Магнитопорошковый контроль - МПД
Магнитопорошковый контроль или магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) — технологическая операция контроля изделий или материалов, призванная выявлять механические поверхностные или подповерхностные разрывы в никеле, железе, кобальте и некотором количестве их сплавов. Магнитопорошковый контроль относится к списку методов так называемого неразрушающего контроля, когда материал или изделие не подвергается механической, температурной, химической или иной нагрузке, способной каким-либо образом изменить свойства и характеристики объекта исследования.
Среди всех направлений магнитной дефектоскопии как правило чаще всего обращаются именно к магнитопорошковому способу контроля, так как он обладает наибольшим количеством преимуществ перед иными видами выявления дефектов.
Суть магнитопорошковой дефектоскопии
Если описывать процесс вкратце — специалист при организации контроля наносит на исследуемое изделие сухой порошок (используется оксид железа) или его жидкая суспензия, после чего изделие подвергается намагничиванию. Намагничивание, в свою очередь, может быть произведено либо пропусканием тока через сам объект контроля, либо же подвергаться намагничиванию от стороннего, внешнего источника.
При этом процессе в исследуемом предмете образуется собственное магнитное поле, силовые линии которого пробиваются в тех местах, где есть дефекты материала. Эти же силовые линии образуют полюса, которые притягивают частицы взвеси или смеси, образуя своеобразный рисунок, который называют индикаторным.
Этот рисунок позволяет обнаруживать разрывы и иные несоответствия, расположенные на поверхности и под ней, на глубине до 2 миллиметров, однако, по нему невозможно измерить их глубину, ширину и иные параметры.
С помощью магнитопорошкового контроля специалистами определяются трещины, расслоения, паразитные включения и поры, недоступные для иных видов контроля - например, измерительного и визуального. Кроме этого, магнитопорошковая дефектоскопия иногда используется вместо цветной — МПД позволяет работать с меньшими величинами шероховатости поверхности.
Сфера применения магнитопорошкового контроля
Магнитопорошковый метод контроля ввиду своей относительной дешевизны, точности исследований и технологической доступности широко распространен в самых разных областях промышленности и производства. Детали, механизмы, конструкции и заготовки из металла и его легированных сплавов широко распространены практически во всех сферах хозяйствования человека, а значит и сфера применения вышеописанного контроля практически безгранична.
Так, МПД подвергаются:
- трубопроводы и трубы из стали — в них, в первую очередь, подвергают проверке сварные сочленения, хотя бывает так, что контролю подвержен и основной материал изделия;
- изделия, получаемые с помощью литья;
- элементы специальной грузоподъемной техники и устройств — узлы такелажа, передаточные механизмы, крюки, сочленения цепей и др.;
- элементы подвижного железнодорожного состава — колесные пары, надрессорные балки, рамы остовов пассажирских, грузовых вагонов, а также локомотивов;
- соединения клепаные, сварные и болтовые металлоконструкций и изделий из металлопроката, находящихся под нагрузкой — например, пролеты железнодорожных мостов или автотранспортных эстакад;
- механизмы и их элементы, использующиеся в добывающих отраслях и требующие контроля;
- корпуса насосов, сосудов, колеса зубчатые, муфты и иные элементы оборудования.
Магнитопорошковый метод контроля активно и широко используется практически на всех крупнейших объектах добычи, производства и транспорта Российской Федерации — так, к МПД прибегают “Татнефть”, “Башнефть”, “РЖД”, “Газпром”, “Роскосмос”, “Росатом” и другие отраслеобразующие предприятия.
Достоинства и недостатки магнитопорошкового способа дефектоскопии
К несомненным преимуществам магнитопорошкового контроля относятся:
- способность выявления широкого спектра несоответствий, видимых и невидимиых, к которым можно отнести надрывы, расслоения, закаты, флокены; трещины различного характера возникновения, а также — наличие в материале флюса, шлака и окиси;
- чувствительность метода: магнитопорошковому контролю поддаются невидимые и слабовидимые дефекты с раскрытием от 0, 001 миллиметра, глубиной — от 0,01 миллиметра и длиной — от 0,5 миллиметра;
- возможность использования на плоскостях, покрытых ненамагничивающимся материалом, например, медью, краской или лаком — при их толщине до 45 мкм;
- экологичность и безвредность для здоровья проводящей опыт стороны — магнитопорошковой дефектоскопии не нужны “грязные” индикаторные жидкости и иные реагенты, что позволяет не прибегать к соблюдению дополнительных мер безопасности при проведении контроля.
