Установки для намагничивания деталей



Установки для намагничивания деталей

Установки импульсного намагничивания и размагничивания постоянных магнитов

Постоянные магниты [ 4, 6, 8, 9 ] широко применяются в различных изделиях – динамических головках, электродвигателях, датчиках уровня жидкости, датчиках расхода жидкости, газа, датчиках перемещения, приближения, давления, угла поворота, наклона и других. При их изготовлении возникает задача намагничивания постоянных магнитов до насыщения. Причем процедуру намагничивания желательно производить в уже собранных изделиях, что облегчает процесс сборки (не требуются усилия по центровке, нет необходимости в защите от ферромагнитной пыли и стружки, не нужно соблюдать полярность магнита). Для этой цели могут использоваться установки намагничивания импульсного типа. В их состав входит генератор мощных импульсов тока и намагничивающее устройство — индуктор (соленоид или электромагнит).

Разработаны два типа генераторов мощных импульсов тока различных модификаций :

1. Без накопителя энергии:

  • Генератор мощных импульсов тока однополярный [ 2 ]
  • Генератор мощных импульсов тока биполярный [ 1 ]

2. С накопителем энергии:

  • Генератор мощных импульсов тока (емкостной накопитель энергии) [3]

Генераторы без накопителя энергии более надежны, проще в эксплуатации и ремонте, обладают большей производительностью и дешевле, чем генераторы с накопителем энергии, но им для работы в некоторых случаях требуется сеть переменного тока 220/380 В частотой 50 Гц с низким внутренним сопротивлением [ 5 ] .

Генераторы с накопителем энергии позволяют использовать маломощные (в частности, бытовые) сети переменного тока напряжением 220 В .

Намагничивающие устройства в зависимости от назначения отличаются между собой конструкцией, размерами , конфигурацией зоны намагничивания и амплитудным значением индукции магнитного поля в этой зоне. Конструкция намагничивающих устройств определяется маркой используемых магнитов и формой изделий, в которых эти магниты применяются. Вообще говоря, для каждого изделия и каждой марки магнита разрабатывается отдельное намагничивающее устройство. Для намагничивания изделий с магнитами из феррита бария, стронция или легированного редкоземельными металлами применяются намагничивающие устройства, позволяющие получать поле с амплитудой магнитной индукции до 1 Тл в зоне намагничивания. Для намагничивания редкоземельных магнитов (РЗМ) состава неодим-железо-бор и самарий-кобальт необходимы намагничивающие устройства с амплитудой индукции до 3 Тл. В некоторых случаях, используя специальный режим предварительной термообработки РЗМ, можно существенно понижать амплитуду магнитной индукции в зоне намагничивания. Это позволяет использовать для намагничивания редкоземельных магнитов устройства, разработанные для намагничивания ферритов.

Контроль амплитуды магнитной индукции в установках может производиться с помощью тесламетров с датчиками Холла [ 1 0].

Процесс производства, как правило, сопровождается появлением бракованных изделий. Стоимость постоянных магнитов достаточно высокая, поэтому возможность их повторного использования позволяет сократить производственные издержки. Разборка бракованного изделия с намагниченными магнитами затруднена, магниты при этом могут терять свойства или раскалываться. Для облегчения процедуры разборки магнит желательно предварительно размагнитить. Размагничивание можно произвести в установке размагничивания, в комплект которой входит биполярный генератор мощных импульсов тока, позволяющий получать последовательност ь импульсов тока с затухающей амплитудой. Для частичного размагничивания может использоваться емкостной накопитель энергии (с неполной зарядкой).

Для проверки качества намагничивания и размагничивания постоянных магнитов могут использоваться различные приборы для измерения магнитных полей [ 1 0].

Установки импульсного намагничивания и размагничивания опробованы на постоянных магнитах различных марок и составов [4] : феррит бария, феррит стронция, феррит, легированный редкоземельными металлами, неодим-железо-бор ("неомакс"), самарий-кобальт, ЮНД, ЮНДК ( ални, алнико).

