Исследование магнитографического метода контроля стыковых сварных соединений с целью повышения его разрешающей способности Новиков Владимир Алексеевич

ляющей и другие зависимости. Чем больше величина записываемого поля, тем шире поле отпечатка. Величина считываемого поля зависит не только от величины записываемого поля, но и от его топографии.

При отсутствии валика шва чувствительность магнитографического контроля по отношению к дефектам типа "непровар", расположенным на внутренней по отношению к индикатору поверхности, составляет 3-4% от толщины металла /7-11,13,15/. Надежно обнаруживаются дефекты раскрытием 2-2,5 мкм /7,68/. В /159/ установлено также, что мелкие по глубине (до 1-2 мкм) поверхностные дефекты типа царапины выявляются магнитографическим методом вполне удовлетворительно. Сигналы, соответствующие дефектам, имеют амплитуду, превышающую амплитуду шумов более чем в 2 раза.

С уменьшением глубины расположения дефекта чувствительность контроля заметно возрастает по нелинейному закону и для дефектов, выходящих на поверхность, к которой прилегает лента, улучшается не менее чем в 2 раза /14,7,69/.

До настоящего времени поле дефекта изучалось, чтобы получить информацию о параметрах дефекта. Основная цель такого изучения-- это получить данные, позволяющие выявлять дефекты тем или иным индикатором и судить об их размерах и характере.

Следует отметить, что поскольку поле дефекта может иметь значительную величину и совпадает по направлению на поверхности с внешним магнитным полем, то дефект можно рассматривать как своеобразный микромагнит. Представляет интерес изучение возможности использования поля искусственного дефекта для создания дополнительного намагничивающего поля, например, при контроле сварных соединений с валиком шва.

Анализ работ, рассмотренных в настоящем параграфе, показывает, что не изучено влияние ширины дефекта в большем диапазоне

размеров на величину и характер создаваемого им поля ( в выполненных экспериментах ширина дефекта варьировалась от нескольких микрон до 2-3 мм).

1.4. Анализ экспериментальных исследований по выявлению магнитографическим методом дефектов в сварных соединениях с усилением

Изменение магнитостатического поля вблизи поверхности сварного соединения впервые было исследовано П.А.Халилеевым и В.С.Обуховым /12/. Было отмечено, что режим намагничивания сварного соединения при магнитопорошковом контроле во многом зависит от размеров усиления сварного шва. Однако эта работа оказалась без должного внимания, так как магнитопорошковые методы не применялись для контроля качества сварных соединений с усилением.

С разработкой магнитографического метода появились большие возможности по применению его для контроля сварных соединений и для изучения формирования полей дефектов на поверхности сварных соединений. Однако зачастую исследования проводились на образцах, не имеющих валика шва, а результаты без изменений переносились на сварные соединения. Иногда при этом делались оговорки о снижении чувствительности контроля за счет усиления шва. Так, в /19/, посвященной магнитографическому контролю сварных соединений, приводятся результаты исследования разрешающей способности метода на образцах, не имеющих усиления шва, толщиной 3-16 мм. В /7/ отмечено, что на металле толщиной 16 мм и выше ширина магнитных отпечатков глубинных дефектов с поперечным размером более 2 мм приближается к ширине усиления сварного шва. Это, по мнению авторов, по-видимому, ограничивает разрешающую способность магнитографического метода по выявлению широких (более 2 мм) дефектов в корне шва при контроле изделий с толщиной стенки 16 мм и более;

поля широких глубинных дефектов шунтируются усилением шва, и импульсы от этих дефектов при считывании магнитограммы сливаются с импульсами от валика шва. В указанной работе исследования выполняли на плоских образцах, причем, в качестве индикатора поля дефекта использовали магнитный порошок. О ширине магнитного отпечатка судили по ширине слоя магнитного порошка на поверхности образца. По-видимому, вследствие невозможности проведения аналогичных экспериментов на сварных соединениях с усилением шва, авторы не учитывали влияния возможного изменения размеров и формы усиления шва на предельную толщину, контролируемую магнитографическим методом. Однако высказанное предположение об ограниченности разрешающей способности магнитографического метода контроля вследствие изменения магнитного отпечатка поля дефекта при увеличении глубины расположения дефекта несомненно полезно.

Изучению влияния размеров усиления шва на чувствительность контроля были посвящены работы /13,8,15,70-72/. В /13/ магнитографический контроль сварных соединений рекомендуется применять .для швов с i^=->7 , где о - ширина шва, С - высота усиления. В /71/ приведены результаты экспериментальных исследований возможности применения магнитографического метода взамен радиографического для контроля качества стыковых швов баллонов для сжиженных газов. Исследования выполнены для толщин 4-6 мм и, показано, что дефекты в сварных швах выявляются при У76

Л.А.Кашуба для характеристики относительных размеров шва и обратного валика при магнитографическом контроле вводит параметры: у , равный отношению высоты усиления к толщине свариваемого металла, и X - отношение высоты обратного валика к толщине свариваемого металла. Анализируя номограммы, построенные на основании данных эксперимента, Л.А.Кашуба делает вывод, что при Т = = 0,2-0,3 для успешного выявления дефектов ширина шва должна

быть в 3-3,5 раза больше толщины свариваемого металла /8/. Однако выполнение такого требования привело бы к излишнему расходу сварочных материалов, электроэнергии и трудовых затрат. Более того, швы таких размеров практически не применяются в сварных конструкциях. Следует отметить, что в указанных работах выбор параметров, характеризующих влияние размеров валика шва на чувствительность контроля, теоретически не обоснован. Неясно, например,почему выбор пал на коэффициент формы усиления шва У , заимствованный из литературы по сварке. Не конкретизировано также положение дефектов в шве в процессе экспериментов. Поэтому нет гарантии что при контроле сварных швов других размеров будут получены аналогичные результаты.

В работах А.М.Шаровой был проведен анализ влияния параметров и формы усиления шва на чувствительность магнитографического контроля. Так, в /72,15/ указано, что коэффициент формы усиления шва не однозначно характеризует его форму и не является параметром, характеризующим чувствительность контроля. Для характеристики формы усиления предложен другой параметр - условный радиус кривизны усиления шва, определяемый по формуле р= ^т - ,где

и - ширина шва, С - высота усиления. В этой же работе построены номограммы для определения размера дефекта по величине сигнала при различных радиусах кривизны усиления шва и дефектах,расположенных в корне шва.

Необходимо отметить, что радиус кривизны был предложен для характеристики формы усиления шва. Однако, очеивдно, что при одном и том же р высота усиления шва, а следовательно, и глубина расположения дефекта от поверхности шва могут быть разные. Поэтому зависимости А(р) , где А - амплитуда сигнала от дефекта,даже для одинаковых дефектов, расположенных в корне шва, будут разные, если высота усиления швов будет отличаться на А С .Но при

одном и том же д С это отличие А (г) будет тем меньше,чем больше глубина расположения дефекта, т.е. когда относительное различие в глубине расположения дефекта вследствие различия высот усиления швов невелико. Кроме того, если дефект не расположен в корне шва, то амплитуда сигнала о его наличии окажется большей, чем это следует из номограммы /72/, и дефекты будут обнаруживаться с завышением величины, что может привести к перебраковке изделий.

Новый подход к изучению влияния особенностей сварных соединений на чувствительность контроля наметился после разработки /74,90/ ленточных локальных датчиков, позволяющих измерять тангенциальную составляющую магнитного поля практически непосредственно на поверхности шва. В /15,75,11/ экспериментально установлено, что топография магнитного поля рассеяния в зоне сварного соединения имеет ярко выраженную неоднородность, обусловленную размерами и формой усиления шва. В /15/ показано, что добиться выравнивания топографии магнитного поля в зоне сварного соединения увеличением общей намагниченности изделия, как это указывалось в /13/, вряд ли возможно.

Для снижения неоднородности поля в зоне сварного соединения, а также для увеличения намагниченности сечений шва предложено намагничивающее устройство, обеспечивающее локальное подмагничива-ние сварного соединения /76/.

Важным выводом работ /15,11/ является то, что основной причиной снижения чувствительности магнитографического контроля стыковых соединений, выполненных сваркой плавлением, по сравнению с изделиями, имеющими плоскую поверхность, является наличие размагничивающего фактора усиления сварного шва. Отрицательное влияние размагничивающего фактора увеличивается с увеличением высоты усиления шва /15,11/.

-?6-

B /15/ получены также весьма интересные результаты при изучении топографии тангенциальной составляющей магнитостатического поля на поверхности сварного соединения, содержащего дефект разной величины в корне шва. Эти результаты не всегда можно объяснить с точки зрения существующих представлений. Из графиков изменения тангенциальной составляющей магнитостатического поля на поверхности сварного соединения видно, что при больших значениях коэффициента формы усиления шва дефект проявляется колоколообраз-ным сигналом, а при малых - у краев шва образуются два максимума, что затрудняет расшифровку записи и требует дополнительного изучения этого вопроса. Кроме того, в /43/ установлено, что дефекты малых размеров, расположенные в корне шва, создают слабые поля рассеяния, которые не вызывают появления выраженных максимумов на кривой топографии поля, регистрируемого вблизи поверхности сварного соединения. Наличие дефекта в этих случаях лишь повышает уровень кривой в области минимума.

Чтобы облегчить расшифровку сигналограмм при магнитографическом контроле сварных соединений в /74/ предложено применять в дефектоскопии вместо индукционных потокочувствительные магнитные головки.

Анализ приведенных работ показывает, что роль валика шва при магнитографическом контроле сварных соединений до конца не изучена. Неясно, например, как сильно исказит топографию поля дефекта усиление шва и как это отразится на выявляемости дефектов в шве. Не изучено, как изменяется топография поля валика шва в чистом виде на криволинейной поверхности шва в зависимости от размеров валика усиления. В названных работах не удалось также обобщить результаты экспериментов и оценить влияние размеров валика (высоты и ширины усиления одновременно) на режим намагничивания. Следует также отметить, что применение потокочувствительных головок

в дефектоскопах не внесло бы ясности в описанных выше случаях, таккак в случае дефектов малых размеров их можно выявить только путем сравнения топографии результирующего поля на поверхности данного сварного соединения с топографией Й_гп на поверхности качественного сварного соединения тех же размеров. Однако тогда для каждого сварного соединения нужно иметь тест-образец, что экономически невыгодно. Кроме того, по замечанию самих авторов /43/, чувствительность потокочувствительных головок ниже, чем индукционных. Потокочувствительные магнитные головки могут облегчить расшифровку сигналограмм лишь в частных случаях, на которых мы здесь останавливаться не будем.

Для объяснения вида топографии результирующего поля на поверхности сварного соединения необходимо установить причинно-следственную связь между положением дефекта в шве размерами и формой усиления шва и видом топографии результирующего поля на поверхности соединения.

Рассмотрим влияние других факторов, связанных с особенностями сварных соединений, на чувствительность контроля.

Чувствительность магнитографической дефектоскопии зависит от качества поверхности сварных швов. Поэтому контроль эффективен для швов, выполненных сваркой под флюсом и аргоно-дуговой, обеспечивающих ровную гладкую поверхность с плавным переходом от основного металла к металлу шва, небольшой чешуйчатостыо и поверхностными неровноетями /1,7-11,43/. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей дефекты ориентируются в основном вдоль продольной оси шва /77, 25/. Поэтому для обеспечения высокой чувствительности контроля сварные соединения намагничивают поперек шва /1.2,7,9-11,78,79/.

Так как из практики магнитографической дефектоскопии известно, что единичные локальные дефекты (поры, шлаковые включения) вы-

являются значительно хуже, чем протяженные дефекты такой же глубины (трещины, непровары) /7,8,10,15/, то рассмотрим работы, посвященные изучению свойств локальных и протяженных дефектов, отдельно.

I.4.I. Локальные дефекты

Данные о чувствительности магнитографической дефектоскопии к локальным дефектам весьма противоречивы. Так, в /7/ указывается, что чувствительность составляет около 25-30% от толщины, в /8/ - 20%, в /80/ - 15%. Чувствительность к выявлению протяженных дефектов гораздо выше. Увеличение намагничивающего поля не приближает поле локального дефекта по величине к полю протяженного дефекта такого же размера /8,15,43,81/. Исследования выявляемости цепочки единичных дефектов показали, что амплитуда сигнала от дефекта резко возрастает при уменьшении расстояния между дефектами. При этом сигналы, соответствующие сечениям между близко расположенными дефектами, приближаются по величине к сигналам над дефектами. В результате цепочка пор воспринимается как протяженный дефект типа "непровар" /8,15,43,81/. При сближении двух соседних пор "хвосты" кривых распределения их магнитных полей начинают перекрываться. В результате суммарный сигнал двух дефектов образует двугорбовую кривую, которая при дальнейшем сближении дефектов переходит в кривую колоколообразной формы с одним максимумом /8,81/.

