Приложение К (справочное). Примеры магнитопорошкового контроля сварных соединений

Приложение К
(справочное)

Примеры магнитопорошкового контроля сварных соединений

К.1 Общие положения

К.1.1 Сварные швы изделий различного назначения контролируют магнитопорошковым методом с применением электроконтактов, электромагнитов, устройств на постоянных магнитах, соленоидов или гибких кабелей. Для намагничивания проверяемых объектов используют магнитные поля переменного, постоянного, импульсного и выпрямленных токов. В зависимости от магнитных свойств материала проверяемого объекта контроль сварных швов проводят способом приложенного поля (СПП) или способом остаточной намагниченности (СОН).

К.1.2 При МПК швов намагничивается лишь ограниченный участок объекта, который называют контролируемым участком (КУ). Размеры этого участка зависят от типа намагничивающего устройства и силы тока (напряженности магнитного поля). Ток намагничивания определяют по экспериментальным формулам и графикам, по формулам электротехники либо по контрольным образцам, представляющим собой объект контроля или его часть с естественными или искусственными дефектами.

К.1.3 Магнитопорошковый контроль стыковых, нахлесточных, тавровых и угловых сварных швов, как односторонних, в том числе с отбортовкой кромок, так и двусторонних, проводят аналогично далее приведенным примерам (при наличии доступа к швам). Стыковые швы с подкладкой проверяют только с одной стороны, где нет подкладки.

К.1.4 При необходимости проверенные сварные соединения размагничивают по участкам в том же порядке, как выполняли их контроль. Для размагничивания сварного соединения полюсные наконечники электромагнита устанавливают на КУ как при намагничивании, включают электропитание электромагнита и медленно удаляют его от поверхности шва на расстояние 50 - 60 см.

К.2 Контроль сварных соединений с применением электроконтактов

К.2.1 Контролируемый участок, режимы намагничивания

При использовании электроконтактов выявляются дефекты, плоскости которых направлены вдоль линии, соединяющей точки установки электроконтактов. На рисунке К.1 показано расположение электроконтактов 1а - 1б при обнаружении дефектов, располагающихся поперек направления сварного шва. Контролируемый участок КУ обведен штриховой линией. Длина В контролируемого участка зависит от расстояния L между точками установки электроконтактов. Расстояние между электроконтактами принимают равным в пределах 50 - 200 мм. Прилегающие к электроконтактам зоны а, ширина которых примерно равна 20 мм, являются зонами невыявляемости дефектов. Длина КУ равна:

B = L - 2a.

Ширина С контролируемого участка при использовании постоянного, выпрямленного и импульсного токов равна:

С = 0,5 L,

а при использовании переменного тока:

С = 0,7 L.

Для обнаружения дефектов, распространяющихся вдоль сварного шва, электроконтакты устанавливают на сварной шов или рядом с ним так, чтобы линия, соединяющая точки установки электроконтактов, располагалась примерно вдоль шва. При контроле протяженного шва электроконтакты попарно переставляют вдоль шва так, чтобы зоны контроля перекрывались не менее чем на 20 мм (рисунок К.2).

Силу тока, пропускаемого по объекту с помощью электроконтактов, при намагничивании переменным, постоянным и выпрямленным токами определяют по формулам, приведенным в приложении Ж. При использовании импульсного тока его силу определяют по графику (рисунок К.3).

К.2.2 Контроль сварного шва импульсным током с применением электроконтактов

Для выявления продольных дефектов при намагничивании импульсным током при контроле СПП по участку сварного шва пропускают ток с одновременным нанесением магнитной суспензии. Осмотр шва с целью обнаружения дефектов проводят после выключения тока. При контроле СОН сначала намагничивают по участкам весь сварной шов (рисунок К.2), затем наносят на него суспензию и осматривают. Электроконтакты переставляют, чередуя их между собой.

При намагничивании электроконтакты устанавливают рядом со сварным швом, т.е. вне зоны контроля, так как участки радиусом 3 - 5 мм вокруг точек установки электроконтактов намагничиваются неэффективно и дефекты на них не выявляются.

Для выявления поперечных дефектов электроконтакты устанавливают по обе стороны от сварного шва. Сначала намагничивают первый участок, наносят суспензию и осматривают. Затем в таком же порядке проверяют все другие участки шва.