П роизводится разработка новых установок импульсного намагничивания и размагничивания.

Установка для импульсного намагничивания и частичного размагничивания
постоянных магнитов альнико (ЮНДК) диаметром до 40 мм высотой до 80 мм

Установка для импульсного намагничивания постоянных магнитов
альнико (ЮНДК) и ферритов диаметром до 35 мм высотой до 80 мм

Установка для импульсного намагничивания и полного размагничивания
постоянных магнитов альнико (ЮНДК) и ферритов диаметром до 35 мм высотой до 80 мм

Установка для импульсного намагничивания и частичного размагничивания
постоянных магнитов альнико (ЮНДК) и ферритов диаметром до 35 мм высотой до 80 мм

Установка для импульсного намагничивания постоянных магнитов
альнико (ЮНДК) диаметром до 100 мм высотой до 90 мм

Установка для импульсного намагничивания и полного размагничивания
постоянных магнитов альнико (ЮНДК) диаметром до 100 мм высотой до 90 мм

Установка для импульсного намагничивания и частичного размагничивания
постоянных магнитов альнико (ЮНДК) диаметром до 100 мм высотой до 90 мм

Установка для импульсного намагничивания и частичного размагничивания
постоянных магнитов альнико (ЮНДК) диаметром до 200 мм высотой до 700 мм

Установка для намагничивания магнитов из ферритов любых
марок, ЮНДК и т. п. диаметром до 35 мм высотой до 60 мм

Установка для намагничивания и полного размагничивания магнитов из
ферритов любых марок, ЮНДК и т. п. диаметром до 35 мм высотой до 60 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитов из
ферритов любых марок, ЮНДК и т. п. диаметром до 35 мм высотой до 60 мм

Установка для намагничивания магнитов из ферритов любых
марок, ЮНДК и т. п. диаметром до 70 мм высотой до 80 мм

Установка для намагничивания и полного размагничивания магнитов из
ферритов любых марок, ЮНДК и т. п. диаметром до 70 мм высотой до 80 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитов из
ферритов любых марок, ЮНДК и т. п. диаметром до 70 мм высотой до 80 мм

Установка для намагничивания магнитов состава неодим-железо-бор, самарий-кобальт,
ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 25 мм высотой до 12 мм

Установка для намагничивания и полного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 25 мм высотой до 12 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 25 мм высотой до 12 мм

Установка для намагничивания магнитов состава неодим-железо-бор, самарий-кобальт,
ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 20 мм высотой до 60 мм

Установка для намагничивания и полного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 20 мм высотой до 60 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 20 мм высотой до 60 мм

Установка для намагничивания магнитов состава неодим-железо-бор, самарий-кобальт,
ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 33 мм высотой до 40 мм

Установка для намагничивания и полного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 33 мм высотой до 40 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других диаметром до 33 мм высотой до 40 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитов состава неодим-железо-бор,
самарий-кобальт, ферритов любых марок, ЮНДК и других размером до 45 х 30 х 60 куб. мм

Установка для намагничивания блоков из феррита бария, феррита стронция размером до 85 х 65 х 115 мм 3

Читайте также:  Что называется электроустановкой далее эл установкой

Установка для намагничивания и полного размагничивания блоков
из феррита бария, феррита стронция размером до 85 х 65 х 115 мм
3

Установка для намагничивания и частичного размагничивания блоков
из феррита бария, феррита стронция размером до 85 х 65 х 115 мм
3

Установка для намагничивания блоков из феррита бария, феррита стронция размером до 140 х 90 х 120 мм 3

Установка для намагничивания и полного размагничивания блоков
из феррита бария, феррита стронция размером до 140 х 90 х 120 мм
3

Установка для намагничивания и частичного размагничивания блоков
из феррита бария, феррита стронция размером до 140 х 90 х 120 мм
3

Установка для намагничивания магнитной системы динамических головок
с кольцом из феррита бария, феррита стронция диаметром до 170 мм