1.4.2. Протяженные дефекты

Протяженные дефекты: трещины, непровары, несплавления, обнаруживаются лучше локальных (поры, шлаковые включения). При выявлении дефектов типа "стянутый непровар" магнитографический метод контроля имеет преимущества перед методами просвечивания,которыми такие дефекты практически не выявляются /14,82/. Сведения о чувствительности магнитографического контроля к выявлению про-

тяженных дефектов в сварных соединениях с усилением шва также противоречивы. Так, в /10/ указывается, что чувствительность к дефектам типа "непровар" составляет не более 8%, в /8/ - 6-8%, в /15/ - 3-5% при условном радиусе кривизны валика шва р > 50 мм, в /43/ - 10%. Эти данные относятся к дефектам, расположенным в корне шва, при одностороннем подходе к контролируемому изделию.

Такой разброс результатов, по-видимому, объясняется влиянием формы усиления шва и его размеров на чувствительность контроля, что отчасти учитывается только в /15/.

Итак, в приведенных работах на основании экспериментального изучения результирующего поля на поверхности сварного соединения делается вывод, что основной причиной снижения чувствительности контроля стыковых соединений, выполненных сваркой плавлением, является наличие размагничивающего фактора формы усиления шва. "Отрицательное влияние размагничивающего фактора формы усиления шва" увеличивается с увеличением высоты усиления шва. Предложено форму усиления шва характеризовать условным радиусом кривизны валика шва. Построены номограммы, которые позволяют определить размер дефекта при магнитографическом контроле сварных соединений, если дефект расположен в корне шва.

Следует однако отметить, что несмотря на высказанное предположение об ограниченности применения магнитографического метода контроля сварных соединений /7/, границы применимости не определены. Не изучено влияние размеров и формы усиления шва на предельную толщину, контролируемую магнитографическим методом.

Роль усиления шва как в формировании собственного поля на поверхности шва, так и поля дефекта до конца не изучена. Не установлена связь между величиной поля валика шва и размерами усиления шва, а также влияние размеров валика шва на выбор режима намагничивания при контроле.

Следует также отметить, что хотя к настоящему времени накоплен достаточно большой экспериментальный материал по магнитографическому контролю стыковых сварных швов, результаты экспериментов теоретически мало обоснованы.

Указанные вопросы необходимо исследовать. Необходимо также разработать способы и средства повышения разрешающей способности магнитографического контроля.

Анализ результатов экспериментальных исследований по выявлению дефектов в сварных соединениях с усилением шва магнитографическим методом, а также топографии результирующего поля на поверхности сварного соединения, позволил высказать предположение о том, что в сварном шве имеются области качественно разной выявля-емости дефектов. Для подтверждения этого предположения и объяснения вида топографии результирующего поля на поверхности сварного соединения необходимо установить причинно-следственную связь между положением дефекта в шве, размерами и формой усиления шва и видом топографии результирующего поля на поверхности сварного соединения .

В связи с этим предлагаются следующие цель и задачи исследований .

Цель: выявить основные закономерности формирования поля дефекта в стыковых сварных соединениях и использовать их для повышения разрешающей способности метода. ЗДЦАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:

4. Исследование магнитостатического поля, создаваемого валиком шва на поверхности качественного сварного соединения, и анализ его зависимости от параметров усиления шва.

5. Изучение формирования поля дефекта на поверхности сварного шва и особенностей расшифровки сигналограмм в процессе магнитографического контроля односторонних швов в зависимости от коор-

динат расположения дефекта в шве.

3. Разработка способов повышения разрешающей способности маг нитографического метода контроля стыковых сварных соединений.

4. Разработка методики и установок для магнитографического контроля качества односторонних стыковых сварных соединений труб.

ГЛАЗА 2

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТОСТАТМЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО

ВАЛИКОМ ШВА НА ПОВЕРХНОСТИ КАЧЕСТВЕННОГО СВАРНОГО

СОЕДИНЕНИЯ, И АНАЛИЗ ЕГО ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПАРАМЕТРОВ

УСИЛЕНИЯ ШВА

2.1. Расчет магнитостатического поля, создаваемого

валиком шва на поверхности качественного сварного соединения, и анализ его зависимости от параметров усиления шва

Известно, что тело,находящееся в магнитном поле, может быть намагничено неоднородно по следующим причинам:!) внешнее поле неоднородно; 2) форма тела отлична от эллипсоида; 2)строение тела неоднородно /Т02/.

Проанализируем, какой из указанных факторов преобладает при намагничивании в процессе магнитографического контроля стыковых сварных соединение изделии из низкоуглеродистых стелей.

3 п.1.2 было указано,что химическая и структурная неоднородность в сварных соединениях из низкоуглеродистых сталей не влекут существенного изменения магнитных свойств контролируемой зоны изделия.При дуговой сварке в результате больших скоростей охлаждения металла шва, шов, как правило, имеет более мелкозернистую структуру, чем основной металл.При этом форма и взаимное расположение зерен также неодинаковы. В то же время известно, что намагниченность насыщения является структурно-нечувствительной характеристикой /89/, поэтому отличие в структуре также не может явиться источником значительных помех при магнитографическом контроле сварных соединений из низкоуглеродистых сталей. Это подтверждено экспериментальными исследованиями топографии магнитного поля рассеяния в зоне

сварного шва /15/. В этой работе показано, что резкая неоднородность магнитного поля рассеяния в зоне сварного соединения объясняется действием размагничивающего фактора формы усиления сварного шва, зависящего от основных его параметров: ширины и высоты усиления. Указанные выводы получены в результате экспериментального исследования топографии результирующего поля на поверхности качественного сварного соединения, что не позволяет считать их общими и всегда имеющими место. В связи с этим представляет интерес расчет магнитостатического поля, создаваемого валиком шва на поверхности качественного сварного соединения, анализ его зависимости от параметров усиления шва и последующая экспериментальная проверка полученных зависимостей.

Необходимость исследования магнитостатического поля валика шва расчетным методом объясняется также следующим.

Как будет пояснено ниже, наиболее точную картину распределения тангенциальной составляющей поля Н-с на поверхности образца могут дать замеры поля, выполненные ленточным локальным датчиком (полоской магнитной ленты шириной 1...1,5 мм) /15,75,90/. Однако точность измерения таким индикатором во многом зависит от степени однородности поля на измеряемом отрезке, а значит, от кривизны исследуемой поверхности шва: ленточный локальный датчик, плотно прижатый к образцу,копирует его поверхность. Следовательно, при контроле узких сварных швов (менее 7-Ю мм), особенно с большой высотой усиления, результаты замеров могут существенно отличаться от реальных и сильно исказить реальную картину распределения поля на поверхности шва. Поэтому расчет магнитостатического поля валика шва позволит также прогнозировать изменение Н_г на поверхности узких сварных швов.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

На поверхности ферромагнитной плиты выполнен сварной шов. Высота валика шва С , ширина - О . Магнитные проницаемости материалов плиты и шва одинаковы. Объект, окруженный воздухом, намагничивается однородным постоянным полем, направленным перпендикулярно плоскости симметрии шва (рис.2.1). Необходимо произвести расчет топографии магнитостатического поля, обусловленного валиком шва, на поверхности сварного соединения.

Результирующее поле Н_п на поверхности шва равно векторной сумме внешнего поля И о и поля валика шва Н_Q :

H_n^sH₀+H_o (2.1)

Поле Н^ обусловлено действием магнитных зарядов, образующихся на поверхности усиления шва при намагничивании сварного соединения. Если бы поверхность усиления шва можно было аппроксимировать поверхностью эллипсоида, то И^^-А/М » ^гД^е А/ - размагничивающий фактор, имеющий для эллипсоида постоянное значение, М - намагниченность. Однако поверхность усиления шва только при большой ширине шва можно с хорошей точностью описать частью поверхности эллипсоида.

Введем систему координат XY2 > как показано на рис.2.2.

Ось Z направлена вдоль продольной оси шва. Высоту С усиления

г шва разделим на "F"^ равных частей плоскостями, параллельными

XZ . Здесь С₁ = I мм. При достаточно большом Н. поверхность усиления шва можно с хорошей точностью аппроксимировать некоторой ломаной поверхностью АЕСД... (рис.2.2). В ней криволинейные участки поверхности усиления шва, заключенные между соседними параллельными горизонтальными плоскостями, заменены плоскостями, параллельными VZ и XZ . Например, участок поверхности в плоскости чертежа, ограниченный точками А и С - плоскостями, определяемыми

_н,

Рис. 2.1. Схематичное изображение валика шва

на поверхности полубесконечного тела.

Рис. 2.2. Аппроксимация поверхности усиления шва при расчете поля валика шва.

следами АБ и ВС. Если внешнее магнитное поле направлено параллельно поверхности плиты XZ , то на всех плоскостях _ ломаной поверхности, параллельных YZ » образуются "магнитные заряды" На плоскостях, параллельных XZ "магнитные заряды" от внешнего намагничивающего поля не возникают, так как поле направлено параллельно этим граням. "Магнитные заряды" здесь образуются только от вторичного поля заряженных граней и настолько малы, что их действием можно пренебречь /35/. Две заряженные грани, заключенные между соседними к-той и ( К+1 )-й параллельными плоскостями, образуют ленточный диполь шириной 2 о_к и высотой h = _{с/ п} — -pj-Напряженность поля в точке М от действия магнитных зарядов", расположенных на гранях к-того диполя, равна векторной сумме напря-женностей, создаваемых левой Н_к и правой Н* гранями: Д^_к⁼ Ай + A H[J . Известны формулы /35/ для расчета составляющих поля ленточного диполя для случая, когда высота граней диполя,нормальных внешнему полю, много больше расстояния между ними. В этом случае можно считать, что плотность "магнитных зарядов" на гранях, нормальных внешнему полю, постоянна /35/. Модель /35/ выбрана для поверхностных дефектов с малым раскрытием и проверялась применительно к магнитопорошковому методу контроля, при котором действуют слабые намагничивающие поля /91/. При магнитографическом контроле сварных соединений, имеющих валик шва, создают напряженность намагничивающего поля в сотни А/см. Сделаем допущение, что при таких режимах намагничивания плотность "магнитных зарядов" на гранях аппроксимирующей поверхности, нормальных внешнему полю, также будет постоянной.

Тогда составляющие поля ленточного диполя /35/ в выбранной нами системе координат XLJZ (рис.2.4) имеют вид:

_A*tf

_м

Рис.2.3. Формирование поля ленточного диполя в точке М

Рис.2.4. Выбор системы координат при расчете поля валика шва.

дії, _ /г[п. ((х-х<+6к?+(У-УгЬЩх-2гвІЇ+(У-УіЛ (2.3)

Знак "минус" обусловлен тем, что на выступающих и внутренних одноименных (левых или правых) гранях знаки "магнитных зарядов" противоположны (рис.2.4).

Суммируя напряженности магнитного поля, обусловленные всеми гранями для конкретных точек, можно получить вьфажение, определяющее топографию поля валика шва на поверхности сварного соединения. Имеем для точки М:

^Ъ'^П _ _ ч *Ф" - (2 4)

&Н* - напряженность поля, обусловленного к-той левой гра-

нью;

ДНк - напряженность поля, обусловленного к-той правой

гранью; ДНк - напряженность поля, обусловленного к-тым ленточным

диполем. При магнитографическом контроле на магнитную ленту записывается в основном составляющая поля, направленная по касательной к поверхности ленты в конкретной точке. При этом известно, что в силу непрерывности тангенциальной составляющей поля при переходе границы раздела сред значение Н_г на ленте и в подверхностном слое металла одинаковы. Поэтому введем новую систему координат _п0 х (рис.2.4). Точки Oj и М совпадают. При |Х|4у ось X направлена по касательной к поверхности валика шва и образует с

осью X угол оС . За пределами шва оси Т и П совпадают с X и V .

Для тангенциальной и нормальной составляющих поля валика шва

на поверхности соединения получим:

с ^к==7Г^п

^х^Ы=Х(лН_хк(х)со^(х)-АИ_ук(х)51г1ф)), ⁽²'⁵⁾

НпоМ^^НхкМ^лМ+ДНук^с^лСХ)). (2.6)

^Цхк(х), ДИукГ³^ ~ составляющие напряженности магнитного поля, обусловленного к-тым ленточным диполем, а при достаточно большом П. - линейным /35/:

ЛЦ fx) - * ^Wa6к (^(x-^Xi)~(У-*)*-& (2 7)

{(t-x^S^fy-y^x-Xrb^iy-y.f)'

(2.8)

где (^ - линейная плотность зарядов G^= fon бЦ/ї, (2.9)

_{У =}

2.

іф |xl>f-

(2.10)

так как составляющие Н_ТС5 и Н_По определяли на поверхности сварного соединения.

^к I y=Yk ² ' СП ^(2л1>

т_к=К--¹ - ордината к-того линейного диполя. Поверхность усиления сварного шва в плоскости, нормальной

его продольной оси, аппроксимировали параболой /24/:

Y=C-&X* (2.12)

В выражениях (2.9) и (2.10) d(X) - угол между осью X и касательной к параболе в точке с абсциссой X.

ь^^їчгті' ^С05ЛМ--г^г5-^(2ЛЗ,2Л4)

Подставляя в (2.5) и (2.6) данные из (2.7)-(2.14), получим окон-

чательные выражения для определения тангенциальной и нормальной составляющих поля валика шва на поверхности шва (для |х)^4- ).

Верхние знаки в выражениях для Н_Тс>(Х) и Н_По>(Х) берут, когда 0 4 X ^ ~- , нижние - когда -А ^ X ^ 0

На поверхности сварного соединения вне шва ( |Х[>у )

имеем:

(2.18)

Нп^(Х)=Г 4<йЛ//-«&-У-* (2.19)

В исходных и полученных формулах неизвестной величиной является линейная плотность "магнитных зарядов" Ь"_л , которая определяет величину поля, создаваемого линейным диполем. Причем, бд определяется через поверхностную плотность "магнитных зарядов"

6п (2.II). В /92/ показано, что когда изделие с дефектом, аппроксимированным ленточным диполем, намагничено до насыщения, то

(Г_П=М М₀ . Здесь Ц - магнитная постоянная, М₀ - намагниченность, которая имела бы место в отсутствие дефекта.

В /42/ для трещины, аппроксимированной эллиптическим цилиндром с короткой осью размером 26 и длинной/? , предложена формула

е_п---^^"**)ф-=^А' ⁽²-^2о)

где М₀ - намагниченность, которая имела бы место в отсутствие дефекта;

Ма - намагниченность среды;

Ма$ - константа.

В этой формуле в качестве Ц выступает дифференциальная проницаемость, однако определять (Г_п по (2.20) можно лишь для полярной плоскости эллиптического цилиндра /42/, которым аппроксимирована трещина. Если Ма = 0 , то эта формула справедлива для всей поверхности дефекта, при этом в качестве U. выступает нормальная проницаемость материала.

В /41/ получено выражение для плотности магнитного заряда бесконечно глубокой трещины, расположенной в трубе, намагничиваемой циркулярно полем напряженности На :

(У

_{^'M^j—T (2-2I)}

f⁴ DT-S

где D - средний диаметр трубы; $ - ширина трещины.

Выражения для (Г_л определены для полости. Нас же интересует плотность зарядов на выступающей части рассматриваемой модели. Как видно, использовать полученные выражения для вычисления значения напряженности поля валика шва затруднительно.

Итак, выполненный нами расчет позволяет получить лишь качественную картину изменения поля валика шва в единицах, пропорциональных (Г_л .

Формулы (2.15) и (2.16) представляют собой сумму составляю
щих полей линейных диполей, направленных соответственно по каса
тельной и нормали к поверхности усиления шва. В (2.15) и (2.16)
использованы (2.7) и (2.8), которые имеют в точках ±6_Н разрыв
конечной величины. В этих же точках теряют смысл и (2.15), (2.16).
Поэтому при вычислении сумм (2.15) и (2.16) значение Н_хс>
от к-того линейного диполя определяли во всех точках поверхности,
кроме Х= ±ёк , а в точках Х= ± S_K значение М_т<0

определяли как среднее:

Нх₀№ = КМ*М+ Нто(±М ^<2-²²⁾

Расчет производили на ЭВМ "Минск-32" для следующих условий. Ширина шва 5,10,15,20 мм, высота усиления 1,2,3 мм.

Результаты расчета топографии магнитного поля валика шва представлены на рис.2.5 а-в. По оси абсцисс отложено расстояние от плоскости симметрии шва до исследуемых точек поверхности, по оси ординат - значение тангенциальной составляющей магнитостати-ческого поля валика шва в соответствующих точках. На рис.2.5 а-в показано изменение тангенциальной составляющей поля валика шва на поверхности швов шириной 5 мм - рис.2.5а, 10 мм - 2.56, 20 мм-2,5в.

о=5мм

"^Н«Го,Э.(Гд

a)

&=Юмм

-2000 <Г_А

~^НГо,еЭ,(й

_В^гомм

-4000^

2) 5

6. мм

~Ht

Рис.2.5. Изменение тангенциальной составляющей поля

валика шва на поверхности сварного соединения,

Кривые С = 1,2,3 соответствуют высоте усиления 1,2 и 3 мм. Ширина шва на графиках обозначена над размерными линиями.

Из рисунка следует, что топография тангенциальной составляющей поля валика шва имеет вид U -образной кривой, ветви которой направлены вверх. Минимум Н_х<=> расположен в плоскости симметрии шва. На некотором расстоянии от краев усиления шва знак tt% меняется, а с увеличением расстояния от края усиления шва U_zc:> убывает, асимптотически приближаясь сверху к оси X. В месте перехода от усиления шва к основному металлу в реальных сварных соединениях имеется сопряжение по некоторому радиусу кривизны, и выбранная нами расчетная схема в этих местах не соответствует действительности. Поэтому точки на кривой топографии Н_хс:> , соответствующие краям усиления шва, исключены из рассмотрения.

На рис.2.5 г изображены графики зависимости тангенциальной
составляющей магнитостатического поля валика шва на поверхности
сварного соединения от ширины шва. С = 1,2,3 мм - высота усиле
ния шва. Из графиков видно, что модуль У\_х<=> ^в плоскости
симметрии шва увеличивается при уменьшении ширины шва и увеличе
нии высоты усиления /94/.

В связи с полученными результатами, интересно было бы найти некоторую функцию /(6,с) » равным значениям которой независимо от отдельно взятых & и С всегда соответствовало бы одно и то же значение поля, обусловленного валиком шва.

Форму усиления шва характеризует радиус кривизны усиления шва /15/.

На основании экспериментальных исследований /15/, полученных при магнитографическом контроле образцов толщиной 10 и 16 мм, установлено, что в швах, имеющих одинаковые радиусы кривизны усиления, равным дефектам, расположенным в корне шва, на сигналограм-мах соответствуют сигналы одинаковой амплитуды. Более подробно

этот вопрос рассмотрен в п.4.3.

Рассмотрим также отношение ширины шва к высоте усиления f - коэффициент формы усиления шва при сварке.

Поставим в соответствие каждому значению ^ и f (рис.2.5), вычисленным при различных о и С. , значение поля Н_Го в плоскости симметрии шва. Результаты расчета представлены на рис.2.6, где изображены расчетные зависимости тангенциальной составляющей магнитостатического поля валика шва в плоскости симметрии шва от Я₀ и V^у . Как видно из рисунка, зависимость ^хс^(~^-^(^) неоднозначна. Например, при Змм /?₀ 9,2мм H_Z(=> может принимать равные значения и в то же время при Ro = 4,2 мм, отличающееся от них в 1,5 раза. Зависимость H^ofo-o) =(монотонна и однозначна при одинаковых значениях ^ = В/С. Полученный результат, в случае его экспериментального подтверждения, будет иметь важное практическое значение, так как позволит для изделий, отличающихся только размерами валика шва, выбрать предварительный режим намагничивания в зависимости от 9 .

