ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работа магнитной ленты из "Техника магнитографической дефектоскопии " В разработках Ф. Ферстера [42] применяется циркулярное и комбинированное намагничивание с применением стационарного электромагнита, в полюсах которого с определенным зазором движется контролируемое изделие. Аналогичные устройства используются и в разработках Ю. Б. Фещенко для записи поля дефекта на движущуюся (скользящую по изделию) магнитную ленту [43,44]. [c.15] Таким образом, развитие техники магнитной записи до последнего времени осуществлялось решением отдельных задач, выявляемых из практического применения магнитографической дефектоскопии. Изучение физики процесса магнитной записи поля дефекта на ленту показывает, что проблема дальнейшего усовершенствования намагничивающих устройств заключается в разработке способов регулирования величины магнитного поля, линеаризирующего процесс записи поля дефекта на магнитную ленту, стабилизации магнитного контакта полюсов магнита с изделием и изучении нестационарных процессов намагничивания. [c.15] Процесс записи поля дефекта в магнитографической дефектоскопии — это взаимодействие двух нелинейных элементов ферромагнитного изделия и магнитной ленты. [c.15] Ферромагнитное изделие имеет сложную конфигурацию, обусловленную формой сварного шва. [c.15] Магнитная лента состоит из немагнитной основы толщиной, колеблющейся (в зависимости от назначения ленты) от 10 до 45 мк, на которую наносится магнитно-активный, так называемый рабочий слой [45]. Этот слой представляет собой пленку высохшего лака, в котором равномерно распределены частицы ферромагнитного окисла железа. Толщина рабочего слоя составляет 5— 25 мк, длина отдельных частиц — 0,1 — 1 мк. Объемная концентрация, т. е. отношение общего объема частиц к объему высохшего лака, достигает примерно 30—45%. Магнитные частицы имеют либо кубическую, либо игольчатую форму. [c.15] Тем не менее, несмотря на то что роль подмагничивающего ноля в процессе записи поля дефекта не учитывалась, при исследовании новых лент были получены важные результаты [17]. В частности, доказано, что при изменении сечения магнитного материала ленты можно увеличивать эффективность воспроизведения записи поля дефекта. В результате опытов была выбрана оптимальная концентрация магнитного порошка в лаке и толщина магнитного слоя 20 мк. [c.16] Для регистрации поля дефекта применяется также эластичная ферромагнитная масса, которая выполнена в виде ролика. Последний движется по сварному соединению, не имеющему, как правило, усиления сварного щва [50, 51]. Эластичные магнитные ленты разработаны в СССР [52, 53], однако промышленный выпуск их не был освоен. В настоящее время для магнитографической дефектоскопии применяется магнитная лента на лавсановой основе с расширенным рабочим диапазоном [103]. [c.17] Следовательно, расчет оптимального режима магнитной записи в магнитографической дефектоскопии имеет специфический, более сложный характер по сравнению с записью электрических сигналов. Необходимо также указать, что физика записи поля дефекта имеет принципиальное отличие от физики записи электрических сигналов движущейся магнитной головкой. При записи поля дефекта, осуществляемой в статическом поле намагничивающего устройства, подмагничивающее поле линеаризует магнитную характеристику ленты и делает возможным пропорциональную запись. При записи магнитной головкой зависимость между чувствительностью лент и высотой пика дифференциальной кривой предельной петли гистерезиса имеет нелинейный характер вследствие изменения направления поля, действующего на элемент носителя при прохождении его около рабочего зазора головки [54]. При записи электрических сигналов необходимо учитывать влияние неоднородности намагничивания рабочего слоя ленты и нормальной составляющей поля головки. [c.17] Общими В теории образования следа на ленте при магнитной записи являются вопросы саморазмагничивания, обусловленного анизотропией магнитной ленты, рабочий слой которой имеет малую толщину и состоит из многих частиц. [c.18] При намагничивании ленты направление внутреннего поля по отношению к приложенному полю зависит от расположения частиц [55]. Однако в общем случае при беспорядочном распределении однодоменных частиц можно ожидать, что внутреннее поле в какой-либо точке будет суммой беспорядочно направленных полей от отдельных частиц, которые остаются беспорядочно направленными при изменениях макроскопической намагниченности. С этой точки зрения внутреннее поле не должно зависеть от намагниченности [47 . Этот вывод подтвержден в экспериментах А. А. Вроб-левского [48], показавшего, что размагничивающий фактор незначительно зависит от магнитной проницаемости ленты. При изменении проницаемости ленты от 1 до оо размагничивающий фактор для нормального намагничивания принимает соответственно