Дефектоскопия - это совокупность методов, способов и приемов проведения неразрушающего контроля материалов и изделий, который позволяет выявить несплошности или неоднородности изучаемой структуры.
Общие сведения о магнитной дефектоскопии
Магнитная дефектоскопия представляет собой разновидность дефектоскопии, которая направлена на поиск дефектов посредством фиксации изменения магнитного поля. Магнитная дефектоскопия применяется в отношении ферромагнитных металлов (таких как железо, никель, кобальт и некоторые сплавы на их основе).
Посредством магнитной дефектоскопии выявляют такие дефекты металлических изделий как трещины, неметаллические включения, волосовины, несплавления, флокены. Условием обнаружения дефектов в данном случае будет их выход на поверхность изделия или залегание на малой глубине (не более 2-3 мм).
В основе магнитного метода контроля лежит изучение намагничивание изделий, сделанных из ферромагнитных материалов, после чего происходит изучение магнитных полей рассеяния вокруг этих изделий. Если в определенном месте расположен дефект, то наблюдается перераспределение магнитных потоков и формирование магнитных полей рассеяния.
Самым распространенным методом магнитной дефектоскопии считается магнитопорошковый метод. Он предполагает нанесение на намагниченную деталь магнитного порошка или магнитной суспензии, которая представляет из себя мелкодисперсную взвесь магнитных частиц в жидкости.
В зону действия магнитного поля рассеяния попадают частицы ферромагнитного порошка, которые притягиваются и оседают на поверхности рядом с местами расположения несплошностей. Оседание магнитного порошка может происходить по полосе, ширина которой существенно больше настоящей ширины дефекта. Тем самым, возможна фиксация невооруженным глазом даже очень узких трещин по осевшим частицам порошка. Полученные индикаторные рисунки регистрируются визуально или с помощью устройств обработки изображения.
Применение магнитопорошкового метода предполагает последовательное выполнение следующих операций:
- Подготовка к контролю.
- Намагничивание.
- Нанесение дефектоскопического материала.
- Осмотр поверхности и регистрация индикаторных рисунков.
- Размагничивание.
Техническим оборудованием для намагничивания и размагничивания объектов контроля являются магнитные дефектоскопы. Вместе с ними применение находят измерители намагничивающего тока, устройства для регистрации и осмотра (например, измерительные лупы, микроскопы, эндоскопы и др.).
На практике реализуют два различных способа применения магнитопорошкового метода. Первый способ - это способ остаточной намагниченности. Он предполагает нанесение дефектоскопического порошка только после того, как сняли намагничивающее поле. Второй способ - это способ приложенного поля. В соответствии с ним порошок наносится одновременно с намагничиванием.
Магнитопорошковый метод привлекателен для контролеров тем, что он характеризуется небольшой трудоемкостью и высокой производительностью. Он может быть применен на и при изготовлении, и при эксплуатации изделий. С его помощью идентифицируются не только полые, но и заполненные несплошности. В то же время нельзя достаточно точно определить глубину распространения трещин в металле.
Общие сведения об ультразвуковой дефектоскопии
Ультразвуковая дефектоскопия представляет собой разновидность дефектоскопии, в основе которой лежит применение упругих колебаний с ультразвуковой частотой. По итогам осуществления ультразвуковой дефектоскопии контроллеры получают данные, которые свидетельствуют о наличии дефектов и об их форме, размере, глубине залегания и других характеристиках.
Основной сферой применения ультразвуковой дефектоскопии является проверка качества литых заготовок, сварных соединений, стального литья. Кроме того, данная группа методов неразрушающего контроля активно используется во время производства и эксплуатации ответственных изделий: трубопроводов в атомных реакторах, деталей авиационных изделий, железнодорожных рельс.
Способность акустического исследования выявлять мелкие дефекты раздельно друг от друга зависит от длины звуковой волны, которая сама определяется частотой ввода акустических колебаний. Т.е. при увеличении частоты длина волны уменьшается. В большинстве случаев излучение ультразвука производится при помощи специального устройства, которое способно преобразовать электрические колебания в акустические посредством обратного пьезоэлектрического эффекта (т.е. электрическое поле приводит к возникновению механических колебаний).
Вся совокупность разработанных и используемых акустических методов неразрушающего контроля делится на две большие группы. Первая группа представлена активными методами, которые предполагают излучение и приём акустических волн (например, методы отражения и прохождения). Вторая группа представлена пассивными методами, которые предполагают приём волн, чьим источником является сам объект контроля (например, вибрационно- или шумодиагностический методы).
Главным преимуществом ультразвуковой дефектоскопии является отсутствие у исследуемого образца после проведения контрольных мероприятий каких-либо повреждений. Ультразвуковой дефектоскоп характеризуется высокой мобильностью, высокой скоростью работы, низким уровнем опасности для человека.
В то же время условием успешного ввода ультразвука в металл, в частности, является создание шероховатости поверхности. Еще воздух обладает большим акустическим сопротивлением, поэтому для устранения воздушного зазора на контролируемый участок изделия необходимо заранее нанести контактные жидкости (например, вода, масло, глицерин и др.).
