автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.11, диссертация на тему:Способы повышения характеристик магнитографического контроля ферромагнитных изделий

ЕЛУК БЕЛАРУСИ

üiotírryr çr."*tk2

Нз пр-игш: pyirr..42i!

К'лтаз Вт-'с-слзз ;ü!2TCJ2>e3;r>í

УДК 320.173.14

erre.: г: пгггзе-я гйраптгоктия !''.гпггогг'А::гчгс;юго КОНТРОЛЯ

Crrscîaj^EDCTb C5.02.il - 'йтога гззнтро-тл iï дплгнс^т:"™ з is^soctddsjuei

л э î о ? г о г р : дтзсертацнн па сс^кагпэ \r-:~:zztl с?епеш! паададата наук

ÎS^rOK 1533

РгиЗота выполнена а Пячшлскои ггск:сстроите.п.нои

.' ШЛТИТУТЭ

Научный рушводитегь: доцоат, кандзда? ?е2НЕчас!сг: наук 3. А. Еовкксз

Официала ей оппонакти: чден-корреепоядэнт АНЕ, доктор тзхЕКчзслнг наук, 'прорессор Н. Е ¡Зацэпнн

кандидат тегшчзскц:: наук В. Г. Горбаз

Еадусрл оргаЕГ-эацзи: Еегэруссказ поздегюгаская аяадзыга

Еаттга дисоертац:В1 ссстолтся "_" 1993г. а

_час, на гаседазаи спзцназизкрозаЕвого совета Е СОЗ. 13.01

и Института прпзшадноЯ фгавка АНЕ па огре-су: 220072, г. Минск, у^. 2. Скоркаы, 18.

С диссертацией шиш ознанзьятьсд а еаЗакот^кл Езетнгу-та прикладной йпзшрГАНЕ.

Автореферат ралссдая "___,1903г.

Вал отЕиа па автореферат в двух экзвылдарак, заверенный печатью, проси Ездрашггъ по вьквуказззЕоьдг' адресу.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат фиэико-штемзтических нагл • ""V IIк. Князев

f

ОКАЯ ГЛГ/<~ШЕТККА РЛВЭГН

Астуадкооть Вэгстгаэность и догтозгчность ¡зде-

лс?;, нглея;ссть сс-">;хк~к;:Л к o-ic-u-sktob конструттай во многой sasürar от класть:- о?>:-?.ъ;и2: детамЛ. Для сбнзруганг-а дефектен 2 K1LK гр-~6уетел раэргСогга koeüz и с0Е5р1~ксгЕ0Ба.чи9 су-с-етЕусзг ил "S3 i: сре^огз н-рзгругзггггго конгро-г:.

0-kí'j.í кз п?p:nc-~¡:2Hhrc пг-глется »о.-нгстогрг^лческ.чй мгтод С, гакз.-у-.пг'.агг в регистрации пакг. рассея:;:к, обусхзс-ZrHHirc спгсгкгсти ягд&кя, на кагккгяуо ~енту.

5ärHirrorp?<ia стлг^зетсл бол-гг«'1. срсгкьодетегьнэстьа л экоко-ккнсгтьс, r.ixzz?oa ке требует ei^oksS кгаги-

ог.*;ьтг"3, с;.:.-'», ,v-'i кзкгрола «арных сов£йпенкй гуггсл ír- ргдэ, ™о сбгяскяется

CKZbKSñ его чтх'^гг.:—■"сст:: л рглрггзпэй спо-

er rêi; пзрз-'.ггтГак, з

=zihlz: cei^r;-: crc-'rir;?;;;";; нэгут уе ги^з.ч" т. «í-Hsa crjr:,::-:zz~:i ZOT, у. 6о.'.ы. Н:/,г zy.- •» оензрузш-

y-síz<.p. o'zz'-izzb с? герзуэягэй ЕЭ-

Cz:, :r.—. c'::::r~Tï, "гэ г?.

- г ;пг~" /У'П z^rvr-r.v^ r-.c-.-.'.i'iiTpzrzpzB

- - eczCc-H-w^K ¿ср!ярсгг.:пж поэй г^екгк» з

■.-гг.-.-:-: ггег - г'.г.уС:* ^sr.tpyrcctta ;Í с с~рг.н;1чсн::-"' "cc'iyr?-.;.

- разработать штопку и устройства югкктогра^пчсского контроля односторонн!.:-: стьясвых свар.Чгс: соединений.

{¿зтоды ксследоЕ-^ил, разработана ¡оде ль к ка ее базе произведены расчет " ::сслгдогак2:2 «згаитсстатичгского полз дефекта. Идюльэозад штод численного суммирования ка 3£Л. Эксперименты выполнены с осцилхогра$5!роаа:!К£м электрические параметров процесса ЫГК я применением металлографических исследований.

