Сборник лабораторных работ_бакалавры

Лабораторная работа № 1

МАГНИТОПОРОШКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ

Цель работы: изучение оборудования и методики магнитопорошковой дефектоскопии, получение навыков проведения магнитопорошкового контроля.

Содержание работы:

1.Исследовать влияние ориентации протяженного дефекта и вектора напряженности намагничивающего поля на результаты магнитопорошкового контроля.

2.Провести магнитопорошковый контроль сварного соединения.

Подготовка к работе

1.Изучить и описать принцип магнитопорошковой дефектоскопии способом приложенного поля и способом остаточной намагниченности.

2.Составить план эксперимента по определению дефектов в сварных:

-изобразить эскиз взаимного расположения ОК с возможными в нем дефектами различной ориентации и намагничивающего устройства, указать области нанесения индикатора;

-изобразить примерный вид зависимости количества оседания магнитного порошка на краях трещины от значения H напряженности намагничивающего поля при одном и том же дефекте ОК;

-изобразить примерный вид зависимости количества оседания магнитного порошка от взаимной ориентации вектора напряженности магнитного поля H и дефекта виде протяженной трещины;

-изложить последовательность операций по методике контроля дефектоскопом UM-8.

3. Перечислить основные факторы, влияющие на выявляемость дефектов магнитопорошковым способом.

Методика выполнения работы

1.Исследование влияния ориентации протяженного дефекта и вектора напряженности намагничивающего поля на результаты магнитопорошкового контроля проводится с помощью стандартного образца с искусственным дефектом в виде протяженной трещины. Магнитопорошковая дефектоскопия

3

проводится для трех случаев: протяженный дефект и намагничивающее поле параллельны друг другу, образуют углы 450 и 900. Количество осевшего порошка определяется визуально.

2.Магнитопорошковый контроль проводится с помощью дефектоскопов UM-8 (методом приложенного поля) и МД-6 (методом остаточной намагниченности) согласно самостоятельно подготовленной методике (п.2 «Подготовки к работе») и описанию дефектоскопа (приложение № 1, 2). Выявленные дефекты наносятся на эскиз сварного соединения с указанием размеров. Результаты магнитопорошковой дефектоскопии – расположение выявленного дефекта и его размеры - проверяются с помощью имеющихся поперечных разрезов дефектного участка сварного соединения, а также по имеющимся рентгенограммам дефектов.

Приложение № 1. Магнитный дефектоскоп UM-8

Магнитный переносной дефектоскоп UM-8 предназначен для намагничивания ОК и проведения магнитопорошкового контроля методом приложенного поля. Дефектоскоп имеет подвижные магнитные полюса. Величина напряженности намагничивающего поля не регулируется.

Рис. 1 - Внешний вид дефектоскопа UM-8

Технические характеристики дефектоскопа UM-8:

-напряженность магнитного поля: 70 А/см;

-частота: 50 Гц;

4

-площадь сечения полюсов электромагнита: 22 х 27 мм;

-Габариты :

А = 168 мм В = 235 мм С = 170 мм.

Приложение № 2. Магнитный дефектоскоп МД-6

Магнитный переносной дефектоскоп МД-6 предназначен для проведения магнитопорошкового контроля способами остаточной намагниченности и приложенного поля.

Дефектоскоп МД-6 содержит два блока намагничивания (постоянные магниты), размещенные в нержавеющих корпусах. В намагничивающие блоки вставляют полюсные наконечники. Выбор наконечников зависит от формы контролируемой поверхности ОК. Блоки намагничивания могут быть соединены между собой гибким магнитопроводом.

Основные технические параметры дефектоскопа МД-6:

-максимальная напряженность поля на поверхностях пластин полюсных наконечников: 800 А/см;

-габаритные размеры блока намагничивания: 42 х 42 х 50 мм.

-средний размер контролируемого при дефектоскопии участка ОК: 120 х 80 мм.

Рис. 2 – полюсный наконечник дефектоскопа МД-6

Приложение 3. Катушка намагничивания WD

Назначение

Катушка намагничивания предназначена для намагничивания / размагничивания деталей, подлежащих магнитопорошковому

5

контролю. Катушка намагничивания позволяет создавать постоянные поля условно положительного и отрицательного направлений. Ось основного намагничивающего поля перпендикулярна плоскости катушки.

Эксплуатация катушки намагничивания

Для включения прибора необходимо нажать кнопку «ON/OFF» на панели управления катушкой намагничивания.

Регулятор силы тока INTENSITY позволяет оператору управлять и регулировать силу тока в катушке. При этом амперметр показывает фактический ток в катушке намагничивания. Жидкокристаллический дисплей амперметра также указывает величину намагничивающего тока и указывает положительным или отрицательным является приложенное поле.

Переключатель POLARUTY SWITCH позволяет изменять полярность приложенного поля.

Кнопочный выключатель ENERGIZE в нажатом состоянии обеспечивает прохождение намагничивающего тока через катушку. Запрещается переключать направление намагничивающего тока переключателем POLARUTY SWITCH во время работы катушки (нажатой кнопки ENERGIZE)!

Лабораторная работа № 2

МАГНИТНАЯ ТОЛЩИНОМЕТРИЯ

Цель работы: изучение принципов работы и характеристик магнитных толщиномеров (магнитостатического и индукционного), основных факторов, влияющих на показания толщиномеров.

Содержание работы.

1.Исследовать влияние шероховатости поверхности ОК на показания толщиномера.

2.Исследовать влияние края ОК на показания толщиномера.

3. Исследовать влияние кривизны поверхности на показания толщиномера.

4. Определить абсолютную погрешность измерения толщины немагнитного покрытия для одного образца, заданного преподавателем.

Подготовка к работе:

6

1.Описать принцип действия магнитостатического и индукционного толщиномеров, привести эскиз конструкции преобразователей.

2.Перечислить факторы, влияющие на показания магнитных толщиномеров, таких как магнитные свойства ферромагнитного основания, формы поверхности образца, шероховатости поверхности образца, и т.п., привести и пояснить примерный вид зависимостей показания магнитного толщиномера от перечисленных влияющих факторов.

3.Привести формулы для расчета абсолютной погрешности измерений по результатам эксперимента.

Методика выполнения работы:

1.При исследовании влияния шероховатости поверхности образца на показания толщиномера одна и та же образцовая мера толщины поочередно устанавливается на плоские образцы, выполненные из одного ферромагнитного материала с различной шероховатостью поверхности, и фиксируются показания толщиномера.

2.При исследовании влияния кривизны поверхности одна и та же образцовая мера толщины поочередно устанавливается на образцы, выполненные из одного ферромагнитного материала с различными радиусами кривизны, и фиксируются показания толщиномера. Опыт проводится для двух случаев: преобразователь расположен на внутренней и внешней поверхностях цилиндрического образца.

3.При исследовании влияния края ферромагнитного образца на показания толщиномера используется один образец из ферромагнитного материала и одна образцовая мера толщины. Отсчет показаний толщиномера проводится при различных расстояниях преобразователя прибора от края образца. Опыт проводится для двух образцов толщины, соответствующих верхнему и нижнему пределам измерения магнитного толщиномера.

Используемые в лабораторной работе образцы, их параметры и количество определяются студентами самостоятельно.

Приложение 1. Описание и порядок работы толщиномера МТП-01

7

2.Если в дальнейшем во время работы возникнет необходимость проведения измерений на криволинейной поверхности, то желательно установить призму на измерительный преобразователь в соответствии с руководством по эксплуатации толщиномера.

3.Включить Толщиномер, нажав кнопку «1/0». При этом должен засветиться цифровой индикатор. Дать толщиномеру прогреться в течение 1 мин.

4.С помощью измерительного преобразователя просканировать участок контролируемого изделия без покрытия. Определить участок изделия, размером 40 х 40 мм, на котором разброс показаний толщиномера не превышает 0,02 мм. Разместить измерительный преобразователь на этом участке.

5.Нажать кнопку « ». На цифровом индикаторе примерно на одну секунду появится надпись «Set», затем на цифровом индикаторе будет отображаться любое цифровое значение.

6.Если показания цифрового индикатора отличаются от 0,00 мм, то, используя кнопки «↑», «↓», добиться показаний цифрового индикатора 0,00 ± 0,01мм.

7.Нажать кнопку «О». На цифровом индикаторе примерно на 1 секунду появится надпись «С 2».

8.Разместить на участок изделия без покрытия образец толщины покрытия, на который установить измерительный преобразователь.

9.Если показания цифрового индикатора отличаются от значения, соответствующего образцу толщины покрытия, то используя

кнопки «↑», «↓», установить показания индикатора, равные толщине образца толщины покарытия с отклонением не более 0,04 мм.

10.Нажать кнопку «О». На цифровом индикаторе примерно на 1 секунду появится надпись «End». Толщиномер автоматически перейдет в режим измерений, о чем свидетельствует индикация толщины меры толщины покрытия на цифровом индикаторе.

Порядок работы с толщиномером МТП-01

1.Очистить поверхность от пыли и грязи, т.к. их наличие может привести к увеличению показаний толщиномера.

2.Для измерения толщины покрытия установить измерительный преобразователь на контролируемую поверхность.

3.При измерении толщины покрытий на изделиях с криволинейной поверхностью при установленной на измерительный преобразователь призме поставить преобразователь на

9

поверхность так, чтобы грани призмы были параллельны продольной оси изделия.

4.При измерении толщины покрытия изделий с выпуклой криволинейной поверхностью без призмы на измерительном преобразователе его центровка осуществляется покачиванием в плоскости, ортогональной оси изделия. При этом правильная центровка соответствует минимальному показанию цифрового индикатора толщиномера.

5.При измерении толщины покрытия изделий с вогнутой криволинейной поверхностью без призмы на измерительном преобразователе его ось после установки на изделие должна быть ортогональна продольной оси изделия. Допустимые отклонения не должны превышать ± 50.

6.Во время работы необходимо один раз в час проверять настройку толщиномера с помощью образцовой меры толщины на участке без покрытия.

7.После выключения электропитания все настройки толщиномера сохраняются.

Лабораторная работа № 3

МАГНИТНАЯ СТРУКТУРОСКОПИЯ

Цель работы: изучение принципов работы и характеристик магнитных структуроскопов, основных факторов, влияющих на показания структуроскопа.

Содержание работы

1.Исследовать зависимость коэрцитивной силы от содержания углерода в стали.

2.Экспериментально определить погрешность измерения коэрцитиметра.

3.Исследовать влияние мешающих факторов на результат измерения коэрцитивной силы.

Подготовка к работе

1.Изучить и описать принцип действия магнитного коэрцитиметра, привести эскиз измерительного преобразователя.

10