Развитие магнитографического метода и повышение его эффективности при контроле качества сварных соединений

• Автор: Новиков, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Могилев
• Количество страниц: 359 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Но - напряженность намагничивающего поля;
- тангенциальная составляющая напряженности поля;
Нп - нормальная составляющая напряженности поля;
Нт - тангенциальная составляющая напряженности намагничи-
вающего поля;
Е%_р - тангенциальная составляющая напряженности поля на
поверхности валика шва;
- тангенциальная составляющая напряженности поля наруж-
ного валика шва на его поверхности;
нтг<=> ~ тангенциальная составляющая напряженности поля обратного валика шва на поверхности наружного валика сварного соединения;
~ тангенциальная составляющая напряженности поля обратного валика шва на его поверхности;
Нп1<=> ~ нормальная составляющая напряженности поля наружного
валика шва на его поверхности;
Нп2<о ~ ноРмальная составляющая напряженности поля обратного валика шва шва на поверхности наружного валика сварного соединения;
Н1] - тангенциальная составляющая напряженности поля на
поверхности наружного валика шва;
(0-0) - тангенциальная составляющая результирующего поля на поверхности шва в плоскости его симметрии;
Нп - напряженность импульсного поля;
Нтс_? - тангенциальная составляющая поля образца;
На - напряженность поля, обусловленного дефектом;
Нощ - напряженность поля, действующего на дефект в шве;
Нд. - напряженность поля помехи;
Н3 - поле заданной напряженности;
НхА - х-составляюющая поля дефекта;
М - намагниченность;
Ъ - ширина шва в общем случае;
с - высота валика шва в общем случае;
с1 и с2 - высота соответственно наружного и обратного валиков шва;
Ъ и Ь2 - ширина соответственно наружного и обратного валиков шва;

3 - толщина основного металла;
ф = Ь/с - коэффициент формы валика шва;
К0=Ьг/8с - радиус кривизны валика шва в плоскости его симметрии;
2а - расстояние между рабочими поверхностями концентрато-
ров магнитной индукции; б - толщина немагнитной прокладки;
б1 - толщина промежуточной пластины;
5? - толщина пластины со скосом кромки;
1 - разрешающая способность метода;
1 - расстояние от плоскости симметрии намагничивающего
устройства; г - радиус дефекта;
й - диаметр дефекта;
= й+с - глубина залегания дефекта от поверхности шва; а - угол намагничивания;
р - угол считывания записи с ленты;
1 - длина дефекта наружной поверхности;
1 - длина дефекта внутренней поверхности;
йд - величина дефекта;
Ад - амплитуда сигнала от дефекта;
.А - амплитуда сигнала, обусловленного валиком у краев шва;
Ак обр - амплитуда сигнала от дефекта в контрольном образце;
Аизд амплитуда сигнала от дефекта в изделии;
оп - поверхностная плотность "магнитных зарядов";
ал - линейная плотность "магнитных зарядов";
21, - минимальная величина дефекта, намагничивающего шов
сильнее окружающего металла; р - порог чувствительности метода;
11з - напряжение заряда конденсатора;
т - величина магнитного заряда;
Мо - намагниченность насыщения;
й - толщина КМИ;
р - максимальная магнитная проницаемость;
П1Э.Х
Нсл - коэрцитивная сила ферромагнитного слоя ленты;
Нс - коэрцитивная сила металла.
к/ - коэффициент пропорциональности.
Масштаб сигкаяограмм: по оси абсцисс I мм - 0,05 мВ;
по оси ординат 1 мм - 0,04 ме.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Общая характеристика работы
Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Особенности соединений, выполненных сваркой плавлением
1.2. Влияние дефектов сплошности на работоспособность сварных конструкций
1.3. Анализ исследований формирования магнитостатических полей дефектов в ферромагнитных изделиях
1.4. Особенности обнаружения дефектов сплошности в сварных соединениях магнитографическим методом
1.5. Анализ способов снижения порога чувствительности магнитографического контроля ферромагнитных
изделий
1.6. Анализ контрольных образцов для магнитной дефектоскопии
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ' МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЗОНЕ СОЕДИНЕНИЯ
2.1. Расчет магнитостатического поля, создаваемого наружным валиком шва, на поверхности сварного соединения
2.2. Определение обобщенного параметра валика шва при магнитографическом контроле сварных соединений
2.3. Экспериментальное исследование магнитостатического поля наружного валика шва на поверхности сварного соединения
2.4. Расчет магнитостатического поля обратного валика
шва на поверхности сварного соединения
2.5. Экспериментальное исследование магнитостатического поля на поверхности соединения с учетом обратного валика
2.6. Исследование формирования магнитостатического поля остающейся подкладки в сварных соединениях
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ПРОТЯЖЕННЫХ ДЕФЕКТОВ ПРИ КОНТРОЛЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

внутреннего дефекта слабо связаны при постоянстве площади
поперечного сечения с формой дефекта / 34,85 /.
Если раскрытие дефекта мало, то форма дефекта влияет на
величину поля дефекта, а зависимость Н (Н ) как и для наружних
дефектов, напоминает основную кривую намагничивания материала образца / 84 /. Для несплошностей большого раскрытия зависимость Н, (Н ) близка к линейной / 84,85 /.
&х о'
Напряженность поля внутреннего дефекта меняется обратно
пропорционально квадрату глубины залегания в слабых полях /73/ и обратно пропорцилнально глубине залегания в сильных полях / 73,82 /. Приближение отверстия ко внутренней относительно индикатора поверхности усиливает поле, что нарушает установленную выше закономерность / 73 /.
При неизменной глубине залегания увеличение диаметра отверстия практически не влияет на /82, 84/, но величина поля растет пропорционально квадрату диаметра /82, 85/. Величина
Ншах зависит от Н0 и соотношения между диаметром отверстия и толщиной образца. В сильных намагничивающих полях границы образца начинают дополнительно усиливать поле дефекта, в то время как
в слабых полях это влияние малозаметно / 73 /.
Следует отметить, что в приведенном выше анализе мы не касались вопросов дефектометрии /304-306/, а также особенностей формирования полей дефектов в ферромагнетике, намагничиваемом переменным магнитным полем /307-309/.
Дефекты внутренней поверхности. Если дефект находится по отношению к индикатору на внутренней поверхности пластины, то магнитный поток в металле огибает несплошность только с одной стороны. Изучению формирования поля дефекта внутренней поверхности, смоделированного канавкой прямоугольного сечения, посвящены работы /87,88/. Эксперименты показали, что свойства дефектов внутренней поверхности и внутренних дефектов схожи.
Полученные выше выражения ДЛЯ Нх и Н определены для бесконечного и по лубеоконечного тела, плоскопараллельной пластины и несварной трубы. Изменение тангенциальной составляющей поля на поверхности качественного сварного соединения описано лишь для частного случая: р» Ь, р » с, у * р , ф>7 /14/.
Здесь р - средний радиус кривизны валика шва ;
Ь - ширина шва; с - высота усиления;