Аппаратура, приспособления и вспомогательные материалы. При

благоприятных условиях магнитопорошковым методом можно обнару­живать трещины с раскрытием до 0,001 мм и протяженностью до 0,5 мм. С увеличением глубины залегания дефекта чувствительность метода резко падает.

Контролируемые изделия должны иметь поверхность с чистотой обра­ботки (Rа) 1,6 — 2,5, при этом может быть обеспечена (при правильно ус­тановленных режимах намагничива­ния) максимальная чувствитель­ность контроля. При более грубой об­работке поверхности чувствитель­ность метода снижается. Для получе­ния высокой чувствительности конт­роля необходимо удалить покрытие с поверхности и зачистить контролиру­емый участок детали до требуемой чистоты.

Таблица 2.8. Ультразвуковые дефектоскопы и толщиномер, рекомендуемые для примене­ния в условиях эксплуатации

Ниже указаны диапазоны измере­ния в зависимости от вида материала:

Металл .................... 0,12+1240 мм

Пластмасса ............... 0,12+125 мм

Стекло .................... 0,12+1250 мм

Стекловолокно ............. 3,75+75 мм

Резина .................... 3,75+75 мм

Жидкость ................. 1,25+1250 мм

Принцип работы приборов основан на эхоимпульсном методе.

Магнитопорошковый метод позво­ляет контролировать ферромагнит­ные детали практически любой фор­мы и размеров при возможности на­магничивания и осмотра контролиру­емого участка.

Весьма удобен контроль деталей, имеющих отверстия, благодаря кото­рым можно проводить циркулярное намагничивание, пропуская ток че­рез стержень или толстый провод, введенный в это отверстие. Такой спо­соб намагничивания устраняет опас­ность прижогов и в ряде случаев по­зволяет контролировать изделия без снятия неэлектропроводного покры­тия.

Магнитный контроль получил ши­рокое, распространение на ремонт­ных заводах, где используются стаци­онарные установки универсального типа. К ним относятся магнитные де­фектоскопы типа УМД-2500, 2МДЭ-10000, а также УМД-9000.

При контроле в условиях эксплуа­тации рекомендуется использовать передвижные МП-50П или перенос­ные ПМД-70 дефектоскопы (табл. 2.9). Указанные дефектоскопы снаб­жены приставными электромагнита­ми для продольного намагничивания отдельных участков деталей.

Наибольшее распространение в магнитной дефектоскопии получил "мокрый" способ, при котором на­магниченную деталь обрабатывают суспензией со взвешенными частица­ми порошка. Для приготовления сус­пензий используют черный магнит­ный порошок (ТУ-6-14-1009-74). В ка­честве жидкой среды могут быть ис­пользованы масла (типа МК-22) или керосин.

В эксплуатации целесообразно применять керосиново-масляную суспензию следующего состава (в расчете на 1 л):

Керосин, мл ..................... 800

Масло трансформаторное, мл .... 175

Черный магнитный порошок, г ... 25

Присадка АКОР-1, г ............. 0,5—1,0

При контроле следят за концентра­цией порошка в суспензии и, периоди­чески добавляя порошок, доводят ее до необходимого уровня (25-|-5) г/л.

Основы методики контроля.Конт­роль каждой конкретной детали или отдельного участка этой детали дол­жен проводиться в соответствии с конкретной методикой, при установ­лении которой необходимо решить ряд вопросов, наиболее важными из которых являются:

выбор способа контроля (в прило­женном поле или остаточной намагни­ченности); выбор аппаратуры; уста­новление режимов контроля; выбор ти­пов порошка, суспензии; выбор спосо­бов установки (и последующей перестановки) на контролируемом участ­ке намагничивающих устройств (электроконтактов, электромагнитов и др.).

Таблица 2.9. Дефектоскопы, применяемые в эксплуатации при магнитопорошковом контроле

Кроме того, должны быть учтены такие вопросы, как расположение ап­паратуры и самого оператора в про­цессе контроля, обеспечение выпол­нения правил техники безопасности, обеспечение защиты аппаратуры от порчи, обеспечение требуемого мик­роклимата для нормальной работы аппаратуры и операторов и т. д.

Исходными данными для решения методических вопросов являются же­лаемая чувствительность контроля, значения магнитных характеристик материала контролируемой детали (коэрцитивная сила и остаточная ин­дукция), а также конструктивные особенности узла, в котором необхо­димо проводить контроль детали (степень контролепригодности).

В практике магнитопорошкового контроля условно приняты следую­щие три уровня чувствительности (А, Б, В), позволяющие приближенно су­дить о размерах обнаруживаемых по­верхностных дефектов, таких как тре­щины (табл. 2.10).

В подавляющем большинстве слу­чаев контроль ведется на уровне чувствительности, близком к уровню Б. При ужесточенных требованиях уро­вень чувствительности может при­ближаться к уровню А и наоборот, по мере снижения требований — куров-ню В.

Как указывалось выше, более про­стым, удобным и быстрым является контроль способом остаточной на­магниченности. Однако прежде чем вводить этот способ магнитного конт­роля, необходимо убедиться, что чув­ствительность при этом будет оста­ваться на удовлетворительном уровне.

При контроле способом остаточной намагниченности для продольного намагничивания применяют солено­иды. При этом контроль можно осу­ществлять только тех деталей, у кото­рых отношение длины к эквивалентному диаметру не менее 25. Эквива­лентный диаметр

Таблица 2.10. Размеры обнаруживаемых поверхностных дефектов

Эквива­лентный диаметр

,

где S — площадь поперечного сечения детали.

