MAGNETINIS - MILTELINIS KONTROLĖS BŪDAS

2 laboratorinis darbas

MAGNETINIS - MILTELINIS KONTROLĖS BŪDAS

DARBO TIKSLAS: Susipazinti su magnetinės kontrolės principu ir jo pritaikymu. Susipazinti su defektoskopu ДMП-2 ir įgyti praktinių įgūdzių atliekant kontrolę.

TRUMPOS TEORINĖS ZINIOS: Kontroliuoti suvirintus 17217x2323r sujungimus magnetiniu metodu galima tik tuo atveju, jei medziagos yra magnetinės. Visų metodų pagrindą sudaro magnetinio srauto linijų issidėstymas atsizvelgiant į medziagą. Jei medziaga vienalytė, magnetinio srauto linijos joje pasiskirsto vienodai (1 pav.,a), o jeigu linijos kelyje pasitaiko kitų medziagų, kurių magnetinės savybės skiriasi, tai magnetinės linijos jas aplenkia, sutankėdamos likusiame pjūvyje, ir jeigu tas svetimkūnis yra pavirsiuje, tai dalis magnetinio srauto linijų iseina į pavirsių, sudarydamos magnetinio lauko issisklaidymą (,1 pav.,b). Sio srauto issiklaidymas gali būti surastas įvairiais būdais.

1 pav. Magnetinių linijų issidėstymas vienalyčiame kūne (a) ir kūne, turinčiame defektą  pavirsiuje (b)

Atsizvelgiant į magnetinio srauto suradimo defekto vietoje magnetinės kontrolės metodai skirstomi į kontrolę, naudojant magnetinius miltelius, magnetografinę kontrolę, indukcinę kontrolę ir magnetinę - laidininkinę. Magnetinis - miltelinis metodas paremtas magnetinio lauko savybe pritraukti feromagnetines medziagos daleles. Atsizvelgiant į atlikimo būdą, galima taikyti vadinamąjį "sausąjį" arba "slapiąjį" metodą, kuris papildomai skirstomas į kontrolę suspensija ir kontrolę uzdaru indu.

Atliekant kontrolę uzdaru indu, indas, pagamintas is skaidrios medziagos, uzpildomas magnetine suspensija ir naudojamas kaip laukų issklaidymo indikatorius. Magnetinės kontrolės suspensijos esmė yra ta, kad įmagnetintos detalės padengiamos feromanetinių miltelių ir zibalo, alyvos, muilo tirpalo ir t.t. misiniu arba naudojamas kaip magnetinis aerozolis. Veikiant magnetinių laukų traukos jėgoms, issklaidytos miltelių dalelės juda detalės pavirsiumi ir susikaupia virs defekto. Susikaupusių miltelių forma sutampa su ieskomo defekto kontūrais.

METODO JAUTRUMAS. Magnetinio - miltelinio metodo jautrumas priklauso nuo miltelių dalelių dydzio ir jų savybių, pridėto įmagnetinančio lauko stiprumo arba kontroliuojamo gaminio indukcijos, defektų dydzio ir formos, taip pat ir nuo jų issidėstymo, gaminio pavirsiaus būvio ir formos. Atliekant magnetinę - miltelinę kontrolę optimaliomis sąlygomis, galima lengvai aptikti plonus ir mazus įtrūkius. Siuo būdu galima nustatyti pavirsinius ir vidinius defektus su 0,01 mm atsidengimu ir 0,05 mm ir didesniu gilumu (defekto aukstis). Siuo metodu gerai nustatomi tokie pavirsiniai ir vidiniai defektai kaip įtrūkimai, neįvirinimai, nesulydymai ir t.t. Labai aiskiai nustatomi defektai, kurių didziausias matmuo sudaro tiesų arba artimą tiesiam kampą su magnetinio srauto kryptimi. Kontroliuojant sustiprintas suvirinimo siūles arba gaminius su apvaliu pavirsiumi, magnetinio - miltelinio metodo jautrumas mazas, o tai ypač svarbu nustatant vidinius defektus.

