Магнитные методы контроля сварных швов. магнитная дефектоскопия сварки

По каким параметрам подбирают магнитные порошки

неразрушающего контроля

• размер частиц. Определяется при помощи импедансных счётчиков Култера либо эквивалентным методом. Частицы в суспензиях должны иметь размер 1,5–40 мкм. У сухих порошков, как уже было отмечено выше, диаметр достигает 30, 40 мкм и более;
• концентрация. Остаётся на совести изготовителя и указывается на упаковке;
• цвет. Лучше подбирать по контрасту с фоновой поверхность – то есть с самим объектом контроля. Либо – использовать вышеупомянутую контрастную краску;
• термостойкость. Максимально допустимая температура опять же указывается производителем. Магнитный порошок должен выдерживать её не менее 5 минут без потери своих эксплуатационных качеств;
• коэффициент флуоресценции и её стабильность. Актуально для флуоресцентных индикаторов, свечение которых становится заметно в ультрафиолетовом спектре. Для проверки этих параметров материал тестируют дважды, используя УФ-лампу и прибор для измерения яркости. Сначала индикаторное вещество равномерно освещают ультрафиолетом, после чего измеряют яркость свечения. Второе значение делят на первое – так высчитывается коэффициент флуоресценции. А чтобы убедиться в её стабильности, после спустя 30 минут процедуру повторяют. Если коэффициент уменьшился не более чем на 5%, то всё в порядке;
• пенообразование. Обильное количество пены мешает нормальной работе с материалом;
• вязкость дисперсионной среды (если магнитный порошок используется в качестве концентрата для приготовления жидкой суспензии). При температуре 20±2 ˚С динамическая вязкость должна оставаться в пределах 5 мПа*с;
• влияние на коррозию и pH-фактор. По химическому составу современные индикаторы сбалансированы таким образом, чтобы не допустить коррозионного и эрозионного воздействия на поверхность;
• стойкость. Так называемые долгосрочные испытания магнитных порошков на усталость выполняются в установках для магнитопорошковой дефектоскопии либо в замешивающих устройствах – стальных барабанах с центробежным насосом. Последний обеспечивает принудительную циркуляцию частиц (в течение 5 секунд с открытым клапаном и ещё столько же – с закрытым). Затем выжидают 2 часа и тестируют индикатор на эталонном образце. Если выявляемость и другие показатели остались прежними, то продукт можно смело допускать к интенсивной работе;
• экологичность (отсутствие серы, галогенов) и т.д.

зарегистрируйтесь

1. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ К КОНТРОЛЮ

1.1. При подготовке объекта к контролю следует провести тщательный визуальный осмотр с целью оценки состояния контролируемой поверхности, а также обнаружения трещин, подрезов, забоин, коррозионных язвин или следов эрозионного износа.

Если поверхность детали не имеет нарушений сплошности и ее шероховатость не превышает R_А£ 10 мкм, или если поверхность покрыта тонким слоем окалины, которая прочно сцеплена с металлом, то такую поверхность достаточно протереть ветошью и при необходимости обезжирить.

Если в слое окалины имеются отслоения или шероховатость поверхности детали превышает R_А > 10 мкм, то вместо зачистки абразивными кругами (механическая зачистка) целесообразно наносить грунтующее покрытие быстросохнущими красками и лаками, алюминиевой пудрой со связующими добавками или растворами на основе жидкого стекла.

Покрытие наносится кистью в один-два слоя или распылением. Цвет покрытия должен составлять резкий контраст с черным порошком, тогда не будет затруднен осмотр детали на наличие индикаторных валиков магнитного порошка.

Толщина грунтующего покрытия не должна превышать 20 — 30 мкм (это соответствует примерно двум-трем слоям краски при нанесении ее кистью), так как с увеличением толщины покрытия чувствительность метода снижается.

После нанесения грунтующего покрытия изделие должно высохнуть. Допускается при входном контроле проводить МПД по заводскому покрытию.

1.2. Параметры контроля, применяемые дефектоскопические материалы и аппаратура, квалификация дефектоскопистов, виды намагничивания, уровни чувствительности, техника безопасности должны соответствовать ГОСТ 21105-87 «Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод».

1.3. Проверку работоспособности намагничивающих устройств (дефектоскопов) и качества дефектоскопических материалов осуществляют при помощи стандартных образцов предприятий, которые могут быть либо специально изготовлены или подобраны из числа забракованных деталей с дефектами, размеры которых соответствуют принятому уровню чувствительности. Режим контроля считается стабильным, если количество и длина обнаруживаемых трещин остаются постоянными при многократных проверках.

