Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(ФГБОУ ВПО ПГУПС)

В. П. ЛОХОВ

Методы и технологии магнитного контроля

Часть I Общие вопросы магнитного контроля

Учебное пособие

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

ПГУПС

2011

УДК 620.179.16

ББК 34.41

Л68

Рецензенты:

ведущий инженер Центральной лаборатории неразрушающих методов контроля (ЦЛНМК) ОАО «Силовые машины»

В. В. Никитин;

старший преподаватель кафедры «Методы и приборы неразрушающего контроля» (МПНК) Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС)

А. В. Давыдкин

Лохов В. П.

М

Л68

етоды и технологии магнитного контроля. Часть I. Общие вопросы магнитного контроля: учеб. пособие / В. П. Лохов. – СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2011. – 71 с.

Рассмотрены вопросы физики магнитных явлений применительно к методам неразрушающего контроля. Даны понятия «поле рассеяния дефекта», «топография полей рассеяния дефектов», «магнитные индикаторы». Особое внимание уделено методическим вопросам выбора способов проведения контроля, а также вида, способов и схем намагничивания деталей.

Предназначено для студентов специальности 200102 «Приборы и методы контроля качества и диагностики», а также для слушателей Инсти­тута повышения квалификации и переподготовки инженеров по неразру­шающему контролю. Может быть полезным при подготовке к сертификации (аттестации) специалистов на I, II и III уровни квалификации по магнитному виду неразрушающего контроля.

УДК 620.179.16

ББК 34.41

©  Петербургский государственный

университет путей сообщения, 2011

© Лохов В. П., 2011

Введение

Соображения о возможности использования особых магнитных свойств ферромагнитных материалов для косвенного контроля качества изделий из этих материалов высказывали давно и предлагали различ­ные схемы и аппараты для этой цели. Например, еще в 1886 г. Рейдер получил американский патент на метод определения содержания углерода в стали путем измерения ее магнитной проницаемости. В 1889 г. Хьюз применил магнитный анализ для сортировки деталей из твердой и мягкой стали. В 1919 г. был запатентован метод магнитных частиц (магнитопорошковый метод) для контроля артиллерийских стволов (В. Хук). Можно привести и другие примеры.

Следует отметить, что эти соображения, предложения и изобретения практически не использовались в промышленности до тех пор, пока в самой промышленности не назрела острая потребность в применении неразрушающих методов контроля (в частности, магнитных методов) для оценки качества изделий. В 1939 г. появилось первое руково­дство по промышленному применению магнитного метода, получившего название магнафлокс. Первая монография по магнитной дефектоскопии в СССР, написанная Р. И. Янусом, было опубликована в 1946 г. Она обобщила многолет­ний опыт российских исследователей и самого автора в области магнитных методов контроля нарушений сплошности и структуроскопии.

По многим вопросам в этой области технической физики приоритет принадлежит российским ученым. Серьезные творческие исследования акад. Н. С. Акулова, члена-корр. М. Н. Михеева, проф. Р. И. Януса, проф. А. Б. Сапожникова, проф. Н. И. Еремина и других специалистов [1–5] по­зволили в 60-е годы прошлого века создать отечественную магнитную де­фектоскопию. Она родилась на стыке нескольких весьма различных наук: физики – атомной (атомная природа магнитных свойств, механических и других практически важных физических свойств ферромагнитных мате­риалов) и макроскопической (теория электромагнитного поля), металлове­дения (строение металлов, влияние на них различных видов механической и термической обработки), электроизмерительной техники и т. д.

В настоящее время магнитный контроль – один из самых распро­страненных методов неразрушающего контроля (НК) деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Он нашел широкое при­менение на железнодорожном транспорте, в авиации, химическом машино­строении, при контроле крупногабаритных конструкций, магистральных трубопроводов, объектов под водой, в судостроении, автомобильной и во многих других отраслях промышленности.

Масштабность применения магнитного контроля объясняется его высокой производительностью, наглядностью результатов контроля и высокой чувствительностью. При правильной технологии контроля деталей этим методом обнаруживаются трещины усталости и другие де­фекты в начальной стадии их появления, когда выявить их без специ­альных средств трудно или почти невозможно.

Настоящее пособие сжато обобщает материал лекций по дисциплине «Методы и технология магнитного контроля», читаемых авто­ром на протяжении многих лет на кафедре «Методы и приборы неразру­шающего контроля» ПГУПС.

Полагая, что студентами уже изучены математические, естественно-научные и общепрофессиональные дисциплины программы инженерной подготовки, ряд вводных моментов либо опущен, либо изложен очень кратко. По этой же причине автор старался не злоупотреблять высшей математикой.

Выражаю благодарность А. Б. Быковой за большую помощь, оказанную при подготовке учебного пособия к изданию.