Способ остаточной намагниченности при магнитопорошковом контроле следует использовать

Магнитопорошковый контроль – простой и наглядный вид НК ферромагнитных материалов

Из всех направлений магнитной дефектоскопии самым популярным по праву считается магнитопорошковый контроль (сокращённо – МПД). Вкратце: на изделие наносят сухой порошок либо суспензию, затем объект намагничивают. В местах несплошности силовые линии магнитного поля выходят на поверхность, образуя полюса на краях дефекта и тем самым притягивая ферромагнитные частицы. В зоне имеющихся несплошностей скапливаются валики магнитных частиц. Так образуется индикаторный рисунок, по которому можно обнаруживать (но не измерять!) поверхностных и подповерхностных (на глубине до 2 мм) дефектов. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля позволяет выявлять трещины, поры, расслоения и инородные включения, недоступные для визуального и измерительного контроля и зачастую закладывается в руководящих НТД в качестве альтернативы цветной дефектоскопии. По сравнению с ней МПД привлекательны меньшими требованиями к шероховатости поверхности (Ra 6,3 мкм, Rz 40 мкм). Для сравнения: перед проведением ПВК необходимо зачистить поверхность до шероховатости Ra 3,2 мкм (20 мкм).

Магнитопорошковый контроль распространён в самых разных отраслях. Вот лишь краткий перечень изделий (конструкций, механизмов, заготовок), которые проверяют при помощи данного вида НК:

• стальные трубы и трубопроводы (в первую очередь – сварные соединения, но встречается также МПД основного металла);
• литые изделия;
• комплектующие грузоподъёмных машин (подвесные крюки, шестерни, узлы лебёдок, талей, цепи и прочее);
• боковые рамы, оси колёсных пар, надрессорных балок и иных деталей грузовых и пассажирских вагонов и локомотивов. Магнитопорошковый метод – один из основных в железнодорожной отрасли;
• клепаные и болтовые соединения несущих металлоконструкций (к примеру, пролётов эстакад);
• бурильные трубы;
• муфты, зубчатые колёса, корпуса сосудов, насосных агрегатов и т.д.

Метод успешно используется на самых ответственных объектах «Газпрома», «Транснефти», «Роснефти», «РЖД», «Росатома» и других крупных предприятий.

Сильные и слабые стороны магнитопорошкового контроля

Способы магнитопорошкового контроля

Другая классификация методов магнитопорошкового контроля основана на таком параметре, как физическое состояние магнитного порошка. По данному критерию также выделяют два способа проведения контроля:

• сухой. Порошок из металлических частиц (например, закиси-окиси железа) наносится, «как есть», без добавления каких-либо растворов и пр. Порошки изготавливают из тщательно просеянной и измельчённой железной окалины, магнетита, никеля, карбонильного железа и пр. Для лучшей заметности материалы могут иметь белый, красный или жёлтый цвет. Сухой метод магнитопорошкового контроля подходит для дефектов поверхностного и подповерхностного типа. Намагничивание выполняется постоянным либо переменным током 300–600А при помощи П-образных электромагнитов. Чтобы нанести индикаторы, удобно использовать резиновые груши, пульверизаторы, подвижные сита и прочие приспособления;
• мокрый. Частицы порошка находятся во взвешенном состоянии – в воде, масле, керосине или специальном концентрате с поверхностно-активными добавками. Наносить можно кистью, погружением, поливом и пр. Мокрый способ эффективен для поиска поверхностных несплошностей.

Виды намагничивания

Главные процедуры магнитопорошкового контроля

МПД проводится в строгом соответствии с технологической инструкцией (картой) и руководящей документацией, актуальной для отрасли и предприятия. К таковой нормативно-технической документации относятся, например, ГОСТ Р 56512-2015, ГОСТ Р ИСО 10893-5-2016 и пр. Помимо самой методики, в НТД содержатся подробные указания о типах и характеристиках недопустимых дефектов.

В традиционном виде магнитопорошковый метод предполагает следующие этапы контроля.

