Вихретоковый метод контроля
Современный вихретоковый неразрушающий контроль позволяет диагностировать самые разные электропроводящие материалы.
• Металлы.
• Сплавы.
• Графит.
• Полупроводники.
При помощи вихретокового неразрушающего контроля обнаруживают несплошности, измеряют точные размеры, выявляют вибрации, определяют физико-механические характеристики и состояние объектов.
На сегодняшний день вихретоковый неразрушающий контроль позволяет выполнять техническую диагностику:
• электропроводящих прутков;
• проволоки;
• труб;
• листов;
• пластин;
• покрытий (не исключая и многослойные);
• железнодорожных рельсов;
• корпусов атомных реакторов;
• шариков и роликов подшипников;
• крепежных деталей и иных промышленных изделий.
К его преимуществам обычно относят, прежде всего, высокую чувствительность к микроскопическим дефектам, которые находятся на поверхности либо в непосредственной близости от исследуемого участка металлического объекта. Вихретоковый неразрушающий контроль эффективен даже в том случае, если между исследуемым объектом и преобразователем есть небольшой зазор (от нескольких долей миллиметра до нескольких миллиметров).
Отличие данного метода от ультразвукового контроля заключается в том, что вихретоковый датчик не нуждается в использовании контактной жидкости. Вихретоковый неразрушающий контроль для многих привлекателен еще и сравнительно высокой скоростью проведения. Даже если объект имеет сложную геометрию либо находится в труднодоступном месте, такой контроль вполне возможен и эффективен.
К недостаткам вихретокового метода контроля следует отнести, во- первых, то, что можно проводить контроль только на электропроводящих объектах: металлах, сплавах, графитах, полупроводниках, во-вторых, малую глубину зоны контроля, которая не превышает нескольких миллиметров, так как определяется глубиной проникновения в контролируемую среду электромагнитного поля. С помощью вихретокового контроля обнаруживают дефекты типа несплошностей, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине, а также разнообразные трещины, расслоения, закаты, плены, раковины, неметаллические включения и т.д. При использовании накладного преобразователя при благоприятных условиях контроля и малом влиянии негативных факторов удается выявить трещины глубиной 0,1-0,2 мм, протяженностью 1-2 мм, а при использовании проходного преобразователя – трещины протяженностью около 1 мм и глубиной 1-5% от диаметра контролируемой проволоки или прутка. Наличие дефекта на поверхности изделия или на небольшой глубине приводит к изменению траектории вихревых токов. И, как следствие, к изменению ЭДС на измерительной обмотке. Структурное состояние металлов и сплавов влияет на их электрические и магнитные характеристики. Благодаря этому оказывается возможным контролировать не только однородность химического состава, но и структуру металлов и сплавов, а также определять механические напряжения. С помощью вихретоковых приборов контролируют качество термической и химико-термической обработки деталей, состояние поверхностных слоев после механической обработки (шлифование, наклеп), обнаруживают остаточные механические напряжения, выявляют усталостные трещины в металлах на ранних стадиях их развития и т.д.
Области применения вихретокового неразрушающего контроля
• Авиастроение. В этой отрасли метод занимает особое место, так как здесь его используют как в процессе производства самолетов, вертолетов и прочей авиационной техники, так и на стадии активной эксплуатации. Здесь при помощи вихретокового неразрушающего контроля осуществляется диагностика крыльев, фюзеляжей, колесных дисков, компонентов двигателей, роторов, осей, крепежных отверстий и др.
• Строительство. Прежде всего, нужно упомянуть о вихретоковом неразрушающем контроле сварных швов и металлических конструкций. С его помощью выявляют трещины, прожиги и т.д.
• Автомобилестроение, техническое обслуживание автомобилей.
• Судостроение (здесь вихретоковому неразрушающему контролю подвергают, в частности, обшивку суден).
• Нефтегазовая отрасль. Основные объекты здесь – нефтепроводы, трубопроводы, газопроводы, резервуары и пр.
В целом, вихретоковый неразрушающий контроль актуален везде, где требуется проверять лакокрасочные, гальванические, защитные, изоляционные и другие покрытия на основании из металла.
