Розроблення методик і засобів діагностування локальної водневої пошкодженості феромагнетних елементів конструкцій

Cхема застосування методу магнетопружної акустичної емісії (МАЕ) для діагностування локальної водневої пошкодженості феромагнетних елементів конструкцій.

1 – первинний перетворювач МАЕ (ПАЕ),
2 – накладний електромагніт, який генерує змінне магнітне поле напруженості Н.
Частота зміни магнетного поля задається генератором 3, а його величина – підсилювачем 4.
Імпульси магнетопружної акустичної емісії з амплітудами А підсилюють попереднім підсилювачем 5 та реєструють приладом 6,
зони І, ІІ, ІІІ – місця локальної пошкодженості феромагнетика.

Області застосування

Передбачається використання технології, що розробляється, для оцінки неруйнівним методом контролю наявності у феромагнітному матеріалі місць локального водневого пошкодження та діагностування його стану за параметрами сигналів МАЕ.

Короткий опис

Сучасні методи неруйнівного контролю, зокрема ультразвукова та рентгенівська дефектоскопія трудомісткі і не технологічні особливо в умовах експлуатації обладнання. Перспективним є метод акустичної емісії (АЕ). Однак його реалізація вимагає прикладання додаткового механічного навантаження до об’єкта контролю. Ураховуючи те, що рівень цього навантаження може бути значно вищим за допустимий для елемента конструкції, практичне застосування АЕ діагностування є обмеженим, зокрема для елементів конструкцій, що працюють у воденьвмісних середовищах. Для підвищення ефективності локального діагностування елементів конструкцій чи виробів у проекті пропонується збуджувати сигнали МАЕ зовнішнім магнітним полем, яке ініціюватиме стрибкоподібне переміщення стінок магнітних доменів (ефект Баркгаузена).

Очікувані властивості

Будуть створені нові методики та засоби неруйнівного АЕ контролю та діагностування феромагнітних виробів та елементів конструкцій довготривалої експлуатації, зокрема для виявлення місць їх локальної в об’ємі водневої пошкодженості, без додаткових механічних дій на них. Будуть також розроблені та виготовлені вимірювальні електронні засоби для реєстрації сигналів МАЕ, збуджених зовнішнім магнітним полем у різних феромагнітних матеріалах із різним ступенем концентрації у них водню та наявності інших чинників їхнього деградування.

Переваги

Метод МАЕ відрізняється високою чутливістю до наявності у феромагнітному матеріалі розчиненого водню у малих концентраціях, простий у застосуванні, в тому числі у польових умовах, на працюючому обладнанні, не вимагає складної підготовки для встановлення перетворювачів сигналів АЕ.

Конкуренти

Vallen Systems (Germany),
Physical Acoustic Corporation (PAC) (USA).

Стан розробки

Встановлено залежності між параметрами динамічних полів переміщень під час стрибків Баркгаузена доменною структурою локально пошкодженим воднем феромагнетного конструкційного матеріалу і параметрами зовнішнього змінного магнетного поля. Розроблено методологічні засади, виготовлено зразки і проведено експериментальні дослідження впливу водню та інших чинників деградування феромагнетиків на генерування сигналів МАЕ.

Інтелектуальна власність

Пат. №88249 Україна, МПК G01N29/14; G01N17/00. Спосіб оцінки ступеня наводнення феромагнітних сплавів
Скальський В.Р., Назарчук З.Т., Клим. Б.П., Почапський Є.П., Михальчук В.Б.
Опубл. 25.09.2009, Бюл. №18

Контактна інформація

Виконавець: Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України

Проект №25 «Розроблення методик і засобів діагностування локальної водневої пошкодженості феромагнетних елементів конструкцій »

Контактна особа:

Сергієнко О.М

Е-mail: serhiol@ipm.lviv.ua

---