значения от 0,95 до 0,975, а для тангенциального намагничивания — от 0,04 до 0,1. [c.18] Большой интерес представляет оптимизация процесса записи поля дефекта на ленту. Вначале эта задача была решена для определенных изделий опытным путем. При этом А. С. Фалькевич и М. X. Хусанов [17], а затем Л. А. Кашуба [56] дали графоаналитическое объяснение процесса записи поля дефекта. В 1967 г. предложен весьма простой метод вебер-амперных характеристик [57], позволяющий учитывать селективные свойства лент. При этом показано [10, 58], что из-за высокой селективности магнитных лент оптимальные режимы записи поля дефекта на ленту можно находить или экспериментированием с бесконечным числом различных лент, что трудно осуществить на практике, или методом расчета. [c.18] Следовательно, в отличие от других способов дефектоскопии точный магнитографический анализ практически невыполним без применения аналитических методов расчета режима магнитной записи. [c.18] В области расположения дефекта. Учет этого параметра дает возможность подойти к решени.ю данной задачи для протяженных дефектов. При рассмотрении локальных дефектов гидродинамическая модель пока ограничивается качественным описанием процесса записи поля дефекта. [c.19] Первый шаг в исследовании выявляемости локальных дефектов был сделан в 1970 г. Л. А. Кашубой и В. В. Костиным, которые экспериментально установили, что при сближении локальных дефектов поле принимает параметры, соответствующие протяженному дефекту. В дальнейшем [59] нами было доказано, что локальные дефекты (поры, шлаковые включения) регистрируются с меньшей контрастностью, чем протяженные дефекты, независимо от режима намагничивания исследуемого изделия. [c.19] Таким образом, разрешающая способность и чувствительность магнитной ленты к полю дефекта определяются главным образом величиной намагниченности изделия и характером изменения магнитного поля в зоне расположения ленты. Первые исследования топографии магнитного поля вблизи поверхности сварного соединения, проведенные П. А. Халилеевым и В. С. Обуховым [60], показали, что режим намагничивания сварного соединения во многом зависит от величины усиления сварного шва. Однако эта работа осталась без должного внимания, так как применявшиеся в тот период (1937 г.) магнитопорошковые методы дефектоскопии, как было показано выше, принципиально не подходили для выявления дефектов в зоне сварного соединения, имеющего усиление шва. С появлением магнитографического метода решение вопросов, связанных с анализом влияния усиления сварного шва на выявляемость дефектов, представляет одну из наиболее важных проблем дефектоскопии сварного соединения. [c.19] Первоначально, исходя из результатов экспериментальных исследований, было предложено применять магнитографический метод для сварных соединений, имеющих коэффициент формы усиления шва ф = 2 а//г 7 (где 2 а — ширина шва, /г — его высота) [32]. Однако затем выяснилось, что коэффициент усиления сварного шва нельзя принять за основной критерий чувствительности магнитографического метода, так как при одном и том же г ) размеры сварного соединения (высота, ширина усиления и толщина основного металла) будут различны и, как следствие этого, чувствительность также будет изменяться. [c.19] ЛИЧНЫХ комбинаций относительных размеров сварного шва при решении принципиального вопроса о возможности применения магнитографического способа. Однако требования к ширине шва не всегда соответствуют практике производства сварных конструкций [63] (по номограмме Л. А. Кашубы, для контроля сварного соединения толщиной 8 мм с высотой усиления 3 мм сварной шов вместо практического значения в пределах 10—15 мм должен иметь ширину порядка 37 мм). Результаты последних работ [64—66] в области экспериментальных исследований чувствительности магнитографической дефектоскопии показывают, что коэффициент формы усиления шва я) должен выбираться только для определенных изделий. [c.20] Таким образом, принципиальная особенность магнитной записи поля дефекта на ленту заключается в том, что разрешающая способность данного способа во многом зависит от оптимизации режима намагничивания сварного соединения, определяющего величины поля дефекта и поля подмагничивания, линеаризирующего магнитную характеристику ленты. [c.20] Анализ влияния поля подмагничивания на процесс записи поля дефекта позволил предложить новые способы магнитной записи поляризационный [67] и с подмагничиванием переменным полем [68—70] (в технике звукозаписи применяется высокочастотное подмагничивание). Определенный интерес представляет также изучение способа термомагнитной записи. Первая работа по исследованию термомагнитной записи электрических сигналов появилась в 1958 г. [71]. Применительно к условиям магнитографической дефектоскопии термомагнитная запись исследуется ниже. [c.20] Вернуться к основной статье