Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы исследований процессов и материалов. Практикум
.pdf
Плёнка
1 2 3
Толщина плёнки
, мкм
Толщина плёнки
, мкм
Толщина плёнки
, мкм
Средняя толщи-
на плёнки, мкм
Абсол. погреш-
ность , мкм
Относит.погреш-
ность , мкм
Задание 2.
Произвести измерение толщины покрытия детали.
Выполнение опыта.
Измерьте толщину покрытия детали и запишите
результаты измерения.
Таблица 6.3.1
Задание 3.
Получить массив данных измерения толщины плёнки в
одной точке.
Выполнение опыта.
Проведите 40 измерений толщины плёнки, указанной
преподавателем.
Запишите результаты измерений в соответствии с ГОСТ.
Оформление работы
Отчёт о лабораторной работе должен содержать описание
принципа действия магнитоотрывного толщиномера, его
устройство, данные экспериментов, статическую
характеристику толщиномера, его метрологические
характеристики и результаты обработки массива данных.
151
Контрольные вопросы
1. В чём суть магнитного метода контроля?
2. Как работает магнитоотрывной толщиномер?
3. Какие метрологические характеристики имеет толщи-
номер?
4. Почему этим толщиномером можно измерять толщину
только неферромагнитных покрытий на ферромагнитных
основаниях?
5. Каковы преимущества и недостатки магнитоотрывных
толщиномеров?
6. Какими ещё способами можно измерить толщину
покрытий?
6.4. Определение поверхностных дефектов
магнитопорошковым методом
(магнитный метод контроля)
Магнитная дефектоскопия есть частный случай
магнитного неразрушающего контроля. Она позволяет
обнаруживать дефекты в виде нарушений сплошности в
объектах из ферромагнитных материалов путём
регистрации магнитных полей рассеяния вблизи этих
дефектов. Магнитная дефектоскопия является одним из
наиболее чувствительных методов среди всех видов
неразрушающего контроля, поэтому этот вид контроля
целесообразно использовать в самых ответственных случаях.
Принцип магнитной дефектоскопии иллюстрирует рис.
6.4.1. Если ферромагнитный объект, не имеющий резких
изменений сечения, помещён в однородное магнитное поле,
то магнитный поток, проходя через объект, практически не
выходит за его пределы, так как магнитная индукция В0 в
воздухе в r раз меньше, чем индукция Вм в ферромагнетике
(рис. 6.4.1 а). Если же в объекте контроля есть нарушения
сплошности, например, трещина, то происходит
перераспределение магнитного потока и появляется поток
152
ФД, выходящий из объекта в воздух над трещиной (рис.
6.4.1 б). Возникает также поток Фм, огибающий трещину
снизу.
Для регистрации магнитных полей рассеяния от дефектов
используют различные типы первичных измерительных
преобразователей, однако наибольшее применение для этой
цели нашли магнитные порошки, обеспечивающие
наивысшую среди всех видов неразрушающего контроля
чувствительность. Такой метод называют методом
магнитопорошковой дефектоскопии.
В0 В0 ФД
В
м Фм
а б
Рис. 6.4.1. Принцип магнитной дефектоскопии
Для регистрации магнитных полей рассеяния от дефектов
используют различные типы первичных измерительных
преобразователей, однако наибольшее применение для этой
цели нашли магнитные порошки, обеспечивающие
наивысшую среди всех видов неразрушающего контроля
чувствительность.
Порошок магнитный чёрный (ТУ 6–36–058000165–1009–
93) представляет собой мелко измельчённую закись-окись
железа, которая получается фильтрацией шламовой жидкости
с последующей сушкой и размолом. Размер основной массы
частиц не превышает 30 мкм.
Буро-красный порошок ИРЕА–6 представляет собой смесь
окислов железа с размером частиц 0,5 – 10 мкм.
Кроме того, применяют чёрную магнитную нефлуоресцентную (от названия минерала флюрит, у которого она
впервые была обнаружена, лат. fluor – течение, по
153
использованию флюорита в качестве флюса) пасту РОСАВА–
1100, пасту КМ–К для приготовления керосиновой (К) или
керосиномасляной (КМ) суспензии, пасту чёрную ЧВ–1 и
красную (КВ–1) для водной суспензии, люминесцентную
пасту МЛ–1.
