2.1. Краткие технические сведения
2.1.1. Магнитная дефектоскопия
Методом магнитной дефектоскопии контролируют наиболее ответственные детали локомотива: оси колесных пар, зубья ведомых и ведущих шестерен, валы якорей электрических машин, промежуточные валы редукторов, крестовины и вилки карданных валов, валы турбокомпрессоров, водяных и масляных насосов, шатуны и шатунные болты, коленчатые валы, цилиндровые втулки, ролики и кольца подшипников качения, балансирные валики, листовые рессоры и др.
Метод магнитного контроля основан на принципе концентрации ферромагнитного порошка ПЖВ-5160, ПЖВ-5171 в зоне дефекта в виде микротрещин, отслоения металла или раковины.
Для обеспечения такого эффекта контролируемую деталь намагничивают и ее поверхность поливают ферромагнитным составом (суспензией), состоящим из ферромагнитного порошка (кузнечной окалины) с размерами частиц 50 – 55 мкм и минерального масла или керосина в пропорции на один литр
жидкости – 180 – 200 г порошка. В последнее время наиболее перспективным является ферромагнитный состав Диагма-1100 (черный) для контроля светлых деталей; Диагма-1200 (красно-бурый) для контроля темных деталей. Этот состав применяется как в виде порошка, так и в виде суспензии (40 г порошка на 1 л воды).
По закону намагничивания в зоне дефекта образуется поле рассеивания магнитных силовых линий и происходит следующее:
между кромками дефекта появляется разноименная полярность «N» и «S»;
микрочастицы ферромагнитного порошка намагничиваются в виде стрелки компаса;
микрочастицы порошка за счет магнитных сил притягиваются в зоне дефекта и в связи с этим просматривается дефект.
Процесс магнитного контроля состоит из следующих операций:
– приготовление магнитной суспензии;
– очистка и намагничивание детали;
– нанесение на поверхность детали магнитной суспензии;
– осмотр детали и выявление дефектов;
– размагничивание детали;
– очистка после контроля.
В качестве материала для приготовления ферромагнитного порошка применяют обожженный железный сурик; обожженную железную охру; мелкоразмолотую железную окалину или чугунный порошок, обожженный и размолотый до пылевидного состояния.
В качестве основного состава для приготовления суспензии рекомендуется применять воду, минеральное масло или керосин.
Существует два основных способа контроля деталей: в остаточном поле и непосредственно в процессе намагничивания детали.
Намагничивание деталей производится в поле электромагнита (рис. 2.1, а), соленоида (рис. 2.1, б) или гибкого кабеля (рис. 2.1, в).
Рис. 2.1. Способы намагничивания деталей
В остаточном поле намагничивания производится контроль только тех деталей, материал которых имеет остаточную индукцию не ниже 600 Гн (конструкционные и термически обработанные стали).
Мелкие поверхностные и подповерхностные дефекты лучше выявляются в магнитном поле (при залегании дефектов на глубине более 2 мм они практически не поддаются выявлению).
Перед использованием суспензию тщательно перемешивают, чтобы частицы порошка находились во взвешенном состоянии, и наносят ее, обливая поверхности деталей или окуная их в ванночку (для мелких деталей). Струю следует направлять на деталь таким образом, чтобы суспензия медленно стекала по местам, где наиболее вероятно образование трещин усталостного характера (на галтелях, вершинах у отверстий, краях шпоночных канавок и т. д.).
При дефектоскопии деталей необходимо отметить места, на которых осел порошок. Магнитный рисунок «прилипшего» порошка зависит от характера, размера и глубины залегания дефекта. Все места, где произошло «прилипание» порошка, должны быть особенно тщательно осмотрены, например, с помощью лупы при хорошем освещении.
Каждая деталь после магнитной дефектоскопии должна быть размагничена, так как остаточный магнетизм притягивает из системы смазки металлический порошок, что приводит к повышенному абразивному износу деталей в эксплуатации.
После размагничивания деталь не должна притягивать металлическую стружку или частички металла.
В настоящее время в локомотивных депо используют магнитные дефектоскопы типа МД-12ПШ, МД-12ПС, МД-12ПР и др.