Езучная нозгзна работы заключается б установлен;::! особенностей фор.'-лрованкя полей локальных дебетов при чагагнл-чиванки вдоль sa, оптшшзадли параметров и полжк.я концентраторов магнитной индукции (K15I)', теоретическом обосновании способов повшенка характеристик метода я формулируется следука^аи положениями:

Произведен аналитический расчет и определен характер из-ьгенения магнитостатических полай, 'обусловленных порами в сварном соедзшешш. йиззано, что при наыагшгчлзалзш вдоль валика, сваркой сов з поперечном направлении кзлЕгшгчен разномерно, до уровня основного металла; наличие валика, его разшры нэ вносят пэ.менека в фсрмирОЕа-.пе поля '¿rd поры.

Расчетном к э}:слеркмгг.сгпзЕКм путан установлен характер поля Erp, создаваемого е окрестностях рабочей эояк KHK; показано, что Hrр возрастает с увеличением тодцини к пр;:5л;кз-киэм точки регистрации. Для болс-з удаленных точек, регистрации оптимальное расстояние мехду К2Л-1 больпэ.

Разработаны способы повьдпения чувствительности ЛГЯ. Показано, что увеличения чувствительности уо.чно достичь за счет уменьшения раау.агничиваэд=го фактора велика яза, уьйкьейн;-« магн;г:;:ого сопротивления цепи электромагнит - изделие при сб-нару*.:.-:::::: яжалышз и повгрвчзадх 'дефектов; ептюызац»! пзра-у.этроэ и пол53й8ияя подаагничиЕащдэй системы с однезрекнней отстройкой от помех, создаваемых ею; приближения поллса на-магкичивап^эго устройства к зона контроля; ограничении предельно .углов поворота Но при непрерывном или дискрэгнси изменении направления . намагничивания и учете . направлэния считывания записи (обнаружила разноориеьтироЕашшх дешек-

' ?сэ); снижэккя урозк.? r.ottíz при счктизании гаякси с участков ¿гиты, каходквлигся з околотсно!» эонэ при продольном нгглг-шгссакки (с5наруг~ккэ ¿ofssLHbn: и поперечных дефэктоз в ивах с груСс.1 псзергкостьс).

Разрзйотакы способа г.с Eise кия разреЕзпцей способности метода. Показано, что увеличить разрепзгсуо способность мояно путей полея дефектов поперек цепочки аз счэт выбо-

ра р-еппг, лн'с ;:алравлек;и намагничивания.

Практическая иеккс-сть. Разработаны способы ЬТК сварных гзое с корюлькса и груСоЛ поверхнссгьо, а также ограниченным подходом к эоке кон-рохя, поэволявгзк повысить разрепасдую споссЬ:-":ть ьетсда в Ю ... 40 раз, чувствительность контроля гесз на наличие локгльных дейгкгоз в 3 - 4 я прэтягэшпгг -С-олее Km з 2 р&?а.

Разрабога-га устройства для иагнитографячэсгаго контроля свзрякг егоз груб, полотшщ и резервуаров.

Уссв?р:-гг.ст£0'.ака ьщтсдкз l3t кпт с г р г-сэ с кг г о гаятро ля сварка сочинений.

Устро?гтза и нетодккз нагетгографкчгского контроля сти-koskz ссгрниг оовдпн&екй; зе5др&еы ss Z-rZ гг-йдпргятинх рэспуб-

11% i-zt—y екнрсятся: V ;г: • '.:

1. Сгоссбн cosaasEES чувстгигедагг-гтз ÜHI свгргкг своз из. г2Л1-:~:э лсч-з^яьп:, пнстягзнгп.т. :: ргзнооркенткровзЕяыг-де-

2. Результаты 1саггдсгг:-зг? -o.--~f; дтдза дефзпгоз.пра

наингЕкчиззЕШ соедшт?..... -;ДГ1Л7 гга.

S. CZDX'X OüVKP-. ■ способности ÜPS'».

4 Результаты с• .-ггд.г.' -грглэхров к поло.т=еня К!5Гпри етятрзлэ сгзрэг сс- ";гш:3!. : : •: • . • • •

•.-5. Сеосо;:' "cc-rz^srii: ,.^-увстеагсзгн ITS своз с грубой псвергЕостьп п с ограшг?-' подходом к сх^ркиу ebv.-.;:":: ■ ' - farscSara работы. Кзтеркадн дсесертащаншой ргйэты док-к сбсрдаккь es: viii "ра^>с;:сй Езу-шо—гэгшк-зс-кеЗ гак^гренсшх "Ерагрессизннэ цэтода и cpsscsEa ЕзразруизЕ-