1.4. Освещенность контролируемой поверхности должна быть не менее 1000 лк. При использовании люминесцентных порошков осмотр проводят при ультрафиолетовом облучении источником с длиной волны 315 — 400 мкм. При этом УФ — облученность поверхности должна быть не менее 2000 лкВт/см2 (200 отн. ед. по ГОСТ 18442-80).

Магнитно-порошковый контроль (МПК)

Подробности

Категория: Лаборатория неразрушающего контроля

Магнитно-порошковый контроль (МПК)

Магнитно-порошковый метод (ГОСТ 21105-87) применяется только для контроля деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Используется для обнаружения поверхностных нарушений сплошности с шириной раскрытия у поверхности 0,001 мм, глубиной 0,01 мм и обнаружения сравнительно крупных подповерхностных дефектов, находящихся на глубине до 1,5-2,0 мм. Метод основан на использовании магнитного поля рассеяния, возникающего над дефектом при намагничивании изделия, в его основе лежит явление притяжения частиц магнитного порошка в местах выхода на поверхность контролируемой детали магнитного потока. Визуализация форм и размеров невидимых в обычных условиях дефектов обеспечивается благодаря скоплению магнитного порошка в области дефекта.

Возможность точного установления расположения концов усталостных трещин и обнаружение дефектов через слой немагнитного покрытия — это важное достоинство метода. Применяют магнитные суспензии, если на контролируемой поверхности толщина немагнитного покрытия составляет до 0,1 мм, и магнитный порошок во взвешенном состоянии — если свыше 0,1 мм

Магнитными характеристиками материала контролируемого изделия, его формой и размерами, чистотой обработки поверхности, напряженностью намагничивающего поля, способами контроля, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, характеристиками применяемого порошка, способом нанесения порошка или суспензии, а также освещенностью контролируемого участка изделия определяется чувствительность метода.

Техника выполнения дефектации данным методом следующая:

для выявления дефектов деталь намагничивают;

на поверхность, подлежащую контролю, наносят ферромагнитные частицы, которые находятся во взвешенном состоянии (чаще всего в виде суспензий на основе воды, керосина, минеральных масел);

если на пути магнитного потока встречается препятствие в виде нарушения сплошности (дефект), то часть магнитных силовых линий выходит из металла. Там, где они выходят из металла и входят обратно, образуются локальные магнитные полюса N и S, обусловливающие локальное магнитное поле над дефектом (поле рассеяния). Поскольку это поле неоднородно, на попавшие в него магнитные частицы действуют силы, стремящиеся затянуть их в места наибольших концентраций магнитных силовых линий;

для намагничивания деталей используют постоянный и переменный токи, а также постоянные магниты.

Частицы скапливаются вблизи дефекта и в то же время намагничиваются полем рассеяния дефекта. Притягиваясь друг к другу, эти частицы создадут цепочечные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля дефекта. Как итог, над дефектом формируется валик из осевшего порошка. Ширина его существенно больше ширины дефекта.

При производстве контроля способом взвеси магнитный порошок распыляют в специальном устройстве и по шлангу подают на контролируемую поверхность. Вследствие высокой подвижности взвешенных в воздухе ферромагнитных частиц под воздействием магнитного поля и отсутствия значительного трения частиц порошка из-за вязкости жидкости чувствительность способа взвеси значительно выше, чем способа с применением магнитной суспензии. Наблюдается устойчивое обнаружение усталостных трещин под слоем краски толщиной 0,3—0,5 мм, естественно, при достаточном цветовом контрасте порошка с фоном (черный порошок, белая краска).

Различные порошки применяют в зависимости от поверхности контролируемой детали:

черный магнитный для деталей со светлой поверхностью;

магнитно-люминесцентный для деталей с темной поверхностью.

Следует покрывать белой нитроэмалью детали с темной поверхностью при отсутствии магнитно-люминесцентного порошка.

Железную окалину, получаемую при ковке и прокатке, а также стальные опилки, получаемые при шлифовании стальных изделий, допускается применять в качестве магнитного порошка. Их рекомендуется измельчать в шаровых мельницах и просеивать через сито, превращая в ферромагнитную пудру.

Керосино-масляные смеси с соотношением масла и керосина 1:1 при 50—60 г магнитного порошка на 1 л жидкости можно применять для приготовления магнитных суспензий. Допускается использование водных суспензий, например мыльно-водной с содерисанием в 1 л воды 5—6 г мыла, 1 г жидкого стекла и 50—100 г магнитного порошка. В табл. 33 представлены составы магнитных суспензий.