1. Подготовка. Нужно изучить технологическую карту, выбрать индикаторные материалы, аппаратуру, убедиться в надлежащем метрологическом обеспечении. Определиться со схемой и способом намагничивания, типом и величиной тока. Проследить за тем, что зона контроля (по 20 мм околошовной стороны с каждой стороны сварного шва) зачищена. Проверить шероховатость при помощи аттестованных образцов или профилографов (профилометров). При необходимости разделить периметр на участки на 300-500 мм или обозначить начало отсчёта и закрепить мерительный пояс. Непосредственно перед контролем протереть поверхность чистой сухой ветошью и убедиться, что на ОК нет остатков ворса и иных препятствий для магнитного порошка. Если будет использоваться суспензия на водной основе, ОК предварительно нужно просушить. Работоспособность намагничивающего устройства и магнитного порошка проверяется по аттестованным контрольным образцам. Для получения более контрастного индикаторного рисунка на поверхность можно нанести белую фоновую краску (толщина слоя — до 20 мкм).
2. Намагничивание. Для выявления поверхностных дефектов требуется переменный либо импульсный ток. Постоянный и выпрямленный ток эффективен как для поверхностных, так и для подповерхностных слоёв (на глубине в пределах 2 мм). Чтобы не допустить локального нагревания и возникновения прожогов при СПП, намагничивание рекомендовано проводить в прерывистом режиме «ток-пауза» (5-6 циклов длительностью 0,1-3 с, продолжительность пауз — от 1 до 5 с). Намагничивание производят поочерёдно в двух взаимно перпендикулярных направлениях, регулируя межполюсное расстояние в диапазоне 70-250 мм. Чтобы обеспечить 100% контроль всей зоны, важно не забыть про зону невыявляемости — до 20 мм вблизи полюсов.
3. Нанесение индикатора. Он должен покрывать всю исследуемую зону, включая труднодоступные ниши, глухие отверстия, пазы и пр. При использовании аэрозольных баллонов нужно следить за тем, чтобы расстояние между соплом и поверхностью составляло 200–300 мм. Перед проведением осмотра нужно дать излишкам суспензии стечь с ОК.
4. Осмотр. Этот этап магнитопорошкового контроля выполняется после стекания излишков индикатора. Выявленные несплошности тщательно осматривают при помощи оптических инструментов и приборов. В стационарных установках применяются автоматизированные системы расшифровки индикаторных рисунков. При ручном проведении дефектоскопии протяжённость и координаты несплошностей замеряют линейками, угольниками и кронциркулями из немагнитных материалов. По характеру индикаторного следа можно определить тип дефекта. Тонкие удлинённые линии указывают на плоскостные дефекты, округлые рисунки – на объёмные поры, включения и раковины. Если осаждение порошка не имеет чётких контуров, это служит косвенным признаком подповерхностных несплошностей. В зависимости от требований к чувствительности подбирается комбинированное освещение рабочей зоны с использованием разрядных и галогенных ламп. Для защиты от бликов предпочтительны светильники с рассеивателями и отражателями. Обязательна возможность регулировки интенсивности освещения. При работе с люминесцентными индикаторами задействуются источники ультрафиолетового излучения 2000 мкВт/кв. см и выше с длиной волны 315–400 нм.
5. Регистрация результатов магнитопорошкового контроля. Прежде всего, вносят соответствующие записи в протокол (заключение или акт) и журнал. К описанию и схематическому изображению могут прилагаться дефектограммы – фотографию или слепок (отпечаток на клейкой ленте) индикаторного рисунка. Места выявленных дефектов могут также отображаться на эскизе ОК. Файлы могут быть переданы на ПК и продублированы на USB-носителе. Если того требует инструкция, на годные участки и выявленные дефекты наносят маркировку – непосредственно по поверхности объекта.
6. Размагничивание. Остаточную намагниченность нужно убирать, так как она может спровоцировать скопление продуктов износа, мешает корректной работе электроаппаратуры и негативно влияет на последующую обработку изделия.

Оборудование и расходники для магнитопорошкового метода контроля

Прежде всего, не обойтись без индикаторных материалов – порошков, суспензий, готовых аэрозолей, магнитогуммированных паст и пр. Последние представляют собой затвердевающую консистентную смесь из ферромагнитного порошка, пластификаторов и вспомогательных добавок. Изготавливаются на основе хлоркаучука и полимеров. Предназначаются для труднодоступных участков.

Для магнитопорошкового метода контроля используются порошки естественного (чёрного либо красно-коричневого) цвета, а также окрашенные в более контрастные тона – жёлтый, красный, белый и пр. Отдельная категория – люминесцирующие материалы для получения более чётких и ярких индикаторных рисунков.

Порошок не должен неприятно пахнуть, а химический состав не должен быть токсичным. Выявляющую способность периодически проверяют при помощи профильных СИ и контрольных образцов с искусственными или естественными дефектами (трещинами, пропилами, отверстиями).

