1 Производственно-техннологические дефекты.

1.1 Дефекты механической обработки

    Трещины отделочные возникают и поверхностном слое металла, наклепанном при отделочных операциях. Поверхностные микротрещииы в дальнейшем, при работе детали под нагрузкой, могут значительно увеличиться.

    Прижоги, трещины шлифовочиые возникают при резком нагреве поверхностного слоя стального изделия при нарушении режима шлифования или полирования. Дефекты представляют собой или закаленные участки небольшой площади, или участки с сеткой тонких трещин на поверхности детали. Применение неподходящего для данного металла или «засаленного» круга, повышение подачи, скорости шлифования или недостаточное охлаждение детали вызывают местные перегревы поверхностного слоя закаленной стали и высокие внутренние напряжения из-за неравномерных объемных изменений при чередующихся нагревах и охлаждении.

1.2 Дефекты соединения металлов

    Металлургические дефекты сварного шва появляются в сварных соединениях вследствие нарушения режима сварки. При сварке металл подвергается расплавлению и затвердеванию, поэтому в сварных соединениях могут быть дефекты, присущие литому металлу (раковины, поры, шлаковые включения и др.).

    Поры и раковины в металле шва — пузыри, в основном сферической формы различной величины, заполненные водородом или окисью углерода, образуются из-за присутствия газов, поглощаемых жидким металлом.

    Шлаковые включения в металле шва — небольшие объемы, заполненные неметаллическими веществами (окислами, шлаками). Размеры их колеблются от микроскопических до нескольких миллиметров в поперечном сечении.

    Трещины появляются вследствие внутренних напряжений, возникающих из-за усадки металла при охлаждении шва Причиной усадки металла может быть нарушение технологии сварки или несоответствие основного металла и электродов требованиям ТУ.

    Непровар — отсутствие сплавления между основным и наплавленным металлом в корне шва или по кромкам из-за плохой подготовки кромок свариваемых листов или малого расстояния между кромками по отношению к диаметру электрода. Например: типичной картиной непровара в вершине шва на рентгеновском снимке является непрерывная или прерывистая темная полоса в центре шва.

    Перечисленные выше дефекты обычно относят к внутренним дефектам сварного шва. К наружным (внешним) дефектам можно отнести неполное заполнение шва, вогнутость на вершине шва, избыточное усиление (увеличение толщины шва), нахлест (наплавление металла на основу), проплав, продольный канавки, подрезы, смещение кромок шва, неровности в местах смены электрода и др. В большинстве случаев внешние дефекты могут быть определены визуально.

    Отслоение — характерный дефект в изделиях, изготавливаемых из двухслойных металлов. Возникает в процессе получения двухслойных листов или труб, а также при их обработке давлением, сваркой.

    Производственные дефекты существенно ухудшают прочностные характеристики металла и могут явиться причиной поломки и преждевременного выхода деталей из строя в условиях эксплуатации при ремонте требуют замены или восстановления. Другие изнашиваются меньше и могут длительное время эксплуатироваться без ремонта. Следовательно, детали машин в процессе эксплуатации теряют свои служебные свойства неравномерно, что вызывает на определенных этапах необходимость проведения осмотров и ремонтов, при которых определяют техническое состояние, заменяют или восстанавливают определенную номенклатуру деталей, узлов и агрегатов.

    Под техническим состоянием понимают степень пригодности деталей и узлов для надежной работы в машине в соответствии с требованиями технических условий. В процессе эксплуатации техническое состояние не остается постоянным и с увеличением наработки под воздействием внешних факторов ухудшается, работоспособность машины из-за износов и повреждений снижается и надежность работы элементов конструкции падает.

    Физический износ является нормальным явлением, неизбежно сопровождающим эксплуатацию любой машины. Величина и характер физического износа определяются конструкцией машины, использованными в ней:
материалами, технологией изготовления и условиями эксплуатации.

    Наиболее распространенным видом физического износа элементов конструкций, где имеется контакт, является механический износ. Он происходит в результате действия сил трения и ударных нагрузок в сопряженных деталях, имеющих относительное перемещение с большей или меньшей скоростью.

    К физическому износу относится также коррозионный износ деталей и агрегатов, возникающий в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с внешней средой. В процессе эксплуатации коррозия может возникать вследствие атмосферных воздействий, из-за неблагоприятных контактов металла в конструкции, под воздействием рабочей жидкости в системах, под влиянием газовой среды при высоких температурах.

    Особенно вредно влияние коррозии при одновременном воздействии на детали переменных нагружений (коррозионная усталость). Установлено, что при этих условиях разрушение их может происходить при напряжениях, значительно меньших предела усталости. Дефекты металла могут возникать и в условиях эксплуатации как следствие физического износа и неправильного технического обслуживания машин.
Разнообразие применяемых материалов для изготовления деталей и агрегатов машин, а также различные условия работы приводят к тому, что физический износ отдельных элементов конструкции наступает неодновременно.

    Усталость материала представляет собой процесс постепенного изменения деталями машины своей работоспособности под воздействием переменных по величине и направлению нагрузок. Усталость проявляется в виде трещин, возникающих преимущественно на деталях, испытывающих при работе многократные знакопеременные циклические нагрузки. Чаще всего трещины усталости возникают в местах концентрации напряжений—галтелях, у отверстий для смазки, в местах резкого перехода, глубоких рисок и т. д. Возникновению усталостных трещин в значительной степени способствуют структурная неоднородность материала, острые углы между сопряженными элементами деталей, местные повреждения в виде забоин, царапин и т. д.

    Например: часто трещины усталости возникают на лопатках газовых турбин вследствие одновременного воздействия значительных напряжений, высоких температур и агрессивной среды, приводящих к разрушению лопаток.

    А так же вибрационные нагрузки, возникающие при работе машин, приводят к появлению трещин усталости на валиках приводов агрегатов, лопатках осевых компрессоров, трубопроводах гидро- и пневмосистем.

2.1 Эксплуатационные дефекты.

    В результате неправильного технического обслуживания машин на деталях могут появиться дефекты в виде забоин, рисок, вмятин и т. п. Такого рода дефекты, как уже указывалось, способствуют образованию трещин; усталости, а в ряде случаев являются непосредственной причиной их возникновения.

    Как видно, рассмотренные дефекты независимо от их происхождения вызывают ухудшение технического состояния элементов конструкции и могут привести к постепенному (износовому) или внезапному их отказу в. эксплуатации. Это существенно снижает срок службы и надежность машин.

