Определение дефектности втулки магнитопорошковым методом контроля

Область применения магнитопорошкового контроля. Нанесение дефектоскопического материала. Контроль дефектности изделия. Выбор необходимого уровня чувствительности и дефектоскопического материала. Особенности разбраковки и оформления результатов контроля.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 09.01.2013
Размер файла 1,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение 2
  • 1 Описание объекта контроля 4
  • 2 Контроль дефектности изделия 5
    • 2.1 Технологические операции магнитопорошкового контроля 5
    • 2.2 Подготовка изделия к контролю 5
    • 2.3 Выбор дефектоскопического материала 6
    • 2.4 Выбор необходимого уровня чувствительности 6
    • 2.5 Выбор способа контроля 7
    • 2.6 Намагничивание изделия 8
    • 2.7 Нанесение дефектоскопического материала 10
    • 2.8 Осмотр поверхности изделия 11
    • 2.9 Разбраковка и оформление результатов контроля 11
    • 2.10 Размагничивание изделия 13
  • Заключение 15
  • Список использованных источников 16
  • Приложение А 17
  • Введение
  • Магнитопорошковый метод является одним из самых чувствительных, надежных и производительных методов неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов в процессе их производства и эксплуатации и предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности металла (трещины различного происхождения, волосовины, непроваренных сварных соединений и т.п.).
  • Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеяния, возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля.
  • Метод позволяет выявлять дефекты типа тонких поверхностных и неглубоко залегающих подповерхностных нарушений сплошности: волосовин, трещин (закалочных, усталостных, шлифовочных, сварочных, литейных и пр.), расслоений, непроваров, флокенов, закатов, надрывов и т. п.
  • При намагничивании детали, имеющей дефекты сплошности на поверхности, над ними возникают поля рассеяния, магнитное поле становится неоднородным. Намагничивающее поле и магнитное поле рассеяния над дефектом показано на рисунке 1.
  • Рисунок 1 ? Намагничивающее поле и магнитное поле рассеяния над дефектом

Поэтому магнитопорошковый метод контроля может быть использован только в случае, когда есть нарушение однородности магнитных свойств в изделии, которое связано с нарушением однородности материала (наличием дефектов в объекте контроля).

Области применения магнитопорошкового контроля:

? детали и узлы, бывшие в эксплуатации при ремонте и обслуживании;

? детали и узлы, изготовленные или восстановленные при ремонте;

? детали на промежуточных стадиях изготовления (литье, ковка, штамповка);

? элементы строительных конструкций, протяженных объектов (трубы).

1. Описание объекта контроля

Контролируемым изделием является втулка цилиндрическая гладкая. Втулка - деталь цилиндрической или конической формы (с осевой симметрией), имеющая осевое отверстие, в которое входит сопрягаемая деталь. На рисунке 2 изображено контролируемое изделие.

Рисунок 2 - Втулка

Внутренний диаметр втулки составляет 30 мм, наружный диаметр 36 мм, длина 40 мм.

Втулка изготовлена из стали 15Х. Это конструкционная легированная сталь, предназначенная для изготовления небольших изделий простой формы.

Данная втулка применяется в подшипниках скольжения, в отверстии которой вращается цапфа вала или оси. Такая втулка входит в корпусную деталь с натягом, иногда дополнительно крепится винтами. Применение втулок в подшипниках скольжения сокращает расход дорогостоящего и обычно дефицитного антифрикционного материала, а также упрощает ремонт, сводя его к замене изношенной втулки новой.

Химический состав стали 15Х приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав в % стали 15Х

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

0.12 - 0.18

0.17 - 0.37

0.4 - 0.7

до 0.3

до 0.035

до 0.035

0.7 - 1

до 0.3

2. Контроль дефектности изделия

2.1 Технологические операции магнитопорошкового контроля

Технологический процесс магнитопорошкового метода контроля состоит из следующих операций:

- подготовка изделия к контролю;

- выбор дефектоскопического материала;

- выбор необходимого уровня чувствительности;

- выбор способа контроля;

- намагничивание изделия;

- нанесение дефектоскопического материала;

- осмотр поверхности изделия;

- разбраковка и оформление результатов контроля;

- размагничивание изделия

2.2 Подготовка изделия к контролю

Данная технологическая операция проводится для обеспечения эффективности контроля. Поверхность втулки должна быть очищена от коррозии, остатков окалины, грязи и масляных загрязнений. Поэтому перед контролем поверхность втулки очищают от возможных образований, обезжиривают и просушивают поверхность. Выявленные при визуальном осмотре дефекты должны быть устранены до проведения магнитопорошкового контроля, риски и выбоины необходимо зачистить до металлического блеска механическим инструментом.