Намагниченную деталь или уча­сток детали следует обработать предварительно перемешанной сус­пензией. Осмотр детали можно про­водить только после окончательного стекания суспензии (в сомнительных случаях следует применять лупу 2 — 4-кратного увеличения). Особенно тщательному контролю следует под­вергать зоны переходных сечений (резьбу, зубья шестерен, шлицы), в которых могут концентрироваться напряжения в процессе эксплуата­ции.

После проведения магнитного кон­троля проконтролированный узел должен быть размагничен.

Импедансный метод

Аппаратура для контроля.Метод основан на различии механических импедансов бездефектного и дефект­ного участков изделия, определяе­мых в точке ввода колебаний. Меха­ническим импедансом 2. называется отношение возмущающей силы Fквызываемой ею колебательной ско­рости частиц среды в точке прило­жения силы: При возбуждении изгибных коле­баний в Конструкции последняя ко­леблется как единое целое, и механи­ческий импеданс будет иметь макси­мальное значение. При нарушении сплошности конструкции механиче­ский импеданс будет существенно меньше. Этот эффект и используется в дефектоскопии.

Импедансный метод подразделя­ют на амплитудный и фазовый. При амплитудном методе регистрируется уменьшение уровня сигнала на изме­рительном пьезоэлементе датчика. При фазовом методе дефект фикси­руется по изменению фазы силы ре­акции изделия на датчик. Метод при­меняется для контроля клеевых сое­динений обшивки и готовых конструкций. Чувствительность импедансного метода зависит от конкретных условий его применения (увеличение шероховатости и кривизны поверхно­сти изделия приводят к снижению чувствительности метода).

В практике большее распростра­нение получил контроль амплитуд­ным импедансным методом. Однако при контроле готовых панелей с мел­кими и средними ячейками заполни­теля (сторона ячейки 2,5 — 4 мм) и средним и толщинами обшивок (0,4 — 0,6 мм для алюминиевых сплавов) це­лесообразно использовать фазовый метод.

Для успешного применения импедансного метода необходимо, чтобы отношение импеданса всей конструк­ции к импедансу отделенного дефек­том слоя было достаточно большим. При склеивании двух слоев из одина­кового материала контроль соедине­ния оказывается возможным в том случае, если эти слои имеют разную толщину и проверка выполняется со стороны более тонкого слоя. Конт­роль соединений однородных слоев одинаковой толщины (например, двух металлических листов) импе­дансным методом обычно невозмо­жен. Для контроля этим методом не­обходим свободный доступ к контро­лируемой поверхности.

В табл. 2.11 приведены характер­ные случаи практики контроля аку­стическим импедансным методом де­фектоскопом ИАД-3. Для контроля могут быть использованы дефекто­скопы типа ИАД-3, ИАД-2 или АД-40И. Дефектоскоп ИАД-3 в отличие от дефектоскопа ИАД-2 имеет допол­нительный фазовый канал, что позво­ляет использовать его для контроля не только амплитудным, но и фазо­вым импедансным методом (табл. 2.12).

Основы методики контроля. Для выбора оптимальных режимов конт­роля и определения чувствительно­сти метода необходимы контрольные образцы с искусственными или есте­ственными дефектами различных размеров. Эти образцы должны иметь те же основные параметры (толщину и материал обшивки соеди­ненных с ней элементов, размер сото­вой ячейки и т. д.), что и контролиру­емое изделие. Длина и ширина образ­цов могут быть меньше, чем соответ­ствующие размеры изделий. При кон­троле датчик перемещают по поверх­ности изделия, наблюдая за находя­щейся в датчике сигнальной лампоч­кой. В процессе контроля необходимо следить, чтобы ось датчика не откло­нялась от перпендикулярного поло­жения более чем на 10°.

Импедансный метод может быть использован в тех случаях, когда мо­дуль упругости материала того слоя, со стороны которого проводится кон­троль, достаточно велик (металлы, стеклотекстолит и др.). Контроль со •стороны материалов с низким значе­нием модуля упругости (мягкая рези­на, пенопласт и т. п.) обычно невозмо­жен. С уменьшением модуля упруго­сти внутреннего элемента чувстви­тельность метода падает. Наиболь­шая чувствительность достигается при гладких поверхностях контроли­руемого изделия. Шероховатость по­верхности снижает чувствительность метода.

Таблица 2.11. Характерные случаи контро­ля дефектоскопом И АД-3

Лакокрасочные и другие тонкие покрытия этим методом обычно контролировать нельзя.

²При контроле одной стороны дефекты выявляют­ся на глубине 0,5 от толщины изделия.

При контроле малогабаритных конструкций, особенно металличе­ских, возможен значительный раз­брос показаний дефектоскопа в зонах с хорошим соединением, обусловлен­ный резонансными явлениями в изде­лии. Снижение этого разброса может быть достигнуто экспериментальным подбором оптимальной рабочей час­тоты.

Тестер качества клеевых соедине­ний "ФОККЕР" (ФРГ)представляет собой ультразвуковой резонансно-импедансный прибор с пьезоэлектри­ческим датчиком. При наложении датчика на испытуемое соединение значения резонансной частоты и ме­ханического сопротивления меняют­ся в зависимости от физических свойств изделия. Изменение резонан­сной частоты фиксируется на элект­ронно-лучевой трубке (шкала А), а изменение сопротивления замеряется при помощи амперметра (шкала В).