Магнитопорошковый контроль

С помощью магнитопорошкового контроля можно обнаружить изъяны, которые нельзя определить при визуальном осмотре изделия. Минимальные параметры дефектов, которые можно распознать при этом методе: ширина раскрытия – 0,001 мм, глубина – 0.01 мм, длина – 0,5 мм.

Магнитная дефектоскопия подходит для проведения исследования через немагнитные поверхностей, к примеру, изделий с крашеными и лакированными покрытиями. Метод позволяет объективно проверить детали с толщиной нанесения до 50 мкм.

Факторы, которые обеспечивают точные результаты при магнитопорошковом контроле:

магнитные свойства проверяемых изделий;
габариты объектов;
ориентация распознаваемых браковочных элементов;
методы нанесения индикатора;
доступ к контролируемым зонам (при исследовании конструкций);
уровень упрочнения поверхности;
свойства порошков, суспензий и т.д.;
толщина немагнитного слоя;
коагуляция индикатора и т.д.

Контролеры должны учитывать все перечисленные характеристики, в том числе при подборе дефектоскопических материалов.

Существует ряд условий, при которых магнитопорошковая диагностика может быть неточной:

плоскость трещины находится под углом менее 30° относительно поверхности детали или вектора магнитного потока;
проверяемый объект имеет шероховатость (Ra) более 10 мкм;
подповерхностных, не выходящих на поверхность объекта контроля;
контролируемое изделие покрыто нагаром, слоем ржавчины и т. д.

Магнитопорошковый контроль – это один из видов индикаторной диагностики, при которой нельзя полноценно установить величину размеры выявляемых дефектов.

Объекты, которые невозможно проверить данным способом:

изделия из немагнитных сталей и цветных металлов;
поверхности с магнитной неоднородностью;
сварные швы, выполненные немагнитными электродами.

Магнитную дефектоскопию можно проводить при соблюдении условий, указанных в инструкциях и операционных картах. Рекомендуемые положения описаны в ГОСТ Р 56512-2015.

Диагностика магнитопорошковым контролем

Сфера применения

Магнитопорошковый способ диагностики используют в различных отраслях. С помощью такого метода проверяют:

сварные швы труб и трубопроводов из стали;
литые изделия;
грузоподъемные крюки, зубчатки, узлы грузовых лебедок и т.д.;
боковые рамы, оси колесных пар и другие части железнодорожных вагонов и локомотивов;
заклепочные и болтовые соединения несущих металлических конструкций;
буровые трубы;
муфты, шестерни, корпусы насоса и т.д.

МПД специалисты ценят за высокую производительность, наглядные результаты и высокую чувствительность. При корректном проведении проверки этим способом можно выявить трещины, усталость материала и другие повреждения на раннем этапе, когда их проблематично или невозможно распознать без специальных средств.

МПД и ее преимущества

Способы магнитопорошкового контроля

Существует две разновидности магнитной дефектоскопии. Каждая из них определяет повреждения материала с одинаковой точностью. Специалисты выбирают метод по технологической карте.

Способ остаточной намагниченности (СОН)

Метод чаще всего используют для проверки магнитожестких материалов с коэрцитивной силой 9,5-10 А/см и выше. На первом этапе объект намагничивают, затем в течение часа наносят индикатор — порошок или разведенную суспензию. Как только индикаторный след сформируется, контролеры изучают поверхность и при необходимости делают дефектограмму, например, фото.

Способ приложенного поля (СПП)

Метод целесообразно применять для диагностики магнитомягких материалов с коэрцитивной силой ниже 9,5-10 А/см. Индикатор наносят прямо во время намагничивания, под воздействием которого формируется рисунок. Индикаторную картинку оценивают в процессе намагничивания и стекания порошка или суспензии.

Подходящий способ определяют с учетом кривой удельной магнитной энергии, конфигурации и размеров объекта, текстуры поверхности, толщины изоляции, фактора размагничивания и т.д.

Также существует классификация магнитопорошкового контроля по физическому состоянию индикатора. Существует два вида:

Сухой. Порошок из металлических частиц наносят в исходном состоянии без разбавления растворами. Для изготовления такого индикатора железную окалину, магнетит, никель и другие материалы измельчают и тщательно просеивают. Чтобы индикаторный след выделялся на поверхности, производители выпускают порошки белого, красного или желтого оттенка. Сухим способом можно обнаружить поверхностные и подповерхностные изъяны. Для этого объект намагничивают постоянным либо переменным током 300–600А при помощи П-образных электромагнитов. Порошок наносят резиновой грушей, пульверизатором, подвижным ситом и другими инструментами.
Мокрый. К порошку добавляют воду, масло, керосин или специальную концентрированную жидкость. Разбавленный индикатор наносят с помощью кисти, погружают в него исследуемый объект или поливают поверхность суспензией. Эту методику применяют, чтобы найти поверхностные разрывы.

МПД и ее способы

Алгоритм проведения МПД

При проведении магнитопорошковой диагностики нужно четко следовать алгоритму и соблюдать ключевые этапы.

Подготовка объекта к контролю

Проверяемое изделие очищают от ржавчины и загрязнений, удаляют с поверхности смазочные материалы. При исследовании детали темного оттенка с применением черного порошка для контраста на изделие наносят тонкий слой белой краски(грунт).

Намагничивание поверхности

От того, насколько правильно намагничена деталь, зависит точность определения дефектов. Важно адекватно подобрать метод, направление и вид намагничивания.

Нанесение индикатора

При использовании суспензии лучше окунуть объект проверки в емкость с тщательно перемешанным индикатором, затем медленно достать деталь. Этот способ не всегда технологичен, поэтому часто суспензию наносят с помощью распылителя или аэрозольного баллона. Если изделие исследуют сухим способом, порошок наносится при помощи воздушной струи с низким давлением. Вязкая дисперсная среда медленно стекает с объекта, поэтому производительность контролера снижается.

Осмотр индикаторного следа

Когда основная масса суспензии стечет с детали, и индикаторный рисунок перестанет меняться, контролер рассматривает объект и расшифровывает результат. Если есть сомнения, специалист должен использовать оптические приборы для более детального изучения поверхности.

Размагничивание и контроль размагниченности

Это завершающий этап контроля, на котором с объекта диагностики удаляют остатки магнитного порошка или суспензии и измеряют остаточную намагниченность и размагничивают одним из способов:

Путем нагрева детали до точки Кюри, при которой магнитные свойства материала исчезают. Это наиболее эффективный, но нечасто используемый метод, поскольку высокая температура может изменить механические свойства материала.
Размагничивание с помощью переменного магнитного поля с амплитудой, которая равномерно уменьшается от максимального показателя до нуля.

Магнитопорошковый контроль – один из самых популярных, точных и производительных методов неразрушающего контроля поверхностей из ферромагнетиков в процессе их производства и эксплуатации.