Развитие отдельных составляющих поля рассеяния как средство повышения эффективности контроля

Изменение картины поля над дефектом при переходе к ре­жиму остаточной намагниченности является следствием действия поля детали, которое возникает не только при продольном намагничивании деталей, но и при циркуляр­ном намагничивании деталей сложной формы, кольцевых деталей при несимметричном их расположении на провод­нике с током, при намагничивании с помощью электромаг­нитов. Во всех этих и других случаях при прочих равных условиях чувствительность магнитопорошкового контроля зависит от расположения области II относительно трещи­ны, которое определяется отношением нормальной Н_н к тангенциальной H_t составляющей поля. Если отношение (при H_t ≈ 0), то магнитный поток идет вдоль полости трещины, магнитные силовые линии одного края трещины не замыкаются на втором ее крае. Соответствую­щая картина ролика подшипника колесной пары приведена на рис. 145, а, из которого видно, что на участках цилин­дрической поверхности, прилегающих к торцевым поверхностям ролика, H_t близка к нулю, магнитные силовые линии практически нормальны к поверхности на этих учас­тках. На рис. 145, б показана картина поля в искусственном дефекте (надрезе), полученная с помощью микрокиносъемок при изучении кинетики накопления порошка над трещинами, а на рис. 145, в — схема картины этого поля в искусственном дефекте. Из приведенных рисунков видно, что магнитный поток не пересекает трещину, а проходит вдоль ее полости. Края трещины имеют одинаковые маг­нитные полюсы.

Если в качестве магнитного индикатора используется магнитная суспензия, то частицы из зоны А, расположенной над трещиной, удаляются магнитными силами, а с соседних участков они смываются даже слабыми потоками жидкости. В результате трещины не обнаруживаются. Надо уметь избегать эти явления.

Если в качестве магнитного индикатора используется «воздушная взвесь», то под действием силы тяжести поро­шок осаждается и покрывает всю контролируемую повер­хность детали, а зоны неосаждения А над трещинами оказываются без порошка.

Рис. 145. Распределение поля ролика подшипника колесной пары: а — картина поля ролика, находящегося между полюсами электромаг­нита после включения тока в его обмотках; б — картина поля в ис­кусственном дефекте, находящемся в зоне, где H_t — 0; в — схема распределения силовых линий в этом дефекте.

Из них частицы удаляются маг­нитными силами. В результате при θ > > 3 (при H_t ≈ 0) трещины можно обнаружить по зонам неосаждения. Срав­ните рис. 146, а и б. На первом рисунке показаны трещины, выявленные способом магнитной суспензии (при θ < 3), а на втором — показаны эти же трещины, выявленные спо­собом воздушной взвеси (при θ > 3). Над трещинами расположены зоны пеосаждения, поэтому они обнаружива­ются по неосаждению порошка.

Достигается высокая чувствительность метода на участ­ках, где в θ < 3.

Уменьшение критерия до значения θ < 3 достигают раз­личными способами, например:

применением для намагничивания переменного поля;

применением импульсного поля.

Измерение критерия 9 в может быть проведено с при­менением прибора типа УПМД-1, имеющего искатель с дву­мя преобразователями Холла, плоскости которых установлены под углом 90°. Прибором одновременно изме­ряются нормальная и тангенциальная составляющие поля и вычисляется их отношение θ. Эти значения показываются на цифровом табло прибора. В приборе предусмотрены зву­ковая и световая сигнализация, которая срабатывает в случае, если выполняется два условия: θ < 3 и напряженность поля равна заданной величине, которая вводится в прибор. Таким образом, при выборе режимов намагничивания способом приложенного поля, необходимо обеспечивать не только заданное значение тангенциальной составляющей поля, но и θ < 3.

Рис. 146. Шлифовочные трещины на образце, выявленные способом магнитной суспензии (θ < 3) (а) и способом воздушной взвеси маг­нитного порошка (при θ > 3) — обнаружение трещин по зонам нео­саждения (б).