Магнитопорошковый контроль: область применения и технология проведения

Магнитопорошковый контроль (МК) — высокочувствительный метод выявления поверхностных и подповерхностных дефектов в ферромагнитных материалах. Над трещиной, пересекающей магнитный поток, образуется поле рассеяния, которое притягивает частицы магнитного порошка: дефект становится видимым в виде четкого валика индикации. Метод быстр, нагляден и широко используется при диагностировании кранов, сосудов и трубопроводов.

По сравнению с капиллярным методом МК менее чувствителен к загрязнению поверхности, выявляет дефекты под тонким слоем краски и дополнительно обнаруживает несплошности, залегающие на небольшой глубине. Поэтому для ферромагнитных сталей он обычно первый кандидат среди поверхностных методов: оборудование доступно, а скорость контроля позволяет проверять протяженные швы без длительной остановки работ.

Физическая основа

Деталь намагничивают, и если на пути магнитного потока встречается несплошность, часть потока выходит на поверхность, создавая локальное поле рассеяния. Нанесенная магнитная суспензия или сухой порошок концентрируется над дефектом. Требования к проведению контроля установлены ГОСТ Р 56512-2015; чувствительность зависит от условного уровня, назначенного для объекта.

Выявляемость определяется ориентацией дефекта, шероховатостью поверхности, магнитными свойствами стали и напряженностью приложенного поля — все эти параметры фиксируются в технологической карте контроля конкретного объекта.

Где метод незаменим

• крюки, оси, валы и расчетные элементы металлоконструкций грузоподъемных кранов;
• сварные швы сосудов и трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей;
• зоны приварки штуцеров, опор и других концентраторов напряжений;
• резьбовые участки шпилек и болтов ответственных фланцевых соединений;
• места выборок дефектов перед ремонтной сваркой и после нее.

На практике МК включают в программы обследования кранов и сосудов как обязательный метод для зон, где усталостные трещины наиболее вероятны: по статистике отказов именно эти зоны дают большинство обнаружений.

Способы и схемы намагничивания

Применяют циркулярное намагничивание пропусканием тока, полюсное — электромагнитами и постоянными магнитами, комбинированные схемы. Ручные электромагниты удобны в полевых условиях: они позволяют контролировать локальные зоны без сборки сложных цепей. Направление намагничивания выбирают так, чтобы ожидаемые дефекты пересекали магнитный поток — трещина вдоль потока индикацию почти не дает, поэтому контроль ведут в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Применяют способ приложенного поля, когда осмотр ведется при включенном намагничивании, и способ остаточной намагниченности для сталей с достаточной коэрцитивной силой: он удобнее в стесненных условиях, поскольку осмотр выполняется после снятия намагничивающего устройства.

Порядок контроля

1. зачистить поверхность до металла или до тонкого слоя контрастной краски;
2. проверить работоспособность комплекта на контрольном образце с дефектами;
3. намагнитить участок и нанести суспензию, дождаться формирования индикаций;
4. осмотреть зону при достаточной освещенности, зафиксировать индикации;
5. оценить индикации по нормам, при необходимости повторить с другим направлением поля;
6. размагнитить деталь, если это требуется по условиям эксплуатации.