Установка для намагничивания и полного размагничивания магнитной системы
динамических головок с кольцом из феррита бария, феррита стронция диаметром до 170 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитной системы
динамических головок с кольцом из феррита бария, феррита стронция диаметром до 170 мм

Установка для намагничивания и частичного размагничивания магнитной системы
динамических головок с кольцом из феррита бария, феррита стронция диаметром до 250 мм

Установка для шестиполюсного аксиального намагничивания колец из феррита бария, феррита стронция

Вариант 1

Вариант 2

Установка для восьмиполюсного аксиального намагничивания колец из феррита бария, феррита стронция

Вариант 1

Вариант 2

Установка для восьмиполюсного радиального намагничивания колец из феррита бария, феррита стронция

Установка для восьмиполюсного радиального намагничивания роторов электрических машин с постоянными магнитами на основе ални, алнико и ферритов

Установка для многополюсного намагничивания магнитных стикеров

Установка для одноосного реверсивного намагничивания полюсов
ротора электрического генератора на постоянных магнитах

Вариант 1

Вариант 2

Установка для намагничивания роторов магнето

Установка для намагничивания и размагничивания роторов магнето

Установка для импульсного диаметрального намагничивания РЗМ-роторов
турбодетандеров диаметром до 35 мм и их частичного размагничивания

Ссылки:

  1. Генератор мощных импульсов тока биполярный
  2. Генератор мощных импульсов тока однополярный
  3. Генератор мощных импульсов тока (емкостной накопитель энергии)
  4. Марки постоянных магнитов. Обозначение и свойства
  5. Методика измерения внутреннего сопротивления источника питания
  6. Мишин Д. Д. Магнитные материалы: Учеб. пособие. — М.: Высш. школа, 1981 — 335 с., ил.
  7. Нестерин В. А. Оборудование для импульсного намагничивания и контроля постоянных магнитов. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 88 с.: ил.
  8. Постоянные магниты: Справочник / Альтман А. Б., Герберг А. Н., Гладышев П. А. и др.; Под ред. Ю. М. Пятина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1980. — 488 с., ил.
  9. Преображенский А. А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы: Учебник для студ. вузов по спец. "Полупроводники и диэлектрики". — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1986. — 352 с.: ил.
  10. Приборы для измерения магнитных полей

29.11.2005
18.02.2006
01.08.2006
04.08.2007
25.02.2010
02.12.2012
05.09.2013
31.10.2013
06.12.2013
19.11.2014
16.12.2015
08.11.2016
16.01.2017
05.03.2017
10.08.2017
23 .09.2018
22.05.2021

Источник

Намагничивающее устройство для неразрушающего контроля металла и сварных швов

Под намагничивающими устройствами в дефектоскопии подразумеваются приборы, которые намагничивают объект для проведения магнитопорошкового контроля. При этом у многих из них предусмотрена функция последующего размагничивания. Данные приборы могут применяться в связке с магнитопорошковыми дефектоскопами либо без них. Ручные переносные электромагниты отличаются от них более простым исполнением. Настраивать напряжённость поля и подъёмную силу, по сути, можно лишь посредством изменения межполюсного расстояния, а не при помощи электронного блока. Хотя и здесь есть исключения — например, управляемый электромагнит МД-Э, который позволяет регулировать силу тока в обмотке, длительность намагничивания и размагничивания, измерять ток намагничивания и пр. Но чаще всего сохранение настроек, автоматический контроль тока, отображение текущих значений на дисплее – всё это есть у дефектоскопов, но не у обычных электромагнитов. Впрочем, проведению полноценного неразрушающего контроля это не мешает.

Намагничивающие устройства обычно применяются вместе с магнитным индикатором – суспензией, порошком или, реже, пастой. Нередко для этих же целей используется измельчённая металлическая стружка. Индикатор наносят на поверхность, после чего при помощи электромагнита (или соленоида) возбуждается магнитное поле. В тех местах, где имеются поверхностные или подповерхностные несплошности (считается, что МПД эффективен для выявления дефектов на глубине до 2 мм), частицы скапливаются по несплошностей, тем самым делая из более заметными. После осмотра индикаторных следов и (при необходимости) фотофиксации результатов контроля (дефектограммы) объект размагничивают.