В ряде случаев вихретоковый неразрушающий контроль эффективнее капиллярного контроля сварных швов.
• Металлы.
• Сплавы.
• Графит.
• Полупроводники.
При помощи вихретокового неразрушающего контроля обнаруживают несплошности, измеряют точные размеры, выявляют вибрации, определяют физико-механические характеристики и состояние объектов.
На сегодняшний день вихретоковый неразрушающий контроль позволяет выполнять техническую диагностику:
• электропроводящих прутков;
• проволоки;
• труб;
• листов;
• пластин;
• покрытий (не исключая и многослойные);
• железнодорожных рельсов;
• корпусов атомных реакторов;
• шариков и роликов подшипников;
• крепежных деталей и иных промышленных изделий.
К его преимуществам обычно относят, прежде всего, высокую чувствительность к микроскопическим дефектам, которые находятся на поверхности либо в непосредственной близости от исследуемого участка металлического объекта. Вихретоковый неразрушающий контроль эффективен даже в том случае, если между исследуемым объектом и преобразователем есть небольшой зазор (от нескольких долей миллиметра до нескольких миллиметров).
Отличие данного метода от ультразвукового контроля заключается в том, что вихретоковый датчик не нуждается в использовании контактной жидкости. Вихретоковый неразрушающий контроль для многих привлекателен еще и сравнительно высокой скоростью проведения. Даже если объект имеет сложную геометрию либо находится в труднодоступном месте, такой контроль вполне возможен и эффективен.
К недостаткам вихретокового метода контроля следует отнести, во- первых, то, что можно проводить контроль только на электропроводящих объектах: металлах, сплавах, графитах, полупроводниках, во-вторых, малую глубину зоны контроля, которая не превышает нескольких миллиметров, так как определяется глубиной проникновения в контролируемую среду электромагнитного поля. С помощью вихретокового контроля обнаруживают дефекты типа несплошностей, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине, а также разнообразные трещины, расслоения, закаты, плены, раковины, неметаллические включения и т.д. При использовании накладного преобразователя при благоприятных условиях контроля и малом влиянии негативных факторов удается выявить трещины глубиной 0,1-0,2 мм, протяженностью 1-2 мм, а при использовании проходного преобразователя – трещины протяженностью около 1 мм и глубиной 1-5% от диаметра контролируемой проволоки или прутка. Наличие дефекта на поверхности изделия или на небольшой глубине приводит к изменению траектории вихревых токов. И, как следствие, к изменению ЭДС на измерительной обмотке. Структурное состояние металлов и сплавов влияет на их электрические и магнитные характеристики. Благодаря этому оказывается возможным контролировать не только однородность химического состава, но и структуру металлов и сплавов, а также определять механические напряжения. С помощью вихретоковых приборов контролируют качество термической и химико-термической обработки деталей, состояние поверхностных слоев после механической обработки (шлифование, наклеп), обнаруживают остаточные механические напряжения, выявляют усталостные трещины в металлах на ранних стадиях их развития и т.д.
Области применения вихретокового неразрушающего контроля
• Авиастроение. В этой отрасли метод занимает особое место, так как здесь его используют как в процессе производства самолетов, вертолетов и прочей авиационной техники, так и на стадии активной эксплуатации. Здесь при помощи вихретокового неразрушающего контроля осуществляется диагностика крыльев, фюзеляжей, колесных дисков, компонентов двигателей, роторов, осей, крепежных отверстий и др.
• Строительство. Прежде всего, нужно упомянуть о вихретоковом неразрушающем контроле сварных швов и металлических конструкций. С его помощью выявляют трещины, прожиги и т.д.
• Автомобилестроение, техническое обслуживание автомобилей.
• Судостроение (здесь вихретоковому неразрушающему контролю подвергают, в частности, обшивку суден).
• Нефтегазовая отрасль. Основные объекты здесь – нефтепроводы, трубопроводы, газопроводы, резервуары и пр.
В целом, вихретоковый неразрушающий контроль актуален везде, где требуется проверять лакокрасочные, гальванические, защитные, изоляционные и другие покрытия на основании из металла.
В ряде случаев вихретоковый неразрушающий контроль эффективнее капиллярного контроля сварных швов.