Определение дефектности втулки магнитопорошковым методом 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

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•Н_с (1)

где Н_с - 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

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