Способ магнитопорошкового контроля Советский патент 1980 года по МПК G01N27/84 

Изобретение относится к способам обнаружения дефектов в изделиях магни топорошковым методом и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для контроля изделий из магни тотвердых материалов. Известен способ магнитопорошкового контроля, заключающийся в том, что деталь намагничивают импульсами тока с помощью соленоида или пропускают их непосредственно по детали. Суспензию наносят на проверяемую поверхность после намагничивания 1. Однако способ не всегда o6ecnef4HBae высокую чувствительность контроля, так как проводится на остаточной намагничен ности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ магнитопорош кового контроля заключающийся в том, что на проверяемую деталь наносят магнитный порошок, .одновременно воздействуют на деталь импульсным магнитным полем с частотой следования импульсов 1-10 Гц и по скоплениям порошка судят о наличии дефектов. В магнитной суспензии используют серийно выпускаемый магнитный порошок для магнитопорошковой дефектоскопии и магнитные пасты, содержащие порошок гамма окиси железа 2. Недостаток способа - низкая чувствительность из-за того, что в момент действия импульса поля происходит удаление частиц порошка с дефектов, накопившихся в течение паузы (в течение времени между импульсами поля). Цель изобретения - повышение чувствительности контроля. Это достигается тем, что магнитный порошок выбирают с коэрцитивной силой не более 2О А/см, а напряженность поля устанавливают не менее значения ко цитивной силы порошка. Способ осуществляется следующим образом. Контроль проводят с применением серийно вьтускаемого магшгтопорошкового дефектоскопа МД-5ОП. Магнитное поле создают в виде непрерывно следующих импульсов длительностью 2 мс с частотой 2 Гц. Намагничивание осуществляется пропусканием импульсов тока по проверяемому участку (, сварному щву) с помощью электроконтактов. Импульсы тока создаются в результате разряда конденсаторных накопителей. Од. повременно проверяемый участок покрывают магнитным порошком (керосиновой суспензией с магнитомягким ферритовым порошком ФПК-S, ТУ 6 -09-27-115-78 и по скоплению его судят о наличии дефектов. Необходимость применения магнитомяг кого порошка при контроле деталей из магнитотвердых сталей вызывается следующим. Направление поля над дефектом во время действия импульса тока противоположно направлению этого поля во время паузы.. При снятии поля (по прекра щении действия импульса тока) изменяет ся также полярность краев трещины. Это изменение полярности краев трешин и направление поля под трещиной являются следствием возникновения поля рассеивания детали (поля полюсов). Такое поле возникает не только при намагничивании деталей в соленоиде или электромагните, но при циркулярном намагничивании деталей сложной формы, кольцевых деталей на стержне при асимметричном распо ложении на нем детали; при намагничива НИИ циливдрических деталей пропусканием по ним тока, если контактные поверхност (ввода тока) расположены несимметрично относительно продольной оси детали; при локальном намагничивании с помощью электроконтактов. При непрерывном следовании импульсов тока в течение паузы над трещиной происходит накопление порошка, образуется валик, в котором частицы намагничены. В момент действия импуль са тока (поля) полярность краев трещи ны и направление поля на ней изменяются на противоположные. При этом вследствие взаимодействия намагниченных частиц и поля трещины на частицы действуют моменты, стремящиеся повернуть частицы на 180 С. В случае применения серийно выпускаемого магни ного порошка (ТУ 6-14-10О9-74) при контроле деталей из конструкционных сталей эти моменты достигают значительной величины. В результате частицы в течение времени действия импульса поля(0,ОО2 с) поворачиваются на ISO что соответствует скорости их вращения 500 об/с. Так как частицы в скотшении порошка над дефектом соприкасаются между собой, то при вращении с такой большой, скоростью происходит удаление частиц с дефектов. При наблюдении через микроскоп можно видеть, что в момент действия импульса тока частицы удаляются в дефекта взрывообразно. Для предотвращения частиц и удаления порошка с трицин в момент действия импульсов поля необходимо уменьшить вращающие моменты, действующие на частицы. Это можно достигнуть применяя магнитомягкий порошок (с коэрцитивной силой HC не более 2О А/см) и обеспечивая напряженность поля в области дефекта не менее значения коэрцитивной силы порошка. В результате воздействия первого намагничиваюшего импульса поля частица порошка намагничивается, на ее концах возникают магнитные заряды twin -W , пропорциональные коэрцитивной силе порошка Н(-, . При действии последующих импульсов поля на частицу действует вращаюший момент М-р- 2 6 «п Н si Ю ct, где 26 - длина частицы; Н - напряженность поля, действующего на частицу; с - угол между продольной осью частицы и направлением поля Н и М -,-р момент сил трения между частицей и жидкостью , между частицей и поверхностью детали или между соприкасающимися частицами. ЕСЛИ Мцр больше М то частица приходит во вращательное движение. Моменты (Mgp), действующие на магнитомягкие частицы, незначительны из-за малости магнитных зарядов m , если напряженность поля превышает коэрцитивную силу порошка, В этом случае при изменении направления поля Н на противоположное (что имеет место при действии второго и последукяцих импульсов поля) происходит изменение магнитной полярности на концах, частицы без ее вращения. При этом М-р 0, так как угол с1 О. Если напряженность поля Н меньще коэрцитивной силы порошка, то пр1и изменении направления поля на противополо ное (при действии второго и последующих импульсов поля его частицы не перемагничиваются. Наблюдения показывают, что при этом вращающие моменты

частицы вращаются и удаляются с дефекта.

Если напряженность поля Н с Н то Mgp М

I вращение частиц не Однако этот случай практипроисходит, ческого значения не имеет, так как магнитные поля Н « 2О А/см в магнитопорошковой дефектоскопии не используются.

Применение предложенного способа позволит повысить чувствительность контроля деталей в приложенном поле импульсного тока и обеспечить высокое качество магнитопорошкового контроля ферромагнитных деталей, относящихся к классу магнитотвердых материалов. Ф о рмула изобретен и я

Способ магнитопорошкового контроля, заключающийся в том, что на деталь

наносят магнитный порошок, одновремен но воздействуют на нее импульсным магнитным полем с частотой следования импульсов Гц и по скоплениям порош ka судят о наличии дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности Контроля, магнитный порошок выбирают с коэрцитивной силой не более 20 А/см, а напряженность поля устанавливают не менее значения коэрцитивной силы порошка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Контроль деталей с применением переносного магнитного дефектоскопа ПМД-70. Кишинев, Тимпул, 1978, с. 10, 15-18.

2.Там же, с. 10, 26 (прототип).