Что касается аппаратуры, то для магнитопорошкового контроля предусмотрены следующие виды оборудования:

• дефектоскопы. Бывают стационарные и переносные, универсальные и специализированные (к примеру, галтелей малого радиуса). В отдельную группу можно выделить автоматизированные системы МПД на производствах, где собственно дефектоскоп – лишь один из модулей, а поиск и распознавание дефектов осуществляет специальная система;
• намагничивающие устройства (соленоиды, электромагниты, «ярмо»), постоянные магниты и размагничивающие устройства;
• средства измерения магнитных полей напряжённости и индукции (магнитометры, ферритометры и гауссметры);
• ультрафиолетовые светильники и приборы для проверки уровня освещённости;
• контрольные образцы – для оценки качества порошков, концентратов, паст и суспензий, калибровки и настройки дефектоскопов (в первую очередь, МО-4);
• магнитные индикаторные полоски;
• ASTM-колбы для оценки концентрации взвешенных магнитных частиц в жидких растворах;
• приспособления для осмотра индикаторных следов – лупы, микроскопы, зеркала и т.д.

Требования к дефектоскопам для магнитопорошкового контроля содержатся в ГОСТ Р 53700-2009. При выборе модели учитывают поддержку способов СОН и/или СПП, напряжение питания, минимальное и предельную величину намагничивающего тока, его вид, плавность регулировки и т.д.

В качестве альтернативы дефектоскопам используются более компактные портативные электромагниты и соленоиды. Дополнительно к ним рекомендовано применять блок регулирования тока.

Обучение и аттестация специалистов магнитопорошкового контроля

Программы подготовки включают в себя теоретические и практические занятия по металловедению, видам и способам намагничивания, технологическим процедурам МПД, изучению материалов и средств проведения дефектоскопии. Для дефектоскопии на объектах, подведомственных Ростехнадзору, требуется аттестация персонала на I, II и III уровня в соответствии с СДАНК-02-2021 или СНК ОПО РОНКТД-02-2021 (в зависимости от того, в какой Системе НК нужно подтвердить компетенцию, чтобы зайти на объект заказчика).

Источник

ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Nondestructive testing.
Method of magnetic particle testing

Настоящий стандарт распространяется на магнитопорошковый метод неразрушающего контроля деталей, изделий и полуфабрикатов из ферромагнитных материалов с относительной магнитной проницаемостью не менее 40 (далее — объекты контроля).

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их определения по ГОСТ 24450-80.

Пояснения терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в приложении 1 .

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеяния, возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля.

Наличие и протяженность индикаторных рисунков, вызнанных полями рассеяния дефектов, можно регистрировать визуально или автоматическими устройствами обработки изображения.

1.2. Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности: волосовин, трещин различного происхождения, непроваров сварных соединений, флокенов, закатов, надрывов и т.п.

1.3. Магнитопорошковый метод применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов с магнитными свойствами, позволяющими создавать в местах нарушения сплошности магнитные поля рассеяния, достаточные для притяжения частиц магнитного порошка.

Метод может быть использован для контроля объектов с немагнитными покрытиями.

1.4. Чувствительность магнитопорошкового метода определяется магнитными характеристиками материала объекта контроля, его формой, размерами и шероховатостью поверхности, напряженностью намагничивающего поля, местоположением и ориентацией дефектов, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свойствами дефектоскопического материала, способом его нанесения на объект контроля, а также способом и условиями регистрации индикаторного рисунка выявляемых дефектов.

1.5. В зависимости от размеров выявляемых дефектов устанавливаются три условных уровня чувствительности, приведенные в табл. 1.

Условный уровень чувствительности

Минимальная ширина раскрытия условного дефекта, мкм

Минимальная протяженность условного дефекта, мм

1. Условный уровень чувствительности А достигается при параметре шероховатости контролируемой поверхности R_a £ 2,5 мкм, уровни чувствительности Б и В — при R_a £ 10 мкм.

2. При выявлении подповерхностных дефектов, а также при R_a > 10 мкм чувствительность метода понижается и условный уровень чувствительности не нормируется.

3. При контроле изделий с немагнитными покрытиями с увеличением толщины покрытия чувствительность метода понижается.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.6. Вид, местоположение и ориентация недопустимых дефектов, а также необходимый уровень чувствительности контроля конкретных изделий устанавливаются в отраслевой нормативно-технической документации на контроль изделий.

1.7 . Магнитопорошковый контроль проводится по технологическим картам согласно ГОСТ 3.1102-81 и ГОСТ 3.1502-85, в которых указываются: наименование изделия (узла), наименование и номер детали, эскиз детали с указанием габаритных размеров, зона контроля, способ контроля, вид и схема намагничивания, значения намагничивающего тока или напряженности магнитного поля, средства контроля (аппаратура, дефектоскопические материалы), нормы на отбраковку.

2. ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТУРЕ

2.1. При контроле магнитопорошковым методом применяют стационарные, передвижные и переносные дефектоскопы по нормативно-технической документации.

Допускается применять специализированные дефектоскопы, предназначенные для контроля конкретных изделий.

2.2. В зависимости от назначения дефектоскопы включают в себя следующие функциональные устройства:

блок формирования намагничивающего тока;

устройство для размагничивания;

устройство для нанесения дефектоскопических материалов;

блок автоматического управления технологическими операциями контроля;

исполнительные устройства для осуществления автоматических операций контроля;

приборы и устройства для контроля качества дефектоскопических материалов и технологических процессов;

устройства для осмотра контролируемой поверхности и регистрации дефектов.

2.3. Дефектоскопы должны быть снабжены измерителями намагничивающего тока. Погрешность измерений не должна превышать 10%.

2.4. Дефектоскопы общего назначения должны обеспечивать возможность размагничивания объектов контроля.

2.5. Дефектоскопы, в которых намагничивание изделий осуществляется переменным, выпрямленным или импульсным токами, при контроле способом остаточной намагниченности должны обеспечивать выключение тока в момент времени, при котором значение остаточной индукции составляет не менее 0,9 ее максимального значения для данного материала при выбранном режиме.

2.6. В дефектоскопах при контроле способом остаточной намагниченности не допускается использовать в качестве намагничивающих устройств электромагниты постоянного тока, а также другие устройства, в которых снижение магнитного потока от максимального значения до нуля при намагничивании происходит в течение времени, превышающем 5 мс.

2.7. Устройства для осмотра контролируемой поверхности и регистрации дефектов включают в себя: УФ-облучатели, оптические устройства (лупы, бинокулярные, стереоскопические микроскопы; зеркала; эндоскопы), а также автоматизированные системы обработки изображений.

2.8. Требования к специализированным дефектоскопам устанавливают в отраслевой нормативно-технической документации на контроль конкретных изделий.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ

3.1. При магнитопорошковом методе контроля применяют магнитные дефектоскопические материалы: порошки, суспензии и магнитогуммированные пасты.

3.2. В зависимости от состояния контролируемой поверхности (ее цвета и шероховатости), магнитных свойств материала и требуемой чувствительности контроля используют магнитные порошки, имеющие естественную окраску, а также цветные и люминесцентные.

3.3. Основные свойства магнитных порошков, влияющих на выявляемость дефектов: дисперсность, магнитные и оптические характеристики.

Качество магнитных порошков оценивают по методикам, приведенным в отраслевой нормативно-технической документации на их поставку.

3.4. Свойства магнитной суспензии, влияющие на выявляемость дефектов, определяются составом, концентрацией и свойствами отдельных ее компонентов.

3.4.1. Концентрация магнитного порошка в суспензии должна составлять (25±5) г/л, а люминесцентного порошка — (4±1) г/л.

При контроле резьбы и объектов с использованием магнитных полей напряженностью ³ 100 А/см концентрацию магнитного порошка уменьшают до 5 г/л.

В технически обоснованных случаях допускается устанавливать более высокие значения концентрации магнитного порошка в суспензии.

3.4.2. Вязкость дисперсионной среды суспензии не должна превышать 36 × 10 -6 м 2 /с (36 сСт) при температуре контроля. При вязкости носителя выше 10 × 10 -6 м 2 /с (10 сСт) в технической документации должно быть указано время стекания основной массы суспензии, после которого допустим осмотр изделия.

3.4.3. Дисперсионная среда суспензий с люминесцентными магнитными порошками не должна ухудшать светоколористических свойств порошка, а ее собственная люминесценция не должна искажать результаты контроля.

3.5. Магнитная суспензия не должна вызывать коррозии контролируемой поверхности.

3.6. Магнитогуммированная паста представляет собой смесь магнитного порошка и затвердевающих органических полимерных веществ.

3.7. Качество готовых дефектоскопических материалов определяют перед проведением контроля на стандартных образцах предприятий, аттестованных в установленном порядке.

4. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

4.1. Магнитопорошковый метод контроля включает технологические операции:

подготовка к контролю;

намагничивание объекта контроля;

нанесение дефектоскопического материала на объект контроля;

осмотр контролируемой поверхности и регистрация индикаторных рисунков дефектов;

оценка результатов контроля;

4.2. При магнитопорошковом методе контроля применяют:

способ остаточной намагниченности (СОН);

способ приложенного поля (СПП).