Действительно, в случае бездефектного сварного шва на магнитную ленту действует геометрическая сумма внешнего поля (постоянная величина) и поля валика шва (функция У_; Н₀ )

Пусть ^ принимает ряд дискретных значений ^^,.-.,^ , где % % „, ф_и - конкретные числа. Им соответствуют значе-

^ния Нто(%_}Ноі), И_ю(%_гН₀^„._} Hz<=>(Vn,H_on).

Будем выбирать такие \\_Q , вызывающие появление И₀ » ^что

то есть, чтобы напряженность поля на поверхности шва была одинаковая для всех валиков швов. Тогда Н₀ = Н_Тсэ(ч^;) + С

Или И₀\ =/(ч0. 'Нгп = const

_-то

-Мто,е9.(Г

Рис.2.6. Расчетная зависимость І Н_хо>| на поверхности

шва от радиуса кривизны и коэффициента формы усиления шва.

2.2. Методика и результаты экспериментального исследования магнитостатического поля, создаваемого валиком шва на поверхности качественного сварного соединения, и анализ его зависимости от параметров усиления шва

Для подтверждения результатов расчета, полученных в предыдущем параграфе, а также количественной оценки влияния размеров усиления шва на величину поля валика шва произведено экспериментальное исследование топографии тангенциальной составляющей магнитного поля на поверхности шва.

Экспериментально величину магнитостатического поля Н_го(ж) валика шва определяли как разность ^тп^~^то^ » используя сварной образец и образец-копир из немагнитного материала. Сварные образцы изготавливали в виде стальных плит с выполненными на них валиками шва. На поверхность сварных образцов наносили слой раствора гипса и после его затвердевания получали слепки-негативы поверхностей сварных образцов, которые в дальнейшем служили формой. Чтобы получить слепки-позитивы, в полученные формы заливали расплавленный свинец, а также заполняли формы пластилином. Оказалось, что более точно очертания шва передает пластилин. Полученные образцы-копиры из пластилина охлаждали до 1-3С и использовали их для определения топографии намагничивающего поля на поверхности шва, так как поле валика шва в этом случае не образуется.

Влияние параметров усиления шва на величину поля валика шва также изучали на описанных выше образцах. Однако наплавленные валики выполняли таким образом, чтобы высота усиления равнялась 1,2 и 3 мм. Практически выполнить такой шов трудно из-за зависимости размеров валика шва от многих параметров режима сварки. Поэтому из сваренных образцов были отобраны такие, которые имели отклонение размера высоты усиления шва от указанных выше не более

0,15 мм.

Успешное решение поставленной задачи во многом будет определяться выбором индикатора магнитного поля. Учитывая своеобразие формы объекта исследования-сварного шва с усилением - индикатор поля должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Измерение поля должно осуществляться непосредственно на поверхности сварного шва;

2. Индикатор должен иметь небольшие размеры с целью измерения поля в возможно большем количестве точек объекта.

3. Индикатор должен быть удобен для считывания тангенциальной составляющей магнитостатического поля на криволинейной поверхности сварного шва.

В связи с этим применение датчиков Холла и феррозондов для замеров поля непосредственно на поверхности шва оказалось неприемлемым. Во-первых, их трудно выставить соответствующим образом на криволинейной поверхности шва в различных точках, чтобы измерить нужную составляющую поля, во-вторых, точка измерения располагается на относительно большой высоте от исследуемой поверхности, а значит, измеряемое поле будет отличаться от поля на поверхности шва. Поэтому для измерения поля на поверхности шва целесообразно использовать промежуточный носитель информации - магнитную ленту. Магнитная лента имеет ферромагнитный слой 10... 20 мкм /96,97/, в зависимости от типа может обладать небольшой жесткостью и позволяет копировать поверхность усиления шва без значительных неровностей (например, выполненного автоматической сваркой под флюсом), за исключением небольших участков, прилегающих к краям усиления шва. Для' записи составляющей поля,направленной по касательной к поверхности усиления шва, нашли применение ленточные локальные датчики (ЛЛД) /90,75,15/. ЛДЦ представляет собой полоску магнитной ленты шириной 1,5-2 мм. Ввиду

малой массы и объема ферромагнетика в ЛЛД, его наличие в магнитном поле мало искажает величину этого поля. Вследствие непрерывности тангенциальной составляющей магнитного поля на границе раздела сред, плотно прижатый к поверхности изделия ЛЛД позволяет определить касательную к поверхности усиления шва составляющую поля в подповерхностном слое внутри металла шва /43/.

В экспериментах ЛЛД представляли собой полоски магнитной ленты шириной 1,5 мм. Для изготовления ЛЛД применяли ленты, резко отличающиеся по коэрцитивной силе: И470І ( Не = 80А/см), И4732 ( Н_с = 260А/см). Измерения выполняли одной ленточкой последовательно в конкретных точках, отмеченных на валике шва на расстоянии 1,5 мм друг от друга. Такая методика измерений отличается от применяемой в /90/, где одновременно производят запись на несколько ленточек, расположенных на определенном расстоянии друг от друга: во-первых, уменьшается взаимное влияние ЛЛД, во-вторых, запись и считывание производятся всегда с одной ленточки в одном месте, что исключает ошибки, возможные при применении многополосных ЛЛД, отдельные ленточки которых могут отличаться по ширине. Как было указано выше, выбор ленты в качестве датчика поля обусловлен возможностью записи поля на поверхности валика шва в любой интересующей нас точке.

Характеристики намагничивания лент, как и всяких ферромагнетиков, нелинейны. При применении магнитной ленты и индукционной магнитной головки дважды происходит искажение сигнала об измеряемом поле. Поэтому в /64,67,101/ сравнивали величину и топографию исходного поля с величиной и топографией отображенного лентой поля. В качестве индикаторов в /64-67,107/ использовали феррозонды, как элементы, дающие максимальную чувствительность из перечисленных индикаторов при наименьших размерах. Феррозонды, датчики Холла, магнитомодуляционные головки, магнитодиоды практически не ис-

кажают измеряемого с ленты поля /100/. Зная величину отображенного поля, можно определить и величину исходного магнитного поля.

Однако величину исходного поля можно измерить и используя индукционную магнитную головку, если проградуировать ЛДЦ в однородном поле известной напряженности. Для этого каждому значению напряженности поля нужно поставить в соответствие величину сигнала, полученного при считывании записи с ЛДЦ и построить зависимость A =z. Чтобы измерить истинное значение напряженности поля, действующего на ленту, достаточно считать запись с ЛДЦ при первоначальной чувствительности прибора. Тогда, зная амплитуду сигнала, из графика А ⁼/(Но) можно получить значение поля-оригинала.