- й -

щэго контроля полуфабрикатов, деталей, кзделкй, как зффэктиЕньЯ фактор побыдкния качества и надежности вывус»:ае-юп продукции", КуйЗьпев, 163?; XI Всесоюзной научно-технической конференции "¡¡еразругакз'.е Сиг-/.чес кие методы и средства контроля, Нэсква, 1937; IX Уральской н аучн о - т егничес кг Я конференции "СоЕреиенные магнитные, электроиагшггккэ к акустические катоды и призеры неразрусаюеего контроля", Свердловск, 1983; Республиканской Екоде-секннзре "Азтоиатиэацпл методов керазрушггдего контроля качества «гзрпих соединен::?.", Львов, 1931; РеспуСлпканской 1 -:ауч;: о - г е >: к; т ^ е ексГ! кок^ерекцг.и "Соверпенствование су^гетвуксих и создание новых ресурсосберегающих технологий I! оборудования 2 ца^^готр-оекппн, евзрзч-ноь! производстве,, стгог-т^стзе", Шгилез, 1931; Гесяуглн-канской сколе сеьзшаре ч'Автоьатиг=^:л методов керазругдг^го контроля-качества", Л>воа, 1932; V Цетаугсггксй научно-технической конвенции "Современные методы 1: злектромаг-натного кэетролг. '«.ах гСфэкпшгсзть,яримгкеккя в прсмугдён-кости", Цэглкв, . 1932; ое^якга 'заучк5 - технической конференции "Ученые I: специалисты -'зарод-сиу хозяйству области", Шг;!дэв, 1993; к а учк о - це с о д и че с к: к сеясгкарах гса$гдры "СЕизические методы контроля" в 1937-1992Г.

Публикации. Основное содэр.ение диссертационной работы опубликовано в 21 работе.

Структура и объем работы. Диссертация состоит га ЕЕ2де-ния, четырех глаз, гакгачевия, списка лзггературы н оркдоже-кия. Диссертация содержит 155 странщ основного текста, 1 таблицу, 31' рисунок и 155 библиографических ссылок.'

Ео введении обоснована актуальность теш диссертационной работы, сформулирована цель и определены задача, требупдге решения для- достижения поставленной цели. Здесь . хв . указаны научная новизна, практическая ценность :: основные положерзр, выкосишэ на защиту. -

В СеРЕОй главе рас£Цртрены особенности стыковых сваршг соэДЕВе^Ий, основные виды дефектов, образухгзкея гфи СЕарйэ, теоретических и экспериментальных исследований по/вы-

яэле ;;по дефектов ыагнитньм! катодами, прсанализитрованы рго-личхл способы и устройства, позкгаюзю характеристики магнитографического метода контроля изделий.

Соединение, выполненной сваркой плавлением, характеризуется химической и структурностью неоднородность», наличием границы проллазления и валика сва, форма которого зависит от параметров режима сварки.

Гсявление дефектоз з зоне сварного соединения мояэт быть обусловлено низким качестз:м оборудования, исходных материалов, недостаточной квалификацией работников, особенностями химических, структурных и тепловых процессов, происходящее при еззркэ и а процессе охладдення соединения.

Анализ результатов исследований показывает, что поле рассеяния, обусловленное дефекте;,:, з значительной степени зависит от того, является дефект наружным,внутренним или анут-ренней поверхности. Капряжнкость поля внутреннего дефекта меняется обратно пропорционально гаадрату глубины залегания в слабых полях и обратно пропорционально глубже залегания з сильных полях.

Ез величину поля в..утреннего дефекта сказывает -влияние границы изделия и толлпагз стенки. Так, влияние толщпгы сказывается при размерах дефекта сваыле 10« от толщпш стенки, а действие границы изделия слутю.ю при расстоянии до нее в пределах 2-4 дкамэтроз дефекта.

С увеличением расстояния до точки регистрами Нгр умень-шас-тся приблизительно по гиперболическому закону; причем поле поверхностного дгфгкта'^йквзэт значительно быстрее, .чем внутреннего.

В ферк^озании глгн'.гтсстатичэского поля Ктр на поверхности бездефектного сварного соединения участвует лаз/лгничивзо-цее поле Я0 и бо.4» важз Нв , нгпраллзЕкоэ навстречу внешнему. Топография К- :1Л.:э§т вид и - образный кр:*»ой' с максимущий, располоаэннг. Ьи. йзд краям! валика два". При удалении от края саа значения Нг на поверхности основного металла становятся разньз.я вздзютгэ внесшего поля.

Определен обобщенный параметр, учктыванпзй влияние пглри-

- s -

на и высота валика, . погБалнЕздй Со.гее точно установить пред-вар1яеланыЗ рэиш наиаглячигааиа для заделий, отлячазщаеа разшргмя Егжаа са. • Стайно, что с увеличенкеи глубина расползания дефекта а сларноы ие H к? претерпевает не только количественное, ■ ко качествеккрое г.зк-глгумч: начинал с нега-торой гдубго-ш галегшзи дефекта в плоскости ск>л:гтр;ы ва топография Uxd из кэдаколообразной трасфоритоуетсп г дзугорбуэ, ыэхсшуш которо.1 схзцхтся к кразы аажкс.

