Для обнаружения трещин к поверхности проверяемой детали подносят датчик (рис. 38), представляющий собой индукционную катушку, которая является частью колебательного контура лам пового генератора токов высокой частоты. Высокочастотное маг нитное поле, созданное катушкой датчика, будет индуктировать в деталь вихревые токи.
Рис. 38. Датчик к |
прибору для обнаружения трещин |
методом вихревых токов: |
|
/ — защитный кожух; |
2 — корпус датчика; 3 —корпус катушки; |
|
4 —обмотка катушки |
Участок поверхности детали, содержащий трещины, имеет мень шую электропроводность, поэтому он будет вызывать меньшие по тери на вихревые токи. По величине этих потерь можно судить о наличии или отсутствии поверхностных трещин. В существующих дефектоскопах, работающих по методу вихревых токов, обычно оп ределяется не величина потерь на вихревые токи, а суммарная ве личина тока, протекающего через датчик, которая определяется как величиной напряжения генератора, так и магнитным полем, создаваемым вихревыми токами наведенными в детали.
Замеряя суммарную величину тока в катушке датчика, можно судить о величине потерь на вихревые токи, а следовательно, и о наличии поверхностных трещин. Величина тока в индукционной ка тушке после выпрямления его в детекторе (рис. 39) и усиления
И датчику
Рис. 39. Блок-схема прибора для обнаружения трещин методом вихревых токов:
Г — генерхтор; Д —детектор; У — усилитель; БП — блок питания; А —миллиамперметр
G* |
83 |
может быть замерена при помощи миллиамперметра. Стрелка мил лиамперметра обычно стоит на нуле, когда датчик поднесен к де тали без дефектов. При помещении датчика на деталь с поверх ностными трещинами, стрелка миллиамперметра отклонится от ну левого положения и, таким образом, покажет, что в детали имеют ся дефекты.
Метод вихревых токов позволяет обнаруживать трещины шири ной в 0,001 мм и глубиной в 0,1 мм.
М е т о д н а м а г н и ч и в а н и я . При проверке детали на от сутствие трещин методом магнитной дефектоскопии ее сначала на магничивают. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая на своем пути дефект, огибают его, как препятствие с малой магнитной проницаемостью, и образуют над ним поле рас сеяния (рис. 40). Чтобы обнаружить неоднородность магнитного
Рис. 40. Поле рассеяния магнитного потока около дефекта
поля, деталь поливают жидкостью, содержащей во взвешенном состоянии частицы магнитного порошка. Магнитный порошок будет втягиваться в поле рассеяния, образующееся около дефекта. Де фекты выявляются наиболее отчетливо в том случае, когда они располагаются перпендикулярно к направлению магнитных сило вых линий.
Метод магнитной дефектоскопии очень чувствительный и позво ляет выявлять треш.ины шириной до 0,001 мм, а также дефекты размером до 1 мм, расположенные под поверхностью детали на глубине до 15 мм.
При дефектовке деталей танков применяют следующие спосо бы намагничивания: циркулярное намагничивание, намагничива ние внешним полем и комбинированное намагничивание.
Циркулярное намагничивание применяется для выявления про дольных трещин. При этом переменный илщ постоянный ток боль шой силы (до 1000—4000 а) пропускают через деталь. На рис. 41 показана схема дефектоскопа циркулярного намагничивания пере менным током, предназначенного для деталей небольших разме ров.
Намагничивание внешним полем производится либо электро магнитом (рис. 42, а), либо соленоидом (рис. 42,6). Намагничи вание с использованием электромагнита применяют для выявле-
84 . •
8
Рис. 41. Схема дефектоскопа циркулярного намагничивания:
/ — медная плита; 2 —деталь; 3 —контактный диск; 4 —контактная головка; 5 — пусковая кнопка; 6 — кронштейн; 7 — понижающий трансформатор; 8 —маг нитный пускатель
|
й |
5 |
Рис. 42. Схема намагничивания внешним полем: |
||
а — электромагнитом; |
б — соленоидом; |
1 —выпрямитель (при намагничивании постоянным то |
ком); 2 —реостат; 3 |
— амперметр; 4 — электромагнит; 5 —деталь; 6 — амперметр; 7 —рео |
|
|
стат; |
8 —деталь; 9 —катушка |
85
ния поперечных трещин в деталях типа дисков, шестерен и т. п. Намагничивание соленоидом производится как переменным, так и постоянным током п применяется для обнаружения трещин в ва лах.
Комбинированное намагничивание применяют для обнаруже ния поперечных и продольных трещин. При этом создается вин товое магнитное поле. Оно получается от продольного постоянного поля электромагнита и циркулярного поля (рис. 43).
