Автор: Е. В. Сударикова
Источник: http://window.edu.ru
Согласно ГОСТ 18353-79 методы НК классифицируются в соответствии с физическими процессами взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля. Виды НК выделяются с точки зрения физических явлений, на которых они основаны. Всего существует девять видов НК: 1) магнитный, 2) электрический, 3) вихретоковый, 4) радиоволновой, 5) тепловой, 6) оптический, 7) радиационный, 8) акустический, 9) проникающими веществами.
Каждый из видов контроля подразделяют на методы по следующим трем признакам.
1. Характер взаимодействия поля или вещества с объектом. Взаимодействие должно быть таким, чтобы контролируемый признак объекта вызывал определенные изменения поля или состояния вещества.
Например, наличие несплошности (трещины, пористости, инородного включения в объекте) вызывает изменение прошедшего через нее излучения или проникновение в нее пробного вещества.
В некоторых случаях используемое для контроля физическое поле возникает под действием других физических эффектов, связанных с контролируемым признаком.
Например, электродвижущая сила, возникающая при нагреве разнородных материалов, позволяет контролировать химический состав материалов (термоэлектрический эффект).
2. Первичный информативный параметр - конкретный параметр поля или вещества (амплитуда поля, время его распространения, количество вещества и т. д.), изменение которого используют для характеристики контролируемого объекта. Например, наличие несплошности увеличивает или уменьшает амплитуду прошедшего через нее излучения.
3. Способ получения первичной информации - конкретный тип датчика или вещества, которые используют для измерения и фиксации выбранного информационного параметра.
Дефектоскопия - наука о принципах, методах и средствах обнаружения дефектов. Под дефектоскопией понимают также комплекс физических методов и средств выявления дефектов в материале заготовок, полуфабрикатов и деталей (в том числе и деталей в сборе), а также в сварных швах, клепаных и паяных соединениях и др.
Магнитный вид НК основан на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Использует свойство металла быстро намагничиваться и размагничиваться или создавать разную магнитную индукцию в местах дефекта.
Как правило, применяется для контроля объектов из ферромагнитных материалов (обнаружение поверхностных и скрытых дефектов). Процесс намагничивания и перемагничивания ферромагнитного материала сопровождается гистерезисными явлениями. Свойства, которые требуется контролировать (химический состав, структура, наличие несплошностей и др.), обычно связаны с параметрами процесса намагничивания и петлей гистерезиса.
Характер взаимодействия физического поля с объектом. Используется намагничивание объекта и измеряются параметры, используемые при контроле магнитными методами.
Информативные параметры:
· магнитная проницаемость, намагниченность, остаточная намагниченность - используются для характеристики материала ферромагнетика (например, для контроля степени закалки стали, ее прочностных характеристик и других свойств);
· намагниченность насыщения - используется для определения наличия и количества ферритной составляющей в неферромагнитном материале (величина намагниченности насыщения тем больше, чем больше содержание феррита);
· сила, которую необходимо приложить, чтобы оторвать пробный магнит от объекта контроля - используется для оценки потока магнитного поля (например, чтобы измерить толщину неферромагнитного покрытия на ферромагнитном основании);
· напряженность магнитного поля - используется для измерения (другим способом) толщины неферромагнитного покрытия на ферромагнитном основании;
· градиент напряженности магнитного поля - используется для выявления дефектов несплошности.
Методы магнитного контроля основаны на использовании магнитных полей, создаваемых путем намагничивания контролируемых изделий. К ним относятся:
· Индукционный - информацию о магнитной проницаемости и ее изменении в зависимости от напряженности магнитного поля получают с помощью катушки индуктивности. Применяется преимущественно для обнаружения раковин, непроваров и других скрытых дефектов. Существенным недостатком индукционного метода контроля является его малая чувствительность к поверхностным дефектам типа волосовин, шлаковых включений и т.д.
· Магнитопорошковый - основан на использовании местного изменения магнитной проницаемости, обусловленного дефектом. Информацию о наличии дефекта в поверхностном и подповерхностном слоях ферромагнитного материала получают с помощью магнитного порошка. Этим способом можно выявить как поверхностные, так и внутренние дефекты (резко выраженная структурная неоднородность, дефекты сварочного шва, крупные раковины и включения). Глубина залегания дефекта - не более 2-3 мм от поверхности, размер дефекта - от 0,5x2,5 мм. Частицы магнитного порошка располагаются вдоль линий магнитной индукции поля рассеяния. Вблизи дефекта обнаруживается градиент магнитного поля. Для надежного выявления дефект должен пересекать линии магнитной индукции поля. Чувствительность метода зависит от способа намагничивания, вида и силы тока, глубины залегания дефектов, размера ферромагнитных частиц порошка и т. д.
· Магнитографический - вместо магнитного порошка для регистрации рассеянного магнитного поля применяют магнитную ленту (типа применяемой в магнитофонах, но более широкую). Считывание сигналов о дефектах прибором, датчиком которого служит магнитная головка. Метод позволяет обнаруживать дефекты в более толстом поверхностном слое, но при этом теряется наглядность, присущая магнитопорошковому методу.
· Феррозондовый - датчики типа феррозондов используют для обнаружения полей рассеивания на дефектах и измерения магнитных характеристик материалов.
Развитие магнитного вида НК - по следующим направлениям:
· изыскание способов отстройки от мешающих факторов;
· изучение особенностей магнитных полей изделий сложной формы, содержащих дефекты;
· разработка новых высокочувствительных преобразователей;