намагниченные  при контроле с помощью переменного  тока, рекомендуется размагничивать в переменном магнитном поле промышленной частоты.

Размагничивание изделий  следует осуществлять воздействием на них  знакопеременным  магнитным полем с убывающей до нуля амплитудой. Желательно, чтобы направление размагничивающего поля совпадало с направлением намагничивающего поля.

Размагничивание проводят уменьшением до нуля переменного  электрического тока, проходящего по изделию или по стержню (кабелю), пропущенному через полое отверстие изделия.

Для эффективного размагничивания изделия необходимо, чтобы начальная напряженность  размагничивающего магнитного поля во всех точках объема изделия была равна не менее, чем пяти значениям коэрцитивной силы. Процесс размагничивания должен включать в себя не менее тридцати равномерно убывающих по амплитуде до нуля циклов перемагничивания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

При выполнении данной работы мной были закреплены полученные теоретические знания по дисциплине «Электромагнитные методы неразрушающего контроля» в части выявления дефектов стальных изделий.

Дефекты в виде нарушения сплошности в деталях, изготовленных из ферромагнитных металлов, обнаруживают магнитопорошковым методом контроля.Данный метод имеет широкий спектр видов и режимов намагничивания, различные уровни чувствительности, большой выбор индикаторных материалов. Все это позволяет контролировать детали из ферромагнитных материалов и деталей из ферромагнитных материалов с немагнитным покрытием на наличие дефектов с требуемой точностью и чувствительностью.

В ходе курсовой работы был проведен магнитопорошковый  контроль стальной бесшовной горячекатаной трубы. В результате работы были выявлены поверхностные дефекты (трещины от остаточных напряжений), недопустимые для данного вида изделия. Таким образом, труба оказалась непригодной для дальнейшей эксплуатации. 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. ГОСТ  8732 – 78. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент [Текст]. – Введ. 1979-01-01. – М. : Изд-во стандартов, 2007. – 10 с.
2. ГОСТ 21105 – 87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. – Введ. 1988-01-01. – М. : Изд-во стандартов, 1992. – 12 с.
3. ГОСТ 8731 – 74. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования. – Введ. 1976-01-01. – М. : ИПК Издательство стандартов, 1976. – 8 с.
4. Конспект лекций по дисциплине «Электромагнитные методы неразрушающего контроля материалов»