3. Методы неразрушающего контроля

3.1 Методы контроля проникающими веществами

    К ним относятся капиллярные методы и методы течеискания.
Капиллярные методы основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных дефектов и регистрации индикаторного рисунка. При контроле этими методами на очищенную поверхность детали наносят проникающую жидкость, которая заполняет полости поверхностных дефектов. Затем жидкость удаляют, а оставшуюся в полостях дефектов часть обнаруживают путем нанесения проявителя, который адсорбирует жидкость, образуя индикаторный рисунок. Эти методы применяют в цеховых, лабораторных и полевых условиях, при положительных и отрицательных температурах. Они позволяют обнаруживать дефекты производственно-технологического и эксплуатационного происхождения: трещины шлифовочные, термические, усталостные и др. Капиллярные методы могут быть применены для обнаружения дефектов в деталях из металлов и неметаллов простой и сложной формы.

    Благодаря высокой чувствительности, простоте контроля и наглядности результатов эти методы применяют не только для обнаружения, но и для подтверждения дефектов, выявленных другими методами дефектоскопии— ультразвуковым, магнитным и др.

    Наиболее распространенными капиллярными методами являются цветной, люминесцентный, люминесцентно-цветной, фильтрующихся часгиц, радиоактивных жидкостей и др.

    Методы течеискания основаны на регистрации индикаторных жидкостей, проникающих в сквозные дефекты контролируемого объекта. Их применяют для контроля герметичности работающих под давлением сварных сосудов, баллонов, трубопроводов гидро-, топливо-, масляных систем силовых установок и т. п. К методам течеискания относятся гидравлическая опрессовка, аммиачно-индикаторный метод, фреоновый, масс-спектрометрический, пузырьковый, с помощью гелиевого и галоидного течеискателей и т. д. Проведение течеискания с помощью радиоактивных веществ позволило значительно увеличить чувствительность метода.
3.2 Магнитные методы

    Основаны на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами или магнитных свойств контролируемого объекта. Применяют для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в деталях и полуфабрикатах различной формы, изготовленных из ферромагнитных материалов. К ним относятся магнитно-порошковый, магнитно-графический, феррозондовый, магнитно-индукционный и другие методы.

    Магнитные поля рассеяния над дефектами регистрируются в магнитно-порошковом методе с помощью ферромагнитного порошка или суспензии, в магнитно-графическом — с помощью ферромагнитной ленты и в фер-розондовом — с помощью чувсгвительных к магнитным полям феррозондов.

    Магнитно-порошковый метод нашел широкое применение на заводах промышленности, ремонтных предприятиях и эксплуатирующих подразделениях.

    Магнитно-графический метод наибольшее применение получил для контроля сварных соединений. Он позволяет выявлять трещины, непровары, шлаковые и газовые включения и другие дефекты в стыковых сварных швах.

    Феррозондовый метод применяют для обнаружения тех же дефектов, что и магнитно-порошковым методом, а также дефектов, расположенных на глубине до 20 мм. С его помощью измеряют толщину листов и стенок сосудов при двухстороннем доступе.

 4. Основные факторы, определяющие выбор метода контроля

    Наиболее эффективные результаты контроля могут быть достигнуты только при технически правильном выборе и применении методов дефектоскопии. Выбор метода НК определяется конкретными требованиями практики и зависит от: материала детали, конструкции (форма и размеры) изделий, состояния поверхности детали, характеристики дефектов (вид и размер дефекта, места его расположения), условий работы детали, условий контроля, технико-экономических показателей. Рассмотрим влияние этих факторов.

4.1 Материал детали

    В промышленности используют различные материалы, отличающиеся химическим составом, степенью деформации, макроструктурой, термической обработкой, плотностью и другими физическими свойствами. Наличие , в них дефектов вызывает локальное изменение свойств материала, которое может быть обнаружено с помощью различных МНК. Так, например, поверхностные и под-поверхностные дефекты в ферромагнитных сталях могут быть обнаружены намагничиванием детали и фиксацией образующихся при этом полей рассеяния с помощью магнитных методов. В то же время такие же дефекты в изделиях, изготовленных из немагнитных сплавов, например жаропрочных, нельзя выявить магнитными методами. В данном случае необходим другой метод контроля, например электромагнитный. Однако и этот метод окажется непригодным, если изделие изготовлено из пластмассы. В этом случае поверхностные дефекты можно обнаружить капиллярными методами. Ультразвуковой метод нельзя эффективно использовать для выявления внутренних дефектов в литых сплавах Однако они могут быть успешно проконтролированы с помощью рентгеновских лучей.

4.2 Конструкция (форма и размеры) изделий

    Металлоизделия в металлургии и машиностроении имеют самые различные размеры и форму: от крупногабаритных (слитки, поковки, штамповки и др.) массой в сотни килограмм до небольших изделии (болты, винты, заклепки и др.) массой в несколько десятков грамм. Заготовки имеют простую форму (параллелепипеды, цилиндры, диски, кубы и т.п.), готовые детали—сложную (ступенчатые валы, сварные и паяные соединения, изделия, ограниченные кривыми поверхностями, и т.п.). Методы контроля выбирают в зависимости от размеров и формы изделия. Если для контроля изделия простой формы можно применить почти все МНК, то для контроля деталей сложной формы применимость методов ограничена. Чем сложнее конфигурация изделия, тем меньше методов для ее контроля. Детали, имеющие большое число выточек, канавок, переходов от одного радиуса кривизны к другому, уступов и т.д., очень трудно, а иногда невозможно контролировать такими методами, как магнитный, ультразвуковой и радиационный.

    Крупногабаритные изделия контролируют, как правило, по частям. При этом важно правильно определить зоны контроля, знание которых облегчает разработку методики проверки опасных участков детали.

    Мелкие массовые детали—шарики, ролики, болты, шпильки и т.п. целесообразно контролировать методами, которые легко поддаются автоматизации или механизации, например электромагнитными.

4.3 Состояние поверхности детали

    Под состоянием поверхности понимается степень ее шероховатости и наличие защитных покрытий. Грубая шероховатая поверхность детали исключает применение капиллярных методов, вихревых токов, магнитных и ультразвукового в контактном варианте. Малая шероховатость расширяет возможности методов дефектоскопии. Операции контроля — неотъемлемые звенья технологического процесса. Поэтому там, где это нужно, следует предусматривать операции по уменьшению шероховатости поверхности контролируемого изделия (особенно на промежуточных стадиях изготовления детали, когда заготовка имеет припуски на обработку).

    Защитные покрытия не позволяют применить оптические, магнитные и капиллярные методы контроля. Эти методы можно применить только после удаления защитных покрытий. Если же удалить покрытие нельзя или нецелесообразно, то для обнаружения внутренних дефектов используют радиационные и ультразвуковые методы, а для поверхностных—ультразвуковой, электромагнитный и магнитно-порошковый. Так, например, магнитно-порошковым методом обнаруживают трещины на стальных деталях, имеющих хромовое покрытие толщиной до 0,2 мм. Электромагнитным методом обнаруживают трещины на деталях, имеющих лакокрасочное, эмалевое и другие неметаллические покрытия толщиной до 0,5 мм и металлические немагнитные—до 0,2 мм.

4.4 Характеристика дефектов (вид и размер дефекта, место его расположения)

    Дефекты могут иметь самое различное происхождение и отличаться по виду, размерам, месту расположения, ориентировке относительно волокна металла и т.д. Прежде чем выбрать метод контроля, следует изучить технологию изготовления изделия, характер возможных дефектов и технические условия на браковку.

    Дефекты по расположению относительно поверхности детали могут быть внутренними, залегающими на глубине более 1 мм, подповерхностными, залегающими на глубине менее 1 мм, и поверхностными.

    Установив вид и место расположения предполагаемого дефекта, выбирают метод контроля, для чего оценивают технические возможности МНК и отбирают наиболее подходящий.

    Так, например, для обнаружения внутренних дефектов в стальных изделиях используют радиационные и ультразвуковые методы. Если изделия имеют сравнительно небольшую толщину, а дефекты, подлежащие выявлению (например, раковины),—достаточно большие размеры, то лучше воспользоваться радиационными методами. При этом можно точно определить и зафиксировать на пленке размеры и местоположение дефекта. Если толщина изделия в направлении просвечивания более 100—150 мм или требуется обнаружить в нем внутренние дефекты в виде трещин или тонких расслоений,. то применять радиационные методы нецелесообразно, так как они «не пробивают» толщину металла более 150 мм, а кроме того, обнаруживать трещины и расслоение радиационными методами неэффективно из-за низкой чувствительности. В данном случае наиболее подходящим является ультразвуковой контроль.

    Поверхностные дефекты обнаружить проще, чем внутренние, так как для этого имеется больше и технических возможностей (число методов). Однако и в данном случае следует выбирать и применять методы контроля в зависимости от того, где расположена трещина: на гладкой плоской или кривой поверхности, в галтельном переходе или в резьбе и т. д.

4.5 Условия работы детали

    Детали и узлы многих машин работают в условиях повышенных статических, динамических и вибрационных нагрузок.. Некоторые элементы конструкции испытывают периодические перегрузки работают в агрессивной среде и подвергаются коррозионному и эрозионному воздействию. Все это приводит к возникновению дефектов в элементах конструкций, которые могут явиться причиной усталостного их разрушения.

    Поэтому важно знать условия работы машины для определения критических мест на деталях и выбора метода контроля, обеспечивающего надежное выявление дефектов в опасных участках.

4.6 Условия контроля

    Контроль продукции металлургических и машиностроительных предприятий проводят как в заводских условиях, так и в эксплуатации. На заводе-изготовителе изделия контролируют с целью выявления дефектов металлургического или производственно-технологического происхождения; для этого применяют пооперационный контроль с использованием инструментальных средств, позволяющих отбраковывать дефектные детали на ранней стадии изготовления. Контролировать однотипные заготовки или детали простой формы на промежуточной стадии их изготовления, когда внешняя поверхность хорошо обработана и не имеет защитных покрытий, значительно проще, чем готовых изделий, имеющих сложную форму, защитные покрытия и собранных в отдельные узлы. Поэтому на заводах имеются широкие возможности организации участков для проведения массового контроля заготовок и деталей с применением типовой контрольно-измерительной и дефектоскопической аппаратуры.

    На ремонтных заводах, целью контроля является выявление дефектов, связанных с продолжительностью и условиями работы деталей и агрегатов: механических повреждений, деформаций, износов, усталостных трещин, коррозии и т.д.

    При ремонте контролю подвергают разнообразные по размерам, форме и материалам детали и узлы машин, причем контролируют их обычно в одном цехе. Детали, бывшие в эксплуатации, имеют антикоррозионные защитные покрытия; на некоторых деталях в результате воздействия высоких температур образовались нагар или окисные пленки, в результате износа — риски и надиры, при работе в агрессивных средах—коррозионное поражение. Некоторые детали, соединенные тугой посадкой, сваркой или заклепками, при ремонте не разбирают и их контролируют в собранном виде.

    Такие условия усложняют контроль и требуют более широкого и гибкого применения контрольно-измерительной аппаратуры и различных методов НК, использования универсальных дефектоскопов с различными устройствами и приспособлениями, а также введения операций по подготовке деталей к контролю (очистки от нагара, удаления защитных покрытий, зачистки рисок, забоин и др.).

    В условиях эксплуатации целью контроля является обнаружение дефектов, возникающих на деталях в процессе работы, в основном усталостных трещин и коррозионного поражения. В этом случае контролируют небольшую номенклатуру деталей и агрегатов. Однако их поверхность защищена покрытием, поражена коррозией, загрязнена или покрыта нагаром и имеет механические повреждения. Контролировать изделия в условиях эксплуатации сложнее, так как объекты контроля, как правило, не демонтируются, находятся в конструкции и доступ к ним в ряде случаев затруднен. Для контроля деталей, расположенных в труднодоступных местах, необходимы преобразователи и датчики, посаженные на удлинительные ручки, зажимные и сканирующие устройства, фиксаторы, осветители, поворотные зеркала, механические отсчетные устройства и т.д. Все это нужно учитывать при выборе метода контроля.

4.7 Технико-экономические показатели

    При выборе метода контроля по этому фактору в первую очередь учитывают технические возможности метода: оценивают его чувствительность, разрешающую способность, достоверность результатов контроля и надежность аппаратуры. Затем оценивают его техническую доступность для применения в конкретных условиях:
сложность аппаратуры и возможность обеспечения ею, сложность технологии контроля и дефицитность применяемых при этом материалов и т.д. В ряде случаев при выборе метода решающим фактором является его производительность. Чем проще метод, объективнее результаты контроля, выше производительность и ниже трудоемкость работ при контроле и дешевле применяемая аппаратура, тем предпочтительнее метод.

    При оценке производительности метода следует иметь в виду и трудовые затраты, необходимые для выполнения подготовительных работ при контроле, особенно в условиях эксплуатации. Преимущество имеет тот метод, который может быть и труднее по применению, по аппаратуре, но для его осуществления не требуется полной или частичной разборки агрегата или машины, так как последняя увеличивает сроки и трудоемкость работ и приносит значительные убытки за счет вынужденного простоя машин.

4.8 Эффективность контроля

    Как видно, выбор методов и технических средств контроля представляет собой сложную техническую задачу. Однако решение ее еще не обеспечивает эффективности-НК. Высокая эффективность контроля может быть обес-печена при условии правильного выбора методик и инструкций контроля, технических средств (дефектоскопов и дефектоскопических материалов); исправности дефектоскопической аппаратуры и качества применяемых материалов; достаточной квалификации контролеров дефектоскопистов; правильной организации работ.

    Следует отметить, что эффективность НК существенно зависит от лица, проводящего контроль, его эрудиции, практических навыков, личных качеств.

 5. Сравнение методов дефектоскопии.

    Для проверки детали на отсутствие любых дефектов потребовалось бы использование многих методов дефектоскопии. Трудоемкость контроля при этом превысила бы во много раз трудоемкость изготовления детали. Поэтому перед тем как приступить к разработке методики дефектоскопии, следует тщательно изучить технологию изготовления детали и определить, какие в ней могут возникнуть несплошности. Для этой работы следует привлекать технологов и конструкторов.

    В период отладки дефектоскопии необходимо подвергать часть деталей исследованию с разрушением, чтобы убедиться в правильности контроля. Такому исследованию следует подвергать как забракованные, так и годные детали. Можно разрезать детали, забракованные по механической обработке.

    Капиллярные и магнитные методы служат для обнаружения поверхностных несплошностей. В отличие от магнитных, капиллярными методами можно контролировать детали из любых материалов, если несплошности не заполнены инородным твердым веществом. Выбор одного из этих методов для контроля поверхностных дефектов в ферромагнитных материалах определяется главным образом массовостью выпуска деталей. Если объем контроля столь невелик, что им занято не более одного-двух человек, то в большинстве случаев применение капиллярных методов целесообразно, так как эти методы наиболее универсальны. При большом объеме контроля значительными преимуществами обладает магнитный метод дефектоскопии, как более простой и менее трудоемкий. Магнитным методом можно также контролировать несплошности, находящиеся вблизи поверхности (на глубине нескольких миллиметров).

    Если методы контроля поверхностных дефектов в основном удовлетворяют требованиям производства, то методы контроля внутренних несплошностей значительно отстают от потребностей промышленности.

    Для выявления внутренних несплошностей применяют методы просвечивания и прозвучивания ультразвуком. Принципиально эти методы могут быть использованы и для выявления поверхностных дефектов, однако применение просвечивания для обнаружения поверхностных дефектов в большинстве случаев нецелесообразно из-за большей трудоемкости. Ультразвуковые методы применяют только в тех случаях, когда доступ к контролируемой поверхности затруднен.

    Трещины, возникающие в процессе эксплуатации. обычно выходят на поверхность и поэтому могут быть выявлены магнитными или капиллярными методами. Однако для такого контроля часто приходится разбирать машину. В этих случаях целесообразно применять ультразвук. Между ультразвуковым эхо-методом и рентгенографией много общего. Оба они требуют высокой квалифи кации дефектоскописта, который для решения вопроса о годности той или иной детали должен обладать опытом, выработанным при контроле аналогичных деталей.

    Метод просвечивания наиболее чувствителен к пустотам, ориентированным перпендикулярно поверхности контролируемой детали (параллельно направлению лучей). С помощью ультразвука легче выявляются пустоты, вытянутые параллельно поверхности детали (чувствительность метода во многих случаях мало изменяется с изменением толщины детали). При просвечивании может быть определен размер проекции дефекта на рентгеновскую пленку и даже природа несплошности (по ее конфигурации), однако определение глубины залегания и толщины несплошности вдоль направления просвечивания вызывает затруднения. При помощи ультразвука легко установить местоположение несплошности, но значительно сложнее определить ее размеры. Определить характер такой несплошности и ее размер по направлению хода луча почти нерозможно.

    Для просвечивания необходимо, чтобы были доступны обе поверхности, а для прозвучивания достаточно одной. При помощи ультразвука можно выявить в стальных деталях толщиной более метра такие опасные дефекты, как трещины, в то время как рентгено-графированием выявление мелких флокенов и трещин возможно лишь при толщине стенки не более 10—15 мм Контроль просвечиванием требует принятия значительных мер безопасности, в то время как работа на ультразвуковых дефектоскопах совершенно безопасна.

    В процессе прокатки и ковки пустоты и засоры в металле вытягиваются, располагаясь параллельно плоскости деформации. При этом величина раскрытия дефектов значительно уменьшается и в большинстве случаев не превышает десятой доли миллиметра. Это в большой степени затрудняет просвечивание деформированного металла. Более распространено просвечивание литых деталей, имеется возможность обнаружить усадочные раковины и засоры в деталях толщиной до нескольких сот миллиметров; из-за крупнозернистой структуры и плохого качества поверхности применение ультразвука в этом случае затруднено.

    Для контроля сварных соединений применяют магнитные и капиллярные методы, методы просвечивания и ультразвуковую дефектоскопию. Наибольшее распространение для контроля ответственных сварных конструкций получила рентгенография. Чувствительность этого метода, определяемая по эталонам чувствительности с канавками, находится в пределах 1—6%. Такая чувствительность обеспечивает достаточно надежное выявление газовых пор, неметаллических включений и не-проваров при толщине шва до 20—30 мм.

    С помощью рентгенографии можно выявить только те трещины, которые имеют размеры в пределах чувствительности метода, и их направление составляет небольшой угол с направлением лучей. Например, поперечная тонкая трещина в шве, наполовину его глубины и более, не выявится, если угол между ее плоскостью и осью луча будет более 40°.

    Стыковые сварные соединения условно можно разбить на три диапазона: толщиной до 10 мм, от 10 до 30—50 мм и свыше 30—50 мм. Контроль соединений толщиной до 10 мм ультразвуком затруднен. При таких толщинах значительными преимуществами обладают рентгенография и гаммаграфия с использованием источников с мягким излучением. При этом удается выявить почти все дефекты сварного соединения. Просвечивать сварные соединения толщиной' свыше 30—50 мм целесообразно лишь в тех случаях, когда они не могут быть проконтролированы ультразвуком. В большинстве случаев такие толщины целесообразнее контролировать ультразвуком. Сварные соединения толщиной от 10 до 30—50 мм в большинстве случаев оказывается целесообразным контролировать ультразвуком, дублируя просвечиванием контроль мест с несплошностями, допустимость которых вызывает сомнение. Причем, если при просвечивании несплошность не выявлена, наиболее вероятно, что в детали имеется трещина. Чем меньше размер недопустимых несплошностей, тем целесообразнее применение ультразвука.

6. Капиллярные методы дефектоскопии.

    Капиллярные методы получили большое распространение. Герметичность сварных или клепаных соединений издавна проверяют при помощи керосина. Одну сторону сварного шва, более доступную для осмотра, окрашивают меловым раствором с последующей просушкой. Затем противоположную сторону шва обильно смачивают керосином. Так как керосин обладает способностью проникать в мельчайшие поры металла, то при наличии даже незначительной неплотности на стороне шва, окрашенной мелом, обнаруживаются пятна керосина.

