Способ магнитопорошкового контроля деталей сложной формы Советский патент 1982 года по МПК G01N27/84 

1

Изобретение относится к дефектоскопии изделий сложной формы магнитопорошковым методом и может быть использовано для обнаружения нарушений сплошности ферромагнитных материалов во всех областях машиностроения.5

Известен способ магнитопорошкового контроля изделий, заключающийся в том, что деталь намагничивают полюсно в постоянном магнитном поле в присутствии поля и по скоплению порошка судят о наличии Q дефектов 1 .

Недостатком данного способа является плохая выявляемость дефектов на концах коротких изделий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ маг- 15. нитопорошкового контроля деталей сложной формы, заключающийся в намагничивании изделия переменным полем с частотой 50 Гц, нанесении магнитного индикатора одновременно с намагничиванием, осмот- JQ ре и оценке качества изделий 2.

Недостатком известного способа является плохая выявляемость дефектов на концах коротких деталей, а также на участках, где имеется резьба, острие кромки, ребра

жесткости и т.д., из-за большого значения нормальной составляющей и неоднородности поля.,

Цель изобретения - увеличение зоны выявляемости дефектов.

Указанная цель достигается за счет того, что согласно способу магнитопорошкового контроля деталей сложной формы, заключающемуся в намагничивании изделия переменным полем, нанесении магнитного индикатора одновременно с намагничиванием, осмотре и оценке качества изделия, частоту переменного поля выбирают в пределах 400-3000 Гц.

Способ осуществляется следующим образом.

Расширение зоны выявляемости с увеличением частоты поля объясняется следующим.

При контроле в постоянном, поле на концах изделия наблюдается большая нормальная составляющая поля. В этих зонах магнитный поток идет вдолй полости дефекта (магнитный поток не пересекает дефект), поэтому дефекты на концах изделия не выявляются или выявляются слабо. Кроме этого, на концах изделия из-за большой

нормальной составляющей происходит налипание порошка (образуется фон из осевшего порошка), что создает дополнительные существенньш трудности в выявлении дефектов. Хорошо выявляются дефекты лишь в зоне, где нормальная составляющая поля близка к нулю и магнитный поток пересекает дефект.

При контроле в магнитном поле повышенной частоты зрна выявляемости значительно расширяется, а зоны невыявляемости практически отсутствуют. Это обеспечивает высокую выявляемость дефектов на всей проверяемой поверхности.

Однако с увеличением частоты более 3000 Гц наблюдается снижение чувствительности контроля. Это объясняется уменьшением глубины проникновения поля в металл. При частоте поля 10-12 кГц чувствительность магнитопорошкового способа равна нулю.

Кроме этого, с увеличением частоты поля увеличивается нагрев детали, что делает увеличение частоты поля более 3000 Гц нежелательным.

Нижний предел частоты поля должен выбираться из условия равенства нулю нормальной составляющей поля в зоне контроля ферромагнитных деталей с большим размагни ивающим фактором N при отношении 5, где t - длина изделия, d - диаметр. Верхний предел ограничивается глубиной проникновения поля в металл, определяемой формулой

h- 11 2. 1 ь/тЯ

где uf - круговая частота поля;

у - электропроводность;

)1 -магнитная проницаемость материала. Пример 1. Необходимо проверить резьбу болта М8 с целью обнаружения трещин во впадинах между витками резьбы (контроль резьбы известными способами оказывается неэффективным из-за интенсивного налипания порошка между витками резьбы и является трудоемким). Болт помещают в электромагнит, включают ток в обмотке электромагнита от источника переменного тока частотой 400 Гц. Устанавливают напряженность поля в пределах 40-50 Э (3200-4000 А/м). Одновременно Сл вращением болта (на один оборот) вокруг его

продольной оси в течение 30-40 с напыляют взвесь магнитного порошка в воздухе - воздушную взвесь. Выключают ток в обмотках электромагнита, вынимают болт из электромагнита и осматривают. По скоплениям порошка (индикаторному рисунку) определяют наличие трещин между витками резьбы. Болт осматривают на остаточной намагниченности, однако индикаторный рисунок соответствует приложенному полю. Порошок скапливается только над трещиной, фон из осевшего порошка отсутствует.

Пример 2. Необходимо проверить лопатку компрессора на наличие трещин на ее замке.

Лопатку помещают в соленоид, состоящий из двух катущек. Подключают соленоид к сети переменного тока частотой 3000 Гц. Напыляют воздущную взвесь магнитопорошка, отключают соленоид от источника тока. Осматривают замковую часть лопатки. По скоплениям порошка судят о наличии дефектов.

Предложенный способ позволяет расщирить зону контроля на поверхности коротких и сложной формы изделий с большим размягчивающим фактором N при полюсном намагничивании и повысить качество и надежность деталей, имеющих резьбу, острые кромки, ребра жесткости, концы удлиненных деталей и т.д.

Формула изобретения

Способ магнитопорошкового контроля деталей сложной формы, заключающийся в намагничивании изделия переменным полем, нанесении магнитного индикатора одновременно с намагничиванием, осмотре и оценке качества изделия, отличающийся тем, что, с целью увеличения зоны выявляемости дефектов, частоту переменного поля выбирают в пределах 400-3000 Гц. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Жигадло А. В. Контроль деталей методом магнитного порощка М., Оборонгиз, 1951, с. 22.

2.Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под ред. Г. С. Самойловича. М., «Машиностроение, 1976, с. 140-144 (прототип).