Перейти к содержанию

БСЭ1/Магнитная дефектоскопия

Материал из Викитеки — свободной библиотеки

МАГНИТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ, метод выявления поверхностных и внутренних дефектов деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов, основанный на образовании магнитного потока рассеяния в местах залегания дефектов. Очагами разрушения деталей, подверженных в работе большим напряжениям (детали авиамотора, турбинные лопатки и диски и др.), обычно являются мельчайшие трещины на поверхности, волосовины, включения и пр. Выявление и отсев дефектных деталей до последнего времени производились, в случае поверхностных дефектов, травлением и осмотром; методов установления внутренних пороков без разрушения деталей, кроме рентгеновского просвечивания, не существовало. За последние годы большое распространение в практике советской и иностранной промышленности получила М. д. Основными достоинствами М. д. являются: 1) возможность испытания детали без разрушения ее; при этом выявление поверхностных дефектов не сопровождается порчей поверхности, что весьма существенно при массовом испытании полированных деталей, как-то: шарикоподшипниковые кольца, ролики и шарики, детали авиамотора и др.;. 2) высокая чувствительность и большая скорость испытания М. д., основанная на следующем явлении: на поверхности детали, внесенной в магнитное поле или предварительно намагниченной (материалы с достаточно большими значениями коэрцитивной силы и остаточным намагничиванием), в местах залегания дефекта образуется магнитный поток рассеяния, как показано на рис. 1.Рис. 1. Магнитный-поток рассеяния над трещиной. Поэтому требуется только отыскать удобный индикатор, легко и быстро обнаруживающий наличие магнитного потока рассеяния. По типу индикатора различают четыре метода М. д.: 1) метод порошков, 2) метод магнитных суспензий, 3) метод индукционный и 4) метод пондеромоторного искателя. Первые два используются для выявления поверхностных дефектов (трещины закалочные, шлифовочные, а также волосовины), последние — преимущественно для обнаружения внутренних дефектов. Метод порошков заключается в том, что на поверхности намагниченного-испытуемого объекта распыляют слабомагнитный порошок Fe₃O₄ (закись окиси железа). Магнитные пылинки втягиваются в зоны магнитного потока рассеяния, и вдоль трещины образуются большие скопления порошка, к-рые и делают ее легко заметной для невооруженного глаза. Лучшие результаты получаются, если создать магнитным пылинкам возможность свободно перемещаться вблизи испытуемой поверхности. Последнее достигается с помощью магнитной суспензии, к-рая представляет собой жидкость — трансформаторное масло — со взвешенным в ней порошком Fe₃O₄. Намагниченная деталь погружается, в ванну с магнитной суспензией на две—три минуты. Магнитные пылинки, свободно перемещаясь в жидкости, образуют большие скопления в местах залегания дефектов. В ванну погружается одновременно большое количество деталей, так что пропускная способность при испытании, этим методом мелких деталей весьма велика. Испытуемые детали намагничиваются продольно, поперечно или циркулярно, сообразно с формой детали, а также характером и расположением дефектов. Намагничивание мелких деталей производится группами в 25—100 штук. Для цели намагничивания за границей (фирмами Magnoflux, Equipment Engineering Со, Metropolitan-Vickers), а также в СССР, в магнитной лаборатории Научно-исслед. ин-та физики Моск. гос. ун-та (НИИФ МГУ), под руководством проф. Акулова, разработана серия аппаратов, позволяющих подвергать испытанию магнитной суспензией детали разнообразной формы и габаритов (рис. 2). Метод магнитных суспензий уже применяется в СССР наРис. 2. Универсальный электромагнит для намагничивания и размагничивания испытуемых деталей (системы проф. Акулова и Дехтяря). нескольких предприятиях (ГПЗ № 1, ГПЗ № 2, авиационные заводы) и получает все большее распространение. Индукционный метод пригоден преимущественно для испытания объектов с неизменным по длине сечением, как-то: рельсы, трубы, прутковая сталь и т. п. Если вдоль намагниченного прутка перемещать катушку, в ней в момент пересечения магнитного потока рассеяния, вызванного залегающим в данном месте дефектом, индуктируется электродвижущая сила. По отбросу стрелки гальванометра, включенного в цепь перемещаемой катушки, легко установить наличие и местонахождение дефекта. Можно оставлять катушку неподвижной и сквозь нее прогонять испытуемый пруток, трубу и пр. Индукционный метод разработан в большом количестве вариантов. В частности, используется метод контроля по изменению электросопротивления, измеряемому с помощью токов Фуко; последний метод, в связи с явлением скин-эффекта, пригоден для отыскания дефектов, залегающих в поверхностном слое толщиной в 10—15 мм. Пондеромоторный искатель Карпова представляет собой якорь-пакет из листочков трансформаторного железа, укрепленный на конце стрелки, посаженной на оси и фиксированной пружинками в некотором положении. При перемещении прибора вдоль намагниченного объекта якорь, попадая в зону магнитного потока рассеяния в месте нахождения дефекта, получает толчок сначала в направлении движения, а затем — в обратном. При этом движении стрелки замыкаются контакты и зажигается сигнальная лампа. — М. д. может применяться также для контроля дефектов неоднородности структуры в сырье и готовых деталях. Подобные приборы за последние годы получают большое распространение в СССР и заграницей.