Вопросам ул/членил характеристик UTK пссзлгзно достаточно публикации. С зтой-цзльэ ародаркняаадиоь сопатка у^ззьпхть "рассшслиа яагниткого патока" а ^аползсскэ:* простран :те= е-', для чэго г.сдсшгованы различила тиса яз>ртяячял?ястл устройств. Для крупногабаритных изделий аффективным оказалось использований ■ П - образного злэктроуагкита с пэдмагшкзгахо&й с;:стэиэй а вцде-пластvs. прямоугольного сечения, либо подкоео-оораэного lanmra, разаэг^заого кедду полисами основного. По-зьааэт нувстаггааностз шesроза и задаагначиванне ленты пе-ракгнныа полем.

7оа es кэяее, nsrzrszssesLscü л liTS рззлаяыа: сгарных соединений сгтгегк» кизко!, а ряд автороз указывает на необходимость уточнения нормативных документов по магнотсгра^п;:, так как заявляемая б ГОСТ 2522£-£2 чуветвитедавостъ метода не ¿■еягда реализуется.

£то требует дальнейзас нсслэлсгаеиЛ и совергенствованлз катода. •-■ -

Вэ второй глазе исследованы разработанные способы позы-' еения чувствительности и разрешай способности НТК для сб-варукгааа азггальнш: дефектов, расчетные л эксцеримс-ктаяьЕЫд П7тгы исследовано ёорхкроааннэ поля дефекта в виде пора на повзрхп-зсти сзгряаго гша при предлагаемом сассобо «шеек.

Лозестпо, что содавлякдзе большинство песплогнос:«;; г-силовых crapniTi ссед-гэшпх юделий из ниэкоуглеродкстьк и дпг.чо легированию: сталей расположены вдоль продольно« оси сварного ива. Егзтоы? для обеспечении наиЗолыпей чувствительности рекомендуется намагничивать соединенна в поперечном

f

направлении. В этой случае на (.сзгюггкув ленту записывается суперпорция полей следующих видов: тангенциальные составляо-we внеснего намагничиваю:^ го поля, поля валика ива и поля дефекта. Поле валика направлено навстречу намагничивающему и существенно сникает результирующее поле в контролируемой- зоне. Если несплопность ориентирована в одном направлении (неп-рсвзр, тр-еаша), то ее поле рассеяния максимально при намагничивании перпендикулярно плоскости дефекта (в данном случае

- поперек сва). Для пор и ¡злаковых включений такого предпочтительного направлен::.- намагничивания не существует, т. к. в плоскости издел;:я они имеет округлую форму. Поэтому, если на-11агн;гг;ггь сваркой лов под углом или вдоль его продольной оси, а информацию считать вдоль линии намагничивания, разиагничи-васс-ее действие валика соответственно будет уиенызено ¡{ли исключено- полностью, что увеличит напряженность поля, воздейс-тв;.то;его на дефект. Порог чувствительности контроля реальных шов на наличие локальных дефектов при атом снижается в 3 - 4 рага, исчезает помехи, обусловленные крали! залика ива, ушньшается потребляемая ыовдссть, сигналограмма приобретает вид, удобный для распифровки и обработкз!.

Известно, что при традиционной схеме намагничивания, не' всегда удается цепочку пор отличить от непровара переменной величины. Проведенные исследования покгл-аги, что при традици-' ояном способе МПС разрепагнцая способность метода возрастает при низких и высоких релизах намагничивания. Контроль на низкой напряженности, как правило, не обеспечивает требуемой чувствительности метода. При вьг.оксй напряженности намагниза-зхэго поля, разрешатся способность ?«тода увеличивается в 2 .

- 3 раза. Однако, ' дсс;. ; требуеьолг значений индукции в.конт- • ролируеыом сечении с . :га удэ.-тся далеко не во всех случаях. • Поэтому был раара": слег^. способ. НТК Изделие вместе с улоленЕОй на его л^ерхЕСГ'" магнитной 'лентой намагничивает вдоль направления распространения цепочки пор (оно во многих случаях известно), а информация.с кагнитоноситеет считывают вдоль линии намагничивания. • Поля рассеяния дефэетоз при этом перекрывается при меньшем расстоянии кэжду дефектами,-рис. 1.

Формирование полей дефектов при традиционном (а) и предлагаемом (б) способах НТК

>

) ^

а)

Н0

б)

I - дефект

Рис. 1

Разрешающая' способность метода увеличивается при обнаружении внутренних де^ктоЕ в Ю ... 40 раз, ц наружные удаета распознать дал© тогда,' когда они перекрывают^.

При контроле сварных швов магнитная лента укладываете на поверхность валика, имесадго кривизну, паю, по-видимому, накатает поле локального дефекта-при камагкнчиЕашк надели вдоль шва, что необходимо учитывать. Поэтому расчетным и экспериментальным путем выявлены основные закономерности формирования поля лсщдь^д-о дефекта, на поверхности сварного соединения прй предлага&о#е?Э1ф Езуагничивания.

Расчет выполнен методом "магнвтных зарядов" для скесзно-го цилиндрического отверстия, . имитируЕзего • пору, расположенную в плоскости симметрии шва. Приняты следуггзк допязеия. Объект намагничивается таким по величине ^олем.что^ВР^ропзГ. Ед1шственным источником шля рассеяния дефекта являются поляризационные заряды, образующиеся на цилиндрической йбверхнос-•ти дефекта вследствие действия внешнего поля. Плотность поверхностных зарядов изменяется по косинусоидальному закону.

