Магнитные методы контроля основаны на обнаружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или помещая внутрь соленоида. Требуемый магнитный поток можно создать пропусканием тока по виткам (3— витков) сварочного провода, заматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от способа обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический.
Осаждение магнитного порошка. Метод основан на притягивании частиц ферромагнитного порошка (в виде коллоида) к полям рассеяния, создаваемым доменами ферромагнитной фазы сплава. Таким образом, оказывается возможным разделять участки ферромагнитной и пара- или диамагнитной фаз. Это особенно важно в тех случаях, когда химические свойства указанных фаз из-за близкого (или равного) химического состава практически одинаковы и обычные методы травления неэффективны. Важная область использования магнитного метода — исследование структуры аустенитных сплавов, где возможно выделение ферритной фазы, а также изучение структуры закаленной и отпущенной стали, когда наряду с а-твердым раствором может быть и аусте-нит. При небольших количествах ферромагнитной фазы этот метод более чувствителен, чем измерение намагниченности насыщения.
Магнитный метод контроля применяют в основном для контроля изделий из ферромагнитных материалов, т. е. из материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием внешнего (намагничивающего) магнитного поля. По способу получения первичной информации различают следующие методы магнитного контроля: магнитопорошковый, магнитографический, феррозондовый, эффект Холла, индукционный, пондеромоторный, магниторезисторный.
Все магнитные методы неразрушающего контроля сплошности металла основаны на обнаружении локальных возмущений поля, создаваемых дефектами в намагниченном ферромагнетике. При намагничивании объекта магнитный поток протекает по объекту контроля. В случае нахождения несплошности на пути магнитного потока, возникают поля рассеивания, форма и амплитуда которых несет информацию о размере, характере, и глубине залегания дефекта.
Магнитные преобразователи. В подавляющем большинстве случаев при магнитном контроле приходиться иметь дело с измерением или индикацией магнитных полей вблизи поверхности изделий. Для этого применяют различные магнитные преобразователи, из которых наиболее широкое распространение получили индукционные, феррозондовые, датчик Холла и магниторезистивные. В магнитопорошковых и магнитографических установках применяют различные порошки и ленты.
Магнитные толщиномеры предназначены для измерения толщины различных покрытий на ОК из ферромагнитных материалов либо для измерения толщины ферромагнитных листов. В магнитных толщиномерах используется зависимость магнитного сопротивления участка магнитной цепи от зазора. По принципу действия магнитные толщиномеры можно разделить на три группы: магнитоотрывные (пондеромоторного действия), магнитостатические и индукционные. В настоящее время нашей фирмой выпускается магнитный толщиномер МТ-201, основанный на индукционном принципе действия. Индукционные толщиномеры используют одностержневой магнитопровод и переменное электромагнитное поле. На рис. 2 схематически показан преобразователь индукционного магнитного толщиномера.
1 - возбуждающая катушка;
2 - измерительная катушка;
3 - сердечник.
Стержень (сердечник) расположен перпендикулярно поверхности объекта контроля. На стержне размещены катушка, возбуждающая переменное электромагнитное поле, а также измерительная катушка. Толщиномер МТ-201 предназначен для измерения толщины немагнитных покрытий (хром, медь, краска, эмаль, пластик и т. д.) на ферромагнитном основании.
Магнитные дефектоскопы предназначены для обнаружения дефектов в виде трещин, коррозионных язв, неметаллических включений и др. нарушений сплошности в ферромагнитных объектах, а также измерения толщины. Выпускаемый нашей фирмой дефектоскоп МД-701 использует в качестве регистратора полей рассеивания преобразователь, основанный на эффекте Холла. Эффектом Холла называется явление возникновения поперечной ЭДС в полупроводнике, помещенном в магнитном поле.
Для намагничивания объекта контроля используется П-образный постоянный магнит. Датчик Холла расположен между полюсов магнита на центральной оси преобразователя. Контроль проводится путем сканирования объекта контроля с записью и расшифровкой информации полей рассеивания.
Дефектоскоп МД-701 предназначен для выявления и оценки стресс-коррозионных трещин и коррозионных повреждений стенок труб и сварных швов газонефтепроводов, нефтеналивных танков, резервуаров.