Приложение 7. Краткие сведения о методах дефектоскопии (неразрушающие методы контроля)

Приложение 7

(справочное)

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ДЕФЕКТОСКОПИИ

(НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ)

Ниже приведены методические указания по применению методов неразрушающего контроля. Рассмотрены методы капиллярный, магнитографический, магнитопорошковый и вихретоковый (ВМК).

Методика ультразвуковой дефектоскопии изложена в РД 22-205-88 "Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений грузоподъемных машин. Общие положения". Радиографический метод изложен в ГОСТ 7512 "Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод" и РД РОСЭК-001-96 "Машины грузоподъемные. Конструкции металлические. Контроль ультразвуковой. Основные положения".

1. Капиллярный метод

Контроль этим методом выполняется одним из двух способов:

- керосиновая проба, как наиболее доступная;

- с помощью капиллярных контрастных растворов.

По существу оба метода основаны на проникающих возможностях керосина и капиллярных контрастных растворов.

В обоих случаях исследуемая поверхность металлоконструкции очищается от грязи, ржавчины, масел (обезжиривается), других веществ, которые закрывают доступ проникающему составу в трещину. Затем поверхность смачивается керосином или капиллярным проникающим составом (например, производства ФРГ в виде аэрозоля красного цвета).

Через 3 - 5 мин. поверхность протирается насухо (при использовании керосина) или промывается водой (при использовании капиллярного состава), после чего она покрывается слоем мела (в первом случае) или белым аэрозольным составом (во втором случае) и обстукивается молотком массой не менее 0,5 кг. При наличии трещины через несколько минут вдоль нее проступает темная полоса.

При керосиновой пробе лучше применять не чистый керосин, а состав, состоящий из 70% керосина, 30% трансформаторного масла и добавок красителя (10 г красной краски типа "Судан"-111 на 1 л жидкости).

2. Магнитографический метод

Сущность этого метода заключается в намагничивании контролируемого участка сварного шва и околошовной зоны с одновременной записью магнитного поля на магнитную ленту и последующим считыванием полученной информации с нее специальными воспроизводящими устройствами магнитографических дефектоскопов, оснащенных вторичными преобразователями в виде феррозондов или индукционных головок. Этот сигнал после преобразования поступает на экран электронно-лучевой трубки.

Технология магнитографического контроля включает следующие операции (ГОСТ 25225).

1. Осмотр и подготовку поверхности контролируемого изделия. При этом с поверхности контролируемых швов должны быть удалены остатки шлака, брызги расплавленного металла, грязь и т.д.

2. Наложение на шов отрезка магнитной ленты. Перед началом работы магнитная лента должна быть подвергнута размагничиванию. Прижим к шву плоских изделий производят специальной эластичной "подушкой".

3. Намагничивание контролируемого изделия при оптимальных режимах в зависимости от типа намагничивающего устройства, толщин сварного шва и его магнитных свойств.

4. Расшифровка результатов контроля. Она состоит в том, что магнитную ленту устанавливают в считывающее устройство дефектоскопа и по сигналам на экранах дефектоскопа выявляют дефекты. Перед просмотром магнитной ленты дефектоскоп настраивают по эталонной магнитограмме с записью магнитного поля дефекта минимально допустимых размеров. Во время воспроизведения регистрируются все дефекты, амплитуда которых превышает максимально допустимую от эталонного импульса.

Магнитографический метод в основном применяют для контроля стыковых швов, выполненных сваркой плавлением. Этим методом можно контролировать сварные изделия и конструкции толщиной от 20 - 25 мм. В качестве дефектоскопа рекомендуется МД-9 с импульсной индикацией и МД-11 с видимым изображением. Наиболее совершенные дефектоскопы МДУ-2У, МД-10ИМ, МГК-1 имеют двойную индикацию.

Выпускаются несколько типоразмеров передвижных намагничивающих устройств (ПНУ): ПНУ-М1, ПНУ-М2. В полевых условиях обследования металлоконструкций применяют переносные автономные станции типа СПП-1, СПА-1.

3. Магнитопорошковый метод

В магнитопорошковой дефектоскопии (МПД) для выявления дефектов применяют тонкий ферромагнитный порошок, частицы которого притягиваются полем дефекта, образуя видимый глазом валик порошка. Интенсивность оседания порошка зависит от величины поля дефекта, которая определятся магнитными характеристиками материала изделия и напряженностью намагничивающего поля.

Детали обычно намагничивают с помощью специальных приборов -дефектоскопов. Дефектоскопы, применяемые при МПД, согласно ГОСТ 21105 делят на универсальные и специализированные, и те и другие могут быть стационарными, передвижными или переносными.

В соответствии с ГОСТ 21105 в зависимости от магнитных свойств материалов, размеров и формы контролируемого изделия, а также оборудования, используемого для намагничивания, применяют способы контроля приложенного магнитного поля и остаточной намагниченности.

При способе приложенного магнитного поля намагничивание начинается раньше или одновременно с моментом нанесения порошка или магнитной суспензии. Контроль способом остаточной намагниченности заключается в предварительном намагничивании изделия и последующем нанесении на него порошка либо суспензии. Оседание порошка происходит в зоне дефекта при отсутствии внешнего намагничивающего поля.

Кроме того, существуют три способа намагничивания: продольный, циркуляционный и комбинированный.

На чувствительность контроля и, следовательно, выявляемость дефектов значительно влияют вышеуказанные способы намагничивания. Род тока намагничивания и способ нанесения порошка также влияют на обнаружение подповерхностных дефектов.

На результат МПД в значительной мере влияет состояние контролируемой поверхности. Чем грубей поверхность, тем хуже чувствительность. В зависимости от вида контролируемого изделия условный уровень чувствительности подразделяют на группы А, Б, В, соответственно ширина выявляемого дефекта составляет до 2,5; от 2,5 до 10 мкм и 10 - 25 мкм.

4. Вихретоковые методы контроля (ВМК)

ВМК основаны на регистрации изменения поля вихревых токов, наводимых в поверхностном слое изделия. Методами вихревых токов обнаруживаются только поверхностные и подповерхностные (на глубине 2 - 3 мм) дефекты.

Рекомендуются для выявления трещин, расслоений, раковин, непроваров и др. повреждений на ровных поверхностях металла, например, в конструкции нижней рамы, поворотной рамы, балок аутригеров.

Суть метода заключается в том, что при наличии трещин, раковин, расслоений или др. дефектов стрелка прибора показывает резкое падение вихревого тока в металле. При использовании ВМК следует учитывать, что электропроводность отдельных зон шва и околошовной зоны значительно меняется, и возможны большие потери при выявлении дефектов сварки. ВМК может быть использован для фазового и структурного анализа указанных зон.

В качестве отечественных дефектоскопов для проведения вихретоковой дефектоскопии рекомендуются ВД-89Н, ВИТ-2, ВИТ-3, а также другие дефектоскопы, обеспечивающие надежность контроля качества.

Методика контроля заключается в следующем:

- внешний осмотр изделия и устранение наружных дефектов, мешающих проведению контроля;

- установка полезадающей системы на контролируемый участок и пропускание тока через возбуждающую катушку;

- сканирование датчика и регистрирующих приборов вдоль поверхности контролируемого объекта;

- расшифровка результатов контроля и оценка качества изделия.

На результаты исследования методом вихревого контроля значительное влияние оказывает зазор между датчиком и контролируемой поверхностью. Допускаемый максимальный зазор 2 мм.