Боковую поверхность дефекта аппроксимировав достаточнс

- а -

въскч количеством пар разноименно заряженных отрезков с гной линейной плотностью зарядов. Это обеспечивается при зовгп, что отрезки расположены на линиях, параллельных век-ру !•: а> й г к ичив-хо^е г о поля, рис. 2.

Расчетная схема для определения магнитного поля

Рис. 2

В качестве исходную использованы формулы, определяете напряженность поля, создаваемого равномерно заряженным отрезком. Сузлмрул напря^зиностя 1щ-яитных полей, обусловленных всеми парам! заряженных отрезков, получили выражение, определяющее тангенциальную составляющую поля рассеяния дефекта в произвольной точке:

¿И/ко

где, ни!1ни - напряженность поля, создаваема, соответственно, левым и правым заряженными отреэкамя.

с^ и с62 - углы мегаду векторами напряженности поля, создаваемого левым и правым зараженными огразкаг®, и плоскостью УХ. ¿и ДсЬ22 - углы шяду Еектораыи напряженности поля, создаааекпго левым и правым заряженными отрезками, и плоскостью ТА.

2:3 - диаметр дефгэта. с!, 1 км

уКв- магнитная постоянная

Басчет показал, что наличие валика шва при намагничивании его вдоль продольной оси не вносит изменений в формирование поля поры. Экспериментальную проверку подученных результатов проводили с помощью ленточных локальных преобразователей, проградуированных в однородном магнитном пз« па известной ¡лтодике. Получено хорошее совпадение с расчетом. Следовательно, результаты, полученные при контроле предлагаемы,! способом плоского образца на наличие локальных де£ектов, южно перенести и на сварные, соединения, ю.;аюцие валик шва.

В третьей главе описаны и шс.щ:~а&аяы способы повышения чувствительности МГК сварных швов на напротяженна и разноориентировааных дефектов. Дач повышения чувствительности контроля сварных соединений в настоящее время применяют на-

агничн устройства снабженные КЫИ, расположенными по

бе сто;оки сварного шва на поверхности контролируемого иэде-ия . Однако сов яри этом намагничен не всегда достаточно для зеренного обнаружения дефектов и неравномерно по сирине: у раев сильнее, а посередине - слабее. Поэтому один и тот же еф~кт сплопности, расположенный блиле к краю ива создает зльсее магнитное поле рассеяния, а лента у краев пша намаг-ичнвается сильнее , чем посередине. Это снижает чувствитель-ость и достоверность UTK сварных соединений и требует совер-енствования способов и средств контроля.

Чтобы повысить эффективность ИД! расчетным и зксперимен-альным путем оптимизированы их геометрические размеры и по-ожение относительно валика пгва. Так как КМЯ -предполагается спользозать для ЮТ сварных соединений , то при расчете были р:кяты следующие допущения: КУИ в виде пластин прямоугольно-о сечения крепятся к полюсам электромагнита с П - образным ердечниксы; величина дефекта достаточна мала, либо дефект асполотан на таком расстоянии от рабочих граней KSS, что он э вносит:.:'вменений в. распределение магнитных зарядов КЫИ; лотность магнитных зарядов-на рабочих поверхностях КИИ пос-оянна, а. увеличение чувствительности контроля обеспечивается следствие повышения напряженности результирующего . поля в знтролируемоя зоне. -

•г Расчет напряженности поля, создаваемого в рабочем зазоре 'Ж, закрепленных на полюса^ НУ, производили по известным ормулам а Н. Зггепина и Е Е. Щербинина, полученным для опрэде-ения поля "s-'i- .-;га"з виде прорези с плоскопараллельными грн-äfflL Установлено, что максимальная напряженность магнитоста-ического поля в рабочей-зоне Ю51 возрастает с увеличением их 0ЛЛ5ШЫ и приближением точки регистращш. Для более удаленных очек регистращш оптимальное расстояние между КИИ увеличива-тся.

. Наилучшие условия для обнаружения протяженных дефектов ри одностороннем подходе и контроле за один проход обеспечи-алтся, если KMJ1 расположены на расстоянии 2-3 мм от краев ва на высоте 2- г- 2,5 мм от поверхности изделия. Т.к. подав-

лягацее большинство дефектов сплошности расположено в плоскости симметрии шва, то для повышения чувствительности контроля средней части сварного ива наибольшего значения внешнего поля можно достичь установив КМИ на расстоянии 3 - 4 мм от плоскости симметрии шва над поверхностью валика шва. При двустороннем подходе к сварному уединению протяженный дефект в 5Х можно обнаружите, ес£и в процессе 'намагничивания перемещать-НУ, ориентируя ось- рабочего зазора КМИ под углом 10* к продольной оси шва, либо, расположив зазор по одну сторону ива, перемешать КШ вместе с НУ поперек валика на минимальном расстоятш от поверхности.