• < Назад
• Вперёд >

Программа повышения квалификации специалистов магнитопорошкового контроля

Описываемые курсы проводятся на базе нашего Центра и имеют целью повышение квалификации дефектоскопистов, работающих преимущественно в нефтегазовой отрасли. В ходе теоретических и практических занятий по освоению магнитно-порошковых методов контроля обучаемым даются необходимые знания, вырабатываются навыки и умения обращения с оборудованием. Все это нужно для успешного выполнения функциональных обязанностей и определенных трудовых действий.

Программа повышения квалификации специалистов предусматривает получение следующих теоретических знаний:

• Физические принципы, положенные в основу данного метода неразрушающего контроля, общая и специальная терминология.
• Разновидности, предназначение и применение специального оборудования для осуществления НК.
• Методика проведения магнитопорошкового исследования сварных швов трубопроводов и технологического оборудования.
• Все существующие типы дефектов в сварных соединениях поверхностные и подповерхностные.
• Материалы, используемые для маркировки дефектных участков исследуемого объекта.
• Правила применения оборудования неразрушающего контроля, регистрация и обработка результатов диагностических работ.
• Требования нормативной документации в сфере охраны труда и обеспечения экологической, производственной и пожарной безопасности.

В ходе обучения в рамках курса у слушателей нарабатываются следующие навыки:

• правильного использования оборудования для проведения магнитопорошкового контроля;
• обнаружение всех видов дефектов в сварных соединениях оборудования и трубопроводов;
• маркировка дефектных участков;
• определение типа отклонения от технологических нормативов;
• установление параметров дефектов с использованием специального оборудования;
• фиксация результатов неразрушающего контроля.

Специалисты, прошедшие курсы повышения квалификации в нашем центре, получают все необходимые знания и умения для успешного выполнения трудовых действий. Повышение квалификации значительно поспособствует вашему карьерному росту.

Поверка и калибровка магнитопорошковых дефектоскопов

оборудованиянеразрушающего контроля

• максимального значения импульсного тока, длительности и частоты следования импульсов;
• погрешности измерения тока самим прибором;
• определение механических свойств и микроструктуры листового, сортового, фасонного, полосового металлопроката, включая листы с немагнитными покрытиями и трубы из электротехнической, легированной, углеродистой стали. Магнитный метод контроля как одно из направлений структуроскопии регламентирован ГОСТ 30415-96;
• длительности протекания тока в соленоиде в состоянии остаточной намагниченности и силы удержания. Данный эффект возникает из-за так называемой самоиндукции, когда даже после отключения питания затухающий ток протекает в катушке;
• продолжительности размагничивания;
• длительности тока и паузы в режиме «ток-пауза»;
• выявляющей способности – возможности выявления несплошностей при использовании магнитных суспензий надлежащего качества.

лаборатории

Магнитный метод

Что означает термин «магнитная дефектоскопия»

Магнитная дефектоскопия представляет собой комплекс методов неразрушающего контроля, применяемых для обнаружения дефектов в ферромагнитных металлах (железо, никель, кобальт и ряд сплавов на их основе). К дефектам, выявляемым магнитным методом, относят такие дефекты как: трещины, волосовины, неметаллические включения, несплавления, флокены. Выявление дефектов возможно в том случае, если они выходят на поверхность изделия или залегают на малой глубине (не более 2-3 мм).

На чем основаны магнитные методы?

Магнитные методы основаны на изучении магнитных полей рассеяния вокруг изделий из ферромагнитных материалов после намагничивания. В местах расположения дефектов наблюдается перераспределение магнитных потоков и формирование магнитных полей рассеяния. Для выявления и фиксации потоков рассеяния над дефектами используются различные методы.

Магнитопорошковый метод контроля (магнитопорошковая дефектоскопия, МПД)

Наиболее распространенным методом магнитной дефектоскопии является магнитопорошковый метод. При использовании метода магнитопорошковой дефектоскопии (МПД) на намагниченную деталь наносится магнитный порошок или магнитная суспензия, представляющая собой мелкодисперсную взвесь магнитных частиц в жидкости. Частицы ферромагнитного порошка, попавшие в зону действия магнитного поля рассеяния, притягиваются и оседают на поверхности вблизи мест расположения несплошностей. Ширина полосы, по которой происходит оседание магнитного порошка, может значительно превышать реальную ширину дефекта. Вследствие этого даже очень узкие трещины могут фиксироваться по осевшим частицам порошка невооруженным глазом. Регистрация полученных индикаторных рисунков проводится визуально или с помощью устройств обработки изображения.