Ручные намагничивающие устройства марки Magnaflux

Сильные и слабые стороны магнитного контроля

  • по форме. Две основные разновидности – это клещи (ярмо) и соленоиды. Отдельно стоит выделить модели, состоящие из двух магнитных блоков, которые соединены между собой гибким магнитопроводом. Соленоиды, как указано в ГОСТ Р 56512-2015, представляют собой полую катушку индуктивности. Объект располагает внутри неё либо возле торцевой части. Классические электромагниты-клещи имеют П-образную форму с ферромагнитным сердечником и обмотками. Магнитное поле возбуждается между полюсными наконечниками. Намагничивающие устройства типа «ярмо» используются для габаритных объектов, особенно при одностороннем доступе к поверхности. Катушки же лучше подходят для обследования валов, прутков, шпилек и прочих деталей вытянутой формы;
  • по способу намагничивания. Оно может быть циркулярным, продольным, индукционным и/или комбинированным. Подробнее о них написано тут. Выбор определяется предполагаемой ориентацией дефектов и схемой контроля, которая указана в операционной карте;
  • по принципу действия. В данном контексте мы имеем в виду модели на постоянных или электрических магнитах. Первые привлекательны тем, что не нуждаются в электропитании. Однако магнитный поток у них не поддаётся регулированию и со временем ослабевает. Электрические намагничивающие устройства можно включать и выключать по мере необходимости. С их помощью можно возбуждать постоянный (DC), переменный (AC) или импульсный ток. Его силу можно регулировать – изменяя межполюсное расстояние или, к примеру, используя намагничивающие кабели разного сечения. В некоторых моделях (например, РМ-5) можно переключаться между переменным и постоянным магнитным полем. При должном обслуживании электромагниты могут прожить значительно дольше постоянных. Кроме того, последние могут создать ряд неудобств при транспортировке и эксплуатации, поскольку будут притягиваться к случайным предметам (стоит чуть потерять бдительность — можно что-нибудь повредить или прищемить себе пальцы). Опять же — размагничивать ОК после контроля с использованием постоянного магнита сложнее. Считается, что нужно вращать его и медленно отдалять от поверхности, но на практике добиться необходимых значений остаточной намагниченности бывает нелегко;
  • по возможности изменять межполюсное расстояние. У одних электромагнитов можно изменять межполюсное расстояние и придавать контактным частям «ломаную» форму таким образом, чтобы обеспечить намагничивание заданного участка даже при сложной конфигурации объекта. Другие же имеют заданную П-образную геометрию без каких-либо регулировок. Внутренний проходной диаметр катушек тоже, понятное дело, остаётся неизменным;
  • по способу размагничивания. Во многих современных намагничивающих устройствах доступно несколько методов размагничивания на выбор. Например, убывающими по амплитуде импульсами тока, убывающим низкочастотным полем либо постепенным снижением амплитуды поля;
  • по межполюсному расстоянию. Тут всё зависит от конкретной модификации и шарнирных соединений. В среднем, у большинства моделей можно так отрегулировать наконечники, чтобы расстояние между полюсами составляло от 40 до 250 мм. От данного параметра, к слову, зависит размер зоны выявляемости дефектов и усилие подъёма (отрыва). Тяговая сила может достигать 4,5–35 кг и более. Для её проверки используются специальные грузы в виде металлических пластин;
  • со встроенной подсветкой и без. В рукоять некоторых электромагнитов предусмотрен источник освещения, направленный на зону намагничивания.
Читайте также:  Стоимость установки дорожного знака road print

Применение намагничивающего устройства для проведения магнитопорошкового контроля

