NDT World NDT World В мире неразрушающего контроля 1609-3178 8530 10.12737/15091 Магнитная коэрцитиметрия Coercive Force Method Магнитная коэрцитиметрия Method activation end date in the past. direction:re Магнитный контроль сопротивления усталости сварных соединений Попов Борис Евгеньевич Popov Boris Евгеньевич borispopov@ro.ru 15 12 2015 15 12 2015 18 4 17 21 https://naukaru.ru/en/nauka/article/8530/view

Показаны возможности метода коэрцитиметрии в качестве способа диагностики сварных соединений, работающих при циклических нагрузках. На основе статических и циклических испытаний образцов со стыковыми и угловыми (тавровыми) сварными швами изучено влияние параметров нагружения на коэрцитивную силу. Показаны особенности использования приставных датчиков с базами 20 и 45 мм для выявления накопления повреждений в зоне термического влияния сварного шва и основного металла. Установлены критерии перехода сварных соединений в упруго-пластическое состояние и в стадию разрушения сварных листовых конструкций из сталей Ст3сп, 09Г2С и 10ХСНД. Метод рекомендован в качестве оперативного неразрушающего контроля при экспертизе промышленной безопасности объектов, работающих при много- и малоцикловой усталости.

Introduction. Complexity of welded joints nondestructive testing under operation conditions is associated with the heterogeneity of the metal structure within the heat-affected zone, which is a stress concentrator; the metal structure in this zone is being changed under cyclic loads. The work aim was to investigate the possibility of applying a coercimetry method to diagnostics of welds working under cyclic loads. Method. At low-cycle fatigue irreversible damage accumulation takes place even in a defect-free weld. The magnetic structurescope KRM-Ts-K2M was used for detection of this damage by the value of the coercive force increase. The impact of load parameters on a coercive force was studied on the basis of static and cyclic testing of samples with butt and fillet (T-shaped) welds. Results. Numerous static and cyclic testing of welds and base metal have enabled the author to determine correlation between a coercive force value and weld resource parameters for the conventional steel grades St3sp, 09G2S and 10KhSND. Prospects of small (with the base ≤ 20 mm) sensors application for weld local diagnostics has also been shown in the work. Conclusion. Combination of magnetic structural testing by a coercive force method with an ultrasonic inspection makes it possible to predict a physical resource of metal work at the examination of hazardous production facilities.

 магнитная структуроскопия коэрцитивная сила сталь сварные соединения статическое и циклическое нагружения оценка ресурса magnetic structural testing coercive force steel welds static and cyclic load resource evaluation