В перечень подготовительных работ входят:

? Демонтажно-монтажные работы;

? Очистка поверхности;

? Просушка поверхности;

? Зачистка мест электрического контакта;

? Нанесение краски.

2.3 Выбор дефектоскопического материала

После очистки поверхности втулки наносят магнитный индикатор (сухой магнитный порошок, магнитная суспензия и магнитогуммированная паста).

Индикаторное средство магнитопорошковой дефектоскопии должно быть ферромагнитным и по возможности лучше контрастировать по цвету с поверхностью объекта контроля.

Для контроля втулки используем масляную суспензию. Состав суспензии: порошок магнитный (25±5) г, масло трансформаторное 500 мл. Порошок выбран черного цвета для лучшего контраста с поверхностью трубы. Нанесение проводится окунанием в ванну.

2.4 Выбор необходимого уровня чувствительности

Чувствительность магнитопорошкового метода определяется магнитными характеристиками материала объекта контроля, его формой, размерами и шероховатостью поверхности, напряженностью намагничивающего поля, местоположением и ориентацией дефектов, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свойствами дефектоскопического материала, способом его нанесения на объект контроля, а также способом и условиями регистрации индикаторного рисунка выявляемых дефектов.

Чувствительность контроля магнитопорошковым методом характеризуется минимальными размерами выявленного дефекта типа риски, в поле рассеяния которого может сформироваться индикаторный след магнитного порошка, различимый при визуальном осмотре.

Магнитопорошковый контроль наиболее распространен для выявления поверхностных трещин, усредненные параметры которых превышают следующие значения: раскрытие - 0,001 мм, глубина - 0,01 мм, протяженность - 0,5 мм. Данный уровень чувствительности соответствует условному уровню чувствительности “Б”.

2.5 Выбор способа контроля

В зависимости от магнитных свойств материала, формы и размеров объекта контроля, требуемой чувствительности контроля, различают два способа магнитопорошкового метода контроля:

? способ приложенного поля (СПП);

? способ остаточной намагниченности (СОН).

СПП можно применять при контроле деталей, коэрцитивная сила Hc материала которых менее 10 А/см, а СОН применяют при контроле объектов из магнитотвердых материалов с коэрцитивной силой Hc10 А/см.

Контроль будет проводится способом остаточной намагниченности (СОН), так как коэрцитивная сила материала втулки Hc=15,4 А/см.

При контроле способом остаточной намагниченности (СОН) объект контроля предварительно намагничивают, а затем, после снятия магнитного поля, наносят магнитный индикатор (сухой порошок или суспензию). Промежуток времени (условный) между указанными операциями должен быть не более часа. Осмотр контролируемой поверхности проводят после стекания основной массы суспензии, когда рисунок индикаторного следа полностью сформирован.

Контроль деталей способом СОН по сравнению с контролем СПП имеет следующие преимущества:

? деталь может быть установлена в любое положение для обеспечения хорошей освещенности контролируемой поверхности и создания определенных условий для ее осмотра как невооруженным глазом, так и с применением оптических приборов;

? нанесение магнитной суспензии может осуществляться как путем полива, так и путем одновременного погружения нескольких намагниченных деталей в ванну с суспензией;

? менее вероятен прижог деталей в местах их соприкосновения с электрическими контактами намагничивающего устройства дефектоскопа, так как при контроле СОН электрический ток пропускают по детали кратковременно (импульсами);

? менее вероятно появление ложных дефектов, так как порошок при этом способе контроля в меньшей степени оседает по рискам, местам наклепа или грубой обработки поверхности.

2.6 Намагничивание изделия

К режимам намагничивания относят:

- напряженность намагничивающего поля, А/см;

- силу намагничивающего тока, А;

- вид тока.

Для создания магнитного поля рассеяния над дефектом необходимо, прежде всего, намагнитить деталь так, чтобы вектор магнитной индукции был направлен перпендикулярно плоскости предполагаемых дефектов. Так как ориентация дефектов относительно продольной оси детали может быть различной, поэтому для контроля применяют различные виды намагничивания, создающие магнитные поля разного направления, что позволяет выявлять дефекты любой ориентации.

При магнитопорошковом методе контроля применяют четыре вида намагничивания: циркулярный, продольный (полюсной), комбинированный и во вращающемся магнитном поле. Наиболее распространены в практике контроля три первых вида намагничивания.