Рис. 43. Схема комбинированного намагничивания:
/ — электромагнит постоянного тока; 2—кон тактные пластины: 3 — деталь; 4 — пони жающий трансформатор
Ферромагнитный порошок для магнитной дефектоскопии полу чают путем восстановления железного сурика Fe203. Для этого су рик мелко размалывается, смешивается с керосином и загружается в тигель. Тигель замазывают глиной и помещают в печь, где про каливают при температуре 650—800СС. После такой обработки образуется магнетит Fe30 4 , который и используется для приготов ления суспензии. Суспензию приготавливают путем введения 50-у -т-100 г порошка на 1 л дизельного топлива.
После контроля детали размагничивают: при переменном токе путем постепенного вывода детали из соленоида, при постоянном
токе — путем чередования |
полярности с постепенным ослаблением |
||
магнитного поля. |
м е т о д |
обнаружения |
дефектов осно |
У л ь т р а з в у к о в о й |
|||
ван на способности ультразвука |
проходить через |
металлические |
|
изделия и отражаться от границы раздела двух сред, в том числе и от дефекта. В зависимости от способа приема сигнала от дефек
та различают два основных метода |
ультразвуковой |
дефектоско |
пии — метод просвечивания и импульсный метод. |
|
|
Метод просвечивания основан на появлении звуковой тени за |
||
дефектом. В этом случае излучатель |
ультразвуковых колебаний |
|
находится по одну сторону дефекта, |
а приемник — по другую, что |
|
не всегда удобно; поэтому наибольшее применение |
нашел метод |
|
86
ультразвуковой локации (импульсный). В этом случае нет необ ходимости иметь излучатель и приемник ультразвука. Вслед за посылкой импульса излучатель автоматически переключается в ре жим приема отраженных сигналов.
В качестве излучателей (приемников) ультразвуковых сигна лов используют пластинки из титаната бария (ВаТЮ3), у которо го пьезоэффект почти в 500 раз выше, чем у кварца.
На рис. 44 приведена схема импульсного ультразвукового де фектоскопа. При импульсном методе к детали подводят излуча тель (щуп). Если дефекта в детали нет, то ультразвуковой им пульс, отразившись от противоположной стороны детали, возвра’- тится обратно и возбудит электрический сигнал в приемнике; на экране электронно-лучевой трубки будут видны два всплеска: сле
ва — излученный импульс и справа — отраженный от противопо ложной стороны детали. Если в детали будет дефект, то ультра звуковой импульс отразится от дефекта и на экране трубки по явится промежуточный всплеск. Путем сопоставления расстояний между импульсами на экране электронно-лучевой трубки можно определить глубину залегания дефекта.
Ультразвуковой дефектоскоп обладает очень высокой чувстви тельностью и применяется для обнаружения внутренних дефектов
вметалле деталей. Внешний вид ультразвукового дефектоскопа
Рис. |
44. |
Схема |
импульсного ультразвукового дефектоскопа: |
|
1 — деталь; |
2 — излучатель (приемник) ультразвуковых сигналов; 3 — ге |
|||
нератор импульсов; |
4 — усилитель сигналов; |
5, 7 — отклоняющие пла |
||
стины; |
6 —излученный импульс; S — импульс, отраженный от дефекта; |
|||
р — донный импульс; |
10 — электронно-лучевая трубка; 11 — блок питания; |
|||
|
|
12 — развертывающее устройство; |
13 —дефект |
|
87
лее интенсивным н, следовательно, на рентгеновской пленке по явится его изображение в виде темного пятна.
Выявление дефектов при помощи фотопленки является недо статочно чувствительным, так как зависит от очень многих фак торов (от качества пленки и проявителя, от способа проявления и т. п.).
Рис. 46. Принципиальная схема де фектоскопии методом просвечива ния гамма-лучами радиоактивных препаратов:
1 — к о н т р о л и р у е м а я д е т а л ь ; |
2 — к о н т е й н е р |
||
с р а д и о а к т и в н ы м п р е п а р а т о м ; |
3 — д е ф е к т ; |
||
4 — к а с с т а с п л е н к о й ; |
5 — д и а г р а м м а и н |
||
т е н с и в н о с т и и з л у ч е н и я , |
п р о ш е д ш е г о |
ч е р е з |
|
д е т а л ь |
|
|
|
Метод просвечивания |
обеспечивает наибольшую чувствитель |
||
ность в том случае, когда для регистрации излучения применяют специальные счетчики с включением их по дифференциальной схе ме (рис. 47). В этом случае гамма-лучи, пройдя через изделие,
Рис. 47. Дифференциальная схема просвечивания гам ма-лучами с двумя счетчиками:
/ — к о н т е й н е р с р а д и о а к т и в н ы м п р е п а р а т о м ; |
2 — к о н т р о л и р у е м а я |
|
д е т а л ь ; 3 — д е ф е к т ; |
i — с ч е т ч и к и и з л у ч е н и я ; |
5 — с в и н ц о в а я з а |
ш и т а ; 6 — у с и л и т е л и ; 7 — и н д и к а т о р
действуют раздельно на два счетчика, защищенных друг от друга и от рассеянного излучения свинцовой защитой. Когда один из пучков гамма-лучей проходит сквозь дефектный участок изделия, количество регистрируемых счетчиком импульсов увеличивается
89