ММК / ММК

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»

(ФГБОУ ВПО ПГУПС)

Кафедра «Методы и приборы неразрушающего контроля»

Курсовая работа по дисциплине

«Методы магнитного контроля»

Выполнил студент группы ПБ-713:

Сабитов И.А.

Проверил преподаватель:

Коновалов Р.С.

Санкт-Петербург

2021

Исходные данные

№ варианта	Задача №1			Задача
	Глубина h, мм	Раскрытие 2b, мм	Плоскость у, мм
4	3	0,3	2	№ 4, 5

Задача №1

Провести расчет напряженности магнитного поля модели дефекта типа «вертикальная прорезь».

Рисунок 1 – Модели дефекта типа «вертикальная прорезь»:

а – модель типа А; б – модель типа B

Для модели типа А напряженность поля задается выражениями:

,

где  – плотность магнитных зарядов.

Для модели типа B:

,

где – напряженность магнитного поля внутри трещины.

Результаты расчета для обеих моделей А и В привести в виде кривых и , а также – листинга расчетной программы.

С помощью MS Excel были рассчитаны значения Hx и Hy для моделей типа A, B в диапазоне перемещения x [-30;30] и построен график этих зависимостей:

Рис.2. Сравнение топографии для моделей A и B

(h = 3мм; 2b = 0,3 мм; y = 2 мм)

Задача №4

Разработать методику магнитопорошкового контроля крышки цилиндрического сосуда в полевых условиях. Материал крышки — магнитомягкая сталь 1ХВ; H_с = 400 А/м; В_r=1,1 Тл. Крышка прошла термообработку — нормализацию и отпуск (при такой обработке часто возникают разноориентированные поверхностные и подповерхностные трещины).

В соответствии с [ГОСТ Р 56512-2015] способ приложенного поля обычно применяют для контроля объектов из магнитомягких материалов, т.е. материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью, малой коэрцитивной силой (менее 10 А/см), малыми потерями энергии на перемагничивание и способных намагничиваться и перемагничиваться в слабых магнитных полях.

Так как коэрцитивная сила менее 10 А/см для решения данной задачи применяется СПП. По известным магнитным характеристикам (коэрцитивной силе и остаточной индукции ) материала объекта можно определить, что условный уровень чувствительности – В (рисунок 3).

Рисунок 3 - График определения способа контроля: А, Б, В – условные уровни чувствительности

Таблица 1

Условный уровень чувствительности	Минимальная ширина раскрытия условного дефекта, мкм	Минимальная протяжённость условного дефекта, мм
В	25,0	0,5

Вид намагничивания выбираем полюсной. Поскольку условия полевые, намагничивание будем проводить постоянным магнитом (рисунок 4). Так как ориентация дефектов не известна, то ОК намагничивают как минимум в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Рисунок 4 – Схема намагничивания ОК

Так как магнитопорошковый контроль происходит в полевых условиях, следует использовать очиститель поверхности и сухой люминесцентный порошок. Также необходимо иметь с собой осветительное устройство (фонарь) и накидку.

При контроле способом приложенного поля напряженность магнитного поля, необходимая для обеспечения требуемого уровня чувствительности, определяется исходя из коэрцитивной силы материала объекта контроля и рассчитывается по формуле:

min

max

Также, необходимо определить ОЭН. Для этого следует взять датчик Холла и перемещать его вдоль поверхности ОК, измеряя тангенциальную состовляющую H_t , пока ее значение не достигнет такого, чтобы соблюдалось неравенство H_n/ H_t≤3.

Затем следует рассчитать количество постановок магнита.

Пример:

При площади ОК 10м² (прямоугольная крышка 5х2м) и базе полюсов магнита равной 75см, магнит нужно будет поставить 9 раз в одном (5м) и 4 раза в другом (2м) направлении.

Деталь, прошедшая МП контроль, должна быть подвергнута размагничиванию.

Размагничивание детали производят следующим способом:

Воздействуем на деталь магнитным полем уменьшающейся амплитуды от максимального значения до нуля при одновременном периодическом изменении его полярности.

Задача №5

Проконтролировать качество сварного шва (с целью обнаружения непровара) длиной 1 м на трубе диаметром 500 мм. Толщина стенки трубы =16 мм, материал – сталь Ст3, ширина шва b=20 мм, высота валика усиления l=3 мм. Выбрать метод контроля и рассчитать режим намагничивания.

Рисунок 5 – Электромагнит

Выбираем магнитографический метод контроля, так как необходимо проконтролировать сварное соединение цилиндрической формы.

Способ намагничивания : СПП

Коэрцитивная сила для стали Ст3 будет равна 5А/см

min

max

Контроль будем проводить переносным электромагнитом ПМД-70:

Выбираем пленку МК-1(35 мм)

, где

;

.

h=250мм (ЭРТ.03)

Далее необходимо рассчитать полный ток:

Для этого прировнять формулы индукции B:

И выразить напряженность приложенного поля :