    Капиллярный метод применяется также для обнаружения несквозных несплошностей: трещин, микропористости и т. д. Если деталь с такой несплошностью погрузить в жидкость-проникатель или нанести ее на деталь кистью, то благодаря капиллярным силам жидкость проникнет в трещину (фиг. 15, а).

    Затем жидкость удаляют струёй воды (фиг. 15,6, в). Деталь сушат. Таким образом, проникатель удаляют с поверхности детали, и он остается лишь в трещинах.

    На сухую деталь наносят специальный порошок-проявитель (фиг. 15, г). Он действует как промокательная бумага, вытягивая проникатель из трещины и образуя над ней полосу, значительно более широкую, чем раскрытие трещины (фиг. 15, д).

    Чтобы улучшить видимое изображение дефекта в проникателе растворяют яркий красителель. Такой метод получил название цветной дефектоскопии. После нанесения суспензии деталь просушивают. На ней образуется плотно прилегающий к поверхности детали рыхлый слой проявителя, хорошо впитывающего (абсорбирующего) проникатель из несплошностей. Несколько менее трудоемок люминесцентный метод контроля. При контроле этим методом в проникателе растворяют не краситель, а люминесцирующее вещество. Такое вещество светится, если его облучать, например, ультрафиолетовым светом.

    Деталь выдерживают несколько минут, после чего . стряхивают с нее проявитель. За это время проявитель впитывает (абсорбирует) проникатель из трещин и налипает возле них. Обработанную таким образом деталь освещают ультрафиолетовым светом и осматривают. Так как наш глаз не воспринимает отраженного от детали ультрафиолетового света, ее поверхность выглядит темной. На темной поверхности ярко светится голубовато-синим светом проникатель, выступивший в местах несплошностей (фиг. 16).

    Капиллярными методами могут быть выявлены дефекты на любых непористых материалах: алюминии, магнии, пластмассе и т. д. (если они не заполнены каким-либо веществом). Могут быть выявлены трещины шириной от 0,05 до 0,01 мм и глубиной от 0,2 до 0,03 мм, пористость, микрорыхлоты в магниевых отливках и т. д. Чувствительность зависит от применяемых проникателей, проявителей и методики проведения контроля.

    Существует много различных вариантов капиллярной дефектоскопии, однако все они содержат следующие основные этапы:
1 подготовка объектов к контролю;
2 обработка объекта дефектоскопическими материалами;
3 проявление дефектов;
4 обнаружение дефектов и расшифровка результатов контроля;
5 окончательная очистка объекта.

    Технологические режимы операций контроля (продолжительность, температуру, давление, интенсивность внешних физических воздействий) устанавливают в зависимости от требуемого класса чувствительности, используемого набора дефектоскопических материалов, особенностей объекта контроля и типа искомых дефектов, условий контроля и применяемой аппаратуры.

6.1 Подготовка изделий к контролю

    Подготовка объектов к контролю включает очистку контролируемой поверхности и полостей дефектов от всевозможных загрязнении, лакокрасочных покрытии, моющих составов и дефектоскопических материалов, оставшихся от предыдущего контроля, а также сушку контролируемой поверхности и полостей дефектов.

Рассмотрим способы очистки контролируемой поверхности.

1. Механическая - Очистка поверхности объекта контроля струёй песка, дроби, косточковой крошки, другими диспергированными абразивными материалами или резанием, в том числе обработка поверхности шлифованием, полированием, шабровкой.
2. Паровая - Очистка в парах органических растворителей
3. Растворяющая - Очистка воздействием на объект контроля удаляющих загрязнения водяных или органических растворителей, в том числе посредством струйной промывки, погружения и протирки.
4. Химическая - Очистка воздействием на объект контроля удаляющих загрязнения водяных или органических растворителей, в том числе посредством струйной промывки, погружения и протирки
5. Электрохимическая - Очистка водными растворами химических реагентов с одновременным воздействием электрического тока
6. Ультразвуковая - Очистка органическими растворителями, водой или водными растворами химических соединений в ультразвуковом поле с использованием режима ультразвукового капиллярного эффекта (увеличение глубины и скорости проникновения жидкости в капиллярные полости под действием ультразвука).
7. Анодно-ультразвуковая - Очистка водными растворами химических реагентов с одновременным воздействием ультразвука и электрического тока
8. Тепловая - Очистка прогревом при температуре, не вызывающей недопустимых изменений материала объекта
9. Сорбционная - Очистка смесью сорбента и быстросохнущего органического растворителя, наносимой на очищаемую поверхность, выдерживаемой и удаляемой после высыхания





6.2 Нанесение пенетранта

В настоящее время известно несколько способов заполнения полостей дефектов индикаторными пенетрантами.

1. Капилярное - Самопроизвольное заполнение полостей несплошностей индикаторным пенетрантом, наносимым на контролируемую поверхность смачиванием, погружением, струйно, распылением с помощью сжатого воздуха, хладона или инертного газа
2. Вакуумное - Заполнение полостей несплошностей индикаторным пенетрантом при давлении в их полостях менее атмосферного
3. Компрессионное - Заполнение полостей несплошностей индикаторным пенетрантом при воздействии на него избыточного давления
4. Ультразвуковое - Заполнение полостей несплошностей индикаторным пенетрантом в ультразвуковом поле с использованием ультразвукового капиллярного эффекта
5. Деформационное - Заполнение полостей несплошностей индикаторным пенетрантом при воздействии на объект контроля упругих колебаний звуковой частоты или статического нагружения, увеличивающего раскрытие несплошиости
6. Магнитное или электромагнитное - Заполнение полостей несплошностей индикаторным пенетрантом, обладающим магнитными свойствами при воздействии магнитного или электромагнитного полей

6.3 Удаление пенетранта с поверхности изделия

    Индикаторный пенетрант после пропитки необходимо полностью удалять с поверхности изделия. При его неполном удалении на поверхности образуется фон, который снижает достоверность контроля, а в некоторых случаях не позволяет выявить дефекты. Однако следует иметь в виду, что чрезмерно интенсивная обработка при удалении пенетранта также отрицательно сказывается на качестве контроля, так как при этом частично удаляется пенетрант из полостей дефектов. В капиллярной дефектоскопии применяются следующие способы удаления индикаторного пенетранта с поверхности контролируемого изделия.

1. Протиранием - Удаление индикаторного пенетранта салфетками с применением в необходимых случаях очищающего состава или растворителя
2. Промыванием - Удаление индикаторного пенетранта водой, специальным очищающим составом или их смесями, погружением, струйно или распылением потоком
3. Обдуванием - Удаление индикаторного пенетранта струёй песка, дроби, косточковой крошки древесных опилок или другого абразивного очищающего материала или сжатым воздухом
4. Гашением - Устранение мешающего влияния пенетранта воздействием на него с поверхности гасителя люминесценции или цвета
5. Промыванием в ультразвуковом поле - Удаление индикаторного пенетранта путем погружения изделий в очищающий состав или жидкость и возбуждения в этой жидкости ультразвуковых колебании

6.4 Нанесение проявителя.