6.4.1. Магнитный дефектоскоп МД–4П
Принцип действия дефектоскопа основан на создании поля
рассеяния над дефектами контролируемой детали с
последующим выявлением их магнитной суспензией. На рис.
6.4.2 представлен дефектоскоп МД–4П. Он имеет следующие
технические характеристики:
– максимальная напряжённость поля у
полюсов блоков намагничивания, А/см, не менее 1100
– средний размер намагниченного участка
на поверхности детали:
с прямоугольными магнитами, мм 100
с круглыми магнитами, мм 120
– усилие отрыва блоков намагничивания
от ферромагнитной поверхности, кг 18 - 20
6.4.2. Цель работы
Целью лабораторной работы является ознакомление с
методом магнитопорошковой дефектоскопии, с прин-ципом и
устройством дефектоскопа МД–4П и обнаружение дефектов
в металлических деталях.
6.4.3. Приборы и оборудование для проведения работы
1. Магнитный дефектоскоп ДМ–4П.
2. Магнитный порошок ТУ 6–36–05800165–1009–9.
3. Металлические детали.
4. Керосин.
154
5. Поверхностно-активное вещество (смачиватель) типа
ОП–7 (ОП–10) или типа 9201 фирмы Тайд.
6. Резиновые перчатки.
7. Вода
2 1 3 2
Рис. 6.4.2. Магнитный дефектоскоп МД–4:
1 – объект контроля; 2 – намагничивающий блок; 3 – маг-
нитопровод
6.4.4. Порядок проведения работы
Меры безопасности
Запрещается приступать к работе с прибором, не изучив
меры безопасности.
Приготовление растворов
Для приготовления 1 литра органической (керосиновой,
масляной или керосиномасляной) магнитной суспензии с
чёрным магнитным порошком необходимо:
– в ёмкость поместить 7 – 10 г магнитного порошка, 0,3 –
0,5 г присадки Акор–1 и 5 – 10 мл керосина или масла и
тщательно перемешать;
– в ёмкость долить 1 л керосина и перемешать;
155
– содержимое сразу же после окончания перемешивания
осторожно слить в другую ёмкость, оставив на дне первой
ёмкости небольшое количество суспензии с непригодными
для контроля крупными и слипшимися частицами.
Для приготовления 1 литра водной магнитной суспензии с
чёрным магнитным порошком необходимо:
– в ёмкость поместить 7 – 10 г чёрного магнитного
порошка, 1 мл поверхностно-активного вещества ОП–7 (ОП–
10) или типа 9201 фирмы Тайд, туда же влить 7 – 10 мл
кипячёной воды;
– в полученную кашеобразную массу влить 1 л кипячёной
воды и содержимое тщательно перемешать.
Контроль деталей
Контроль деталей следует проводить по участкам (см. рис.
6.4.3). Контролируемый участок – это поверхность детали,
находящаяся между полюсами блока намагничивания.
Расстояние между полюсами должно быть 20 – 100 мм.
Ширина контролируемого участка А составляет 45 – 50 мм,
при этом обеспечивается надёжное выявление дефектов.
Зоны шириной ∆, равные 5 – 20 мм, примыкают к
намагничивающим блокам и в контролируемый участок не
входят.
Расшифровку индикаторных рисунков при контроле
выполняют в соответствии с общими ведомственными
методиками по магнитопорошковому контролю и ГОСТ
21105–87.
Задание.
Определить наличие дефектов в детали.
Выполнение опыта.
Получите у преподавателя деталь.
Протрите зону контроля ветошью, удалив с её поверхности возможные загрязнения и продукты коррозии.
Наложите на деталь намагничивающие блоки и полейте
контролируемый участок суспензией.
156
Осмотрев поверхность детали, определите наличие
дефектов, их форму и величину.
Для размагничивания детали надо перемещать
намагничивающий блок над её поверхностью со скоростью
50 – 100 мм/c 5 – 6 раз. Затем повторить процедуру, увеличив
расстояние до поверхности на 5 – 10 мм и т.д. При
достижении расстояния 60 – 100 мм процесс
размагничивания можно считать законченным.