Попов Б. Е., Котельников В. С., Левин Е. А. Магнитная диагностика и остаточный ресурс подъёмных сооружений. - Безопасность труда в промышленности. 2001. № 2. С. 44-49. Popov B. E., Kotel´nikov V. S., Levin E. A. Bezopasnost´ truda v promyshlennosti [Industrial operation safety]. 2001, no. 2, pp. 44-49 (in Russ.). Котельников В. С., Попов Б. Е., Безлюдько Г. Я., Левин Е. А. Теория и практика магнитной диагностики и контроля остаточного ресурса металлоконструкций подъёмных сооружений в России и Украине. - В кн.: Сб. трудов НПК «Проблемы производства и безопасной эксплуатации подъёмных сооружений в Украине и России». 2002, с. 232-245. Kotel´nikov V. S., Popov B. E., Bezlyud´ko G. Ya., and Levin E. A. Sb. trudov NPK «Problemy proizvodstva i bezopasnoy ekspluatatsii pod´emnykh sooruzheniy v Ukraine i Rossii» [Proc. of NPK “Problems of Manufacturing and Safe Operation of Hoisting Equipment in Ukraine and Russia”]. 2002, pp. 232-245 (in Russ.). Попов Б. Е., Безлюдько Г. Я., Ёлкина Е. И., Соломаха Р. Н. Контроль усталости металла коэрцитивным методом как объективная первооснова диагностики оборудования и конструкции. - В мире НК. 2009. № 2(44). С. 28-32. Popov B. E., Bezlyud´ko G. Ya., Elkina E. I., and Solomakha R. N. V mire NK [NDT World]. 2009, no. 2(44), pp. 28-32 (in Russ.). Прохоров А. В. Магнитный контроль (по коэрцитивной силе) уровня накопленных усталостных повреждений при циклических нагрузках в сварных соединениях сталей 09Г2С и ВСт3сп5. (Уфимский государственный нефтяной технический университет). http://www.ogbus.ru/authors/Prokhorov/prokh1.pdf Prokhorov A. V. Magnitnyy kontrol´ (po koertsitivnoy sile) urovnya nakoplennykh ustalostnykh povrezhdeniy pri tsiklicheskikh nagruzkakh v svarnykh soedineniyakh staley 09G2S i VSt3sp5 [Magnetic testing (by a coercive force) of accumulated fatigue damage level under cyclic loads in welded joints of steels 09G2S and VSt3sp5]. (Ufa State Petroleum Technological University). Available at: http://www.ogbus.ru/authors/Prokhorov/prokh1.pdf (in Russ., accessed 19.11.2015). Вонсовский С. В. Магнетизм - М.: Наука, 1971. - 1032 с. Vonsovskiy S. V. Magnetizm [Magnetics]. Moscow, Nauka, 1971. 1032 p. (in Russ.). Михеев М. И., Горкунов Э. С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. - М.: Наука. 1993. - 252 с. Mikheev M. N., Gorkunov E. S. Magnitnye metody strukturnogo analiza i nerazrushayushchego kontrolya [Magnetic methods of structural analysis and nondestructive testing]. Moscow, Nauka, 1993. 252 p. (in Russ.). Щербинин В. Е., Горкунов Э. С. Магнитный контроль качества металлов. - Екатеринбург: УРО РАН, 1996. - 264 с. Shcherbinin V. E., Gorkunov E. S. Magnitnyy kontrol´ kachestva metallov [Magnetic inspection of metals quality]. Ekaterinburg, URO RAN, 1996. 264 p. Бида Г. В., Горкунов Э. С., Шевнин В. М. Магнитный контроль механических свойств проката. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 252 с. Bida G. V., Gorkunov E. S., Shevnin V. M. Magnitnyy kontrol´ mekhanicheskikh svoystv prokata [Magnetic inspection of rolled stock mechanical properties]. Ekaterinburg, UrO RAN, 2002. 252 p. Сандомирский С. Г. Расчёт и анализ размагничивающего фактора ферромагнитных тел. - Минск: Белорусская наука, 2015. - 243 с. Sandomirskiy S. G. Raschet i analiz razmagnichivayushchego faktora ferromagnitnykh tel [Calculation and analysis of demagnetizing factor of ferromagnetic bodies]. Minsk, Belorusskaya nauka, 2015. 243 p. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. - М.: Металлургия, 1975. - 455с. Ivanova V. S., Terent´ev V. F. Priroda ustalosti metallov [The nature of metal fatigue]. Moscow, Metallurgiya, 1975. 455 p. Методические указания РД ИКЦ «Кран» 007-97-02 «Магнитный контроль напряжённо-деформированного состояния и остаточного ресурса подъёмных сооружений при проведении их обследования и техническом диагностировании (экспертизе промышленной безопасности)», согласованы Ростехнадзором 14.04.2004. № 12-07/360. RD IKTs «Kran» 007-97-02. Magnitnyy kontrol´ napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya i ostatochnogo resursa pod´emnykh sooruzheniy pri provedenii ikh obsledovaniya i tekhnicheskom diagnostirovanii (ekspertize promyshlennoy bezopasnosti) [Magnetic inspection of hoisting equipment stress-strain state and residual life at its examination and technical diagnosis (expert examination of industrial safety)], approved by Rostekhnadzor 14.04.2004, no. 12-07/360.