Повышение эффективности неразрушающего контроля методом магнитопорошковой дефектоскопии Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1

УДК 62-1/9

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕТОДОМ МАГНИТОПОРОШКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

А. C. Торгашин, А. Ю. Леонгард Научный руководитель - В. Ю. Журавлев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Исследуются возможности повышения эффективности неразрушающего контроля методом магнитопорошковой дефектоскопии.

Ключевые слова: неразрушающий контроль, магнитопорошковая дефектоскопия.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF NON-DESTRUCTIVE CONTROL BY THE METHOD OF MAGNETIC POROUS DEFECTOSCOPY

A. S. Torgashin, A. Ju. Leongard Scientific Supervisor - V. Ju. Zhuravlyov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

The author explores the possibilities of increasing the efficiency of non-destructive testing by the method of magnetic particle inspection.

Keywords: non-destructive testing, magnetic particle inspection.

При производстве ракетных двигателей, немаловажным фактором является контроль на различных этапах изготовления и сборки деталей. Контроль производится разрушающими и не-разрушающими методами. Предпочтительнее контроль неразрушающим методом так, как позволяет использовать деталь или сборную единицу в дальнейшем. Существуют различные виды не-разрушающего контроля такие как: визуально-измерительный (не требующий громоздкого оборудования, однако низкая способность обнаружения мелких дефектов и полная невозможность обнаружить внутренние дефекты), радиационный (требует специального оборудования и повышенной техники безопасности, позволяет обнаруживать внутренние дефекты, однако низкая способность выявления поверхностных дефектов) или течеискание (обнаружение только сквозных дефектов, без особых требований к оборудованию или технике безопасности). Особый интерес представляет магнитопорошковая дефектоскопия - анализ взаимодействия контролируемого объекта с магнитным полем, применяется, как правило, для обнаружения внутренних и поверхностных дефектов объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов [1]. Основанный на возникновении неоднородности магнитного поля над местом дефекта, для обнаружения которой необходимо чтобы напряженность рассеяния превышала некоторое критическое значение, начиная с которого частицы втягиваются в дефект и осаждаются на нем образуя валик, превышающий по диаметру дефект на толщину частицы [2]. Магнитный материал наносится в виде магнитного порошка, суспензии или магнитогуммированной пасты в зависимости от требуемого обнаружения дефекта. Согласно ГОСТ 21105-87 можно выявить поверхностные дефекты шириной от 2,5 мкм, длиной от 0,5 мкм и глубиной от 25 мкм [3]. Плоские дефекты могут быть выявлены под углом более 20° к поверхности и максимум при перпендикулярности поверхности. Преимущество, исходя из вышесказанного, очевидно: небольшая трудоемкость, производительность и

Секция «Двигателии энергетические установки летательньш и космических аппаратов»

возможность выявления как внутренних (с помощью постоянного тока), так и внешних дефектов и подповерхностных (с помощью переменного тока), возможность выявить дефекты тяжело выделяемые визуально. Однако данный метод имеет и свои недостатки. В частности, сложность определения глубины трещин дефекта (что заставляет также пользоваться другим методом, например капиллярным), применимость только для ферромагнитных материалов и возможность ошибочного выявления дефекта из-за неоднородности материала, затраты магнитного порошка на поверхность без дефектов.

Магнитопорошковый контроль проводится на специальных станках (существуют также переносные дефектоскопы, но стационарный позволяет фиксировать дефекты даже при сложной геометрии поверхности) и содержит следующие операции: подготовка поверхности и намагничивание изделия, нанесение ферромагнитного материала и осмотр поверхности, размагничивание порошка и детали. Размагничивание самой детали осуществляется на отдельном оборудовании, в зависимости от технических условий. Размагничивание ферромагнитного материала осуществляется в закрытой части станка, куда суспензия попадает после отработки, и затем она отправляется в общую емкость. Тем самым обеспечивается рециркуляция суспензии в станке. Однако данный способ требует постоянного контроля и затрат суспензии на поверхность без дефектов, особенно если учитывать габариты некоторых деталей ракет. Интересным представляется нанесение суспензии с помощью предварительно намагниченной пластины с порошком. Благодаря действию поля дефекта из-за увеличения числа силовых линий, частицы будут сниматься с пластины только в зоне дефекта, что поможет упростит визуальное выявление дефекта. Однако данный способ требует постоянного поддержания некоторого расстояния над поверхностью и неизменности силовых линий между пластиной и деталью.

При попытке выявить дефекты на неферромагнитном возможным представляется нанесение среды с меньшим размером частиц (жидкости), нежели частицы с размерами 5-20 мкм, а поверх него наложение магнитопорошковой суспензии. Это чревато неточностями выявления: метод будет также определять трещины самой жидкости, а также проблема снятия такого слоя, однако позволит выявить дефекты детали.

Библиографические ссылки

1. ГОСТ Р 56542-2015. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов

2. Алешин Н. П., Щербинский В. Г. Радиационная, ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоизделий. М. : Высш. шк., 1991. 273 с.

3. ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

© Торгашин А. С., Леонгард А. Ю., 2017