Чувствительность и качество магнитопорошкового метода зависит от нескольких факторов

• от магнитных характеристик материала применяемого для изготовления детали;
• силы напряженности намагничивающего поля;
• взаимного направления намагничивающего поля и дефекта;
• параметрические характеристики: размер, форма и шероховатость поверхности детали;
• способа и условий при регистрации, анализе и документирование индикаторного рисунка обнаруженного дефекта.
• размера, формы, местоположения и ориентации дефекта;
• свойств дефектоскопического материала, применяемого для проведения контроля;
• способа нанесения дефектоскопического материала на поверхность детали; 

Магнитопорошковый метод обнаруживает дефекты следующих параметров

• поверхностные с шириной раскрытия у поверхности 0,002 мм и более, глубиной 0,01 мм и более;
• подповерхностные, расположенные на глубине до 2 мм;
• внутренние (больших размеров), лежащие на глубине более 2 мм;
• под различного рода покрытиями, но при условии, что толщина немагнитного покрытия не более 0,25 мм.

Применение магнитного метода неразрушающего контроля

Магнитный контроль в наши дни применяется почти во всех отраслях тяжелой и легкой промышленности: нефтехимической отрасли, черная металлургия, машиностроение и авиационная промышленность, энергетическое и химическое машиностроение (ГРЭС, ТЭЦ, АЭС), автомобильная промышленность и судостроение, строительство (трубопроводы, стальные конструкции, промышленные цистерны), транспорт (авиация, железнодорожный, автотранспорт).

Оборудование для магнитного контроля

При проведении магнитного контроля специалисты ООО «Эталон» используют материалы и оборудование ведущих европейских производителей Magnaflux и Helling.

Где купить магнитопорошковый дефектоскоп

Магнитно-порошковая дефектоскопия

Магнитно-порошковая дефектоскопия основана на обследовании магнитного сопротивления шва или металла цельной детали. На деталь накладывают сверхчувствительную фотобумагу, на которую насыпают ровный тонкий слой порошка и помещают в поле сильного соленоида постоянного тока, порошок опрыскивают быстросохнущим прозрачным лаком ( цапонлак и др.), затем бумагу освещают сильным светом и проявляют. На бумаге создается картина магнитного поля, на которой определяется наличие или отсутствие дефектов.
 

Магнитно-порошковая дефектоскопия выявляет поверхностные и подповерхностные дефекты типа нарушения сплошности. Магнитно-порошковую дефектоскопию применяют только для ферромагнитных материалов, которые подвергаются намагничиванию. При помещении изделия ( рис. 3.35) с дефектом в продольное однородное магнитное поле в месте нахождения подповерхностного скрытого дефекта магнитный поток будет рассеиваться в пространство, что создает на поверхности изделия магнитные полюса.
 

Магнитно-порошковая дефектоскопия позволяет выявлять поверхностные и подповерхностные ( на глубине до 1 — 2 мм) дефекты сварных соединений типа трещин, непроваров, пор, подрезов.
 

Магнитно-порошковая дефектоскопия осуществляется только в полуавтоматическом режиме. Автоматизации подвергаются процессы намагничивания и размагничивания изделий. Возможности магнитно-порошковой дефектоскопии в значительной мере ограничиваются качеством применяемого магнитного порошка и размерами его зерен. Графики ( рис. 3.36) показывают связь между размерами зерен порошка и степенью выявления различных де-с Ьектов. Магнитные свойства по-рошка влияют при этом на качество контроля в меныг.
 

Магнитно-порошковую дефектоскопию клепаных барабанов проводят для выявления поверхностных дефектов на обечайках, днищах, трубных и заклепочных отверстиях. Для контроля металла обечаек и днищ барабанов токоподводящие электроды устанавливают на расстоянии 180 — 200 мм.
 

По окончании магнитно-порошковой дефектоскопии возможные прижоги металла в местах контакта токоподводящих электродов удаляют абразивным инструментом. Дефектные места могут быть выбраны шлифовальной машинкой и повторно проконтролированы магнитно-порошковой дефектоскопией или травлением.
 

В практике проведения магнитно-порошковой дефектоскопии хорошо зарекомендовали себя намагничивающие устройства в виде портативных электромагнитов переменного тока, отличающиеся простотой конструкции. Эти устройства рекомендуется применять при контроле изделий с толщиной стенки более 20 мм. Магнитопровод набирают из пластин электротехнического железа толщиной 0 2 — 0 6 мм. Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 12 В. К электромагниту необходимо иметь полюсные наконечники различной формы для обеспечения надежного контакта при локальном намагничивании детали или узла.
 