4.2.1. При контроле СОН объект контроля предварительно намагничивают, а затем, после снятия намагничивающего поля, на его поверхность наносят дефектоскопический материал. Промежуток времени между указанными выше операциями должен быть не более часа. Осмотр контролируемой поверхности проводят после стекания основной массы суспензии.

СОН применяют при контроле объектов из магнитотвердых материалов с коэрцитивной силой Н_с ³ 10 А/см, с остаточной индукцией 0,5 Тл и более.

4.2.2. При контроле СПП операции намагничивания объекта контроля и нанесения суспензии выполняют одновременно. При этом индикаторные рисунки выявляемых дефектов образуются в процессе намагничивания. Намагничивание прекращают после стенания с контролируемой поверхности основной массы суспензии. Осмотр контролируемой поверхности проводят после прекращения намагничивания.

Для уменьшения нагрева объекта контроля рекомендуется применять прерывистый режим намагничивания, при котором ток по намагничивающему устройству пропускают в течение 0,1 — 3 с с перерывами до 5 с.

4.2.3. Выбор способа контроля осуществляют в зависимости от магнитных свойств материала объекта и требуемой чувствительности контроля в соответствии с приложением 2.

4.3. Подготовка к контролю должна включать:

подготовку объекта к операциям контроля;

проверку работоспособности дефектоскопов;

проверку качества дефектоскопических материалов.

4.3.1. При подготовке объема с контролируемой поверхности необходимо удалить продукты коррозии, остатки окалины, масляные загрязнения, а при необходимости следы лакокрасочных покрытий.

4.3.2. При контроле объектов с темной поверхностью при помощи черного магнитного порошка на контролируемую поверхность следует наносить покрытие, обеспечивающее необходимый контраст, толщиной до 20 мкм.

4.3.3. Проверку работоспособности дефектоскопов и качества дефектоскопических материалов осуществляют при помощи стандартных образцов предприятий, специально изготовленных или отобранных из числа забракованных изделий с дефектами, размеры которых соответствуют принятому уровню чувствительности.

Методика изготовления образцов приведена в рекомендуемом приложении 3.

4.4. При магнитопорошковом контроле применяют намагничивание: циркулярное; продольное (полюсное); комбинированное; во вращающемся магнитном поле.

Виды, способы и схемы намагничивания приведены в табл. 2.

4.4.1. Вид и способ намагничивания выбирают в зависимости от размеров и формы объекта, материала и толщины покрытия, а также от характера и ориентации дефектов, подлежащих выявлению. При этом наилучшее условие выявления дефектов — перпендикулярное направление намагничивающего поля по отношению к направлению ожидаемых дефектов.

При необходимости выявления дефектов различной ориентации применяют намагничивание в двух или трех взаимно перпендикулярных направлениях, комбинированное намагничивание, а также намагничивание во вращающемся магнитном поле.

4.4.2. Напряженность магнитного поля на контролируемом участке поверхности объекта выбирают в зависимости от требуемой чувствительности контроля в соответствии с рекомендуемым приложением 4.

Значения напряженности магнитного поля на поверхности объекта контроля определяют при помощи измерителей напряженности магнитного поля или при помощи катушек поля.

4.4.3. При контроле объектов с большим размагничивающим фактором, имеющих отношение длины к эквивалентному диаметру меньше 5, следует:

составлять контролируемые изделия в цепочку, размещая их друг к другу торцевыми поверхностями;

применять удлинительные наконечники;

применять переменный намагничивающий ток.

Пропусканием тока по всему объекту

Пропусканием тока по части объекта

Пропусканием тока по проводнику, помещенному в сквозное отверстие в объекте

Путем индуцирования тока в объекте

Пропусканием тока по тороидальной обмотке

При помощи постоянного магнита

При помощи электромагнита

При помощи соленоида

Перемещением постоянного магнита по объекту

Пропусканием тока но объекту и при помощи электромагнита

Пропусканием тока по объекту и при помощи соленоида

Пропусканием по объекту двух токов во взаимно перпендикулярных направлениях

Индуцированием тока в объекте и пропусканием тока по проводнику, помещенному в сквозное отверстие в объекте

Во вращающемся магнитом поле

При помощи соленоида вращающегося магнитного поля

Примечание. Обозначения: О — объект контроля; Ф — магнитный поток; I — электрический ток.

4.4.4. При намагничивании объектов применяют следующие виды электрического тока: постоянный, переменный однофазный и трехфазный, выпрямленный однополупериодный и двуполупериодный, импульсный.