В сварку^ соединениях изделий из средне - и высоколегированных сталей, а тркяе некоторых специальных сплавов трещины могут ;э,;эть различную ориентацию. В этом случае применение традиционных способов ЫГК и аппаратуры не обеспечивает высокой чувствительности, т.к. вектор напряженности намагничивающего п&йя может быть направлен не перпендикулярно плоскости трещины. Исследование особенностей обнаружения рааиоориенти-рованньи дефектов производили на образцах из стали 3QXH2Bfl¡A, Екекзаос форму дисков, которые обеспечивали растекание магнитного ротока, как в реальном изделии, а также одинаковое эна-. чение рагмапгйчиЕажцего поля образца при различные углах" намагничивания. Тресну в центре образца имитировали прореэьв. Установлено, что увеличение угла намагничивания в большей степени ослабляет сигнал, обусловленный' дефектом, чем увеличение угла считывания. Более высокой чувствительности контроля разноориентированных трещин можно достичь, если непрерывно или дискретно с шагом не более 20° поворачивать НУ в процессе его перемещения вдоль шва в пределах ± 45°к продольной оси, шва. *

В четвертой главе исследованы разработаннш ctóccSj.') повышающие чувствительность НТК сварных езов С грубой поверхностью, а также швов с ограниченным подходом к зоне контроля.

Предложены способы контроля начального и конечного участков"

t

сварного соединения. ■ .

Сварные швы, выполненные■в среде углекислого газа, а

такке ручной дуговой сваркой, имеет грубую поверхность с че-иуйчатсстью .наплывают, бугристостью. Щи намагничивании таких соединений в процессе ИГК над поверхностью шва возникают дополнительные поля рассеяния, обусловленные поверхностными неровностями, воздействующие на магнитоактивный слой ленты. Это приводит к появлению помех, значительных по амплитуде, услокгяК55Х расшифровку сигналограмм. Поэтому контроль таких соединений веегкз затруднен, а во многих случаях невозможен, что требует дальнейшего совершенствования метода.

Пр-здлогано кагсагничивать соединение вдоль продольной оси шва, а запись ечкгкзатъ с участков ленты,, находившихся в око-логовкой зоне. Тгхкц образом «окно судить о наличии локальных н поперечныг'дефектов, в ивах с грубой'поверхностью. Ожидаемое при этом повытащу чувствительности метода объясняется сдеду-юззг. Еслд треска ориентирована поперек esa, то при наматни-. чивании йдогъ валика,¿¿а поле дефекта Судах вытянуто в поперечной направлении. Протяженность- магнитного -отпечатка от дефекта на поверхности изделия будет превышать длину дефекта. • фи этой поле рассеяния, обусловленное дефектом, может выходить за пределы валика шва в поперечном направлении. Шэрохо-ватость поверхности объекта контроля в окотошовной'зоне практически такая ле, как и свариваемых листов, т. к. современные технологии сварки открытой дугой исключают прилипание брызг расплавленного металла' к поверхности свариваемых деталей. Ш-зтому помехи, обусловленные поверхностными неровностям в йсолояоеной зоне, невелики.

При ЫГН сварных- швов на нз.-:гчие пор и шлаковых включений с намагничиванием вдоль -—а,, дзфекты округлой Форш создают магнитные шля рассеяу затянутые поперек шва. Если локальные дефект!/ находке? - узком или у краез ваякка широкого ■ шза, то образуй^:? поля 'ектов выйдут за пределы границ валика и могут Сыть также жированы'.в результате сканирования топографии-магнитного рельефа в околошовной зоне. При этом, несмотря на снижение а>Я1лит5ЙЬЬ|^шезного сигнала, отношение амплитудсигнал - шум " возрастет, т.к. амплитуда помех значительно уменьшатся.

Условия НТК средней части, а также начального и конечко-го участков сварного шва, значительно отличается как при традиционном, так и при предлагаемых способах. Это объясняется различной 1шдукцией в' контролируемых сечениях вследствие нео-дгаакоього магнитного сопротивления цепей электромзгнст - изделие в обоих случаях.

Предложено при продельном намагничивании саа у начала и конца изделия пристыковывать технологические пластины и? из-териала контролируемого изделия с толщиной, равной теллнке последнего. Намагничивание следует начинать при нахоядешэт одного полиса НУ га . пределами изделия на технологической пластине и заканчивать, когда оба полоса окажутся ка другой технологической пластине.

При реализации традиционной схемы намагничивания с использованием НУ с КИИ, рабочий зазор котерьд. ориентирован под углом к продольной оси шва, электромагнит снабжается рукояткой с шаровыми опорами, пезволяхлей начинать и заканчивать намагничивание, когда рабочий зазор КЛ£И расположен за пределами шва. Это позволяет практически одинаково намагнитить сов вдоль всей длины.