Для магнитопорошкового контроля втулки стали 15Х, будем использовать циркулярное намагничивание в соответствии с рисунком 3. Данный способ служит для выявления дефектов, направление которых перпендикулярно направлению приложенного магнитного поля или составляет угол не более 30? с направлением силовых линий поля. Циркулярный - это такой вид намагничивания, при котором магнитное поле замыкается внутри детали, а на её концах не возникают магнитные полюса.

Циркулярное намагничивание будет проводиться путем пропускания тока по проводнику, помещенному в сквозное отверстие втулки.

Рисунок 3 - Намагничивание пропусканием тока по проводнику, помещенному в сквозное отверстие объекта

Вид намагничивающего тока определяется исходя из вида дефектов, которые выявляются (поверхностные или подповерхностные). В нашем случае будем использовать переменный ток для намагничивания втулки, так как этот ток не проникает вглубь металла, что помогает выявлять поверхностные дефекты.

Напряженность намагничивающего поля и сила намагничивающего тока рассчитываются по формулам в зависимости от геометрических параметров изделия и уровня чувствительности контроля в соответствии с ГОСТ 21105 - 87.

Основной характеристикой режима намагничивания является величина напряженности намагничивающего поля, которая определяется требуемой чувствительностью контроля и зависит от магнитных свойств материала детали. Для выбранного условного уровня чувствительности Б величина напряженности намагничивающего поля будет определяться по формуле (1):

Н = 19,3+1,1•Нс (1)

где Нс - коэрцитивная сила материала детали, А/см.

Н = 19,3+1,1•15,4 = 36,24 А/см.

Значение силы намагничивающего тока при циркулярном намагничивании находят по формуле (2):

I = •H•(d2 - d1) (2)

где Н - напряжение магнитного поля, А/см;

d1 - внутренний диаметр детали, см;

d2 - наружный диаметр детали, см.

I = 3,14•36,24•(3,6 - 3) = 535,621 А.

2.7 Нанесение дефектоскопического материала

Существует два способа нанесения магнитного порошка: сухой и мокрый. Универсальным методом нанесения порошка на поверхность контролируемой детали является мокрый. При мокром методе используют взвесь магнитного порошка в жидкой среде - магнитную суспензию. Ее наносят поливом или погружением объекта в ванну с суспензией, а так же аэрозольным способом. Этим устраняют ряд недостатков, присущих сухому методу напыления. Прежде всего, увеличивается концентрация частиц и их подвижность в районе дефекта по сравнению с размещением частиц по поверхности детали - они как бы плывут в слое жидкости. Во-вторых, полностью устраняется пылеобразование на рабочем месте.

При контроле данной детали методом СОН, возможно применение мокрого метода нанесения магнитного порошка (суспензии). При мокром методе используют взвесь магнитного порошка в жидкой среде - магнитную суспензию. Ее наносят поливом, окунанием детали в ванну или дождеванием. Магнитную суспензию можно удобно и быстро нанести на контролируемую поверхность сложной детали. Концентрация порошка при этом будет примерно одинаковой на каждом участке поверхности.

Дефектоскопический материал на поверхность контролируемой втулки наносим путем окунания детали в ванну, в которой находится хорошо перемешанная суспензия. После окунания в ванну нужно дать стечь излишкам суспензии с детали, и затем можно приступать к осмотру контролируемого изделия на наличие дефектов.

2.8 Осмотр поверхности изделия

Осмотр поверхности втулки и регистрацию индикаторных рисунков выявляемых дефектов проводят визуально, иногда используются лупы с двух - или четырех кратным увеличением. Освещенность контролируемой поверхности должна быть не менее 1000 люкс. При искусственном освещении необходимо применять светильники, обеспечивающие рассеянный свет. Осмотр детали следует проводить после полного стекания излишней суспензии с контролируемого участка.

При осмотре детали обнаруживают и анализируют осаждение магнитного индикатора с целью определения характера дефекта и принятия решения о пригодности детали к дальнейшей эксплуатации. Образование на контролируемой поверхности детали индикаторного рисунка свидетельствует о возможном наличии дефекта. Вид индикаторного рисунка зависит от типа и размера дефекта, а также от типа применяемого при контроле магнитного индикатора.

Необходимо принимать меры для предотвращения стирания магнитного порошка с дефектов. В случаях стирания отложений порошка контроль следует повторить. Повторный контроль проводят также в случае образования нечетких индикаторных рисунков, форма которых дает возможность установить происхождение дефекта.

2.9 Разбраковка и оформление результатов контроля

В результате проведения магнитопорошкового контроля на поверхности втулки были выявлены дефекты типа риски (рисунок 4).

Рисунок 4 - Дефект, обнаруженный на поверхности втулки

Риска - это дефект поверхности в виде канавки без выступа кромок с закругленным или плоским дном, образовавшийся от царапания поверхности металла изношенной прокатной арматурой. Дефект не сопровождается изменением структуры и неметаллическими включениями. На последующих операциях края риски могут прикатываться.

Риски являются следствием плохой фильтрации масла или попадания в подшипник воды с частицами окалины в результате плохих уплотнений.

На поверхности втулки не допускается наличие риски, следовательно, втулка бракуется.

Разбраковку по результатам контроля производит опытный контролер. Результаты магнитопорошкового контроля втулки заносятся в журнал регистрации с заполнением всех его граф. Исправления должны быть подтверждены подписью руководителя службы неразрушающего контроля.

По результатам магнитопорошкового контроля было составлено заключение с указанием выявленных дефектов и оценкой их в соответствии с действующей нормативно-технической документацией (Приложение А).

2.10 Размагничивание изделия

За размагниченное состояние поликристаллического вещества принимается состояние, при котором элементарные области намагничивания распределены хаотично по всему объёму детали.

Если втулка по результатам магнитопорошкового контроля признается годной, она подлежит размагничиванию, так как ухудшаются условия трения в узлах детали.

Размагничивать необходимо детали, когда их остаточная намагниченность недопустима, а именно:

а) деталь имеет трущиеся поверхности и местные полюса могут притягивать ферримагнитные абразивные частицы, ухудшающие условия трения в узлах;

б) в случаях влияния поля намагниченной детали на окружающие приборы;

в) когда остаточная намагниченность детали затрудняет их сборку в узлах. магнитопорошковый контроль дефектоскопический материал

Нет необходимости в размагничивании детали, если:

а) детали подвергаются нагреву после контроля, при температуре выше точки Кюри (723?С);

б) после контроля детали не имеют локальных магнитных полюсов;

в) остаточная намагниченность изделия не мешает проведению последующих технологических операций и не оказывает влияние на условия эксплуатации.

Если по результатам контроля невозможна дальнейшая эксплуатация втулки, её не нужно размагничивать.

Размагничивание втулки следует осуществлять воздействием на него знакопеременным магнитным полем с убывающей до нуля амплитудой. Желательно, чтобы направление размагничивающего поля совпадало с направлением намагничивающего поля. В случае если эти направления не совпадают, рекомендуется перед размагничиванием перемагнитить деталь.

При размагничивании деталей, намагниченных циркулярно, начальную величину размагничивающего поля следует выбирать не меньшей, чем при намагничивании. А так же для эффективного размагничивания необходимо, чтобы начальная напряженность размагничивающего поля во всех точках объема была равна не менее чем 5-ти значениям коэрцитивной силы.

Так как втулка была намагничена с помощью переменного тока, то рекомендуют размагничивать её в переменном магнитном поле промышленной частоты.

Заключение

В данной работе было рассмотрено практическое применение магнитопорошкового метода контроля, закрепление и систематизация полученных теоретических знаний по дисциплине «Электромагнитные методы неразрушающего контроля» в части выявления дефектов стальных изделий. Магнитопорошковый метод контроля позволяет контролировать деталь их ферромагнитных материалов с немагнитным покрытием на наличие дефектов с требуемой точностью и чувствительностью.

В результате магнитопорошкового контроля была проверена на дефектность втулка. При помощи данного метода были выявлены поверхностные риски на ней. Чтобы повысить качество и производительность данных втулок, необходимо сразу выявить причины и способы устранения данного дефекта.

Список использованных источников

1 Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электромагнитные методы неразрушающего контроля материалов» [Текст]: Определение дефектности изделий магнитопорошковым методом контроля. /сост. Г. А. Шардакова. Екатеринбург: УГТУ ? УПИ, 2008. ? 15 с.2 ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод [Текст] - Введ. 1988-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1992. - 19 с.

2 ГОСТ 21105 - 87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод [Текст]. - Введ. 1988-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1992. - 19 с.

3 Конспект лекций по дисциплине «Электромагнитные методы неразрушающего контроля материалов».

4 ГОСТ 1978-81 Втулки подшипников скольжения металлические. Типы и основные размеры [Текст]. - Введ. 1982-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1982. - 3 с.

