Дипломная работа на тему: Магнитный вид неразрушающего контроля. Магнитные методы неразрушающего контроля

Введение

Современная диагностика состояния конструкционных материалов, располагающая большим арсеналом различных физических методов и средств, уже не ограничивается задачами дефектоскопии, но все более широко используется при решении задач определения механических характеристик материалов, причем основное место здесь занимают методы и средства измерения остаточных и рабочих внутренних напряжений.

В связи с этим обстоятельством на первый план выходят методы технической диагностики, сочетающие механику разрушений, металловедения и неразрушающего контроля. К таким методам относятся, в первую очередь, методы контроля напряженно-деформированного состояния (НДС).

Напряженно-деформированное состояние металлоконструкций является их важной эксплуатационной характеристикой, так как при превышении определенного уровня напряжения могут привести к деформации и разрушению таких ответственных конструкций, как трубопроводы, пролеты мостов, перекрытия зданий, стрелы и тросы подъемных механизмов и многих других, а также к заклиниванию вращающихся частей электрических машин.

Известно, что основными источниками возникновения повреждений в работающих конструкциях являются зоны концентрации напряжений (КН), в которых процессы коррозии, усталости и ползучести развиваются наиболее интенсивно. Процессами, предшествующими эксплуатационному повреждению, являются изменения свойств металла (коррозия, усталость, ползучесть) в зонах концентрации напряжений. Следовательно, определение зон КН является одной из важнейших задач диагностики оборудования и конструкций.

В настоящее время остается актуальной проблема контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций по магнитным диагностическим параметрам.

Большой интерес проявляется к косвенным магнитным методам контроля НДС стальных конструкций, которые основаны на тесной корреляции магнитных и механических параметров металлов. Разработанные методы и технические средства измерения механических напряжений металла по магнитным диагностическим параметрам обладают рядом преимуществ, важных для ранней диагностики напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов (труб, тройников, сварных соединений и т.д.). В ряде случаев контроль напряженно-деформированного состояния элементов конструкций производится с применением технических средств для регистрации магнитных шумов, магнитной анизотропии металла, коэрцитивной силы и магнитной памяти металла (МПМ).

Магнитные шумы, возникающие за счет Эффекта Баркгаузена, позволяют контролировать макронапряжения по корреляционным зависимостям амплитуды магнитных шумов от механических напряжений. Метод Эффекта Баркгаузена не нашел еще своего места в системах неразрушающего контроля качества в условиях серийного производства, хотя прекрасно зарекомендовал себя при решении многих исследовательских задач.

Коэрцитивная сила является одной из наиболее структурно-чувствительных характеристик ферромагнитных материалов. Поэтому методы неразрушающего контроля, основанные на измерении коэрцитивной силы, нашли широкое применение. Их отличает высокая точность и достаточная простота, возможность проведения измерений на локальных участках контролируемых изделий, высокая чувствительность к фазовым превращениям, слабая зависимость от геометрических размеров объекта контроля.

Метод МПМ по сравнению с остальными методами дополнительно дает информацию о фактическом НДС объекта контроля, что позволяет более объективно определить не только ЗКН, но и причину образования этой зоны. Поэтому использование нового метода диагностики наиболее эффективно для ресурсной оценки узлов оборудования.

Цель дипломной работы заключается в исследование напряженно-деформированного состояния материала объекта контроля магнитными методами контроля. Для этого необходимо решить следующие задачи: рассмотреть магнитный неразрушающий контроль, магнитные преобразователи, взаимосвязь магнитных и механических характеристик объекта контроля.

Оглавление

- Магнитный вид неразрушающего контроля

- Магнитные методы неразрушающего контроля

- Магнитометрический метод неразрушающего контроля

- Магнитные преобразователи

- Основные понятия, определения и характеристики

- Измерение магнитных величин

- Классификация магнитных преобразователей

- Магнитная диагностика напряженно-деформированного состояния

- Неразрушающие методы контроля напряженно-деформированного состояния

- Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта

- Магнитные методы контроля напряженно-деформированного состояния Заключение

- Список использованной литературы

Заключение

В первом разделе описан магнитный неразрушающий контроль, в частности магнитометрический метод, даны определения основным характеристикам контроля, рассмотрены области применения метода магнитной памяти металла (МПМ), магнитная структуроскопия и толщинометрия.

Во втором разделе рассмотрела магнитные преобразователи (индукционные, гальваномагнитные, феррозондовые, квантовые, сверхпроводниковые), основные понятия, определения и характеристики, рассмотрены принцип действия измерителей магнитных величин. Также приведена классификация магнитных преобразователей и принцип их действия.

Список литературы

Афанасьев Ю. В. Средства измерений параметров магнитного поля / Ю. В. Афанасьев, Н. В. Студенцев, В. Н. Хорев, Е. Н. Чечурина, А. П. Щелкин. - Л. : Энергия. Ленингр. отделение, 1979. - 320с.

Дубов А. А. Принципиальные отличительные признаки метода магнитной памяти металлов и приборов контроля в сравнении с известными магнитными методами неразрушающего контроля / А. А. Дубов // Контроль. Диагностика. - 2003. - №12. - С.27-29.

Клюев В. В. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. Т.6 Магнитный метод контроля / В. В. Клюев, Г. С. Шелихов. - М. : Машиностроение, 2006. - 700с.

Матюк В. Ф. Контроль структуры, механических свойств и напряженного состояния ферромагнитных изделий методом коэрцитиметрии / В. Ф. Матюк, В. Н. Кулагин // Неразрушающий контроль и диагностика. - 2010. - №3. - С.1-14.

Национальный стандарт РФ: ГОСТ Р 53966-2010 ; введ. 2010-11-25. - М. : Стандартинформ ; М. : Изд-во стандартов, 2010. - 8с. - (Контроль напряженно-деформированного состояния материала конструкций).

Национальный стандарт РФ: ГОСТ Р ИСО 24497-1-2009. - Взамен ГОСТ Р 52081 - 2003 ; введ. 2009-12-07. - М. : Стандартинформ ; М. : Изд-во стандартов, 2010. - 8с. - (Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 1. Термины и определения).

Раннев Г. Г. Методы и средства измерений / Е. Г. Раннев, А. П. Тарасенко. - 3-е изд., стер. - М. : Издательский центр "Академия", 2006. - 336с.

Сухоруков В. В. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 3. Электромагнитный контроль / В. В. Сухоруков, В. Г. Герасимов, А. Д. Покровский. - Практ. пособие. - М. : Высшая школа, 1992. - 312с.

Шрамков Е. Г. Средства и методы измерений (общий курс) / Е. Г. Шрамков, К. П. Дьяченко, Д. И. Зорин, П. В. Новицкий. - Учебное пособие для вузов. - М. : Высшая школа, 1972. - 520с.