Как выбрать намагничивающее устройство

  • поддержку переменного (AC), постоянного (DC) и импульсного магнитного поля. AC и DC – базовый минимум. Переменный и импульсный ток хороши для поверхностных несплошностей. Постоянный или выпрямленный ток эффективен для обнаружения как поверхностных, так и подповерхностных дефектов;
  • удобство переключения между режимами магнитного поля;
  • максимальные значения тока и напряжённости магнитного поля. Перед покупкой намагничивающего устройства можно прикинуть эти величины, используя формулы из ГОСТ Р 56512-2015. При расчётах учитывается угол между предполагаемой плоскостью дефектов и направлением магнитного поля, периметр и площадь сечения объекта (диаметр), длина соленоида, число витков обмотки и пр. Часть этих сведений можно посмотреть в конструкторской и проектной документации, плюс изучить паспорт (инструкцию) на сам электромагнит. И, конечно же, нужно принять во внимание коэрцитивную силу материалов, из которых изготавливаются контролируемые детали;
  • размер зоны выявляемости дефектов;
  • сечение и длину намагничивающих кабелей. Чем больше первый параметр, тем выше допустимая напряжённость магнитного поля. Сечение может составлять 4, 6, 16 кв. мм и т.д. Длина должна быть такой, чтобы кабеля хватало для комфортной работы. Но при этом он должен быть слишком длинным, дабы не путаться под ногами;
  • наличие дополнительных аксессуаров – наплечного ремня, кейса, контрольных образцов, лупы и прочие полезные приспособления для магнитного контроля, которые предоставляет производитель;
  • требования к питанию, возможность подключения к бортовым сетям 24В, ёмкость аккумулятора и т.д.

Где купить намагничивающее устройство

Чтобы не ошибиться с приобретением электромагнита, обращайтесь к надёжным поставщикам.

Источник

Установки для намагничивания деталей

Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

Оборудование предназначено для операций намагничивания до технического насыщения, регулировки до заданного уровня и размагничивания постоянных магнитов (ПМ). Операции намагничивания и регулировки магнитов могут проводится как по отдельности, так и в составе изделия. В промышленности применяется широкая гамма постоянных магнитов по материалу, форме, размерам и виду намагничивания. В таблице 1 приведены наиболее применяемые материалы магнитов и уровень поля необходимого для их технического насыщения.

Уровень магнитного поля для насыщения

Магнитное поле создается электрическим током при протекании в проводниках специальных устройств – индукторных системах (ИС). Значение тока, необходимого для получения магнитного поля необходимого для насыщения постоянных магнитов находится в диапазоне от 10 до 30 кА. Для получения тока и генерации импульсного магнитного поля служит источник импульсного тока (ИИТ) в комплекте с индукторной системой и именуемой установкой импульсного намагничивания (УИН). Структура УИН представлена на рис.1
Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

работа в режиме намагничивания

Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

работа в режиме размагничивания

Рисунок 1 Структура УИН
Конструктивно ИИТ представляет собой металлическую несущую конструкцию в виде шкафа с размещенным внутри ней оборудованием. Внутри шкафа большую часть пространства занимает емкостной накопитель энергии (ЕНЭ) состоящий из кассет с высоковольтными импульсными конденсаторами, выводы которых соединены параллельно между собой. ИИТ укомплектован аппаратурой управления, заряда ЕНЭ, коммутации и защиты.
ИС представляют собой устройства создающие необходимую ориентацию магнитного поля в рабочей зоне и обеспечивающие надежную и безопасную работу при протекании по его проводникам импульсного тока. Конструкция ИС определяется маркой материала ПМ, их размерами, видом намагничивания, конструкцией изделия с ПМ, требуемой производительность УИН и т.д. Основные формы ПМ и виды намагничивания представлены на рисунке 2.

Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

Рисунок 2 Основные формы ПМ и виды намагничивания.
Широкая номенклатура форм ПМ, изделий с ПМ и видов намагничивания требует разнообразных ИС от простых до сложных конструктивных исполнений.
ООО «КБЭА» разрабатывает и изготавливает линейку оборудования для намагничивания постоянных магнитов в импульсном магнитном поле. Основные параметры установок для магнитной обработки ПМ представлены в таблице 2.