5 Стали и сплавы. Марочник: Справ. Изд. / В.Г. Сорокин и др.; Науч. С77 ред. В.Г. Сорокин, М.А. Гервасьев - М. : Интермет Инжиниринг, 2001. - 608 с.: ил.

Приложение А

Форма заключения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

по результатам магнитопорошковой дефектоскопии

Объект контроля втулка цилиндрическая гладкая из стали 15Х, наружный диаметр 36_ мм, внутренний диаметр 30 мм, длина 40 мм______________________________________

(наименование оборудования, его элементов, краткая характеристика)

Объем и цель контроля

__________________________ __________________________________________________

объем в %, размер участка, контроль входной, эксплуатационный, продление срока службы

Проверка качества проводилась в соответствии с

ГОСТ 21105 - 87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод____________

наименование НТД

Средства контроля

масляная суспензия, центральный проводник_____________________________________

оборудование, материалы, вспомогательные средства

Режим контроля

уровень чувствительности «Б», способ остаточной намагниченности, циркулярное_____ намагничивание, величина тока 535,621 A, напряженность магнитного поля 36,24 А/см_

уровень чувсвительности и способ контроля, вид намагничивания, величина тока или поля

Результаты контроля

обнаружены дефекты: риски, ГОСТ 21105 - 87. Контроль неразрушающий____________

описание обнаруженных дефектов, оценка качества, номер и наименование НТД по оценке качества, номер записи в журнале результатов контроля

Контроль проводил Мухаметгалиева Юлия Владиславовна___________________

подпись контролеров, давших заключение, номер удостоверения, уровень квалификации

Руководитель ремонта

______________________Мухаметгалиева Ю.В.___________________________________

подпись, Ф.И.О, дата

Руководитель заказчика

______________________Иванов И.С.___________________________________________

подпись, Ф.И.О., дата

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Общая характеристика магнитных методов неразрушающего контроля, подробная характеристика магнитопорошкового метода. Выявление поверхностных и подповерхностных дефектов типа нарушения сплошности материала изделия (непроварка стыковых сварных соединений).

    реферат [26,6 K], добавлен 31.07.2009

  • Построение оперативной характеристики одно-, двухступенчатого и последовательного планов контроля. Распределение числа дефектных изделий по законам Пуассона и биномиальному. Определение выходного уровня дефектности и числа проконтролированных изделий.

    контрольная работа [1022,3 K], добавлен 18.05.2015

  • Особенности кузнечно-прессового оборудования, влияющие на выбор способа контроля. Принцип действия электроконтактного устройства для контроля. Фотоэлектрические, радиоволновые и радиоизотопные средства контроля в кузнечно-штамповочном производстве.

    реферат [1,6 M], добавлен 16.07.2015

  • Методы неразрушающего контроля, их позитивные и негативные стороны, условия применения: эхо-метод, зеркально-теневой. Выбор преобразователей, схем контроля и расчет параметров развертки. Проектирование стандартных образцов для ультразвукового контроля.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.11.2014

  • Сравнительный анализ известных методик ультразвукового контроля сварных швов. Выбор метода контроля (теоретический анализ акустического тракта). Разработка метрологического обеспечения средств контроля, вспомогательных средств для сканирования объекта.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 14.02.2016

  • Основы ультразвукового контроля, акустические колебания и волны. Прохождение и отражение ультразвуковых волн. Параметры контроля. Условные размеры дефекта. Приборы УЗК. Типы дефектоскопов. Организация ультразвукового контроля, оформление результатов.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 21.02.2016

  • Описание конструкции и назначение детали, маршрут ее обработки. Выбор и обоснование средств контроля. Определение разряда работ исполнителей технического контроля. Проектирование основных средств и расчет норм времени на операции технического контроля.

    контрольная работа [116,7 K], добавлен 04.11.2012

  • Методы контроля температуры газа. Разработка структурной и функциональной схемы системы контроля. Выбор термопреобразователя сопротивления и измерительного преобразователя, их технические характеристики. Проверка измерительной системы на точность.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.05.2012

  • Методы контроля сварных соединений, их назначение и объем. Выбор давления гидроиспытания и последовательность его проведения для сосуда. Неразрушающие и разрушающие методы контроля, визуальный и измерительный контроль, стилоскопирование, дефектоскопия.

    практическая работа [13,3 K], добавлен 12.01.2010

  • Служебное назначение цилиндрических зубчатых колес, характеристики и механизм их применения. Требования геометрической точности и физико-механических свойств детали. Статус и организация процесса контроля и порядок оформления технической документации.

    курсовая работа [549,4 K], добавлен 14.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.