Магнитографический контроль качества стыковой сварки.
Процесс магнитографической дефектоскопии состоит из двух последовательных операций: запись магнитного поля дефектов (далее – «дефектов ») контролируемого объекта на магнитную ленту и воспроизведение (расшифровка) магнитной записи. Запись дефектов осуществляется при намагничивании изделия, на котором расположена типовая магнитная лента. Расшифровку магнитной записи целесообразно производить на стационарном лабораторном об орудовании, которое имеет более высокую разрешающую способность по сравнению с приборами, применяемыми в полевых или цеховых условиях производства сварных конструкций. Методы неразрушающего контроля Методы неразрушающего контроля подразделяются на прямые и косвенные. К первым относятся рентгеновский и ультразвуковой (при прямом “прозвучивании”) методы контроля. Они имеют высокую надежность и достоверность, так как документ, отображающий результат контроля, непосредственно содержит информацию о чувствительности и разрешающей способности проведенных операций измерения. Например, по плотности почернения рентгеновского снимка можно судить о разрешающей способности проведенного анализа. Магнитографическая дефектоскопия является косвенным методом НК. Надежность и достоверность его результатов зависит от правильности выбора и точности выполнения всех технологических операций контроля. Основными проблемами магнитографической дефектоскопии является устранение помех, обусловленных формой усиления сварного шва, и оптимизация режима намагничивания. К характеристикам, определяющим эффективность магнитографической дефектоскопии в производственных условиях, относятся: Разрешающая способность, зависящая от параметров контролируемого изделия (состояние поверхности, толщина, габариты и форма изделия, вид дефекта). Современный уровень техники магнитографической дефектоскопии позволяет выявлять в сварных соединениях толщиной не более 16мм трещины и подповерхностные дефекты типа “пора” размером более 20 % и типа “непровар” размером более 8% от толщины стенки сварного стыкового соединения при условии, что сварной шов не имеет грубой “чешуйчатости”, и высота валика шва находится в соответствии с требованиями ГОСТ на сварные швы. Соответствие режима намагничивания изделия, последовательность и точность выполнения операций по укладке магнитной ленты на контролируемый объект и в лентопротяжное устройство дефектоскопа, заданные в нормативной документации на неразрушающий контроль. Тип магнитной ленты должен соответствовать выбранному режиму магнитной записи и параметрам воспроизводящего устройства дефектоскопа, которые настраиваются при подготовке дефектоскопа к работе. При проведении магнитографической дефектоскопии необходимо постоянно контролировать и сохранять неизменными не только величину, но и направление вектора намагничивающего поля. Производительность и технологичность, определяемые выбранными схемой и устройством магнитной записи. В обычных условиях скорость контроля сварного шва около 150 см/с. Подготовительная работа метода магнитографической дефектоскопии Метод магнитного контроля требует проведения большой подготовительной работы, связанной с оптимизацией режима и с изготовлением специальных устройств намагничивания, конструкция которых зависит от типа контролируемого изделия. Поэтому экономические затраты, связанные с отладкой технологии магнитографической дефектоскопии, могут окупиться только при контроле качества больших партий однотипных изделий, когда требования к режиму намагничивания контролируемого изделия остаются постоянными. Оптимальное значение магнитной индукции В магнитного поля на участке изделия, где производится магнитная запись, можно определить по экспериментальному графику (рис. 1) зависимости магнитной проницаемости μ данного контролируемого изделия от магнитной индукции в зоне намагничивания. Искомое значение В находится в точке перегиб а на спадающем участке кривой, описывающей зависимость μ = f(В). При осуществлении режима намагничивания таким полем дефект уменьшает “живое” сечение контролируемого изделия, вызывая тем самым увеличение магнитного поля и уменьшение магнитной проницаемости (рис. 1). Если магнитная проницаемость уменьшилась в сечении расположения дефекта, то в силу закона сохранения магнитного потока для каждого участка магнитной цепи в данном сечении, то есть вблиз и дефекта, происходит рассеивание магнитного потока, которое в дефектоскопии называют “полем дефекта”. Таким образом, величина поля дефекта, характеризующая дефектность изделия, в процессе магнитографической дефектоскопии зависит от скорости изменения магнитной проницаемости, которая для данного дефекта имеет максимальное значение в зоне контроля (пунктирная кривая на рис. 1) при осуществлении режима намагничивания полем с оптимальным значением магнитной индукции В. Для изделия, выполненного из материала МСТ 20, магнитная характеристика которого изображена на рис. 1, оптимальное значение В ≈ 0,9 Тл. Эфективность магнитографической дефектоскопии Высокая эффективность магнитографической дефектоскопии была достигнута при контроле кольцевых сварных стыковых соединений в картере заднего моста большегрузных автомобилей. Это стандартное изделие, имеющее большую программу выпуска, контролировалось магнитографической установкой (рис. 2), которая работает более 10 лет без изменения параметров. Запись полей дефектов контролируемых сварных соединений картера (два сварных шва 2 на рис. 2) производится при намагничивании изделия 1 в однородном магнитном поле, создаваемом двумя подвижными намагничивающими катушками 3 и магнитопроводом, уменьшающим потери рассеивания магнитного потока. В качестве магнитопровода используется стальной корпус 5, на котором смонтированы устройства стенда магнитной записи. Для оптимизации работы подвижных катушек стенд содержит центрирующие устройства 4, которые фиксируют положение картера в магнитном поле намагничивающих катушек 3.