Способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества структуры материала изделий, а именно лопаток газовых турбин из сплавов на никелевой основе. Целью изобретения является повышение точности контроля . Для этого изделие с помощью второго блока 8 охлаждения охлаждают до температуры Кюри выявляемой фазы, намагничивают изделие при этой температуре с помощью третьего блока 9 намагничивания и измеряют величину поля остаточной намагниченности . С помощью сумматоров II, 12 определяют разности величин поля остаточной намагниченности после и до охлаждения до криогенных температур и после и до охлаждения до температуры Кюри. Качество структуры изделия определяют по отношению указанных разностей. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. I (Л С

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 N 27/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3955971/25-28; 3955972/25-28 (22) 08.08,85 (46) 30.12.86, Бюл. У 48 (72) Ф.Д. Киселев (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,Ф 1170338, кл. G Oi N 27/80, 90, 1984. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА

ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества структуры материала изделий, а именно лопаток газовых турбин из сплавов на никелевой основе. Целью изобретения.,Я0„„1280509 А 1 является повышение точности контроля. Для этого иэделие с помощью второго блока 8 охлаждения охлаждают до температуры Кюри выявляемой 6фазы, намагничивают иэделие при этой температуре с помощью третьего блока 9 намагничивания и измеряют величину поля остаточной намагниченности. С помощью сумматоров 11, 12 определяют разности величин поля остаточной намагниченности после и до охлаждения до криогенных тем ератур и после и до охлаждения до температуры Кюри, Качество структуры иэделия определяют по отношению указанных разностей. 2 с.п. ф-лы, I ил. нитных частиц во внутренних полостях лопаток, которые могут попасть туда при изготовлении лопаток при их работе на двигателе с потоком охлаждаю5 щего воздуха, фиксируется измерителем 4 поля и подается на входы сумматоров 11 и 12, Затем изделие поступает в блок

5, где охлаждается .до криогенной

10 температуры, меньшей температуры

Йори, выявляемой < -фазы, после чего намагничивается блоком 6 намагничивания, на выходе из которого величина поля остаточной намагниченности, характеризующая суммарное увеличение намагниченности за счет перехода 6— фазы в ферромагнитное состояние и за счет уменьшения теплового движения атомов (ионов кристаллической решетки) ферромагнитных составляющих изделия при охлаждении, фиксируется измерителем 7 и подается на второй вход сумматора 11. Далее иэделие 2 поступает в блок 8 охлаждения, где температура охлаждения достигает

25 температуры Кюри, выявляемой G -ôàзы, после чего намагничивается блоком 9 намагничивания, на выходе из которого величина поля остаточной намагниченности, характеризующая кроме магнитного состояния неохлажденного изделия, увеличение намагниченности магнитных составляющих изделия типа окислов и других фер35 ромагнитных частиц из-за уменьшения теплового движения атомов (ионов .кристаллической решетки) при охлаждении, фиксируется измерителем 10 и подается на второй вход сумматора

40 12 ° С выходов сумматоров 11 и 12 сигналы, пропорциональные разности измеренных величин, подаются на вход делителя 13.

Сортировка изделий осуществляется sa счет подачи на вход блока 14 управления сортировкой сигнала, пропорционального величине отношения в -в„

В В где „— величина поля остаточной намагниченности изделия при температуре Кюри, выявляемой 6 — фазы (фиксируется измерителем 10);

 — величина поля остаточной г намагниченности изделия при криогенной температу ре, меньшей температуры

1 I 2805.09

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества структуры материала изделий, а именно лопаток газовых турбин из сплавов на никелевой основе для выявления в материале лопаток топологичвски плотноупа кованных фаз (типаб ), и может найти применение в турбостроении.

Целью изобретения является повышение точности контроля и расширения эксплуатационных возможностей.