1. Распылением - Нанесение жидкого проявителя струёй воздуха, инертного газа или безвоздушным методом
2. Электрораспылением - Нанесение проявителя в электрическом поле обычно с распылением его струёй воздуха, механическим путем
3. Воздушной взвесью - Нанесение порошкообразного проявителя путем создания его воздушной взвеси в камере, где размещен объект контроля
4. Кистевое - Нанесение жидкого проявителя кистью, щеткой или заменяющими их средствами
5. Погружением - Нанесение жидкого проявителя кратковременным погружением в него объекта контроля
6. Обливанием - Нанесение жидкого проявителя обливанием
7. Электроосаждением - Нанесение проявителя погружением в него объекта контроля с одновременным воздействием электрического тока
8. Посыпанием - Нанесение порошкообразного проявителя припудриванием или обсыпанием объекта контроля
9. Наклеиванием - Нанесение ленты пленочного проявителя прижатием липкого слоя к объекту контроля

6.5 Проявление дефектов

    Проявление следов дефектов представляет собой процесс образования рисунка в местах наличия дефектов. В дефектоскопии широко используются в основном три типа проявителей: сухой порошок, суспензия, например суспензия мела в воде или спирте, и проявитель типа краски ПР-1.

1. Временное - Нормированная по продолжительности выдержка объекта контроля на воздухе до момента появления индикаторного рисунка
2. Тепловое - Нормированное по продолжительности и температуре нагревание объекта контроля при нормальном атмосферном давлении
3. Вакуумное - Выдержка в нормированном вакууме над поверхностью объекта контроля
4. Вибрационное - Упруго-деформационное воздействие на объект посредством вибрации, циклического или повторно статического его нагружения
5. Ультразвуковое - Выдержка объекта с одновременным воздействием на него ультразвуковых колебании
6. Магнитное или элктромагнитное - Выдержка объекта в магнитном или электромагнитном полях при использовании пенетрантов, обладающих магнитными свойствами, например приготовленных на основе магнитной жидкости

    В зависимости от требуемой чувствительности и свойств проявителя время проявления может варьироваться в диапазоне от 5 до 45 мин. Для сокращения времени проявления используют различные методы интенсификации этого процесса: подогрев изделий (тепловое проявление), вакуумирование объема над изделием (вакуумное проявление), воздействие вибрациями и ультразвуковыми колебаниями на изделие.

    Из перечисленных методов тепловое проявление наиболее доступный метод интенсификации этого процесса. Существенное ускорение путем нагрева достигается при использовании проявляющих покрытий типа краски.

    Наиболее эффективно применение инфракрасных излучателей, которое сокращает время сушки покрытий в 20—30 раз, снижает расход тепловой энергии и улучшает качество покрытия. Это объясняется принципом радиационного нагрева. Сушка тонкого слоя покрытия состоит в удалении летучего растворителя и полимеризации лакообразующего.

    При сушке теплым воздухом засыхающая верхняя корочка затрудняет испарение из нижних слоев.

    Инфракрасные лучи воздействуют на проявляющее покрытие иначе. Они проходят сквозь него так, что большая часть тепла поглощается подложкой (деталью). В результате сильнее нагретыми оказываются подложка и нижний слой, из которого интенсивно улетучиваются пары растворителя.

    Нагрев может осуществляться и в переменном электромагнитном поле. При этом сушка проявителя начинается также с нижних его слоев. При нагреве производительность и качество контроля повышаются не только за счет ускорения сушки проявителя, а также и вследствие того, что оставшийся в тупиковых полостях дефектов газ при нагревании будет расширяться и вытеснять пенетрант на поверхность изделия.

    Вакуумный, вибрационный и ультразвуковой методы проявления широкого практического применения до сих . пор не нашли. Обусловлено это, с одной стороны, техническими трудностями, стоящими на пути реализации этих методов, а с другой отсутствием всестороннего практического обоснования данных методов и доказательств достигаемых при этом преимуществ.

6.6 Обнаружение дефектов и удаление проявителя

1. Визуальное - Совокупность зрительных приемов обнаружения, в том числе с применением оптических или фотографических средств, оператором видимого индикаторного следа несплошности, выявленной люминесцентным цветным, люминесцентно-цветным или яркостным методами
2. Фотоэлектрическое - Совокупность фотоэлектрических приемов обнаружения и преобразования с применением различных средств косвенной индикации и регистрации сигнала видимого индикаторного следа несплошности, выявленной люминесцентным, цветным, люминесцентно-цветным и яркостным методами
3. Телевизионное - Совокупность телевизионных приемов обнаружения, преобразования в аналоговую или дискретную форму с соответствующим представлением на экран, дисплей, магнитную пленку сигнала от видимого индикаторного следа несплошности
4. Инструментальное - Совокупность косвенных приемов обнаружения сигнала от невидимого глазом индикаторного следа несплошности или сигнала от индикаторного пенетранта, находящегося внутри полости несплошности

    При визуальном обнаружении дефектов исследуемая поверхность должна быть освещена дневным или искусственным светом.

    При использовании люминесцирующих индикаторных веществ комната, где проводится проверка, должна быть затемнена. Проверку испытываемой поверхности необходимо производить в ультрафиолетовом свете. Ультрафиолетовая лампа должа быть включена на полную яркость. Для защиты оператора и концентрации потока лучей на исследуемой поверхности лампу следует снабжать рефлектором. Напряжение ультрафиолетовой лампы должно соответствовать исследуемой площади. Перед началом наблюдения необходимо, чтобы по крайней мере в течение 5 мин глаза привыкли к уменьшенному окружающему освещению. Оператор не должен смотреть прямо на ультрафиолетовый свет или на поверхности, отражающие как зеркала ультрафиолетовый свет. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы неотфнльтрованное излучение ультрафиолетовой лампы не достигло глаз.

    При фотоэлектрическом обнаружении изделие бракуется на основании измерения светового потока, воспринимаемого фотоэлементом. Для этого, например, изделие помещается в затемненную камеру, освещается ультрафиолетовым светом, а фотоэлемент регистрирует свечение в видимой области.

    При инструментальном обнаружении сигнал о наличии дефекта получают путем регистрации с помощью специальных приборов, учитывающих излучение, испускаемое индикаторным веществом, находящимся в полости дефекта. К инструментальным способам обнаружения относится также выявление дефектов в изделиях из непроводящих материалов с помощью токовихревого прибора при условии пропитки дефектов электропроводящим пенетрантом. Основное преимущество телевизионного обнаружения - возможность регулирования контраста и яркости изображения дефекта. За счет этого могут быть повышены чувствительность и достоверность контроля и улучшены условия работы контролера.