MEDZIAGOS IR APARATŪRA. Milteliai paruosiami dazniausiai is smulkiai sumalto gelezies oksido , kurio dalelių dydis yra 9-10 mkm. Nikelio ir kobalto milteliai defektams surasti yra geresni, bet naudojami retai, nes yra brangūs. Kartais naudojamas svarios gelezies nuodegos, gaunamos kalant arba valcuojant, taip pat plieno drozlės, gaunamos slifuojant plieno gaminius. Daznai naudojamas technikinis brokas, gaunamas is cheminių atliekų, gaminant anilinius dazus. Atliekant skirtingų spalvų detalių kontrolę, geresnei defekto laukų indikacijai naudojami spalvoti milteliai (raudoni, sidabriniai, tamsiai rudi ir kt.). jie gaunami dazant tamsius miltelius arba kaitinant pagal specialią technologiją. Ruosiant magnetines suspensijas, dazniausiai naudojami alyvos ir zibalo misiniai su alyvos ir zibalo santykiu 1:1 imant 50-60 g miltelių vienam litrui skysčio. Galima pritaikyti ir vandens suspensija, pavyzdziui, muilo - vandens. Kontroliuojant magneto-milteliniu kontrolės metodu, gaminys įmagnetinamas nuolatine, kintamąja arba impulsine srove, leidziamas per įmagnetinimo ritę (solenoidą) arba elektromagneto apviją, taip pat praleidziantį srovę per kontroliuojamą gaminį arba per srovę praleidziantį strypą, įstatytą į tusčiavidurį cilindrinį gaminį (pavyzdziui, vamzdį). Taip pat plačiai naudojami pernesami arba stacionarūs pridedami elektromagnetai, susidedantys is -formos serdies, laido ir ritės. Sie įmagnetinimo prietaisai yra universalesni ir sunaudoja maziau energijos. Defektoskopai komplektuojami su įvairių rūsių įmagnetinimo ir ismagnetinimo prietaisais.

2 pav. Gaminių įmagnetinimo schemos atliekant magnetinę kontrolę:

a - solenoidas, b - srovės praleidimas per detalę, c - srovės praleidimas per strypą,

1 - solenoidas, 2 - kontroliuojamas gaminys, 3 - strypas su srove, 4 - defektas, 5 - srovės saltinis, 6 - atraminiai ritinėliai

ĮMAGNETINIMO REZIMAI. Optimalus įmagnetinimo rezimas ir būdas priklauso nuo magnetinių kontroliuojamos medziagos savybių, formos detalių dydzio, t.y. kontrolės sąlygų. Kontrolę galima atlikti padengiant gaminio pavirsių milteliais įmagnetinimo procese arba padengiant magnetinius miltelius ant jų is anksto iki prisotinimo įmagnetinto gaminio pavirsiaus, tai yra panaudojant liekamąjį įmagnetinimą.

Pirmas is nurodytų būdų dazniausiai taikomas kontroliuojant gaminius is magnetiskai minkstų medziagų su koercine jėga iki 8 - 10 A/cm, o antrasis - gaminius is palyginti magnetiskai tvirtų medziagų su koercine jėga10 - 15 A/cm.

Kontroliuojami gaminiai įmagnetinami pastoviu, pulsuojančiu (impulsiniu) arba kintamuoju lauku. Įmagnetinant pastoviu lauku, vidiniai defektai isryskėja geriau negu įmagnetinant kintamuoju. Tačiau daugeliu atvejų (pavyzdziui cecho sąlygomis) pirmenybė teikiama įmagnetinimui kintamuoju lauku. Tai paaiskinama tuo, kad is kintamosios srovės tinklo per zeminamąjį transformatorių galima tiesiogiai sukurti didelę įmagnetinimo srovės jėgą ir sukurti didelį magnetinio lauko stiprumą H.

3 pav. Įmagnetinimas pridėtiniu elektromagnetu:

1 - magnetolaidis, 2 - kontroliuojamas gaminys, 3 - defektas, 4 - susikaupę milteliai

Kontroliuojant liekamąjį įmagnetinimą, taikomi sie rezimai:

1. Detalės isbrokavimaspagal grubius defektus esant rezimui, kai magnetinio lauko įtampa detalės pavirsiuje yra apie 30 A/cm. Sis rezimas taikomas detalių su grubiu pavirsiumi kontrolei, taip pat taikant tarpoperacinę kontrolę pries apdorojant kitos detalės pavirsių.
2. Sumazinto kietumo rezimas, kuriam esant lauko stiprumas detalės pavirsiuje turi būti apie 60 A/cm.
3. Standartinis rezimas, kuriam esant ant kontroliuojamo detalės pavirsiaus magnetinio lauko stiprumas turi būti apie 100 A/cm.
4. Paaukstinto kietumo rezimas, kuriam esant ant detalės pavirsiaus lauko stiprumas uri būti apie 180-200 A/cm.

Daznai atlikus kontrolę įmagnetintos detalės turi būti ismagnetintos. Jeigu kontroliuojant detalė buvo įmagnetinta kintamąja srove, tai ji ismagnetinama specialiose kamerose arba specialiais elektromagnetais, maitinamais kintamąja srove. Detalės, įmagnetintos nuolatine srove, ismagnetinamos pastoviame lauke su pertraukomis keičiant jo kryptį ir svelniai mazinant jo įtampą iki nulio.