Существуют конструкции, сварные евы которьо: расположены в окружении различных технологических элементов, (выступов, ребер жесткости, фланцев), затрудняпзпе использование ЕУ, снабженных К1Ш. Перечисленные элементы иногда создаст дополнительные размагничивавшие поля. Для повывеения чувствительности контроля таких шов разработан следувдш способ 1ГК.

Сварное соед!{Нение с плотно прижатой к нему магнитной лентой намагничивают П - образным электромагнитом, который располагают так,. чтобы один полюс находился у одного края пва на мзшимздьнЬм расстоянии от линии сплавления. Затем, не снимая ленты с изделия, электромагнит переставляет так, чтобы второй его полюс находился.у второго края и производят повторное намагничивание _объекта. Пэ результатам считывания записи с ленты судят о наличии дефектов в плоскости симметрии шва и ее окрестностях. . Дефекты в остальных сечениях шва определяют традиционным способом* Увеличение чувствительности

контр- .л при этом обусловлено тех, что иглся.ъек ость намагнк-чгааг *го поля, а знача? и иягдгккия, возраст-?? .сэ мэр? пр'.> ч пзллг/ электро!агя»ггз. с грилохеи-.пх пригвдеаы технические рекомендации по маг-нитогрсФнческому контролю качества сварных соединений. сравнительная оценка результатов контроля изделий, програумы вычислений нз ЭЕН, а так?.? акты внедрения результатов диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧАЯ И 2

Стгозяыэ результаты, псл-;-->_-::кь:э з диссертационной работе, сводятся к следуюс5!0г-

1. Порог чувствительности 1JTK. реальных сварных соедпле-шй у:оле? грезготзть 20% для протяженных дефеьтгоз и 70Z - для :ор и зклзчениЯ з корне ззз и ггзксит с? размгроэ галпка шзз.

2. Реализовано предло.-'енно раэдо-льно обнарутЕ^ать з свах скальные и прс-тя.-янни-е дефекты. Разработаны способы, позео-л.оозн повь:с;ггь чувствительность 1£ГК реальных юзов на наличие д;п-:очннх пор и ссаков;" включений з 3-4 раза, исключить с!.-зх'л, обусловленные валиком шва, а 4 - 5 раз снизить пст-ебляемуэ ыспность. Наличие валика юза практически не вносит змзнэккЯ в формирование поле;-'; локальных дефектов при какат-;тааа:-:'.гл сСгекта контроля вдоль гона. При гтом нов в по пере оы направлен;:,: намагничивается однородно, до уровня ооновкг,-з металла, т. я • удаётся ксклнггпть размагничивавшее де'Гстп;;? и'.отд оаа.

3. гаэргботкш способы, пеэзогшз» np:-i различать юполо:энные рядом локальные дефекты. Sr:i czoccCu, ксгомззу-~е обычную и неградстюзнуи схвт намагкиччзання, сбесгвчи-ст повышение разрсаэдэй способности '.5?й при обнаружит •фчкгов внутренней поверхности, соответственно, з Э - 4 и з L .. 40 раз, &-Т8Ю® различает поры яарр-лой поверхности дая» гда, когда с-ки перекрывается. -

4. Оптимизированы параметры КШ. Показано, что максимальная напряженность поля Н* в рабочая зоне KMJ1 возрастает с увеличении их толлдаы и приближение« точки регистрации. Для более удаленных точек регистрации оптимальное расстояние между ИМИ больше.

5. Оптимизировано положение КЫ>1 применительно к контролю стыковых сварных соединения. Показано, что наилучеие условия для обнаружения протяженных дефектов при одностороннем подходе и контроле за один проход обеспечиваются, если K1GI расположены на расстоянии 2 - 3 мм от краев esa ка Еысоте 2-2,5 мм от поверхности изделия. При двустороннем подходе к сварному соединению протяганный дефект величиной в 5Л и Солее можно обнаружить, если в процессе намагничивания перемесать НУ, ориентируя ось рабочего зазора КШ под углом до 10°к предельной осп пва, либо, расположив рабочий зазор по одну сторону

• шва, перемещать ¡Q5I вместе с НУ поперек ¡ша на минимальном расстоянии от поверхности до выхода за его предела.

6. Установлено, что балзе пысокой чувствительности контроля разноориеотирозанных треска можне .'достичь, если в про- . цессе намагничивался Непрерывно или дискретно с сагом нз ' более 20*поворачивать ЕУ в процессе его переменяла вдоль пва в преде лах^ЕГ* к направлении перенесения.

7. Показано, что . при- нагагжг-ййглзЗ! вдоль шаа поля локальных и поперечных дефзкгоз югуз ейсодзгь га пределы валика нз значительное расстояние. Шзысэкиэ чувствительности контроля сварных пвоэ с грубой поверхностью на нашгчиэ таких дефектов .осуществляется путем намагничивания объекта вдоль пва н считывай^ записи с участков ленты, находившихся з процесса на:4?гничиваз1Я в околошозной гоне.

S. Годовой зтн01г,гчгсккй эффект от внедрения магнитографического метода составил 2Q2 тыс. рублей С в ценах марта 1991 года).