4.4.5. При циркулярном намагничивании объектов, имеющих поперечное сечение простой формы, а также крупногабаритных объектов значение тока определяют в зависимости от требуемой напряженности магнитного поля на контролируемой поверхности, формы и размеров сечения объекта контроля по формулам, приведенным в рекомендуемом приложении 5.

4.4.6. Комбинированное намагничивание применяют при контроле СПП.

При комбинированном намагничивании двумя токами одного вида: переменным синусоидальным или выпрямленным однополупериодным и двухполупериодным, их фазы должны быть сдвинуты относительно друг друга.

4.4.7. Намагничивание во вращающемся магнитном поле применяют при контроле СОН объектов сложной формы, а также объектов с большим размагничивающим фактором, с ограниченной контактной площадью или с нетокопроводящими гальваническими покрытиями.

4.5. Для нанесения магнитного порошка на поверхность объекта применяют:

способ магнитной суспензии;

способ сухого магнитного порошка;

способ магнитогуммированной пасты.

4.5.1. Магнитную суспензию наносят на контролируемую поверхность путем полива или погружения объекта в ванну с суспензией, а также аэрозольным способом.

4.5.2. Сухой магнитный порошок наносят на контролируемую поверхность при помощи различных распылителей, погружением объекта в емкость с порошком, а также способом воздушной взвеси.

Способ воздушной взвеси применяют при выявлении подповерхностных дефектов, а также дефектов под слоем немагнитного покрытия толщиной от 100 до 200 мкм.

4.5.3. Магнитогуммированную пасту приготавливают непосредственно перед применением и наносят на контролируемую поверхность в жидком виде.

Способ магнитогуммированной пасты применяют при контроле внутренних стенок полостей диаметром менее 20 мм при отношении глубины к диаметру 1 к 10.

4.6. Осмотр контролируемой поверхности и регистрацию индикаторных рисунков выявляемых дефектов проводят визуально или с применением автоматизированных систем обработки изображений.

4.6.1. При визуальном осмотре могут быть использованы различные оптические устройства (лупы, микроскопы, эндоскопы).

Выбираемое увеличение оптического устройства зависит от шероховатости поверхности детали, типа обнаруживаемых дефектов, условий контроля и т.п.

4.6.2. Освещенность контролируемой поверхности при использовании магнитных порошков естественной окраски, а также цветных магнитных порошков должна быть не менее 1000 лк. При этом следует применять комбинированное освещение (общее и местное).

4.6.3. При использовании люминесцентных магнитных порошков осмотр контролируемой поверхности следует проводить при ультрафиолетовом облучении источником с длиной волны 315 — 400 нм. При этом УФ-облученность контролируемой поверхности должна быть не менее 2000 мкВт/см 2 (200 отн. ед. по ГОСТ 18442-80).

4.7. Участок магнитопорошкового контроля должен быть снабжен дефектограммами с видами индикаторных рисунков характерных дефектов, а также стандартным образцом. Стандартный образец должен иметь паспорт и дефектограмму.

4.8. Детали, признанные годными по результатам магнитопорошкового метода контроля, должны быть, при необходимости, размагничены.

Способы размагничивания и проверки степени размагничивания, а также допустимую норму остаточной намагниченности каждого изделия устанавливают в отраслевой нормативно-технической документации на контроль изделий.

4.9. Результаты контроля записывают в журналах, протоколах или перфокартах. Вид и объем записи устанавливают в отраслевой нормативно-технической документации на контроль изделий.

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1 . Общие требования безопасности к проведению магнитопорошкового контроля — по ГОСТ 12.3.002-75.

5.2 . К проведению магнитопорошкового контроля допускаются дефектоскописты, прошедшие аттестацию в установленном порядке, а также обучение и инструктаж по ГОСТ 12.0.004-90.

5.3. Участок магнитопорошкового контроля массивных и крупногабаритных объектов должен быть оборудован подъемно-транспортными механизмами и поворотными стендами по ГОСТ 12.3.020-80.

5.4. Конструкция производственного оборудования должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.049-80 и ГОСТ 12.2.003-91.

5.5. Расположение и организация рабочих мест на участке, оснащение их приспособлениями, необходимыми для безопасного выполнения технологических операций, должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78, ГОСТ 12.2.061-81 и ГОСТ 12.2.062-81.

5.6. Требования к содержанию вредных веществ, температуре, влажности, подвижности воздуха в рабочей зоне — по ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76, требования к вентиляционным системам — по ГОСТ 12.4.021-75.

5.7. Требования к коэффициенту естественной освещенности (КЕО) и освещенности рабочей зоны, пульсации светового потока, яркости и контрасту — по СНиП II -4-79, утвержденным Госстроем СССР.

