Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
В намагниченном скарном шве по краям непроваров, трещин, пор и других пороков происходит сгущение индукционных линий вследствие уменьшения магнитопроводящего сечения металла. При этом часть индукционных линий, огибающих полость дефекта, замыкается через воздух над поверхностью шва, образуя так называемые местные магнитные потоки рассеивания. Обнаружение этих потоков рассеивания лежит в основе всех магнитных методов контроля швов, описываемых в данном разделе.
Метод магнитных порошков. На намагниченный участок сварного шва наносится с помощью распылителя (или просто насыпается) сухой магнитный порошок. Крупинки порошка втягиваются в зоны рассеивания магнитных потоков и, скопляясь там, четко обрисовывают контуры дефектов. Этому способствуют легкое постукивание по контролируемой детали или сдувание избыточных крупинок. В качестве магнитных порошков применяют: тонко измельченную и просеянную через сито с 3600 отверстиями на 1 см2 железную окалину; частично восстановленный крокус в среде светильного газа при температуре 800°С; магнетит (Fe3O4), полученный химическим способом, и др.
Выявление дефектов облегчается применением окрашенных порошков (белого, желтого, красного). Намагничивание швов производят: электромагнитами П-образной формы, имеющими 5000— 10000 ампер-витков; обертыванием изделия несколькими витками гибкого кабеля, подключенного к сварочному трансформатору или генератору; пропусканием тока величиной 300 — 600 а непосредственно через изделие. Для намагничивания пригодны как постоянный, так и переменный токи.
Дефекты в виде продолговатых трещин, непроваров и др. хорошо обнаруживаются, если направление магнитного потока перпендикулярно к их наибольшему линейному размеру. В связи с этим для выявления продольных относительно оси шва дефектов применяется поперечное намагничивание, а для нахождения пороков, расположенных в поперечном направлении, — продольное. При необходимости иметь документальные данные о качестве шва фотографируют его магнитный спектр (расположение крупинок порошка).
Метод магнитных суспензий. Магнитной суспензией называют жидкость (керосин, трансформаторное или веретенное масло, воду, спирт, четыреххлористый углерод и др.) со взвешенными в ней частицами магнитного порошка. Суспензия наносится на намагниченный шов с помощью кисти, поливом или окунанием всего сварного изделия, если его размеры невелики. Выявление дефектов и способы намагничивания проверяемой детали такие же, как и при порошковом методе. Для ускорения контроля плоских поверхностей изделия иногда применяют сосуд с прозрачной крышкой, внутри которого заключена суспензия. Его устанавливают на шов и наблюдают скопления магнитных частиц над пороками сварки. После встряхивания сосуда обследуют другой участок сварного соединения.
Методы контроля швов с помощью магнитных порошков и суспензий позволяют вполне надежно обнаруживать трещины на глубине до 8 мм и непровары на глубине до 6 мм. Поры и шлаковые включения выявляются неудовлетворительно. Контроль с помощью прозрачного сосуда дает несколько худшие результаты. При намагничивании постоянным током облегчается нахождение более глубоко залегающих дефектов.
Индукционный метод основан на регистрации пороков намагниченного шва с помощью индукционных катушек, улавливающих местные потоки рассеивания над дефектами. На этом принципе построен дефектоскоп системы К. К. Хренова и С. Т. Назарова. Контролируемая деталь намагничивается электромагнитом, питаемым переменным током. При этом металл шва пронизывается переменными магнитными потоками основного поля и полей вихревых кольцевых токов.
Местное рассеивание этих потоков над дефектами сварного соединения обнаруживается специальным искателем, который вручную перемещают вдоль шва. Искатель состоит из П-образного железного сердечника, на стержнях которого находятся две катушки. Провода катушек соединены последовательно, но каждая из них намотана в противоположных направлениях (дифференциальное включение). При отсутствии дефектов ток в цепи искателя не возникает, так как электродвижущие силы, индуктируемые в каждой катушке, равны и противоположны, т. е. уравновешиваются.
Если одна из катушек находится над дефектом, где имеется значительный магнитный поток рассеивания, то в ней появляется электродвижущая сила, большая, чем в другой катушке. В этом случае на выводах искателя возникает результирующее напряжение, равное разности электродвижущих сил катушек, и в его цепи протекает ток. Этот ток после усиления электронным усилителем регистрируется одним из следующих приборов: неоновой лампой; индикаторной лампой для настройки радиоприемников; телефоном (радионаушниками) по усилению звука.