Предварительно ленточные локальные датчики градуировали в поле известной напряженности в соленоиде. Обмотку соленоида для градуировки ЛДЦ рассчитывали для приближенного определения максимальной величины поля в центре соленоида и распределения напряженности поля по его оси. С этой целью задавались значениями тока в обмотке, требуемой напряженностью поля, длиной и внутренним диаметром катушки и производили приближенный расчет числа витков по формуле

Н=^»/«] (2.23)

где Н = 400 А/см - напряженность поля в катушке (выбрана исходя из коэрцитивной силы исследуемых лент); 11 = 100см- длина катушки (рис.2.7); I =Ю...12А - кратковременный ток в катушке; Ц - число витков.

_Wi=H^₌too_w_=WO[guTi(o6]

_{гсчооен}

Рис. 2.7. Устройство для градуировки ленточного локального датчика. 1-соленоид, 2- штанга, 3- ленточный локальный датчик

Х,мм

₅₎

0 10 20 30 Ч,мм

Рис. 2.6. Распределение напряженности поля по оси соленоида ( а ) и по его сечению ( б ),

Формула (2.23) верна лишь для бесконечно длинного соленоида. Исходя из режима работы катушки и допустимой плотности тока, выбирали для намотки изолированный медный провод й = I мм. Задавались внутренним диаметром катушки: 8 см. Расчет распределения напряженности поля вдоль оси катушки конечной длины выполняли по формуле /100/.

-(Ы) in Ь+У*І + (*-ІГ ) аісмі* (2.24)

b+VR?+(x-L)^z '

где И_х - напряженность магнитного поля в точке X на оси катушки; X - расстояние от точки, в которой рассчитывают поле, до

центра катушки; W-S- число витков в одном слое на I см длины катушки;

W_d' - число слоев на I см толщины катушки; R=4cm- внутренний радиус обмотки; ^f5cH- наружный радиус обмотки. Имеем в центре соленоида И|,₌₀ = 398,5 А/см, на расстоянии 100 мм от центра W\^_mm = 396,4 А/см или на 0,52

меньше.

Распределение напряженности поля по оси соленоида изображено на рис.2.8 а. По оси абсцисс откладывали расстояние от центра соленоида вдоль его продольной оси, по оси ординат - расчетные значения напряженности поля. Из графика видно, что с удалением от центра соленоида напряженность поля вдоль оси убывает.

На рис.2.86 изображено изменение напряженности магнитного поля в центре соленоида по его сечению. Измерения выполняли цифро-

вым прибором Щ 431I, помещая датчик в исследуемые точки. Вдоль оси абсцисс откладывали расстояние от оси соленоида в радиальном направлении, вдоль оси ординат - экспериментальные значения напряженности поля. График показывает, что напряженность поля в центре катушки в радиальном направлении практически не меняется.

Из графиков, изображенных на рис.2.8, следует, что используемая катушка имеет значительную зону однородного поля.

ЛЛД 3 (рис.2.7) наклеивали на текстолитовую цилиндрическую штангу 2 и помещали в среднюю часть катушки таким образом, что оси соленоида и ЛЛД совпадали. Обмотку соленоида запитывали на 3...4 с от источника постоянного тока. Затем ЛЛД извлекали и считывали запись индукционной магнитной головкой. Истинное значение напряженности поля измеряли, помещая щуп цифрового прибора Щ 4311 внутрь соленоида.

На рис.2.9 представлены градуировочные кривые, построенные для лент типов И470І и И4732. По оси абсцисс откладывали значение напряженности магнитного поля, действующего на ленту вдоль ее поверхности, по оси ординат - амплитуду сигнала при считывании записи с ЛЛД в мВ.

Из графиков следует, что ленту типа И470І можно применять для магнитных измерений в диапазоне полей 35-250 А/см, а ленту типа И4732 - 250-750 А/см.

На рис.2.10 изображены результаты экспериментальных исследований, выполненных на сварном образце, содержащем валик шва размерами 0 = 20,2 мм, С =2,0 мм; топография тангенциальной составляющей намагничивающего поля Ц_х0(х) (кривая I), топография тангенциальной составляющей результирующего поля H_zn(^) на поверхности сварного соединения (кривая П), топография тангенциальной составляющей поля валика шва ^_z<=>[x) (кривая Ш).

Вдоль оси абсцисс отложено расстояние в мм от плоскости

го ю

0 100 200 300 Ц00 500 600 ТОО И₀А/см

Рис. 2.9. Изменение Х- и У - составляющих напряженности магнитного поля в соленоиде

Рис.2.10. Изменение тангенциальных составляющих магнитостатических полей на поверхности сварного соединения: I - внешнего; П -результирующего; Ш - валика шва.

симметрии шва до точки измерения, вдоль оси ординат - значение напряженности поля в А/см.

Из рисунка видно, что топография поля H_r0 (х) на поверхности шва имеет вид колоколообразной кривой, максимум которой находится в плоскости симметрии шва. Н_Г06е) имеет два скачка конечной величины, соответствующие краям усиления шва. При удалении от краев усиления шва происходит некоторое увеличение H_Zo(^x)i что, по-видимому, связано с увеличением намагничивающего поля при приближении к полюсам электромагнита.

Топография результирующего поля М-сп№ ^на поверхности шва имеет минимум, расположенный в плоскости симметрии шва и два максимума, совпадающие с краями усиления шва. Топографию поля валика шва Н_Гс^я) определяли как разность H_Xn(^J~ И₁₀(ж)

Из рисунка следует, что топография Нто С*0 валика шва на поверхности шва имеет вид (J - образной кривой, ветви которой направлены вверх. При приближении к краям усиления шва со стороны шва Н_т<з(.2?)меняет знак. За пределами валика шва W-c<=>(%) совпадает по направлению с намагничивающим полем, однако его значение убывает по мере удаления от краев шва, асимптотически приближаясь к оси X.

Влияние параметров усиления шва на величину поля валика шва изучали на описанных выше образцах. Значение поля валика шва определяли при Но = 500 А/см в плоскости симметрии шва, т.е. наибольшее по модулю.

График зависимости наибольшего значения поля валика шва от ширины шва при различной высоте усиления и постоянной напряженности намагничивающего поля, показан на рис.2.II. Из графика следует, что с уменьшением ширины шва и увеличением высоты усиления размагничивающее поле валика шва увеличивается.

Чтобы проверить полученный расчетным путем вывод о хорошей

_8.

,мм

C-W

0=2,05

С-2А1 С=3,0

-U А/

"tomax, /см

Рис.2ЛІ. Влияние параметров валика шва на величину поля валика Н₀ = 500 А/см.

Ютах, /см

9 loW/C, ММ

Рис.2.12. Влияние коэффициента формы усиления шва на величину поля валика Н₀ = 500 А/см.