Наименование Значение
Напряжение питания 220 В 50 Гц
Максимальная энергия 1100÷32000 Дж
Максимальное напряжение 1000 В, 2000 В, 3000 В
Максимальный ток до 30 кА
Регулировка напряжения 0÷1000 В 0÷2000В, 0÷3000В
Дискретность задания напряжения 1 В
Точность установки напряжения ±2 %
Максимальное время цикла «заряд-разряд» до 30 с
Рабочая температура 15-30 °C
Потребляемая мощность до 3,3 кВт

Установки реализуют как режимы намагничивания, размагничивания и калибровки ПМ, так и их комбинации в ручном и автоматическом режиме.

Для намагничивания ПМ различных геометрических форм и размеров проектируются и изготавливаются индукторы (контуры намагничивания).

Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

Намагничивающая установка настольного исполнения (1 кВ, 1,1 кДж)

Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

Намагничивающая установка (2 кВ, 15 кДж)

Технологическое оборудование для намагничивания, регулирования и размагничивания постоянных магнитов

Намагничивающая установка (3 кВ, 32 кДж)

Источник

Способы намагничивания деталей

Различают три способа на­магничивания: полюсное, циркулярное и комбинированное.

Полюсным намагничиванием создают продольное маг­нитное поле (вдоль детали). Деталь помещают между по­люсами электромагнита (постоянного магнита) или в маг­нитное поле соленоида. Это намагничивание применяют для выявления дефектов, расположенных перпендикулярно к продольной оси детали или под углом к ней не менее 20-25°.

Циркулярнымнамагничиванием создают магнитное поле, магнитные силовые линии которого расположены в виде замкнутых концентрических окружностей. Через де­таль пропускают электрический ток. При необходимости обнаружения дефекта на внутренней цилиндрической по­верхности ток пропускают через стержень или кабель из немагнитного материала (медь, латунь, алюминий), поме­щенный в отверстие детали. Это намагничивание служит для нахождения дефектов, расположенных вдоль продоль­ной оси детали или под небольшим углом к ней.

Комбинированное намагничивание заключается в од­новременном воздействии на деталь двух взаимно перпен­дикулярных магнитных полей. В результате их сложения образуется результирующее магнитное поле, величина и направление которого зависят от вектора магнитной на­пряженности каждого из слагаемых. Для получения ком­бинированного магнитного поля обычно через деталь про­пускают электрический ток, создавая в ней циркулярное магнитное поле, и одновременно помещают в соленоид (или электромагнит), создавая продольное магнитное поле.

Магнитные силовые линии результирующего поля на­правлены по винтовым линиям к поверхности изделия, что позволяет обнаруживать дефекты разной направлен­ности.

В магнитном поле или в поле остаточной намагничен­ности выявляют дефекты с помощью магнитного порошка или суспензии. В магнитном поле определяют дефекты деталей, изготовленных из магнитомягких материалов (ст. 3, сталь 10, сталь 20 и др.), обладающих небольшой коэр­цитивной силой (напряженностью магнитного поля, необ­ходимого для полного размагничивания материала).

При контроле в поле остаточной намагниченности де­таль предварительно намагничивают и после снятия на­магничивающего поля определяют дефект. Этот способ применяют для деталей, изготовленных из магнитожестких материалов— легированных и высокоуглеродистых сталей, подвергнутых термообработке. Его преимущество заключается в простоте и универсальности визуального контроля и отсутствии прижогов на деталях в местах кон­такта с электродами дефектоскопа.

Комбинированное намагничивание проводят только в приложенном магнитном поле, а циркулярное и полюс­ное — в приложенном поле и в поле остаточной намагни­ченности.

Для намагничивания деталей может быть использован как переменный, так и постоянный ток. Переменный ток служит для нахождения поверхностных дефектов и раз­магничивания деталей. Действие магнитного поля пере­менного тока ограничивается поверхностными слоями из­делия.

Постоянный ток применяют для выявления подповерх­ностных дефектов. Создаваемое им магнитное поле одно­родно и проникает достаточно глубоко в деталь.