С помощью дефектоскопа выявляются трещины и непровары в стыковых швах при толщине металла 6—25 мм. При этом устанавливается только факт наличия дефекта, а качественная характеристика отсутствует. Описанный прибор применяется для предварительного контроля швов перед просвечиванием рентгеновскими или гамма-лучами. Магнитографический метод, предложенный С. Маховером и Ю. Усенко в 1953 г., основан на записи потоков рассеивания намагниченного шва, возникающих в зоне расположения дефектов, с помощью ферромагнитной пленки. Процесс контроля состоит из двух отдельных операций: 1) «записи» дефектов на пленку, 2) воспроизведения и анализа записи.
Эти операции, в свою очередь, могут быть осуществлены двумя различными способами. При контроле первым (по времени разработки) способом применяется нормальная ферромагнитная пленка в виде ленты шириной 6,5 мм, которая выпускается промышленностью для звукозаписи.
Пленка наматывается на резиновую ленту шириной 40 мм и укладывается на шов, который затем в течение короткого времени намагничивают. В результате этого каждый элемент пленки приобретает остаточную намагниченность определенной величины, которая особенно велика в местах, соответствующих расположению дефектов. Полученная таким образом запись пороков шва воспроизводится с помощью аппаратуры, состоящей из магнитофона (с отсоединенным динамиком) и электронного осциллографа. При воспроизведении пленку, предварительно намотанную на катушечную кассету, пропускают с помощью электромоторного лентопротяжного механизма мимо неподвижной магнитной головки, в железе которой имеется рабочий зазор шириной 20 мк, и сматывают на кассету. Внешнее остаточное магнитное поле элемента пленки, который соответствует записи дефекта, пронизывает сердечник головки и вызывает в ее обмотке появление импульса электродвижущей силы порядка 1 мв.
Будучи усилен в требуемых пределах электронным усилителем, этот импульс визуально наблюдается на экране осциллографа и регистрируется зажиганием неоновой лампы. Форма и величина импульса определяют характер дефекта. Дефект глубиной менее 10% толщины контролируемого металла не вызывает зажигания неоновой лампы. Для повторного использования пленки ее предварительно размагничивают, пропуская в переменном магнитном поле, образующемся в зазоре сердечника головки, обмотка которой питается током высокой частоты от генератора.
Контроль вторым, более совершенным способом, имеет следующие особенности: 1. Применяется нестандартная ферромагнитная пленка шириной 35 мм, укладываемая на шов в продольном направлении, вследствие чего отпадает трудоемкая операция намотки на резиновую ленту и точнее определяется расположение дефектов. 2. Осуществляется «поперечное» воспроизведение магнитной записи, при котором пленка, перемещаясь относительно зазора головки в продольном направлении, одновременно совершает поперечные поступательно-возвратные движения.
Эти дополнительные движения, необходимые для увеличения амплитуды импульсов тока, наблюдаемых на экране осциллографа, выполняются электромоторным кулачковым механизмом. Обычное продольное воспроизведение, описанное ранее, совершенно непригодно для широкой пленки. 3. Для магнитного стирания полученной записи применяется специальная головка другой конструкции. 4. Намагничивание сварных соединений производится дисковым магнитом, состоящим из двух круглых стальных полюсов, укрепленных на концах сердечника, несущего на участках токовые обмотки, а в центре — текстолитовый барабан с резиновым ободом, предназначенным для прижатия ферромагнитной пленки к поверхности шва.
В случае контроля кольцевых швов ось симметрии магнита неподвижна, а его полюсы и барабан, прижатые силой тяжести к трубе, вращаются вместе с ней на роликовых опорах, снабженных механизированным приводом. При проверке стыковых швов плоских листовых изделий магнит перемещают по поверхности металла вручную.
Магнитографический метод контроля обладает следующими достоинствами: 1) имеет высокую чувствительность и позволяет обнаружить внутренние пороки шва при толщине металла до 12 мм; 2) дает качественную и количественную характеристику выявленных дефектов по форме и размерам импульсов тока, наблюдаемых на экране осциллографа; 3) отличается высокой производительностью (скорость магнитной записи составляет 5—6 м в минуту), дешевизной и простотой.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