Поверхность, подлежащая магнитно-порошковой дефектоскопии, должна быть зачищена до металлического блеска. При проведении эксплуатационного контроля хорошие результаты получаются при контроле по незачищенной поверхности, покрытой тонким слоем нитроэмали.
 

В случае применения магнитно-порошковой дефектоскопии обычно используют с. При э ом намагничивание производится либо пропусканием через изделие ( или близко расположенный проводник) электрического тока, либо при помощи ввода изделия во внешнее магнитное поле, создаваемое катушкой с различными сердечниками. Известен ряд автоматов, применяемых для целей намагничивания.
 

Магнитопорошковый метод контроля (магнитопорошковая дефектоскопия)

Как
следует из названия, магнитопорошковая дефектоскопия проводится с помощью магнитного
порошка. Существуют два метода магнитопорошкового контроля: сухой и мокрый.

В случае сухой магнитопорошковой дефектоскопии на поверхность сварного соединения
наносится сухой магнитный порошок (железные опилки, окалина и др.). В случае
мокрой магнитопорошковой дефектоскопии магнитный материал наносится в виде суспензий
магнитного порошка с керосином, маслом, мыльным раствором.

Под действием электромагнитных полей рассеяния, частицы порошка равномерно
перемещаются по поверхности сварного соединения. Над сварными дефектами магнитный
порошок скапливается в виде валиков. По форме и размерам этих валиков можно
судить о форме и размерах найденного дефекта.

Технология магнитопорошкового контроля

Метод магнитопорошковой дефектоскопии включает в себя следующие технологические
операции:

1. Подготовка поверхности сварного соединения к проверке. Поверхности необходимо
очистить от загрязнений, окалины, сварочных брызг, наплывов и шлака после сварки.
2. Подготовка суспензии, заключающаяся в динамичном перемешивании магнитного
порошка с транспортируемой жидкостью
3. Намагничивание контролируемого изделия
4. Нанесение суспензии или магнитного порошка на контролируемую поверхность
5. Осмотр контролируемой поверхности сварного соединения и определение участков,
на которых присутствуют отложения порошка
6. Размагничивание сварного соединения.

Эффективность магнитопорошковой дефектоскопии

Метод магнитопорошковой дефектоскопии обладает хорошей чувствительностью к
тонким и мельчайшим сварным трещинам. Он прост в исполнении, даёт наглядные
результаты, и не растянут по времени.

Чувствительность магнитопорошкового метода может различаться в каждом отдельном
случае. Зависит это от следующих причин:

1. Величины частиц порошка и от метода его нанесения
2. Напряжения магнитного поля, воздействующего на сварное соединение
3. Рода применяемого тока (переменный или постоянный)
4. От формы и величины дефекта, от глубины его расположения, а также от того,
как дефект ориентирован в пространстве.
5. От способа и направления намагничивания соединения
6. От качества и формы контролируемой поверхности

С помощью магнитных методов контроля лучше всего обнаруживаются плоскостные
дефекты: сварочные
трещины, несплавления и непровары, если наибольший их габарит ориентирован
под прямым углом (или близким к прямому) относительно направления магнитного
потока.

Дефекты округлой формы (поры, раковины, неметаллические включения) могут не
создать достаточного рассеянного потока и при контроле обнаруживаются хуже всего.

Дефектоскопы для магнитопорошкового контроля

В состав дефектоскопов для такого метода контроля входят источники тока, устройства
для подведения тока к контролируемой поверхности, приборы для намагничивания
поверхности (соленоиды, электромагниты), устройства для нанесения магнитного
порошка или суспензии на проверяемую поверхность, измерители величины тока (или
напряжённости магнитного поля).

Магнитопорошковые дефектоскопы подразделяются на стационарные, передвижные
и переносные. Стационарные дефектоскопы нашли широкое применение на заводах
и других предприятиях с крупносерийным выпуском различной продукции. Среди них
такие модели, как УМДЭ-2500, ХМД-10П, МД-5. Такое оборудование позволяет контролировать
качество сварных соединений различной формы. Они способны обеспечить высокую
производительность контроля — от нескольких десятков, до нескольких сотен изделий
в час.

Распространённые, серийно выпускаемые модели переносных и передвижных дефектоскопов
— это ПМД-70 и МД-50П. Переносной дефектоскоп для магнитного контроля ПМД-70
широко используется для контроля сварных соединений в полевых условиях. А передвижной
дефектоскоп модели МД-50П чаще всего используется для контроля массивных крупногабаритных
сварных соединений по участкам.

Видео: магнитопорошковая дефектоскопия с применением люминисцентных
концентратов