Для определения дефекта большое значение имеет пра­вильный выбор напряженности магнитного поля. Чрезмер­но большая напряженность приводит к осаждению маг­нитного порошка по всей поверхности изделия и появле­нию «ложных» дефектов, а недостаточная— к снижению чувствительности метода.

Для индификации дефектов применяют ферромагнитные порошки с большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Порошок магнетита (Ге34) черного или темно-коричневого цвета используют для контроля деталей со светлой поверхностью, а порошок оксида желе­за (Ре23) буро-красного цвета — с темной поверхностью. Зернистость порошка существенно влияет на обнаружение дефектов и должна быть 5-10 мкм.

Магнитную суспензию приготавливают, используя ке­росин, трансформаторное масло, смесь минерального мас­ла с керосином и водные растворы некоторых веществ. На 1 л жидкости добавляют 30-50 г магнитного порошка.

После контроля все детали, кроме бракованных, раз­магничивают. Восстановление неразмагниченных деталей механической обработкой может привести к повреждению рабочих поверхностей из-за притягивания стружки. Не следует размагничивать детали, подвергающиеся при вос­становлении нагреву сварочно-наплавочными и другими способами до температуры 600-700 °С.

Детали размагничивают, воздействуя на них перемен­ным магнитным полем, изменяющимся от максимального значения напряженности до нуля.

Крупногабаритные детали (коленчатые и распредели­тельные валы и др.) размагничивают, пропуская через них ток, постепенно уменьшая его значение до нуля. Детали с отношением длины к ширине, равным более пяти, размаг­ничивают перемещением их через открытый соленоид.

Короткие изделия с большим поперечным сечением размагничиваются плохо. Поэтому их предварительно со­единяют в пакет и располагают вдоль оси соленоида.

Степень размагниченности контролируют, осыпая де­тали стальным порошком. У хорошо размагниченных де­талей порошок не должен удерживаться на поверхности. Для этих же целей применяют приборы ПКР-1, снабжен­ные феррозондовыми полюсоискателями.

Ультразвуковой метод — разновидность акустических методов контроля дефектов. Метод основан на свойстве ультразвуковых колебаний (волн) прямолинейно распрос­траняться в однородном твердом теле и отражаться от гра­ниц раздела сред с различными акустическими сопротив­лениями, в том числе нарушенной сплошности материала (трещин, раковин, расслоений и др.).

Ультразвуковой метод контроля использует законы распространения, преломления и отражения упругих волн частотой 0,524 МГц. При наличии дефектов в металле поле упругой волны изменяет в окрестностях дефекта свою структуру. Этот метод контроля позволя­ет выявить мелкие дефекты до 1 мм.

Существуют несколько методов ультразвуковой дефектоскопии. Наибольшее распространение по­лучили теневой и импульсный методы. Для возбуждения упругих ко­лебаний в различных материалах наибольшее распространение полу­чили пьезоэлектрические преобразователи, которые представляют собой пластину из монокристалла кварца или из пьезокерамических материалов, на поверхность которых наносят тонкие слои серебра.

Рис. 31. Схема импульсного ультразвукового дефектоскопа:

1 — контролируемая деталь; 2— пьезоэлектрический преобразователь (щуп);3— генератор ультразвуковых колебаний с синхронизаторами и блоком обработки сигналов; 4— генератор ждущей развёртки; 5 — блок — усилитель; 6— видеоусилитель; 7— элетронно – лучевая трубка.

Схема импульсного ультразвукового дефектоскопа мо­жет быть представлена в виде, показанном на рис. 31.

