Магнитный контроль

Магнитный контроль — ме­тод неразрушающего контроля, предназначенный  для вы­яв­ле­ния и ре­ги­ст­ра­ции де­фек­тов из­де­лий из фер­ро­маг­нит­ных ма­те­риа­лов (железо, никель, кобальт и ряд сплавов на их основе), ко­то­рые спо­соб­ны су­ще­ст­вен­но из­ме­нять свои маг­нит­ные ха­рак­те­ри­сти­ки под воз­дей­ст­ви­ем внеш­не­го (на­маг­ни­чи­ваю­ще­го) маг­нит­но­го по­ля. Магнитная дефектоскопия позволяет обнаружить трещины, волосовины, неметаллические включения, несплавления, флокены. Выявление дефектов возможно только в том случае, если они выходят на поверхность изделия или залегают на глубине не более 2-3 мм.

При отсутствии дефектов на поверхности образуется равномерный слой, но любые искажения магнитного поля приведут к формированию характерных скоплений порошка, которые можно обнаружить во время проведения визуального осмотра с использованием вспомогательных средств.

Магнитный контроль ос­но­ван на ис­сле­до­ва­нии ис­ка­же­ний маг­нит­но­го по­то­ка (по­ля рас­сеи­ва­ния) в мес­те де­фек­та, имею­ще­го­ся в из­де­лии, и по­лу­че­нии его маг­нит­ных ха­рак­те­ри­стик, фор­ма и ам­пли­ту­да ко­то­рых не­сёт ин­фор­ма­цию о раз­ме­ре, глу­би­не за­ле­га­ния де­фек­та, его струк­ту­ре, хи­мическом со­ста­ве и свой­ст­вах.

Магнитный контроль дает возможность выявлять скрытые дефекты на промышленном, производственном оборудовании, инженерных коммуникациях, наземном, водном, воздушно-космическом транспорте, в сварных швах конструкций, на машиностроительных производствах, металлургических заводах, при контроле качества стальных, сварных изделий, конструкций, энергосетей, трубопроводов.

Виды магнитного контроля:

  • Магнитопорошковый — наиболее распространенный метод. Предполагает использование особого вещества – магнитного порошка, который наносят на объект, далее намагничивают. На участках без дефектов направление частиц совпадает с направлением магнитных линий, но при наличии несплошностей картина меняется: порошок скапливается вокруг трещины. Полученные индикаторные следы осматривают и измеряют, а по завершении расшифровки – объект размагничивают.
  • Индукционный – основан на применении специальных катушек, создающих рассеянные магнитные потоки. Сварное соединение намагничивают, и катушку постепенно смещают вдоль его оси. В местах с несплошностями возникает индукционный ток в витках. Далее прибор считывает эти сигналы и запоминает их. Считается, что индукционный способ недостаточно чувствителен к дефектам малых размеров.
  • Феррозондовый – активно используется в вагоноремонтных депо для диагностики надрессорных, соединительных и боковых балок, балансиров, тяговых хомутов и пр. Главная составляющая здесь – феррозондовый преобразователь, регистрирующий магнитные поля рассеяния. В дефектных зонах напряжённость магнитного поля резко меняется. Преобразователь фиксирует эти «скачки», преобразует градиент напряжённости в электрический сигнал и передаёт его на дефектоскоп. Феррозондовый метод реализуется в двух способах – приложенного поля и остаточной намагниченности.

Для выполнения неразрушающего магнитного контроля могут используются:

  • дефектоскопы;
  • намагничивающее, размагничивающее оборудование;
  • считывающие и воспроизводящие средства;
  • магнитные толщиномеры;
  • структуроскопы и т. п.

Магнитная дефектоскопия позволяет решать следующие задачи:

  1. обнаружение нарушений сплошности поверхностного и подповерхностного типа – непроваров, трещин, закатов, флокенов, расслоений, волосовин, надрывов;
  2. замер потери площади сечения стальных канатов и поиск локальных дефектов;
  3. проверка качества сварки и наплавки;
  4. диагностирование содержания легирующих элементов, сортировка изделий по маркам стали и т.д.;
  5. определение механических свойств и микроструктуры листового, сортового, фасонного, полосового металлопроката, включая листы с немагнитными покрытиями и трубы из электротехнической, легированной, углеродистой стали;
  6.  измерение толщины немагнитных токопроводящих и непроводящих покрытий на ферромагнитных основаниях. При помощи магнитного контроля можно измерять гальванические и лакокрасочные покрытия, включая медь, хром, пластик, ЛКМ и иные материалы;
  7. испытание структурного состояния и прочностных качеств изделий и заготовок из чугуна и стали после термической обработки – закалки, отжига, нормализации, старения.

Преимущества магнитной дефектоскопии:

  • Высокая чувствительность. Особенно если использовать люминесцентные суспензии и УФ-светильники;
  • Экологичность. Рабочий процесс намного «чище», может обойтись без респираторов, менее требователен к вентиляции и спецодежде. С транспортировкой, хранением и утилизацией дефектоскопических материалов намного меньше трудностей;
  • Отличная адаптированность к полевым испытаниям. Важное достоинство магнитного метода контроля — позволяет сразу, на месте, выявить поверхностные несплошности. В том числе – на объектах сложной конфигурации, с большим радиусом кривизны, под открытым небом и т.д.

Недостатки МК:

  • понижение чувствительности при контроле швов с усилением;
  • низкая выявляемость объёмных дефектов (шлаковых включений и пор). Метод «заточен», прежде всего, на поиск трещиноподобных несплошностей;
  • ограничения по материалам. Прерогатива этого вида дефектоскопии – ферромагнитные сплавы (сталь, железо, чугун и др.).

Выделяют следующие направления применения метода:

  1. Магнитная дефектоскопия — выявление дефектов типа нарушения сплошности материала объекта контроля методами магнитного неразрушающего контроля.
  2. Магнитная дефектометрия — измерение геометрических размеров дефектов и определение их местоположения в объекте контроля.
  3. Магнитная толщинометрия — измерение толщины немагнитных покрытий объекта контроля методами магнитного неразрушающего контроля.
  4. Магнитная структуроскопия — определение структуры материала объекта контроля.