Однако следует помнить, что в природе не существует абсолютно идеальных величин, и у магнитопорошкового неразрушающего способа есть свои недостатки. Некритичные, но есть.
К ним можно отнести:
- ограниченное применение контроля — он не подходит для сплавов с относительной проницаемостью поля μ≥40. Также метод будет выдавать ложные индикаторные следы, если исследуемому материалу свойственна значительная магнитная неоднородность;
- не самую высокую универсальность — для организации магнитопорошковой дефектовки следует точно рассчитывать показатели напряженности поля, а также оптимальную силу тока, схему, по которой происходило намагничивание, его способ, аналогично — схему и способ размагничивания, а также выбирать метод нанесения взвеси или смеси и их концентрацию. Некорректный выбор одного или нескольких показателей может привести к неточному контролю исследуемого объекта и потраченным впустую времени и силам;
- обеспечение физического доступа к объекту исследования — проведение магнитопорошкового способа определения дефектов невозможно удаленно или на некотором расстоянии от объекта;
- снижение выявляемости дефектов, например, если плоскость их ориентации образует углы менее 30 градусов, если отсчитывать их относительно направлений магнитного поля и/или исследуемой поверхности. Значительная шероховатость объекта, а также не намагничивающийся слой покрытия толще 45 мкм также могут давать ложные результаты контроля. Нагар, грязь, пыль, ржавчина, шлак на поверхности также работают против описываемого метода, поэтому в некоторых случаях корректнее использовать рентген или же УЗК;
- сложность организации контроля в случае исследования коротких либо малогабаритных деталей и предметов, а также изделий со значительным разбросом площадей сечения в поперечнике. Так, если длина изделия менее, чем в пять раз больше его ширины, возведенной в квадратный корень, то при организации магнитопорошковой проверки будет иметь место сильное размагничивание исследуемого образца. Поэтому при наличии подобных деталей приходится их выстраивать в своеобразные цепи, обеспечивающие возможность установить контакт не менее одной трети от сечения в поперечнике торца детали;
- высокую нагрузку на органы зрения — при проведении магнитопорошкового способа неразрушающего контроля по нормативам необходима освещенность от 1000 лк и выше. При проведении работ с использованием УФ источника освещения, облученность ултьтрафиолетом может достигать высоких значений — до 2000 мкВт/см2. Подобные показатели отрицательно влияют на зрение человека;
- невозможность получения детального результата дефектов. По сути, с помощью контроля можно лишь увидеть дефекты, а не измерить их полноценно.
Впрочем, даже несмотря на некоторое количество недостатков, перечисленных выше, описываемый метод контроля все равно остается весьма надежным, эффективным и относительно дешевым способом для экспресс-поиска повреждений, находящихся под поверхностью и выходящих на нее. Разумеется, если технические причины не позволяют провести МПД, то специалисты прибегают к иным методам дефектоскопии, благо, современные методы позволяют выбрать подходящий вариант.
Способы магнитопорошкового контроля
Как правило, используют два варианта, которые выбирают, исходя из технологической карты.
Первый способ — способ остаточной намагниченности (СОН). К нему прибегают, когда необходимо исследовать магнитотвердые материалы со значением напряженности внешнего магнитного поля от 9,5 А/см и выше. При этом способе объект намагничивается, затем, после паузы или без нее, на него наносится порошок или же разведенная жидкостью суспензия. После возникновения и формирования рисунка индикации поверхность осматривается специалистами, которые и составляют дефектограмму.
Плюсы способа — в более высокой производительности, удобства расположения объекта контроля и отсутствии локального перегрева исследуемого материала.
Второй способ — способ приложенного поля (СПП). При его проведении суспензию или индикаторную взвесь наносят при процессе намагничивания, вследствие чего и образуется маркер индикации. Визуальная же оценка производится специалистами во время намагничивания и последующего стекания суспензии. СПП эффективен при исследовании так называемых магнитомягких материалов с незначительной коэрцитивной силой (менее 9,5 А/см), так как они подходят для намагничивания и последующего размагничивания даже при наличии незначительного магнитного поля.
