Вихретоковый метод неразрушающего контроля
2024 
Вихретоковый контроль (ВК) — один из методов неразрушающего контроля (НК), используемый для выявления поверхностных и скрытых подповерхностных дефектов в изделиях из токопроводящих материалов: металлов, их сплавов, полупроводников, графита и т. п. Этот метод основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, которые создаются в электропроводящем объекте этим полем.
Распределение вихревых токов в глубине исследуемого материала подчиняется действиям законов физики. В качестве источника ЭМП чаще всего используют одну или несколько индуктивных катушек с синусоидальным током. Их еще называют вихретоковым преобразователем. Регистрируя напряжение и сопротивление на катушках, получают данные о свойствах объекта, положении преобразователя относительно его.
Принципы метода и сфера применения
Основные положения вихретокового контроля регламентированы в ГОСТ Р ИСО 15549-2009. Метод вихревых токов применяется при дефектоскопии полостей, трещин, определения посторонних включений и других несплошностей глубиной от 0,1–0,2 мм. Этот метод считается достаточно точным, но на измеряемые величины могут влиять следующие свойства контролируемых объектов:
- магнитная проницаемость материала;
- его проводимость;
- геометрия и размер;
- расположение относительно друг друга поверхностей датчика вихревых токов и исследуемого изделия.
Электромагнитный (вихретоковый) контроль используется в машиностроении, автомобильной промышленности, авиастроении, при производстве и ремонте лопаток паровых турбин, роторов, сварных швов трубопроводов, тепловых канавок, резьбовых соединений и отдельных деталей. Он применяется для измерения геометрических характеристик объекта, механических свойств металлов, измерения проницаемости и проводимости изделий, сортировке по любым из вышеуказанных свойств.
Преимущества и недостатки метода
Среди преимуществ вихретокового неразрушающего контроля:
- высокая производительность;
- отсутствие необходимости физического контакта с поверхностью детали, что сокращает износ преобразователей;
- возможность автоматизации процесса;
- нет необходимости наличия контактных сред;
- универсальность;
- выполнение исследования в отношении движущихся объектов.
Но у этого метода НК относительно невысокая глубина контроля. Его практически невозможно применять в отношении конструкции, для которых характерна неоднородность электрических и магнитных свойств, что может привести к ложной индикации. При ВК отсутствует возможность оценки состояния объектов, пораженных коррозией или покрытых токопроводящим составом.
Применяемое оборудование
Для проведения вихретокового контроля используются:
- вихретоковые преобразователи (стандартные или специализированные);
- трещиномеры для получения сведения о глубине и специфике раскрытия несплошности;
- структуроскопы для определения предела твердости и прочности поверхностей, маркировки сталей, сортировки изделий;
- толщиномеры для измерения толщины порошковых, гальванических, лакокрасочных и других покрытий;
- ферритометры, применяемые для определения содержания ферритной фазы в сварных соединениях;
- дефектоскопы для промышленного контроля соединений, деталей, трубопроводов, резервуаров, турбин, прутков, листового металла и т. д.
При выборе прибора учитывают конфигурацию объекта, порог чувствительности оборудования и другие критерии. Все средства измерения, которые используют при проведении вихретокового контроля, должны проходить регулярную поверку и калибровку. В лаборатории должна храниться документация, которая подтверждает своевременность метрологического обслуживания.
Порядок вихретокового контроля сварных соединений
Прежде всего, необходимо изучить технологические карты, инструкции или методику проведения контроля. В общем виде рекомендации о порядке выполнения ВК технических устройств и сооружений, применяемых на ОПО, указаны в РД-13-03-2006. Подготовительные мероприятия позволяют определить площадь и направление сканирования, необходимую чувствительность вихретоковых приборов, допустимую степень деформации поверхности и другие параметры.
Далее следует проверка технических средств контроля. Прежде всего необходимо осмотреть с помощью лупы вихретоковый преобразователь (ВТП) на наличие механических повреждений. Затем проверить чувствительность дефектоскопа и фактическое напряжение питания. Освещенность контролируемой поверхности должна быть в пределах 500–1000 лк, но могут и потребоваться дополнительные источники света.
После этого необходимо очистить поверхность металла от коррозии, грязи и прочих загрязнений. Для этого металл зачищается и протирается ветошью, смоченной в ацетоне или другом растворителе. Важно убедиться, что на поверхности не было масляных, жирных пятен и пыли, которые могут исказить результаты.
Следующий этап — непосредственно проведение вихретокового контроля. Датчик ВТП перемещается вдоль сварного соединения с определенной скоростью, при этом оценивается изменение электромагнитного поля. Если датчик обнаруживает такое изменение, он подает сигнал на дефектоскоп. Специалист оценивает полученные данные и делает вывод о качестве сварки и наличии дефектов.
По окончании работ все полученные данные анализируются и заносятся в протокол контроля. На основании этого документа принимается решение о пригодности сварного соединения для дальнейшей эксплуатации.
Остались вопросы? Мы с радостью на них ответим!
Смотрите также:
