Магнитопорошковый контроль (далее МПК) — это неразрушающий метод проверки, используемый для обнаружения дефектов на металлических поверхностях, таких как трещины, пористость, слоистость и прочие внутренние повреждения. Основой метода является магнитное поле и магнитопорошковый концентрат, который при попадании на поверхность с дефектами окрашивается, позволяя визуально обнаружить малейшие дефекты.
Принцип работы магнитопорошковой дефектоскопии:
- Поверхность изделия обрабатывается магнитным полем.
- Магнитопорошок наносится на изделие. При этом порошок под воздействием магнитного поля выстраивается в линии, совпадающие с магнитным полем.
- Если на поверхности есть дефекты (трещины, поры, отклонения), магнитное поле прерывается, и порошок окрашивается в местах концентрации магнитного поля.
- Визуально или с помощью специальных приборов выявляются окрашенные участки, указывающие на присутствие дефекта.
Для чего нужен магнитопорошковый контроль
МПК – это один из эффективных способов неразрушающего испытания, применяемый для обнаружения разрушений на поверхности и вблизи нее. Этот способ дает возможность находить щели, поры, расколы и другие несплошности, негативно влияющие на надежность и долговечность изделия.
Основная цель МПК – обеспечить безопасность эксплуатации деталей и конструкций, а также предотвратить возможные аварии и поломки. Метод широко используется в промышленности, машиностроении, строительстве и других отраслях, где важны высокая точность и надежность проверки.
Где применяется
МПК применяется в различных сферах:
- Промышленность: В металлургии для анализа качества сварных соединений, проката, металлических конструкций и деталей. В авиационной и космической промышленности для осмотра деталей двигателей, корпусных элементов и деталей самолетов. На производственных фирмах для мониторинга за состоянием грузоподъемного оборудования, трубопроводов и других ответственных конструкций.
- Транспортная сфера: Для проверки рельсов, колесных пар, металлоконструкций вагонов и локомотивов.
- Энергетика: Применяется для контроля состояния элементов трубопроводов, котлов, теплообменников, которые подвергаются высоким давлениям и температуре.
Вот примеры изделий, которые проходят проверку с использованием магнитопорошкового метода:
- стальной прокат, включая трубы, круг, квадрат, листы, арматуру и рельсы; магистральные,
- промышленные и технологические трубопроводы. (металл и сварочные швы);
- литые и кованные товары; компоненты грузоподъёмного оборудования, такие как крюки, шестеренки, цепи, узлы лебёдок и талей;
- элементы ж/д вагонов и локомотивов: боковые рамы, оси колёсных пар, надрессорные балки и другие детали;
- соединения несущих конструкций из металла, включая клёпанные и болтовые (например, эстакады и мосты);
- бурильные трубы;
- механизмы и детали, такие как муфты, зубчатые колёса, корпуса насосов и сосудов.
Этот метод помогает обеспечить надежность и безопасность перечисленных объектов, что особенно важно в условиях их интенсивной эксплуатации.
МПД не подходит для проверки следующих объектов:
- изделий, изготовленных из немагнитных сталей или цветных металлов;
- поверхностей с выраженной магнитной разнородностью;
- сварных швов, сделанных с применением немагнитных электродов.
Методы МПК
Магнитопорошковый контроль делится на два основных метода, отличающихся большой восприимчивостью:
-
Способ остаточной намагниченности (СОН):
Приемлем для твердых железомагнитных элементов с коэрцитивной силой больше 0,1 А/м. Изначально изделие намагничивается, затем выдерживается пауза (около часа). Наносятся специальные индикаторные составы (ИС), которые формируют дефектное изображение. Объект осматривается, и составляется дефектограмма. Преимущество метода заключается в использовании импульсного тока (длительность от 0,0015 до 2 секунд), что предотвращает перегрев металла. Состав наносится методом полива или погружения в ванну. Магнитный объект можно разместить в положении, удобном для визуального осмотра.
-
Метод приложенного поля (СПП):
Успешен для магнитомягких материалов с коэр.силой меньше 0,12 А/м. При этом ИС наносится на объект одновременно с его намагничиванием. Появляется индикаторный след, позволяющий выявить недостатки. Он применим для анализа объектов из магнитных металлов с высокой твердостью, например, для определения недостатков на глубине от 0,01 до 2 мм или если есть защищающий слой толще 50 мкм. СПП часто используется для больших объектов, когда мощности дефектоскопа не хватает для использования СОН.
-
Сухой способ:
Порошок (металлическая окалина, магнетит и пр.) напыляется в сухом виде без добавок. Используется для определения наружных и подповерхностных недостатков. Применяются П-образные электромагниты с током 300–600 А.
-
Мокрый способ:
Порошок разводится водой, маслом или керосином, образуя суспензию. Применяется для обнаружения наружных дефектов. Нанесение осуществляется кистью, валиком или поливом.
Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) широко используется в промышленности за счет своей простоты и ультраточности обнаружения дефектов. Выбор метода исходя из материала, величины, конфигурации и других характеристик объекта.
Процесс проведения МПД
Процесс МПД состоит из таких стадий:
-
Подготовка: Анализ техкарты, выбор оснащения и материалов.
-
Определение типа магнетизации и силы тока.
-
Очищение верхнего слоя и проверка приборов. Нанесение белой краски для контрастности.
-
-
Намагниченность: циркулярное, продольное или смешанные магнитные поля.
-
Оценка наличия брака на поверхности и на глубине до 2 мм.
-
Чередование токовых циклов для предотвращения перегрева.
-
-
Нанесение индикаторов: ИС охватывают всю площадь поверхности в т.ч. труднодоступные места. Используются аэрозоли или суспензии.
-
Осмотр: анализ следов индикатора для обнаружения слабых мест. Использование оптических приборов и инструментов для замеров.
-
Фиксация итогов:
-
Заполнение протоколов, создание дефектограмм (снимков или отпечатков).
-
-
Размагничивание: устранение СОН для предотвращения негативного влияния на работу изделия и его обработку.
Этапы и методы подробно регламентируются нормативной документацией для каждого типа изделий.
МПД обладает следующими преимуществами:
- Метод идеально подходит для выявления подрезов и непроваров.
- Повышенная чувствительность обеспечивает раскрытие разнообразных ошибок на поверхности, например, оксидные образования и шлаковые включения.
- Возможность обследования немагнитных объектов с покрытием толщиной от 40 до 50 мкм.
- Безвредность процесса обеспечивается благодаря технологии, которая не требует использования индикаторных красящих жидкостей с резким запахом. Это позволяет проводить работы без необходимости установки вентиляционных вытяжек, по сравнению с капиллярным способом, который может быть опасным для здоровья экспертов.
МПД имеет ряд ограничений:
- Ограниченная область применения: подходит только для анализа деталей из сплавов с высокой магнитной проницаемостью ≥ 40 и сварных швов, сделанных с применением магнитных электродов.
- Низкая универсальность: большая часть дефектоскопов предназначены для работы с определенным типом деталей, требуя точного расчета показателей (тока, магнитного поля, концентрации ИС и др.).
- Требования к доступу: необходим свободный доступ ко всем краям детали. Зависимость от условий поверхности: низкая чувствительность к дефектам на шероховатых или загрязненных поверхностях, а также на покрытиях толщиной больше 40 мкм.
- Сложность анализа коротких деталей: при значительной корректировке площади поперечного сечения требуется создание цепочек из деталей для снижения воздействия размагничивающего фактора.
- Напряжение зрения: высокая освещенность (1000+ лк) и ультрафиолетовое облучение (до 2000 мкВт/см2) могут плохо воздействовать на зрение оператора.
- Трудности интерпретации: метод фиксирует несплошности, но не дает измерять их ширину, глубину или длину, а также определять тип дефекта.
Несмотря на недостатки, МПД эффективно выявляет поверхностные трещины и другие дефекты за короткое время.
Обратитесь к нам за консультацией и получите полный спектр услуг: аттестация и аккредитация лабораторий, удостоверения о повышении квалификации, а также аттестация специалистов и руководителей.