6.7 Удаление проявителя.

После выявления дефектов проявитель, как правило, удаляют с поверхности изделия.

1. Протиранием - Удаление проявителя салфетками в необходимых случаях с применением воды или органических растворителей
2. Промыванием - Удаление проявителя промывкой объекта в воде или органических растворителях с необходимыми добавками и применением вспомогательных средств, в том числе щеток, ветоши, губок
3. Ультразвуковое - Удаление проявителя промывкой объекта в воде или органических растворителях с необходимыми добавками и применением ультразвукового воздействия
4. Анодной обработкой - Удаление проявителя электрохимической обработкой объекта растворами химических реагентов с одновременным воздействием электрического тока
5. Обдуванием - Обработка покрытого проявителя объекта абразивным материалом в виде песка, крошки или гидроабразикными смесями
6. Выжиганием - Удаление проявителя нагреванием объекта до температуры сгорания проявителя
7. Отклеиванием - Отделение ленты пленочного проявителя от контролируемой поверхности с индикаторным следом несплошности
8. Отслоением - Отделение слоя проявителя от контролируемой поверхности с индикаторным следом несплошности

7. Магнитная дефектоскопия.

    Для контроля ферромагнитных (намагничивающихся) металлов, применяют магнитный метод. При контроле этим методом деталь необходимо намагнитить или поместить в магнитное поле. При этом в ней возникает магнитный поток. Если в детали имеется несплошность, пересекающая магнитные силовые линии, магнитный поток будет искажен (фиг. 17) и часть силовых магнитных линий может выйти за пределы детали. Вышедшая наружу часть магнитного потока называется потоком рассеяния. По нему судят о наличии в детали несплошностей. Для выявления потока рассеяния чаще всего пользуются магнитной суспензией, состоящими из ферромагнитных частиц, взвешенных в жидкости. Такой контроль называют методом магнитной суспензии.

    При магнитных методах выявляемость несплошности зависит от ориентации последних относительно магнитного потока: трещины и другие несплошности будут выявляться лучше, если они расположены перпендикулярно магнитному потоку. Трещины, расположенные вдоль магнитного потока, обнаружить трудно.

    Направление магнитного потока зависит от способа намагничивания детали. При полюсном намагничивании и намагничивании в соленоиде магнитный поток параллелен оси детали (фиг. 18, а, б), при циркулярном намагничивании он направлен перпендикулярно оси детали (фиг. 18, в, г), а при комбинированном — под углом к ней.

    Магнитным методом можно выявлять несплошности в металле как ничем не заполненные, так и заполненные неметаллическими включениями. По характеру осаждения порошка в большинстве случаев удается отличить первые от вторых. Выявление несплошностей возможно. если они выходят на поверхность детали или залегают на небольшой глубине (не более 2—3 мм).

    Недостаток метода магнитной суспензии заключается в сложности определения распространения трещины в глубь металла, преимущества метода — в меньшей трудоемкости контроля по сравнению с капиллярным, в возможности обнаружения несплошностей, заполненных каким-либо веществом, а также в возможности обнаружения подповерхностных несплошностей, т. е. несплошностей, залегающих на небольшой глубине.

    Наряду с магнитной суспензией для обнаружения потока рассеяния применяют магнитную ленту, а также другие способы.

    Одним из самых распространенных способов магнитной дефектоскопии является магнитопорошковый, т.е. использование магнитного порошка в качестве обнаружителя магнитного поля дефекта. Этим методом контролируется до 70% всей продукции, подвергаемой проверке на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов. Он получил широкое распространение благодаря высокой чувствительности в сочетании с повышенной производительностью и простой технологией.

    Магнитные частицы порошка, попадая в поле дефекта, намагничиваются и под действием пондеромоторной силы перемещаются в зону наибольшей неоднородности магнитного поля. Однако сила трения препятствует этому движению, поэтому перемещение частиц происходит под действием результирующих составляющих сил и силы тяжести.

    Порошинки, притягиваясь друг к другу, выстраиваются в цепочки. Эти цепочки ориентируются по магнитным силовым линиям поля (аналогично магнитной стрелке) и, накапливаясь, образуют характерные рисунки в виде валиков, по которым судят о наличии дефекта.

    Анализ и обобщение полученных данных показывают, что характер распределения магнитных частиц однозначно определяется особенностями топографии поля дефекта. Это еще раз доказывает необходимость изучения этой топографии от различных дефектов с учетом вариации параметров, определяющих его пространственное распределение.

7.1 Нанесение магнитных порошков.

    Магнитные порошки наносят на поверхность контролируемого изделия сухим (путем распыления) или мокрым методом с помощью суспензии, представляющей взвесь ферромагнитных частиц в воде, керосине или масле. Небольшие по размеру изделия полностью погружают в ванну с суспензией. При контроле крупногабаритных изделий суспензию наносят на контролируемый участок пульверизатором и другими приспособлениями.

    Сухим способом порошок наносят на изделия при обнаружении подповерхностных дефектов или при наличии на них немагнитного покрытия толщиной выше 30 мкм. Контроль с использованием суспензий отличается высокой чувствительностью, которая, однако, существенно зависит от скорости движения суспензии относительно контролируемой поверхности, так как увеличивается смазывающее действие потока жидкости из-за плохого сцепления верхних частиц с уже осевшими. На чувствительность метода влияет также и положение контролируемой поверхности изделия. Если она расположена горизонтально, то сила тяжести будет благоприятствовать перемещению частиц к месту дефекта. В «потолочном» положении изделия частицы порошка под действием силы тяжесги будут отрываться от периферийных зон дефекта, и тем самым будет уменьшаться высота валика. При вертикальном расположении поверхности под влиянием силы тяжести частицы будут скатываться вниз.

7.2 Обработка поверхности.

    Действие силы трения, препятствующей перемещению частиц в зону дефекта, может быть уменьшено соответствующей подготовкой поверхности: механической или пескоструйной обработкой. Для контроля грубообработанных изделий и литья применяется предварительная грунтовка поверхности быстросохнущими красками и лаками.




    Сварные швы рекомендуется предварительно покрывать разбавленным лаком с метанолом. Цвет грунтующего покрытия должен иметь контраст с цветом порошка. Это способствует повышению чувствительности метода в целом. В случае полированной поверхности ее специально покрывают белой краской. Для обнаружения дефектов на глубине до 3—4 мм необходима тщательная обработка поверхности, а в некоторых случаях и специальная полировка.

7.3 Магнитные порошки. Их свойства.

    Известно также, что выявляемость дефектов во многом зависит от свойств магнитного порошка.

    В начале магнитные порошки и магнитная керамика (ферриты) подвергаются измельчению и просеиванию через сито. У подготовленного таким образом порошка проверялись дефектоскопические свойства по следующим показателям.

