2 Фізичні основи, конструкції і область застосування магнітопорошкових дефектоскопів.

Магнітопорошковий метод базується на використанні феромагнітного порошку або магнітної суспензії , якими покривається попередньо намагнічений ОК. Феромагнітні частинки порошку або суспензії (розміром 5 – 10 мкм) під дією полів розсіяння збираються поблизу дефектів і дозволяють виявляти дефекти по індикаторному рисунку в процесі огляду поверхні об’єкта. Цей метод широко використовується для виявлення поверхневих і підповерхневих (на глибині до 2 мм) дефектів у феромагнітних ОК. Чутливість методу досить висока, виявляються тріщини довжиною і глибиною 10 мкм з розкриттям біля 1 мкм. Недоліки методу – невисока продуктивність контролю і труднощі при автоматизації.

Магнітопорошкові дефектоскопи – це пристрої для виявлення порушення суцільності у виробах з використанням в якості індикатора дефектів магнітних порошків, в тому числі магніто-люмінісцентних, магніто-радіоактивних та ін.

Основні вузли дефектоскопів є такими: джерела струму, пристрої для підведення струму до деталі, пристрої намагнічування, пристрої для нанесення на контрольовану деталь магнітної суспензії, освітлювальні пристрої, вимірювачі струму або напруженості магнітного поля. В залежності від призначення в дефектоскопах можуть бути не всі перераховані вузли, але можуть бути і допоміжні вузли, наприклад, вузли для автоматичного пересування деталі.

В магнітопорошкових дефектоскопах найбільше використання отримало циркулярне намагнічування пропусканням змінного струму по деталі або через стрижень, який поміщено в отвір деталі, і поздовжнє намагнічування постійним (випрямленим) струмом. В дефектоскопах також знаходять застосування імпульсні конденсаторні джерела струму. В спеціалізованих дефектоскопах широко використовують індукційний метод намагнічування.

Для магнітопорошкового методу неруйнівного контролю в основному застосовують дефектоскопи трьох видів:

1) стаціонарні універсальні;

2) пересувні і переносні універсальні;

3) спеціалізовані (стаціонарні, пересувні, переносні).

Стаціонарні універсальні дефектоскопи є незамінними на підприємствах великосерійного виробництва різнотипних деталей. Такими дефектоскопами можна контролювати деталі різної конфігурації з виробництвом від десятків до сотен деталей за годину. Швидкість контролю суттєво зростає при застосуванні люмінісцентного магнітного способу.

За допомогою стаціонарних універсальних дефектоскопів можна виконувати намагнічування всіма відомими способами (циркулярне, комбіноване, полюсне), і здійснювати контроль як в прикладеному полі, так і способом залишкової намагнічуваності. Такі дефектоскопи розрізняють за родом струмів, що намагнічують, потужністю і розмірами контрольованих деталей.

Пересувні та переносні універсальні дефектоскопи призначені для намагнічування та контролю деталей в умовах, коли неможливо використовувати стаціонарні дефектоскопи, наприклад, при намагнічуванні великогабаритних деталей по частинах, в польових умовах роботи, тощо.

Пересувні та переносні універсальні дефектоскопи дозволяють проводити циркулярне намагнічування за допомогою струмових контактів, розташованих на ділянці деталі, поздовжнє намагнічування за допомогою кабелю, який намотується на деталь, або за допомогою електромагніта.

Відомо близько 100 типів спеціалізованих дефектоскопів. Як правило, це автоматизовані установки, в яких інколи всі операції, крім огляду, автоматизовані. Ці установки призначені для контролю деталей при великосерійному виробництві.

Структурна схема магнітопорошкового дефектоскопа вказана на рис.5.1. Дефектоскоп містить джерело струму намагнічування (постійного, змінного або імпульсного). Багато дефектоскопів дають можливість використовувати будь-який з цих видів струму. Суттєвим елементом дефектоскопа є кабелі, які підводять струм до об’єкта контролю (ОК). Оскільки струми часто перевищують 1000 А, вимоги до кабелів і електричних контактів дуже жорсткі і визначаються відповідними нормативними документами, наприклад, в технічних умовах дефектоскопів.

Спосіб і пристрій нанесення магнітного порошку (сухого або у вигляді суспензій) вибирають в залежності від потрібної продуктивності контролю і умов роботи оператора. Освітлювальний пристрій забезпечує освітлення ОК, зручне для оператора, в залежності від типу порошку. Додатковими пристроями дефектоскопа можуть бути вимірювачі струму або напруженості магнітного поля, а також пристрої для сортування деталей або їх переміщення під час контролю.

Р исунок 5.1 - Структурна схема магнітопорошкового дефектоскопа

Дефектоскопи відрізняються також потужністю, родом намагнічуючого струму і розмірами ОК. Допустима довжина ОК залежить від конструктивних особливостей дефектоскопа. Максимальний поперечний переріз ОК визначається максимальним намагнічуючим струмом. Вважається, що максимальний діаметр ОК орієнтовно визначається струмом, який створює на його поверхні магнітне поле напруженістю 8 кА/м (80 А/см). Це не жорсткий критерій і є багато матеріалів, які контролюють при меншій напруженості.