5.8. Требования электробезопасности — по ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.1.019-79, «Правилам устройства электроустановок потребителей» и «Правилам технической эксплуатации электроустановок и правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденным Госэнергонадзором.

5.9. Защитное заземление или зануление дефектоскопов — по ГОСТ 12.1.030-81.

5.10. При размещении, хранении, транспортировании и использовании дефектоскопических и вспомогательных материалов, отходов производства и объектов, прошедших контроль, следует соблюдать требования к защите от пожаров по ГОСТ 12.1.004-91.

5.11. Индивидуальные средства защиты должны соответствовать ТУ 17-08-249-86 и ГОСТ 12.4.068-79.

5.12. При циркулярном намагничивании путем пропускания тока через изделие или проводник, помещенный в сквозное отверстие объекта, следует:

включать и выключать электрический ток только при надежном электрическом контакте электродов с объектом контроля;

применять защитные щитки по ГОСТ 12.4.023-84 для защиты лица от возможного попадания мелких частиц расплавленного свинца.

5.13. Требования к защите от вредного воздействия постоянных магнитных полей соответствуют «Предельно допустимым уровням воздействия постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами» № 1742- 77, утвержденным Минздравом СССР.

5.14. Органы управления магнитопорошковых дефектоскопов, создающих постоянные магнитные поля напряженностью более 80 А/см, должны быть вынесены за пределы зоны действия этих полей.

5.15. При контроле способом приложенного поля с циркулярным намагничиванием не допускается применять керосиновую или керосино-масляную суспензию.

5.16. Для приготовления суспензий не допускается использовать керосин температурной вспышки ниже 30°С.

5.17. Наносить магнитный порошок способом воздушной взвеси следует в камерах с отсасывающими вентиляционными устройствами.

5.18. Требования к защите от ультрафиолетового излучения соответствуют «Гигиеническим требованиям к конструированию и эксплуатации установок с искусственными источниками УФ-излучения для люминесцентного контроля качества промышленных изделий, № 1854, утвержденным Минздравом СССР.

5.19. При осмотре контролируемой поверхности в УФ-излучении, в случае отсутствия в аппарате встроенных устройств, обеспечивающих защиту глаз оператора от вредного воздействия УФ-лучей, следует применять защитные очки по ГОСТ 12.4.013-85 со стеклами ЖС-4 по ГОСТ 9411-91 толщиной не менее 2 мм.

5.20. Отходы производства в виде отработанных дефектоскопических материалов подлежат утилизации, регенерации, удалению в установленные сборники или уничтожению.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СТАНДАРТЕ

Условный дефект — поверхностный дефект в форме плоской щели с параллельными стенками с отношением глубины к ширине, равным 10, ориентированный перпендикулярно к направлению магнитного поля.

Условный уровень чувствительности — чувствительность магнитопорошкового контроля, определяемая минимальной шириной и протяженностью условного дефекта.

Дефектограмма — изображение части изделия с индикаторным рисунком выявленных дефектов, полученное фотографическим путем, при помощи ренлик или другими способами.

Стекание основной массы суспензии — состояние, при котором дальнейшее стекание суспензии не изменяет картины отложения порошка над дефектом, в том числе и при повторном включении намагничивающего устройства.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПОСОБА КОНТРОЛЯ

1. По известным магнитным характеристикам (коэрцитивной силе Н_с н остаточной индукции B_r ) материала объекта определяют возможность достижения требуемого уровня чувствительности при контроле с использованием СОН.

При этом пользуются кривыми, приведенными на чертеже, которые соответствуют условным уровням чувствительности А, Б и В.

Контроль СОН с требуемой чувствительностью возможен в том случае, если остаточная индукция материала при заданном значении коэрцитивной силы равна или больше значения остаточной индукции, определенной по соответствующей кривой.

2. При необходимости проведения контроля с более высоким уровнем чувствительности, чем это позволяет СОН, следует применять СПП.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

МЕТОДИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

1. Заготовку образца изготовляют из листовой стали, например ЭИ-962, по техническим условиям в виде пластины размерами 130 ´ 30 ´ 3,5 — 3,9 мм.

2. Заготовку рихтуют и шлифуют на глубину 0,1 — 0,2 мм.

3. На боковых гранях заготовки фрезерованием (угол фрезы 30°) выполняют прорези.

4. Азотируют на глубину 0,15 — 0,3 мм. Для получения трещин заданной длины проводят местное азотирование широкой грани образца в виде полосок. При этом длину трещин определяют шириной полосок.

