Индукционная дефектоскопия (метод вихревых токов) сварных соединений и узлов выполненных точечной и шовной сваркой
Индукционная дефектоскопия (метод вихревых токов) может быть применена для контроля точечных и роликовых сварных соединений как из ферромагнитных, так и немагнитных металлов и сплавов и заключается в измерении взаимодействия электромагнитного поля с металлом. Основными элементами установки для этого метода контроля являются: катушка, по которой течет переменный ток и приборы для его измерения. Накладные испытательные катушки с током располагают на поверхности, изделия в месте точки (см рис.). Для возбуждения катушек применяют переменный ток от низкой звуковой частоты до радиочастоты. При испытаниях электромагнитная энергия проникает в исследуемое изделие подобно рентгеновским лучам, теплу, ультразвуку. Часть энергии, возбуждаемой катушкой, поглощается в детали и превращается в тепло. Если детали ферромагнитные, то происходит также потеря энергии из-за магнитного гистерезиса. Часть энергии отражается и возвращается обратно в катушку, причем предполагается, что величина отражаемой энергии будет неодинаковой при ядре номинальных размеров и полном непроваре.
Рис. Типы испытательных катушек:
а — накладная;
б — накладная с дугообразным сердечником;
в — сравнительные накладные катушки
Характер отраженного поля зависит от качества сварной точки (шва) и от металла. В деталях из ферромагнитного металла индуктируются вихревые токи и изменяется доменная структура металла, а в неферромагнитном металле последнее явление отсутствует. Вихревые токи обладают многими свойствами сжимаемых жидкостей. При встрече с препятствием, например со слоем окислов при непроваре, трещиной, вихревые токи обходят их и в то же время сжимаются и ослабляются. Собственное поле вихревых токов, возникающее в пространстве между отдельными дефектами, отражает электромагнитную энергию обратно в систему катушки, где она может быть измерена. Однако кроме дефектов, величина отраженного сигнала зависит от изменения электросопротивления, структуры и толщины металла, геометрии места сварки и т.д. Так как все перечисленные факторы не остаются неизменными для каждой контролируемой сварной точки или участков роликового шва, отделить полезный сигнал при частичном или полном непроваре от влияния других факторов пока не удалось.