1. Выявляемость—общая длина всех дефектов в процентах, обнаруженных порошком на эталонной детали.
Для определения выявляемости готовится магнитная водная суспензия. В 1 л воды вводится 25 г испытуемого магнитного порошка, 10 г кальцинированной соды, 5 г хромпика калиевого и 5 г эмульгатора ОП-7 или ОП-10. В хорошо перемешанную магнитную суспензию погружается эталонная деталь, выдерживается 20— 30 с, затем осторожно вынимается и замеряется длина дефектов, на которых отложился магнитный порошок.
2. Осаждаемость в спирте—способность магнитного порошка образовывать сравнительно устойчивую (в течение 3 мин) взвесь в спирте.
3. Магнитно-весовая проба (МВП) — количество магнитного порошка, притянувшегося к специальному электромагниту.
4. Цвет порошка (определялся визуально).
5. Размер частиц порошка (определялся микроскопически).

    Свойства всех порошков сравнивались со свойствами эталонных магнитных порошков: выявляемость—100%, осаждаемость в спирте — 18 см, магнитно-весовая проба—10 г, цвет—черный и красный, размер частиц— 1—10 мкм.

    В ряде случаев изготавливают магнитные пасты, составной частью которых является магнитный порошок. По мере необходимости пасты разводят для быстрого приготовления суспензий. Кроме того, добавляя различные связующие компоненты в комбинации с красителями при тщательном их перемешивании, можно добиться того, что каждая частица будет обволакиваться пленкой связующего, сохраняя шарообразную форму. Для контроля деталей с темной поверхностью высокую контрастность могут обеспечить люминесцентные магнитные порошки и масло, а также водорастворимые пасты, изготавливаемые аналогично цветным пастам.

7.4 Осмотр детали. Выявление дефекта.

    Детали осматриваются при затемнении в свете ультрафиолетовых ламп. Разработаны смеси двух или более флюоресцирующих порошков, отличающихся по цвету и размеру частиц. Это позволяет при освещении ультрафиолетовыми лучами обнаруживать различие в размерах дефекта.

    Картина распределения магнитного порошка в местах нахождения дефекта (дефектограмма) может быть получена различными способами. Наиболее распространенным является фотографирование. Этот способ может быть использован как в лабораториях, так и в производственных условиях. В последнее время широко применяется способ, где на место скопления порошка после его высыхания наносят снимаемое покрытие, например, в виде липкой прозрачной пленки, которую осторожно прижимают к поверхности изделия. Затем ее снимают вместе с частицами магнитного порошка и наклеивают на лист плотной бумаги.

    Известны способы фиксирования скоплений порошка закрепляющими покрытиями в виде бесцветных лаков или других растворов, которые наносятся, например, распылением после высыхания поверхности. Образуется достаточно прочное контрастное покрытие, которое при необходимости можно отделить от поверхности изделия. Этот способ может быть видоизменен. Магнитный порошок в смеси с пигментом и лаком наносят на поверхность контролируемого изделия в твердом состоянии и после распределения их в области дефектов обрызгивают растворяющим раствором, который, растворяя лак, обеспечивает сцепление частиц и удерживает их на поверхности. Фиксирование магнитного порошка в зоне дефекта возможно с помощью тепловой обработки, расплавляющей краситель или парафин. Образец предварительно обрабатывают парафином, а затем подвергают контролю на наличие дефектов. Затем его разогревают и парафин фиксирует положение порошка. Получение дефектограмм позволяет иметь документальное подтверждение наличия дефектов и, что особенно важно, можно анализировать природу несплошностей по характерной морфологии дефектов разного класса (коррозионные, хрупкие, закалочные и другие типы трещин), а также определить их длину.

7.5 Магнитоносители

    В настоящее время в дефектоскопии используются два типа магнитоносителей: магнитные ленты, состоящие из немагнитной эластичной основы, на которую наносится тонкий слой (25—40 мкм) магнитного порошка с закрепителем, и монолитные магнитоносители, состоящие из монолитной .немагнитной основы (полиамидные смолы, различные типы резин), в которые магнитный порошок вводится как наполнитель.
Магнитные ленты характеризуются неподвижным закреплением магнитного порошка, поэтому эффект взаимодействия индикатора с магнитным полем заключается в локальном намагничивании участков ленты, находящихся в поле рассеяния. Регистрация этих полей на ленту получила название магнитографического метода.

    Чувствительность магнитографического метода определяется магнитными характеристиками лент, контрастностью записи и чувствительностью вторичной считывающей (воспроизводящей) аппаратуры, и в ряде случаев последняя имеет решающее значение. Контрастность изображения зависит от предварительного магнитного состояния ленты. Перед проведением записи лента должна быть тщательно размагничена. Контрастность записи может быть повышена за счет предварительного, например поперечного, намагничивания.
Большой практический интерес вызывают монолитные магнитоносители, которые в пастообразном состоянии наносят на поверхность. Магнитный порошок за счет относительной подвижности (это принципиально отличает их от лент и приближает к магнитопорошковому методу) скапливается в зоне поля рассеяния. По истечении определенного промежутка времени затвердевший носитель снимают с поверхности и по распределению порошка в нем судят о наличии дефектов. В случае необходимости снятую реплику можно рассматривать в микроскоп.

Этот метод имеет ряд преимуществ:
а) высокую чувствительность (удается обнаруживать дефекты длиной менее 0,05 мм);
б) возможность производить контроль в труднодоступных местах (в зоне у отверстий и на внутренней поверхности глубоких отверстий);
в) высокую рентабельность.
Известно достаточно большое количество различных составов паст.

7.6 Индукционные преобразователи

    В индукционных преобразователях реализуется принцип электромагнитной индукции, т. е. наведение э.д.с. в катушке при внесении ее в магнитное поле. Это наиболее простой тип преобразователя энергии магнитного поля в электрический сигнал, однако он отличается высокой чувствительностью, надежностью и удобством эксплуатации. В конструктивном исполнении преобразователи этого типа представляют собой многовитковые катушки различной формы. Они могут быть проходными, например для контроля цилиндрических изделий, и накладными, для сканирования поверхности контролируемых изделий.

    Индукционные преобразователи применяются, например, в установках - скоростного контроля труб и рельсов, уложенных в пути.

7.7 Феррозонды

    Феррозонды — магниточувствительные преобразователи, в которых реализуется процесс взаимодействия двух полей: внешнего измеряемого и собственного поля возбуждения.

    Простейший ферроэлемент состоит из сердечника, выполненного из магнитомягкого материала, на котором размещены две обмотки: возбуждения и измерительная. Обмотка возбуждения питается переменным током такой амплитуды, чтобы доводить сердечник до состояния, близкого к насыщению.