К.2.3 Контроль сварного соединения внахлестку для выявления продольных дефектов в шве и в околошовной зоне

Схема перестановки электроконтактов для выявления продольных дефектов на сварном шве и околошовных зонах показана на рисунке К.4. Контроль ведется по трем участкам. Сначала устанавливают электроконтакты в положение 1а - 1б для контроля первого участка - левой околошовной зоны. После намагничивания, нанесения суспензии и осмотра устанавливают электроконтакты на сварной шов в положение 2а-26 и проводят его контроль. Затем электроконтакты устанавливают на третий участок, на правую околошовную зону в положение 3а - 3б, и проводят ее контроль.

К.2.4 Контроль сварного соединения внахлестку для выявления поперечных трещин в сварном шве и в околошовных зонах

Контроль сварного соединения внахлестку проводят по участкам. Сварной шов и околошовные зоны предварительно размечают на участки. На рисунке К.5 показано положение электроконтактов на трех участках. Сначала проверяют первый КУ. Для этого электроконтакты устанавливают в положение 1а - 1б, пропускают ток, наносят суспензию и осматривают этот КУ. Затем проводят контроль второго КУ. Для этого устанавливают электроконтакты в положение 2а - 2б, пропускают ток, наносят суспензию и осматривают КУ. После этого в аналогичном порядке проверяют третий и другие КУ.

Рисунок К.1 - Схема расположения контролируемого участка КУ длиной В шириной С при контроле сварного шва с применением электроконтактов с целью обнаружения поперечных трещин

Рисунок К.2 - Схема намагничивания по участкам при контроле сварного шва большой протяженности импульсным током для выявления продольных трещин (указаны стрелками)

Рисунок К.3 - График зависимости импульсного тока от расстояния между электроконтактами

Рисунок К.4 - Схема расположения электроконтактов для обнаружения продольных трещин (показаны стрелками) на сварном шве и в околошовных зонах сварного соединения внахлест

Рисунок К.5 - Схема расположения электроконтактов при обнаружении поперечных трещин (показаны стрелками) на сварном шве и в околошовных зонах сварного соединения внахлест

К.2.5 Контроль протяженных сварных швов перекрестной перестановкой электроконтактов для выявления разноориентированных дефектов

Для выявления разноориентированных дефектов сварной шов проверяют дважды:

а) пропусканием тока вдоль сварного шва для выявления продольных дефектов;

б) пропусканием тока в направлении, перпендикулярном сварному шву, для выявления поперечных дефектов.

Для выявления разноориентированных дефектов применяют также другой способ, при котором каждый контролируемый участок проверяют дважды, намагничивая его в двух направлениях. К проверке последующего участка приступают после контроля предыдущего. Схема установки электроконтактов, расположение КУ, их размеры при таком способе показаны на рисунке К.6. Первый участок проверяют в таком порядке: устанавливают электроконтакты в положение 1а - 1б, намагничивают, наносят суспензию, КУ осматривают с целью обнаружения дефектов. Затем электроконтакты устанавливают в положение 2а - 2б, намагничивают, наносят суспензию и снова осматривают. Аналогично проверяют другие участки сварного шва.

К.3 Контроль сварных швов с применением электромагнитов

К.3.1 Контролируемый участок при проверке сварного шва с применением электромагнита

Схема положения электромагнита при контроле сварного шва с целью обнаружения продольных трещин показана на рисунке К.7. Полюсные наконечники электромагнита устанавливают примерно симметрично относительно сварного шва. Зоны а, прилегающие к полюсным наконечникам шириной 20 мм, являются зонами невыявляемости дефектов.

Длина контролируемого участка В определяется расстоянием между полюсными наконечниками и размером зон невыявляемости, т.е.:

B = L - 2a.

Ширина контролируемого участка равна:

С = 0,5 L.

При использовании электромагнита, питаемого постоянным или выпрямленным током, контроль выполняют СПП. Контроль объектов с применением электромагнита переменного тока проводят СПП или СОН. При установке электромагнита на проверяемый участок требуется обеспечивать хорошее прилегание полюсных наконечников к проверяемому участку, т.е. создавать хороший магнитный контакт.