Оформление работы
Отчёт о лабораторной работе должен содержать описание
принципа действия магнитопорошкового дефектоскопа, его
устройство, результаты дефектоскопии, описание дефектов,
выявленных у детали, эскиз поверхности детали.
Контрольные вопросы:
1. В чём суть магнитного метода контроля?
2. Как работает магнитопорошковый дефектоскоп?
3. Почему этим дефектоскопом можно обнаружить дефек-
ты только у деталей, изготовленных из ферромагнитных
материалов?
4. Каковы преимущества и недостатки магнитопорошко-
вого дефектоскопа?
5. Какими ещё способами можно определить дефекты на и
под поверхностью детали?
157
1 2 3 1
А
∆ ∆
В
а 1 3
∆ 2
В
А
∆
1
б
Рис. 6.4.3. Схема намагничивания сварного шва:
а – поперёк шва; б – вдоль шва; 1 – намагничивающие
блоки; 2 – сварной шов; 3 – зона выявляемости; А – ширина
контроля; В – расстояние между намагничивающими
блоками; ∆ – зона нечувствительности
158
6.5. Измерение удельной электрической
проводимости жидких сред
(электрический метод контроля)
Электрические методы неразрушающего контроля
основаны на регистрации электрических полей и электрических параметров объекта контроля.
По своим электрическим свойствам все вещества раз-
деляют на проводники, полупроводники и диэлектрики.
В проводниках электрические заряды могут перемещаться
под действием электрического поля.
В отличие от проводников вещества, плохо проводящие
электрический ток, называют диэлектриками (англ. dielectric,
от греч. – через, сквозь... и англ. electric – электрический).
Термин «диэлектрик» введён Фарадеем (английский физик
M. Faraday, 1791 – 1867) для обозначения веществ, в которые
проникает электрическое поле. Под действием
электрического тока в диэлектриках происходит упругое
смещение разноимённых зарядов, т.е. поляризация.
Промежуточное положение между проводниками и
диэлектриками занимают полупроводники. Полупроводники
– обширный класс веществ, характеризующийся значениями
удельной электрической проводимости æ, промежуточными
между проводимостью металлов (æ = 106 – 108 См/м) и
хороших диэлектриков (æ= 10
-14
– 10
-12
См/м). Единица
Сименс названа по имени немецкого электротехника и
изобретателя Э. Сименса, E. Simens, 1816 – 1892.
В электрических методах неразрушающего контроля
изделие помещают в постоянное или переменное
электрическое поле, создаваемое между электродами,
контактирующими с электропроводящим объектом контроля
(электропотенциальный метод), либо между обкладками
электрического конденсатора, диэлектриком которого служит
изделие (электроёмкостный метод). Фиксируя тем или иным
159
способом параметры электрического поля в объекте контроля
либо параметры электрических цепей, включающих весь
объект или его часть, можно судить о свойствах или
состоянии изделия.
В качестве регистрируемых при контроле электрических
параметров объекта контроля применяют: электрическое
сопротивление R, электрический ток I, электрическую
ёмкость С, относительную диэлектрическую проницаемость
, тангенс угла диэлектрических потерь tg , термоэдс Е.
r
Для контроля конкретных объектов выбирают один
параметр или их совокупность, коррелированную с
контролируемыми параметрами объекта. Например,
диэлектрическая проницаемость r связана с соотношением
компонентов гетерогенных (от греч. –
разнородный) сред, что позволяет определять коэффициент
армирования (укрепления) композиционных материалов.
Электрический неразрушающий контроль имеет
следующие разновидности: электроёмкостный, электропотенциальный, термоэлектрический, электрического
сопротивления, электроискровой, трибоэлектрический и
электростатический порошковый.
Кондуктометрия (от англ. conductivity – электрическая
проводимость) – метод физико-химического анализа,
основанный на измерении электрической проводимости
растворов.
Кондуктометрия является простым, надёжным и дешёвым
электрохимическим методом измерения с малым
энергопотреблением, что позволяет широко использовать её в
современной промышленности и науке для контроля качества
жидких сред.
Способность вещества проводить электрический ток
характеризуется его удельной электрической проводимостью
(УЭП) æ, которая является индивидуальной характеристикой
данного вещества.
160
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]