корреляции Н _тах с Ч>- % , строили зависимость Н_хотах :а используя результаты предыдущего эксперимента. Величину Y получали путем пересчета из графика рис.2.II. Кривая зависимости М I =/М изображена на рис.2.12. Вдоль оси абсцисс откладыва-ли отношение У - /q , вдоль оси ординат - максимальное по модулю значение поля валика шва при Но = 500 А/см. Из графика видно, что зависимость H_ro/⁼-^iw_A монотонна, причем с умень-

Но= 500 Чсн шением г модуль Н-со возрастает,

В практике магнитографической дефектоскопии сварных соединений для получения стабильных результатов контроля стремятся создать в швах изделий, выполненных из одинакового материала, одинаковую индукцию и обеспечить условия, при которых магнитная лента работает на линейном участке ее характеристики. Причем, для контроля подбирают магнитную ленту такого типа, что при выбранном режиме намагничивания рабочая точка ленты является начальной точкой линейного участка ее характеристики. Это позволяет расширить рабочий диапазон ленты /103/. Для ленты типа И470І началу линейного участка характеристики ленты соответствует напряженность поля около 75 А/см. В предыдущем параграфе, используя результаты расчета, показано, что напряженность намагничивающего поля, обеспечивающего одинаковые значения напряженности поля на поверхности шва, также хорошо коррелирует с Ч>= /с . Этот вывод экспериментально подтверждали следующим образом. Подбирали такой режим намагничивания образца, при котором напряженность поля на поверхности сварного шва в плоскости его симметрии, измеренная с помощью ЛЛД, составляла 75 А/см. Затем измеряли параметры валика шва и вычисляли У-/с и R₀- /gc » устанавливали корреляционную связь между Н₀ и ф и Ro . Как видно из рис.2.13, напряженность намагничивающего поля, обеспечивающего на поверхности шва напряженность поля 75 А/см, хорошо коррелирует с f ив гораздо

Но. А/с

^Y»

ТП

Q)

_{8 12 16 20 У,отн,еа}

Но. ^А/скл

R₀mm

^{6 8 12 16 20 24 2& 32}

Рис.2.13. Влияние коэффициента формы усиления шва Ф и его радиуса кривизны R₀ на выбор режима намагничивания при магнитографическом контрое сварных соединений.

меныпей степени с R.₀ .

Зависимость HJ,,⁼№L хорошо описьгаается выражением
П_о=-\^^0 Є ' . Среднее квадратическое отклонение п₀(Н7

составляет 6,7 А/см. Зависимость Н₀L⁼/*i%L описывается урав-нением f/₀ = - 21,4 R₀ + 825. Среднее квадратическое отклонение Ho(R-o) составляет 39,8 А/см. Сравнение показывает, что разброс точек относительно кривой Н₀(у) меньше, чем относительно НоМ.

Из графика следует, что с уменьшением отношения ширины шва к высоте усиления Н₀ возрастает по экспоненциальной кривой и при ^ = 7 уже составляет около 500 А/см. Настояцие эксперименты выполняли на образцах шириной 100 мм при ширине полюсов электромагнита 150 мм. Как было показано в /15,108/ для достижения в сварном образце, размеры которого превышают длину полюсов электромагнита, оптимального режима намагничивания требуется большая напряженность намагничивающего поля, чем для узкого образца. Объясняется это значительным "растеканием" магнитного потока в изделии.

Результаты экспериментов показывают, что предложенная на основе дипольной теории методика расчета магнитостатического поля валика шва позволяет получить результаты, качественно хорошо совпадающие с экспериментальными.

ВЫВОДЫ

I. Предложенная на основе дипольной теории методика расчета магнитостатического поля валика шва позволяет получить результаты качественно хорошо совпадающие с экспериментальными:

а) тангенциальная составляющая поля валика шва Нх<=> на всей поверхности шва,за исключением участков у его краев,направлена противоположно тангенциальной составляющей намагничивающего поля;

б) топография Н_го на поверхности шва имеет вид U -об
разной кривой, ветви которой направлены вверх, а минимум распо
ложен в плоскости симметрии шва. На некотором расстоянии от кра
ев усиления шва Н^с> меняет знак, достигая максимального зна
чения в зоне перехода от шва к основному металлу, а затем, с
увеличением расстояния от края усиления шва, W_to убывает,
асимптотически приближаясь к оси X;

в) при постоянном намагничивающем поле | Н_т<_У:=о)| увели
чивается при уменьшении ширины шва и увеличении высоты усиления

С ; равным значениям У = % соответствуют одинаковые значе-

^ния ІНхо(х=0)І .

2. Для изделий, отличающихся размерами валика шва, выбор режима намагничивания (напряженности поля» вызывающего одинаковые значения тангенциальной составляющей поля на поверхности шва в плоскости его симметрии),необходимо производить в зависимости от коэффициента формы усиления шва ^= % .

3. Получена экспериментальная зависимость \\₀\ц ~ /І-о) Ауї^а/ позволяющая определить предварительный режим намагничивания при магнитографическом контроле односторонних стыковых сварных швов.

4. Для контроля швов с Н⁾<7 необходимо разработать более эффективные способы намагничивания.

Похожие диссертации на Исследование магнитографического метода контроля стыковых сварных соединений с целью повышения его разрешающей способности

Исследование методом ЭПР магнитных свойств комплексов, содержащих ионы Co2+ , в монокристаллах двойных сульфатов и селенатовЖеглов Евгений Петрович

Исследование методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии локальных магнитных свойств новых материалов, сочетающих магнитные и сверхпроводящие свойстваСклярова, Анастасия Сергеевна

Исследование низкоразмерных магнитных структур методом ЭПРЕремина, Рушана Михайловна

Развитие методов магнитно-резонансной томографии в исследовании самодиффузиии температурных полей в живых системахИльясов, Камиль Ахатович

Исследование сильно-коррелированных электронных систем методами электронного парамагнитного резонансаИваньшин, Владимир Алексеевич

Исследование восприимчивости и магнитных неоднородностей тонких пленок методом ферромагнитного резонанса Изотов Андрей Викторович

Исследование локальной магнитной структуры кобальт-содержащих нанокомпозитов методом ЯМР Co-59Шмырева, Анна Анатольевна

Исследование кристаллов гомологического ряда флюорита, активированных ионами трехвалентного иттербия, методами оптической спектроскопии и магнитного резонанса Герасимов Константин Игоревич

Исследование примесных редкоземельных ионов в кристаллах типа перовскита и эльпасолита методами ЭПР, ДЭЯР и оптической спектроскопииЛатыпов Владислав Альбертович

Исследование гранулированных и многослойных наногетероструктур на основе аморфных ферромагнитных сплавов и полупроводников методами магнитооптической спектроскопииБуравцова, Виктория Евгеньевна