К.3.2 Контроль сварных швов нахлесточного соединения с применением электромагнита для выявления продольных и поперечных дефектов

Для выявления продольных дефектов на сварном шве и в околошовных зонах сварной шов контролируют по участкам (рисунок К.8 а). Полюсные наконечники электромагнита устанавливают по обе стороны сварного шва. Для контроля первого КУ наконечники устанавливают в положение 1а - 1б. При контроле СПП включают ток в электромагните, наносят магнитную суспензию и, не выключая ток, осматривают КУ.

При контроле СОН (если используется электромагнит переменного тока) после установки полюсных наконечников в положение 1а - 1б включают и выключают ток. Затем в зону КУ наносят магнитную суспензию и ее осматривают.

Аналогично проверяют другие контролируемые участки, устанавливая электромагнит полюсными наконечниками в положение 2а - 2б, 3а - 3б.

Для обнаружения поперечных трещин полюсы электромагнита могут устанавливаться рядом со сварным швом по его разные стороны (рисунок К.8б). Это особенно желательно, если трудно обеспечить хороший магнитный контакт полюсного наконечника со сварным швом.

К.3.3 Контроль протяженного сварного шва с применением электромагнита постоянного тока для обнаружения поперечных трещин

Контроль протяженного сварного шва с применением электромагнита, питаемого постоянным или выпрямленным током, для обнаружения поперечных трещин проводят способом приложенного магнитного поля по участкам (рисунок К.9). Электромагнит переставляют по сварному шву без чередования полюсов. Для обеспечения перекрытия соседних участков расстояние между местами установки полюсов 2а - 1б должно быть не менее 20 мм.

Рисунок К.6 - Схемы последовательной установки электроконтактов на протяженном сварном шве для выявления разноориентированных трещин (указаны стрелками) на сварном шве и в околошовных зонах

Рисунок К.7 - Схема расположения контролируемого участка при контроле сварного шва с применением электромагнита с целью обнаружения продольных трещин

Рисунок К.8 - Расположение полюсов электромагнита для обнаружения трещин на сварном шве и в околошовных зонах сварного соединения внахлестку

Рисунок К.9 - Схема перестановки полюсных наконечников электромагнита постоянного тока при контроле протяженного сварного шва для обнаружения поперечных трещин (показаны стрелками)

К.3.4 Контроль протяженного сварного шва с применением электромагнита постоянного тока для обнаружения разнонаправленных трещин

Контроль проводят СПП по участкам, каждый из которых проверяют дважды (рисунок К.10 а): сначала устанавливают полюсные наконечники в положение 1а - 1б, намагничивают, наносят магнитную суспензию и осматривают КУ. Затем электромагнит устанавливают в положение 2а - 2б и проводят полный цикл магнитного контроля. При этом обнаруживаются разнонаправленные трещины.

Далее проводят контроль при установке электромагнита в положения полюсных наконечников 3а - 3б, 4а - 4б, n - n, (n + 1) - (n + 1). Расположение полюсных наконечников и контролируемых участков показано на рисунке К.10 б.

На этом рисунке С - ширина контролируемого участка. Зона невыявляемости дефектов примерно равна 20 мм. Расстояние между полюсными наконечниками соседних участков равно А = (С - 10) мм.

К.4 Контроль стыкового сварного шва на трубчатой конструкции с применением соленоида (обмотки кабеля)

Для контроля стыкового сварного шва на трубчатой конструкции кабель наматывают по обе стороны от шва (рисунок К.11). Для намагничивания зоны контроля рекомендуется обеспечивать примерно 10000 - 12000 ампер-витков при контроле СОН и 8000 - 10000 ампер-витков при контроле СПП. Зоны 4 и 5, примыкающие к виткам соленоида, являются зонами невыявляемости дефектов. При таком способе намагничивания на сварном шве выявляются продольные трещины.

Рисунок К.10 - Схемы последовательной установки полюсных наконечников электромагнита постоянного тока при контроле сварного й^ва по участкам для обнаружения разнонаправленных трещин

Рисунок К.11 - Контроль стыкового сварного шва на трубчатой конструкции с применением обмотки кабелем