научная статья по теме СРАВНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИБОРА ДЛЯ ПРОВЕРКИ КАЧЕСТВА МАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ И СУСПЕНЗИЙ МФ-10СП И МАГНИТНЫХ КАРТОЧЕК Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства

Текст научной статьи на тему «СРАВНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИБОРА ДЛЯ ПРОВЕРКИ КАЧЕСТВА МАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ И СУСПЕНЗИЙ МФ-10СП И МАГНИТНЫХ КАРТОЧЕК»

Магнитные методы

УДК 620.179.14

СРАВНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИБОРА ДЛЯ ПРОВЕРКИ КАЧЕСТВА МАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ И СУСПЕНЗИЙ МФ-10СП И МАГНИТНЫХ КАРТОЧЕК

В. Ф. Мужицкий, Д. А. Кудрявцев

Проанализированы существующие устройства и тест-образцы для проверки качества магнитных порошков и суспензий. Дано описание принципа работы и технические характеристики прибора МФ-10СП. Приведены практические результаты проверки на приборе МФ-10СП и на магнитных карточках чувствительности магнитных порошков и суспензий. Показаны преимущества прибора МФ-10СП по сравнению с магнитными карточками.

В неразрушающей дефектоскопии для визуального выявления нарушений сплошности в изделиях, то есть для обнаружения различных дефектов, применяют магнитные порошки. Исходя из достаточно большого расхода магнитного порошка при проведении контроля, экономически выгодно использовать магнитные порошки и суспензии несколько раз. Но так как обычно объект контроля не идеально чистый, то в порошок или суспензию попадают частицы грязи и ржавчины, а из-за того, что часть магнитного порошка оседает на объекте контроля, происходит уменьшение концентрации порошка в суспензии. В результате воздействия всех этих факторов чувствительность магнитного порошка уменьшается вплоть до значения, при котором не происходит выявления дефектов. Существующие стандарты [1,2] требуют регулярного контроля качества (чувствительности) магнитных порошков и суспензий. Для оценки чувствительности магнитных порошков и суспензий применяют различное оборудование, например пластиковые карточки с искусственным локальным магнитным полем на магнитной ленте [3—5], а также различные тест-образцы, например образец MTU, образец Бертхольда и образец кольцевой (ASME).

Тест-образец MTU [4] представляет собой заранее намагниченный диск с дефектами. При нанесении на него суспензии происходит осаждение магнитного порошка над дефектами. По своим функциональным возможностям тест-образец MTU аналогичен магнитным карточкам и имеет те же недостатки.

Тест-образец Бертхольда [6] представляет собой диск, состоящий из 4 секторов, стыки между которыми представляют собой два искусственных взаимно перпендикулярных дефекта. Для проверки качества суспензии образец устанавливают на проверяемую деталь и создают магнитное поле. При нанесении суспензии на образец над дефектами происходит осаждение магнитного порошка. Образец может быть эффективно использован только при контроле способом приложенного поля. Применение тест-образца Бертхольда эффективно только при ручном контроле, при автоматизированном контроле и при отсутствии доступа к месту намагничивания возникают трудности при использовании данного образца.

Образец кольцевой ASME [6] представляет собой диск толщиной 7/8"

(22,2 мм). Он имеет внешний диаметр 5" (127 мм), внутренний — 1 —

4

(31,75 мм). Перпендикулярно плоскости диска на различном расстоянии от внешней цилиндрической поверхности просверлены 12 отверстий диаметром 1,78 мм каждое.

При пропускании тока по центральному проводнику, проходящему через середину кольца, образуются поля рассеяния, убывающие по мере

увеличения расстояния отверстия до цилиндрической поверхности. При нанесении на диск магнитной суспензии над отверстиями на цилиндрической поверхности происходит накопление магнитного порошка, образуя индикаторные линии. По числу индикаторных линий оценивают качество магнитной суспензии. Одним из недостатков кольцевого образца является необходимость наличия источника постоянного тока 1500—3500 А рядом с местом контроля.

В ЗАО "НИИИН МНПО "Спектр" выпускается прибор для проверки качества магнитных порошков и суспензий МФ-10СП, позволяющий давать количественную оценку чувствительности магнитного порошка и суспензии [6]. В состав прибора входит электромагнит, предназначенный для создания равномерно убывающего магнитного поля рассеяния и состоящий из четырех катушек и магнитопровода. Внешний вид прибора МФ-10СП показан на рисунке. Основные технические характеристики прибора МФ-10СП приведены в табл. 1.

Внешний вид прибора для проверки качества магнитных порошков и суспензий МФ-10СП.

Принцип работы прибора основан на создании равномерно убывающего поля рассеяния вдоль двух протяженных искусственных несплош-ностей в виде щелей шириной 50 и 100 мкм в магнитопроводе электромагнита, обработке поверхности магнитопровода с несплошностью испытуемым магнитным порошком (или суспензией) и измерении по шкале прибора в миллиметрах длины одного из индикаторных рисунков не-сплошностей в зависимости от размеров частиц магнитного порошка. В приборе имеется возможность регулировки и измерения намагничивающего тока в катушке электромагнита.

Условная чувствительность магнитного порошка (суспензий) определяется путем сравнительной оценки длины индикаторных рисунков, образуемых испытуемым магнитным порошком (суспензией), и магнитным порошком (суспензией), обеспечивающим необходимый условный уровень чувствительности магнитопорошкового метода неразрушающего контроля конкретных изделий. Регулярно замеряя изменение чувствительности порошка в процессе его эксплуатации, можно спрогнозировать момент, когда чувствительности порошка будет недостаточно для выявления дефектов и заранее заменить старый порошок на новый. Кроме того, прибор МФ-10СП позволяет оценить условные чувствительности различных порошков и сопоставить их друг с другом. Для про-

верки данной возможности были проведены сравнительные исследования чувствительности магнитных порошков фирмы CIRCLE SYSTEMS, INC на приборе МФ-10СП и на пластиковых картах фирмы CIRCLE SYSTEMS, INC.

Таблица 1

Основные технические характеристики прибора МФ-10СП

Диапазон регулирования намагничивающего тока, А 0,06—0,10

Диапазон измерения условной чувствительности, мм 0—100

Ширина искусственных дефектов в магнитопроводе, мкм (50±5); (100+10)

Потребляемая мощность, ВА, не более 20

Габаритные размеры, мм, не более 350x240x190

Масса, кг, не более 7

Для проверки чувствительности магнитных суспензий были взяты следующие магнитные порошки, применяемые для мокрого метода:

MI-GLOW-118 — флюоресцирующий желто-зеленый цвет, предназначен для контроля изделий из чугуна и грубой обработки в среде легкого масла или воды;

MI-GLOW-218 — флюоресцирующий желто-зеленый цвет, предназначен для контроля изделий с грубой обработкой поверхности в водной среде. Представляет собой смесь порошка MI-GLOW-118 со смачивающим веществом;

MI-GLOW-81C) — флюоресцирующий желто-зеленый цвет, предназначен для обнаружения очень мелких дефектов в водной среде. Представляет собой смесь порошка MI-GLOW-8OO со смачивающим веществом;

MI-GLOW-850 — флюоресцирующий оранжево-красный цвет, красный при обычном освещении, используется в водной среде.

Результаты проверки чувствительности порошков на приборе МФ-10СП приведены в табл. 2. Все порошки разводились, тщательно размешивались в воде с концентрациями, рекомендуемыми производителем и приведенными в табл. 2.

Таблица 2

Показания длины осажденного порошка (из суспензии) на приборе МФ-10СП на трещине с раскрытием 50 мкм при силе тока 70 мА

Порошок Длина осажденного порошка, мм Концентрация*, г/л

MI-GLOW-810 70 11,4

MI-GLOW-8SO 45 6

MI-GLOW-118 75 1,4

MI-GLOW-218 85 4

"Концентрация выбрана из рекомендаций производителя на порошки.

Из табл. 2 видно, что при проверке на приборе МФ-10СП наибольшей чувствительностью при минимальном расходе магнитного порошка обладают М1-ОЕО\У-118 и М1-ОЕО\У-218, что подтверждает возможность их применения для контроля изделий даже с грубой поверхностью (как в водной среде, так и в масле). Порошок М1-ОЕО\У-8Ю также обладает высокой чувствительностью, особенно к мелким дефектам. Магнитный порошок М1-ОЬС)\¥-850 при меньшей концентрации, чем

М1-СЬС^-810, обладает меньшей чувствительностью, но способен выявлять дефекты и при естественном освещении.

Проверка чувствительности суспензий из вышеперечисленных порошков с помощью пластиковых карточек дает одинаковый результат — практически один и тот же четкий рисунок на магнитной ленте говорит о высокой чувствительности порошков, но не позволяет оценить чувствительности и сравнить их. Для того, чтобы увидеть ухудшение рисунка на магнитной ленте, необходимо было уменьшить концентрации порошков в 6—10 раз. На большинстве реальных объектов контроля порошок с концентрацией в 2—3 раза меньше рекомендованной уже не будет выявлять дефекты, а магнитные карточки все еще будут показывать его годность, и потребитель будет верить в это, если не проведет более серьезных исследований, например с помощью прибора МФ-10СП.

Для проверки чувствительности концентратов были взяты следующие магнитные жидкости:

М1-СЬОШ-778 — концентрат на водной основе, содержащий ингибиторы коррозии, противопенные и смачивающие добавки, а также вещества, регулирующие РН-фактор. Цвет — флюоресцирующий желто-зеленый, в обычном свете -— черный;

МЮЬОДУ^О — концентрат на водной основе, содержащий ингибиторы коррозии, антикоррозионные добавки, смачивающие вещества и вещества, регулирующие РН-фактор. Цвет — не флюоресцирующий черный.

Данные о чувствительности концентратов, полученные на приборе МФ-10СП, приведены в табл. 3. Баллоны с концентратами были тщательно взболтаны, затем концентрат разводился в воде в соотношении, рекомендованном производителем и указанном в табл. 3.

Таблица 3

Показания длины осажденного порошка (из концентрата) на приборе МФ-10СП на трещине с раскрытием 50 мкм при силе тока 70 мА

Концентрат Длина осажденного порошка, мм Концентрация*

MI-GLOW-820 55 1/39

MI-GLOW-778 50 1/39

"Концентрация выбрана из рекомендаций производителя на концентраты.

Из табл. 3 видно, что на приборе МФ-10СП оба концентрата показали практически одинаковую чувствительность при одинаковой концентрации, у MI-GLOW-778 чувствительность немного меньше, но он может выявлять дефекты как в обычном свете, так и в ультрафиолетовом. На карточках вновь виден тот же четкий рисунок, абсолютно не отличающийся от рисунков ранее проверенных порошков. Необходимо отметить, что на черном фоне магнитной ленты карточки тяжело р

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком