Министерство сельского хозяйства российской федерации
|
|
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
Кафедра технологии металлов
и ремонта машин
СД(М).Ф.8 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН
СД.08 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН
СД(М).Ф.7 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН
ОД.С.05 НАДЕЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН
СД(М).Ф.13 Основы работоспособности технических
систем
СД.03 ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ И ДИАГНОСТИКИ
Лабораторная работа.
МАГНИТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ ДЕТАЛЕЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Направление 110300 - Агроинженерия
Специальность 110301 - Механизация сельского хозяйства
Направление 050500 - Технологическое образование
Специальность 050501 – Профессиональное обучение (Агроинженерия)
Специальность 190601 - Автомобили и автомобильное хозяйство
Направление 190500 – Эксплуатация транспортных средств
УФА - 2010
УДК 621.3.032.434:378.174
ББК 39.33-04:74.58
М54
Рекомендованы к изданию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства
(протокол № ___ от «_____»__________20__г.)
Составители: ст.преподаватель Д.М.Ибрагимов
к.э.н., доцент И.З.Галиуллин
Рецензент: ст.преподаватель кафедры «ЭМТПиА» М.С.Султанов
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой “Технология металлов и ремонт машин” доцент А.Ф.Фаюршин
Г.Уфа, БГАУ, Кафедра технологии металлов и ремонта машин
1 Цель работы
Получить практические навыки дефектации деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин магнитным методом.
2 Задание
2.1 Ознакомиться с назначением и комплектом магнитного дефектоскопа, способами намагничивания, магнитными порошками и суспензиями.
2.2 Составить методику дефектации заданных деталей и образцов и провести их дефектацию.
2.3 Дать характеристику выявления дефектов, установить причины их появления.
3 Оснащение рабочего места
3.1 Магнитные дефектоскопы ПМД-70, 77ПМД-3М, их технические описания и инструкции по эксплуатации.
3.2 Детали и образцы для дефектоскопии, образцы магнитных порошков, магнитные суспензии.
3.3 Комплект плакатов по магнитной дефектоскопии.
4 Общие сведения
4.1 Выявление дефектов деталей.
Физическая сущность дефектации магнитным методом основана на том, что в местах нарушения оплошности детали и однородности магнитных свойств материалов происходит изменение магнитного потока и появляются поля рассеяния. Магнитные силовые линии в месте расположения дефекта или зоны металла с повышенным магнитным сопротивлением стремятся обогнуть эти участки и выходят за пределы поверхности детали. У границ дефекта в местах входа и выхода магнитных силовых линий возникают магнитные полюса (см.плакаты).
Поверхностные дефекты дают интенсивные поля рассеяния, в то время как внутренние дефекты (поры, расслоения, раковины, шлаковые включения и др.) огибаются магнитными силовыми линиями и поля рассеяния над поверхностью детали образуются только в тех случаях, когда дефект расположен на небольшой глубине (подповерхностные дефекты) или производится интенсивное намагничивание (см.плакаты).
При посыпке детали магнитным порошком или погружении ее в жидкость со взвешенными частицами магнитного порошка (в магнитную суспензию) местная полюсность вызывает осаждение порошка по контуру дефекта или над дефектом.
4.2 Исследование магнитных свойств металла.
Искажение магнитного поля может быть вызвано неоднородной структурой материала вследствие различия фазового состава металла и величин зерен, а также различной пластической деформацией внутренних и наружных слоев металла. Ферромагнитная фаза сталей и сплавов (мартенсит, феррит) обладает большой магнитной проницаемостью, в то время как аустенит является парамагнитной (немагнитной) составляющей. При равномерном по объему распределении различных фаз изменяется магнитная проницаемость металла. Определяя изменение магнитных характеристик сталей, можно определить количественное соотношение их фаз, например, содержание аустенита и феррита после термообработки, сварки, обработки давлением и т.п.
Особый интерес представляет использование магнитного метода для оценки структуры металла после сварки, наплавки, приварки стальной ленты или порошков контактным способом. После механической обработки можно исследовать и оценить качество восстановления деталей, установив правильность выбора режимов сварки или наплавки металла, качество присадочного материала и флюсов, наличие подповерхностных дефектов (трещин, пор непроваров). Такие исследования должны сочетаться с испытанием образцов на твердость, усталостную прочность, износостойкость. Однако преимуществом исследования с помощью магнитных полей следует считать возможность выявления внутренней структуры без разрушения металла с использованием восстановленных деталей, а не специально изготовленных образцов.
4.3 Виды намагничивания деталей
Различают следующие виды намагничивания:
циркулярное, когда намагничивающий ток пропускают через всю деталь или ее участок;
продольное (полюсное), когда намагничивание осуществляют внешним магнитным полем электромагнита, соленоида или (реже) постоянного магнита;
комбинированное, когда магнитное поле возбуждается одновременно пропусканием тока и внешним магнитным полем.
Схемы намагничивания деталей различными способами показаны на плакатах.
4.4 Интенсивность намагничивания.
Величина намагничивающего тока при циркулярном намагничивании, а также величина приложенного магнитного поля соленоида или электромагнита зависят от размеров детали, ее конфигурации, магнитных свойств материала детали, а также способов магнитного контроля: способ приложенного магнитного поля и способ остаточной намагниченности. Для обнаружения дефекта с помощью магнитного порошка, необходимо, чтобы поле рассеяния в зоне дефекта превышало некоторое критическое значение, начиная с которого частицы порошка хорошо втягиваются в дефект и осаждаются над ним.
Согласно ГОСТ 21105-87 все выявляемые поверхностные дефекты подразделяют на три группы, которым соответствуют условные уровни чувствительности А, Б и В, указанные ниже.
Таблица1.
-
Размеры эталонного дефекта
Уровени чувствительности
А
Б
В
ширина, мкм
2,5
10
25
длина, мм
>0,5
>0,5
>0,5
глубина, мкм
25
100
250
Для всех уровней чувствительности введены оптимальные режимы намагничивания, которые рекомендуются рассчитывать по предложенным в ГОСТ 21105-87 формулам в зависимости от магнитных характеристик материала контролируемого изделия.
Практически наилучшие результаты магнитного контроля получаются при максимальном намагничивании, которое обеспечивает дефектоскоп. Снижение уровня намагниченности возможно только в тех случаях, когда проявляются ложные дефекты, связанные с возникновением магнитных полей рассеяния, обусловленных конфигурацией детали – масляными каналами, формой сварных швов и другими факторами.
Иногда целесообразно уменьшить величину намагничивания деталей, имеющих невысокую чистоту обработки контролируемых поверхностей, когда микронеровности на поверхности вызывают появление фона, затрудняющего контроль.
Во всех случаях необходимо проверить чувствительность дефектоскопа по образцу, который прилагается к дефектоскопу, а реальные контролируемые детали проверять при различных способах намагничивания. Изменяя при этом режим питания намагничивающих устройств.