Основное содер&ЗДЭ диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Новиков В. А., Романов Е А. Еьщокзз^ектигные способы магнитографического 'контроля для сварочкгго производства а

13ZKHOCTP05KKH /СОopitoc кзучн. трудов. '- LÍI!HC;-'„ - 1391. -С. 311-318.

2. Взвг-ков Е А., Рсиакоз а А. ПоЕьшение чувствительности н раересэссей способности магнитного контроля сварных соединений. //Tes. доклада респ. сколы-сеизшара. КиеЕ. - 1931. - С. 27-28.

2. Ромзяов Е А., Новикоз В. А. Повышение чувствительности югк::тсграф-.:че ctcго контроля сварных пзов с грубой поЕерх-псстьс. /'/Тез. доклада V межвузовской научн. техн. конферен-з:и. - ЬЬгилев. - 1932. - С. 25.

4. Новиков 2. А., Романов В. А. Способ повышения чувствительности при югннтогргфическом коптролэ сварных соединений.

■ /^-г.оккроганные научные работы, ЕКЯЙ. - 1990. - ¡¡12. - ДР :9C-3 - IP. 90.

5. Новиков 2. А., Романов В. А. Способ повышения разреыаю-спсссбкссти магнитографического метода контроля. //Депо-

• прованные Егу-Еые работы, " ЗЗЯЯ . - 1990. »12. - ДР 4909 -Р.-50

6 . Capeas Д. 11 , Романов Е А., РыЗорненко С. Л , Тетерко »Я йззжг.е габаритов изделия на процесс намагничивания и .ыбср кскструкгганыг пг-ргАетров науаппг^ьг^к устройств. // еавгаскгя диагностика я. кзразруссззй контроль. - 1992. . М . С. ¿э-Si.

7. Егвккоз В. Д.Роизноэ a A- рззрепаЕ™=й спо-сбЕССта шпгглгого контроля кгг.г.г:'}. //Дефектоскопия.' -С-33. - и 11.

8. А. С. 155ЕС34 'СССР. СсосоЭ с.2гг£;:тогрп$кческого контро-

а и устройство дел его ес~-зств.--:-Н23. /Рсшяов RA., Шрова • М , Дазыдков А. А. И Д-. ;rpyí. eH.I1, 199D. N 11.

9. А. С. 1612251 С ' Споет' магнитографического ¡рнтро-I и устройство для г-j GC7IL . . гения./ПМрога А. 11, Дззыдков А., Романоз RA. а л>. - Or... в R И., 1S9D, N ¿5.

10. А, С. 1Б20Э27 СССР, контрольный образец для шгнитной гфеетос копии. /Давыдков А. А., Романов R А., Шрова А. Ы. -губ. в ЕЕ 1S91, « 2.

11. А. С. 1647374 СССР. Способ магнитографического контро-

ля сварных пьог. /Романов Е А., Езрова А. U , Даввдзс д. /_ -OnyG. Е Е. Е 1991. Н 17.

5А. С. 170-1053 СССР. Способ магнитографического контроля долил иг ферромагнетик материалов. /Швиков ЕА., Розанов i.A. и др. - Опуб. в Б. 3i, 1S92, N 1.

:3. A.C. 1732250. Контрольный образец для магнитной де-фектоскошз!. /Новиков Е. А., Романов Е А., Пкель Ц. /и и др. -Опуб. В Б. IL , 1992, Ii 17.

14. A.C. 1742337 СССР. Способ магнитографического контре -ля стыковых Е20Е. /Нов!пов Е А., Романов В. А. - Спуб. Е ЕЛ, 1992, Ii £6.

15. A.C. 1755163-СССР. Способ магнитографического контроля свараш: ивоа. / Новиков H.A., Романов S.A. - Опуб. в Е.I- , 1992, К 30.

16. A.C. 1762217. Способ гагнитиого контроля стькзвых сварных свов. /Новиков Е А. , Романов В. А. - Опуб. в ЕЕ, 1992, И 34.

17. A.C. 17674403 СССР. Способ магнитографического контроля сварных соединена^, /Новиков Е А., Романов Е А. - Опуб. в EIL , 1992, N 37.

18. А. С. 1769106 СССР. Способ магнитографического контроля кэдэдей из ф^ррс^згпатшл: ттеризлов. /Езвиков Е А.Романов Е А. - Опуб. в Ell, 1S32, К 23.

19. A.C. 1783-117 СССР. Способ магнитного контроля стыковых сзариых соединений. /Новиков Е А. , Романов Е А., - Опуб. в Б. iL , 1953, Н 1.

20. А. С. 1785418 СССР. Ег.'агаг-швазхээ устройство для ¡¿агкитогра&г-кской дефэиоекзшзь /Еоанков К А., Романов Е А. - Опуб. в Е Ii , 1993, Н 1.

21. А. С. 1805376 СССР. Способ магнитографического ¡антро-ля сваршл: своз. /Нэвиэв Е L , Романов Е А. - Опуб. в Е П.,