5. Измеряют глубину азотированного слоя.

6. Заготовку образца полируют до шероховатости, обеспечивающей аттестацию параметров трещин.

7. Для формирования трещин образец помещают в приспособление для изгиба, которое должно иметь опору для образца и накладку из стали. Нагрузку подают на образец через накладку до появления характерного хруста от растрескивания азотированного слоя.

8. Ширину трещин измеряют на металлографическом микроскопе.

1. Из прутка стали ЭИ 961 или ЭИ 736 по техническим условиям изготовляют образец в виде втулки наружным диаметром 48 мм, внутренним диаметром 44,4 мм и длиной 35 мм.

2 Образец шлифуют. Параметр шероховатости поверхности R_a £ 2,5 мкм по ГОСТ 2789-73.

3. Образец азотируют на глубину 0,15 — 0,3 мм.

4. Образец полируют по наружному диаметру.

5. Для формирования трещин используют приспособление цилиндрической формы с четырьмя симметрично расположенными на поверхности клиньями, которые вдвигают во втулку. Нагрузку на клинья подают при помощи штока до появления характерного хруста, свидетельствующего о растрескивании азотированного слоя.

6. Ширину трещин измеряют на металлографическом микроскопе.

1. Заготовку образца изготовляют из стали 20Х13 по ГОСТ 5632-72. Геометрические размеры образца приведены на чертеже.

2. Заготовку рихтуют и шлифуют на глубину 0,2 — 0,3 мм. Параметр шероховатости поверхности R_a £ 1,6 мкм по ГОСТ 2789-73.

3. Азотируют на глубину 0,2 — 0,3 мм. Азотирование проводят в две ступени. Первую ступень азотирования проводят в атмосфере аммиака при температуре 540°С в течение 20 ч (степень диссоциации аммиака 30%). Вторую ступень проводят в атмосфере аммиака при температуре 580°С в течение 20 ч (степень диссоциации аммиака 60%). Медленно охлаждают в печи до 200°С в атмосфере аммиака, затем на воздухе.

4. Шлифуют обе стороны образца на глубину не более 0,05 мм с обильным охлаждением. Параметр шероховатости поверхности R_a £ 1,0 мкм по ГОСТ 2789-73.

5. Измеряют глубину азотированного слоя.

6. Для формирования трещин образец зажимают в разрывной машине и плавно нагружают до появления характерного хруста. Прилагаемые нагрузки выбирают опытным путем в зависимости от необходимой ширины трещин.

7. Ширину трещин измеряют на металлографическом микроскопе.

1. Заготовку образца изготовляют из стали У10А по ГОСТ 1435-90 в виде цилиндра (длина 250 — 300 мм, диаметр 25 мм).

2. Заготовку образца закаливают до твердости 60 . 63 HRC .

3. Шлифуют цилиндрическую поверхность. Параметр шероховатости поверхности R_a £ 0,80 мкм по ГОСТ 2789-73.

4. На цилиндрическую поверхность заготовки наносят электролитический слой хрома толщиной 0,25 — 0,30 мм (по технологии пористого хромирования).

5. Шлифуют на глубину 0,1 мм твердым (Т и СТ) абразивным кругом без охлаждения при поперечной подаче 0,03 — 0,05 мм на один двойной ход и при продольной подаче 1 — 3 м/мин. При этом в хромовом покрытии и стальной основе образуются трещины.

6. Заготовку подвергают отпуску при температуре 160 — 180°С.

7. С поверхности заготовки электролитически удаляют слой хрома.

8. Ширину трещин на поверхности образца измеряют на металлографическом микроскопе.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

1. При контроле СОН напряженность магнитного поля определяют по кривым намагничивания материала объекта контроля с учетом необходимости его технического насыщения.

2. При контроле СПП напряженность магнитного поля, необходимую для обеспечения требуемого уровня чувствительности, определяют по коэрцитивной силе Н_с материала объекта контроля при помощи кривых, приведенных на чертеже.

1. Значения напряженностей магнитного поля могут быть уточнены экспериментально применительно к контролю конкретных изделий.

2. При контроле СПП отношение нормальной составляющей напряженности магнитного поля Н _n к тангенциальной H_t на контролируемом участке поверхности объекта должно быть не более 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОКА

При циркулярном намагничивании максимальное (амплитудное) значение намагничивающего тока I в А для получения заданной напряженности магнитного поля Н в А/см определяют по формулам:

для объектов цилиндрической формы с круглым сечением

для объектов с прямоугольным сечением

при a /b ³ 10;

при a /b

Источник