KONTROLĖS METODIKA: Magneto-miltelinio metodo metodika susideda is sių pagrindinių operacijų:

1. Pavirsių paruosimas pries kontrolę.Nuvalymas nuo nesvarumų,nuodegų,slako pėdsakų, likusių po suvirinimo.
2. Suspensijos paruosimas,susidedantis is intensyvaus magnetinių miltelių maisymo su transportuojančiu skysčiu.
3. Kontroliuojamo gaminio pavirsiaus padengimas suspensija.
4. Gaminio pavirsiaus apziūrėjimas ir miltelių nuosėdomis padengtų vietų tyrimas.

Abejotinais atvejais miltelių ritinėlį reikia pasalinti ir 3,4,5 operacijas pakartoti.Atlikus kontrolę gaminys ismagnetinamas.

Magnetinis-miltelinis metodas labai plačiai paplito.Tai paaiskinama jo pagrindiniais privalumais:aukstu jautrumu ploniems ir smulkiems įtrūkimams,metodikos paprastumu,kontrolės rezultatų gavimo operatyvumu ir jų akivaizdumu.

Sis metodas taikomas isilginių vamzdzių siūlių,suvirintųjų elektrokontaktiniu būdu,kontrolei,taip pat įtrūkimams ir siauriems nesuvirinimams sudurtinėse vamzdynų siūlėse, suvirintomis elektrolankiniu būdu,nustatyti.Abiem atvejais apkrovos nuo siūlių nuimamos.

UZDUOTIS: Susipazinti su defektoskopo ДМП-2 arba ПМД-70 konstrukcija, darbo principu ir komplektavimu, ismokti surasti defektus magnetiniu-milteliniu metodu pavyzdyje su dirbtiniais defektais ir pritaikyti sį metodą suvirinto sujungimo kontrolei.

ĮRENGINIAI IR MEDZIAGOS:

1. Magnetinis defektoskopas ДМП-2   Nr. 4870.
2. Etalonas su įpjovimu.
3. Magnetiniai milteliai ir suspensija.
4. Pavyzdys su defektais.

DARBO REZULTATAI:

4 pav. Defektoskopo ПМД-2 elektrinė schema

5 pav. Detalės su dirbtinais defektais pavyzdys. Įmagnetinimas kintamąja srove, (t=10s)

6 pav. Vaizdas po įmagnetinimo kintamąja srove - skersai.

7 pav. Vaizdas po įmagnetinimo kintamąja srove - isilgai.

8 pav. Detalės su dirbtinais defektais. Įmagnetinimas nuolatine srove, (t=10s)

9 pav. Vaizdas po įmagnetinimo nuolatine srove - skersai.

10 pav. Vaizdas po įmagnetinimo nuolatine srove - isilgai.

ISVADA: Susipazinome su defektoskopo ДМП-2 konstrukcija,veikimo principu ir komplektacija. Patikrinome detalės su dirbtinais defektais pavyzdį, nustatėme defektų vietas. Įmagnetinant pastoviu lauku,vidiniai defektai isryskėja geriau negu įmagnetinant kintamuoju, tačiau naudojant kintamąjį lauką, pagrindinis magnetinis srautas, veikiamas skin-efekto, atsirandančio dėl sūkurinių srovių, isstumiamas į metalo pavirsių ir dėl to stipriau įmagnetinami pavirsiniai sluoksniai, geriau isryskėja isoriniai ir pavirsiniai defektai.

Atlikome magnetinę - miltelinę kontrolę; surasti defektus buvo sunku, nes pries darbą milteliai nebuvo ismagnetinti ir jų didis siek tiek perdidelis.

NAUDOTA LITERATŪRA:

1. W. H. Kearns, Ed., Welding Handbook, American Welding Society, Miami, 1978-1984
2. i c i . 1988. 368c.
3. Metalo gaminiai. Kontrolės dokumentai. LST EN 10204+A1:1999
4. Suvirinimo koordinavimas. Uzdaviniai ir atsakomybė. LST EN 719:1997
5. Suvirinimo kokybės reikalavimai. Lydomasis metalų suvirinimas. 1 dalis. Bendrosios parinkimo ir taikymo taisyklės. LST EN 729-1:1999
6. Suvirinimas ir panasūs procesai. Metalų suvirinimo defektų klasifikavimas. 1 dalis. Lydomasis suvirinimas. LST EN 180 6520-1:1999
7. I. Visniakas "Suvirintųjų sujungimų kokybės kontrolės laboratoriniai darbai". Vilnius "Technika" 2002.