Теневой метод основан на сквозном прозвучивании. При теневом методе ультразвуковые колебания (УЗ К) вводятся в деталь с одной стороны, а принимаются с другой От генератора 6 электрические импульсы ультразвуковой частоты по­ступают к пьезоэлектрическому излучателю 5, преобразующему их в ультразвуковые колебания. Импульсы проходят через деталь4. Ес­ли деталь не имеет дефекта, то УЗК достигнут пьезоприемника 3. УЗК преобразовываются в электрические импульсы и усиливаются в усилителе 2, после чего они попадают в индикатор 1, стрелка которого отклонится (рис. 6.9,)

Рис. 6.9. Схема ультразвукового контроля деталей теневым методом: а —без дефекта; б— с дефектом; 1— индикатор; 2— усилитель; 3— пьезоприемник; 4 —деталь; 5 — излучатель; 6 —генератор; 7 — дефект

При отсутствии в детали дефектов колебания, прошед­шие через нее, будут восприняты и преобразованы в элек­трический сигнал пьезоприемником, усилены усилителем 2 и поданы на индикатор (электронно-лучевую трубку ос­циллографа) почти без изменений амплитуды. Ели на пути пучка УЗК встречается дефект, то амплитуда на экране прибора будет меньше исходного значения. Мощность вос­принятого сигнала зависит от площади сечения пучка ко­лебаний, площади сечения дефекта и глубины его залега­ния. В случае, если дефект полностью перекроет пучок, показания прибора будут равны нулю.

Недостаток этого метода заключается в необходимости доступа к изделию с двух сторон, что не всегда возможно, а также в необходимости синхронного перемещения пьезоизлучателя и пьезоприемника по поверхности детали.

Если на пути УЗК встретится дефект 7 (рис. 6.9, б), то послан­ные излучателем УЗК отразятся от дефекта и не попадут на при­емник, поскольку он находится в звуковой тени. Стрелка индикатора 1 не будет отклоняться от нулевого положения. Этот метод используют при контроле деталей небольшой толщины. Недоста­ток метода — это необходимость двухстороннего доступа к конт­ролируемой детали.

Импульсный метод контроля основан на явлении отражения УЗКот границы раздела веществ. Высокочастотный генератор им­пульсного дефектоскопа (рис. 6.10) вырабатывает импульсы опре­деленной длины, которые направляются преобразователем в кон­тролируемую деталь. После отражения импульс возвращается к преобразователю, который в это время переключается на прием, оттуда отраженный импульс через усилитель поступает на экран электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Рис. 6.10. Структурная схема импульсного ультрозвукового дефектоскопа: 1— контролируемая деталь; 2— дефект; 3— преобразователь; 4— усилитель; 5 — генератор; 6— синхронизатор; 7 — блок развертки; / — III— импульсы соответственно зондирующий, от дефекта, донный; В —относительный размер дефекта; к— толщина детали; а —глубина расположения дефекта

Работой высокочастотного генератора управляет синхронизатор, который формирует частоту следования импульсов. Кроме того, син­хронизатор запускает блок развертки. Частота следования высоко­частотных импульсов устанавливается с таким расчетом, чтобы в за­висимости от размеров детали отраженный импульс приходил к пре­образователю раньше посылки следующего импульса. Длительность импульса должна составлять не менее одного периода колебаний.

При отсутствии дефекта в детали на экране ЭЛТ будет два им­пульса (зондирующий и донный), расстояние между которыми соответствует толщине детали. Если внутри детали имеется дефект, то между зондирующим и донным импульсами появится импульс, отраженный от дефекта (см. рис. 6.10). Расстояние между зондиру­ющим импульсом и отраженным от дефекта определяет глубину расположения дефекта. Чем больше дефект, тем больше акусти­ческой энергии от него отразится, тем больше будет амплитуда импульса, отраженного от дефекта. По этой амплитуде можно опре­делить относительный размер дефекта.

Достоинства метода: односторонний доступ к детали; возмож­ность определения размеров и расположения дефекта по глубине; высокая чувствительность. Недостаток метода — это наличие «мертвой» зоны, которая представляет собой неконтролируемый по­верхностный слой, из-за которого на экране ЭЛТ отраженный от дефекта импульс совпадает с зондирующим импульсом.

Для ультразвукового контроля используют дефектоскопы УДМ-3, УДЦ-100, УДЦ-105М, ДУК-66, УЗД-НИИМ-5, УЗД-7Н, УД-10П, УД-11ПУ и др.

Источник

Adblock
detector