Впрочем, иногда метод СПП применяют и для исследования объектов из магнитотвердых веществ, допустим тогда, когда необходимо обнаружить дефекты, скрытые под поверхностью, на глубинах от 0,01 до 2 миллиметров. Кроме этого, СПП используется при контроле образцов, имеющих несъемное немагнитное покрытие, чья толщина имеет значения более 40 мкм. Крупногабаритные объекты, которые сложно намагнитить до корректного проведения изысканий способом остаточной напряженности — еще одна категория применяемости СПП.
Выбирая один из двух вариантов, специалисты учитывают также и совокупность иных факторов — конфигурацию объекта, его размеры, толщину изоляции, факторы размагничивания, пористость и шероховатость исследуемой поверхности, а также иные величины.
Иначе методы контроля классифицируются исходя из разницы агрегатного состояния ферромагнитного порошка. По этому же критерию выделяются и способы проведения — сухой и мокрый.
При сухом методе взвесь, состоящая из металлических частиц наносится на исследуемую поверхность без добавления растворов, жидкостей или присадок. Этот порошок изготавливается из сильно измельченной и хорошо просеянной окалины, никеля или иного намагничиваемого материала. Материал может иметь яркий цвет для лучшей заметности.
Сухой метод контроля используется для выявления нарушений и несоответствий, находящихся снаружи и внутри образца, организовывается путем намагничивания током силой от 300 до 600 ампер, при намагничивании используются U-образные магниты.
При мокром методе используется взвесь ферромагнитного порошка в жидкости. Ей может служить масло, вода, керосин либо особый концентрат, имеющий в своем составе ПАД.
Суспензию наносят на поверхность исследуемого образца с помощью кисти, аэрозоля, погружения. Мокрый способ чуть более сложен, чем сухой, зато позволяет эффективно находить несплошности, расположенные под поверхностью образца.
Стоимость оказания услуг по проведению магнитопорошкового контроля: |
||
|---|---|---|
| Наименование услуги | Ед. Изм. | Цена |
| Магнитопорошковый контроль | 1 п.м. | 600 руб |
Дефектоскопия производится по следующей схеме:
- Подготовка детали. Изделие перед проведением проверки очищается от грязи, пыли, ржавчины и других загрязнений. С исследуемой поверхности смываются следы смазочных материалов, она приводится в чистое и сухое состояние. Для изделий темного цвета на поверхность может наноситься грунт контрастного белого цвета.
- Намагничивание. Производится с помощью обычного магнита или электромагнита. Используются циркулярный и продольный способы намагничивания в зависимости от характера выявляемых дефектов.
- Нанесение порошка или суспензии. Если проводится исследование деталей, то индикаторное вещество наносится методом окунания. Однако при проведении контроля вне лабораторных условий чаще всего применяются специальные аэрозольные баллончики - их использование позволяет добиться корректного и качественного результата.
- Осмотр и расшифровка. После стекания излишков индикаторной суспензии по характеру рисунка ферромагнитных частей определяется наличие дефектов, уточняется их характер.
- Размагничивание и очистка. После окончания дефектоскопии исследуемая деталь размагничивается с помощью затухающего магнитного поля, остатки суспензии или порошка смываются специальными очистителями или обычной водой.
Компания «Прометей» имеет штат квалифицированных специалистов с многолетним стажем работы, значительный опыт проведения магнитопорошкового контроля, а также конкурентные адекватные цены - все для качественного и быстрого контроля изделий магнитопорошковым методом. Для оформления заказа на производство контроля и иным актуальным для вас вопросам свяжитесь с нашими менеджерами.
Калькулятор расчета
Мы сотрудничаем с профильными предприятиями и отраслеобразующими компаниями, расположенными в Ленинградской, Тульской, Московской, Мурманской областях, а также в Москве, Нижнем Новгороде, Лахденпохье, Чехове, Дзержинске, Санкт-Петербурге, Тольятти, Сортавале, Владивостоке, Новороссийске, Советске, Твери, Самаре, Рязани, Владикавказе, Ростове-на-Дону, Питкяранте и других.
Задать вопрос или оставить заявку
Просто заполните форму и мы обязательно свяжемся с Вами.