На чертеже представлено устройство, реалиэующее способ электромагнитного контроля качества структуры материала иэделий, Устройство содержит механизм 1 . для перемещения .контролируемых иэделий 2 (например лопаток), установленные последовательно вдоль линии перемещения изделий 2,первый блок 3 намагничивания, первый измеритель 4 величины поля остаточной намагниченности, первый блок 5 охлаждения, второй блок 6 намагничивания, второй измеритель 7 величины поля остаточной намагниченности, расположенные в зоне действия блока 5. охлаждения, второй блок 8 охлаждения, третий блок 9 намагничивания, третий измеритель 10 величины поля остаточной намагниченности, расположенные в зоне действия блока 8 охлаждения, первый сумматор 11, к входам которого подключены выходы второго измерителя 7 и первого измерителя 4 величины поля остаточной намагниченности, второй сумматор

12, к входам которого подключены выходы третьего измерителя 10 и первого измерителя 4 величины поля остаточной намагниченности, делитель 13, к входам которого подключены выходы обоих сумматоров 11 и 12, и последовательно соединенные блок 14 управления сортировкой и сортирующий узел 15. Вход блока 14 управления сортировкой подключен к выходу делителя 13.

Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом.

Контролируемое изделие (лопатка)

2 перемещается механизмом 1 вначале через блок 3 намагничивания, на выходе иэ которого величина поля остаточной намагниченности, характери- 55 зующая степень окисления материала лопатки, способного образовывать ма. гнитные окислы, а также характеризующая наличие посторонних ферромаг1280509

Формула

ВНИИПИ Заказ 7061/49

Тираж 778 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Кюри, выявляемой 6 -фазы (фиксируется измерителем

7);

В ., — величина поля остаточной

1 намагниченности иэделия при комнатной температуре.

С выхода делителя 13 сигнал, про порциональный отношению сигналов на выходе, nopàåòñÿ на вход блока

14, который управляет работой сорти- 1О рующего узла 35. "Годные" лопатки— те, .у которых отношение разности величин поля остаточной индукции, фиксируемых измерителями 4 и 10, к разности величин поля остаточной ин- 15 дукции, фиксируемых измерителями

4 и 7, близко к единице (т.е. лопатки, в структуре материала которых

6-фаза отсутствует или ее содержится допустимое количество) поступают 20 в тару ягодных" (не показана).При прохождении "негодного" изделия на выходе делителя )3 формируется сигнал, величина которого меньше установленного в блоке 14 управления 25 уровня, равного границе разбраков ки изделий, благодаря чему на выходе блока 14 управления возникает сигнал, от которого сортирующий узел

15 направляет лопатку в тару "негод- 30 ных" (не показана).

Изобретение позволяет производить электромагнитный контроль для выявления топологически плотноупакованных фаз (типа 6 ) в структуре матерна- З5 ла значительно окисленных лопаток с наличием во внутренних полостях посторонних ферромагнитных частиц.

Своевременное выявление наличия

8 - фаз в структуре материала лопаток 40 эа счет обеспечения возможности сплошного нера рушающего электромагнитного контроля лопаток в процессе производства и при ремонте позволит исключить установку лопаток на из- . 45 делие с пониженными прочностными и пластическими характеристиками.

I изобретения

1. Способ электромагнитного контроля качества структуры материала иэделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие охлаждают, намагничивают его, измеряют величину поля 55 остаточной намагниченностив охлажденном состоянии, измеряют разность величин поля остаточной намагниченности и учитывают разность при определении качества структуры материала иэделий; отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля при выявлении топологически плотноупакованных фаз типа б, с помощью дополнительной камеры охлаждения иэ . меняют температуру до точки Кюри выявляемой -фазы, намагничивают изделие, измеряют величину поля остаточной намагниченности при указанной температуре и определяют разность величйн поля остаточной намагниченности после изменения температуры изделия до точки Кюри и до охлаждения, а качество структуры материала определяют по отношению полученной разности к разности величин. поля остаточной намагниченности, получен" ной при первом измерении.

2. Устройство для электромагнитного контроля качества структуры материала изделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий, установленных последовательно вдоль линии перемещения изделия, блок намагничивания, первый измеритель величины поля остаточной намагниченности, блок охлаждения, второй блок намагничивания и второй измеритель поля остаточной намагниченности, расположенные в зоне действия блока охлаждения, сумматор, входом подключенный к первому и второму измерителю величины поля остаточной намагниченности, и последовательно соединенные блок управления сортировкой и сортирующий узел, о т л и— ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено вторым блоком охлаждения, размещенным. за первым блоком охлаждения, третьим блоком намагничивания и третьим измерителем поля остаточной намагниченности, расположенными в зоне действия второго блока охлаждения, делителем, включенным между сумматором и блоком управления сортировкой, вторым сумматором, к входам которого подключены выходы третьего и первого измерите— лей остаточной намагниченности, а выход второго сумматора подключен к второму входу делителя.