Bai 4 KTVL bang phuong phap tu tinh

Cách kiểm tra các khuyết tật đó là:• Sử dụng phương pháp bột từ, thẩm thấu..... Từ trường vòng:  Thanh nam châm trơn có vết nứt sẽtạo ra 1 cặp cực từ, hút được bột sắt vàochỗ rò... Sử d

 Sau khi học xong bài này chúng ta có khả năng:

THIẾT BỊ KIỂM TRA BỘT TỪ

PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

B NỘI DUNG

3

4

5

THIẾT BỊ KIỂM TRA BỘT TỪ

PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

Trước khi vào bài học hôm nay mời các bạn xemmột số hình ảnh sau đây:

Mời các bạn xem tiếp những hình

ảnh sau đây và trả lời câu hỏi nhé!

Các nhóm hãy trả lời thật nhanh các câu hỏi sau đây, nhóm nào trả lời nhanh nhất và đúng nhiều nhất sẽ dành chiến thắng với phần thưởng là

Bí mật cuối bài 

Các nhóm hãy trả lời các câu hỏi sau:

Kể tên các chi tiết đã xem

Chức năng của từng chi tiết

Những chổ mũi tên chỉ vào là gì

Tên các chi tiết đã xem

- Chịu lực va đập

không tuần hoàn.

- Chịu tác dụng của lực

vòng, lực tiếp tuyến và

mô men uốn.

Chức năng của bánh răng

• Biến chuyển động tịnh tiến của pittông thành

chuyển động quay của

Chức năng của trục khuỷu

Những chổ mũi tên chỉ vào chính là

• Các khuyết tật:

- Nứt trên bề mặt chi tiết.

- Rổ khí, ngậm xỉ, không ngấu, trên các mối hàn.

Các khuyết tật đó quan sát được bởi vì:

• Các khuyết tật đó nằm trên bề mặt chi

tiết hoặc sát bề mặt chi tiết nên ta có thể

quan sát bằng mắt thường được.

• Nhờ có các chỉ thị từ mà chúng ta dễ

dàng quan sát và phát hiện khuyết tật

hơn.

Cách kiểm tra các khuyết tật đó là:

• Sử dụng phương pháp bột từ, thẩm thấu

Study Now!

1 Nguyên lý chung

1.1 Sự dò trường từ thông 1.2 Các bất liên tục điển hình 1.3 Các bước từ hóa

1.4 Cách tối ưu khả năng phát hiện bất liên tục

Dựa trên sự biến dạng

của từ trường trong vật nhiễm từ do sự có

mặt của khuyết tật.

Sự biến dạng này gâynên một số đường sứccủa từ trường thoát rangoài, đi trong khôngkhí và sau đó quay vềvật

Hiện tượng này gọi là

sự dò trường từ thông

1 Nguyên lý chung

Sự dò trường từ thông

khâu, ngậm nguội (cold shut), và tách lớp.

1 Nguyên lý chung

Các bất liên tục điển hình

1 Nguyên lý chung

Các bước từ hóa

Từ hoá vật liệu kiểm tra.

Áp dụng hạt sắt từ lên bề mặt kiểm tra.

Trường rò rỉ (do bất liên tục tạo ra) sẽ hút tập

trung các hạt sắt từ tạo ra chỉ thị thể hiện sự tồn

tại và vị trí khuyết tật

Độ nhạy đạt được lớn nhất khi bất liên tục

dạng đường vuông góc với đường lực từ.

Để tối ưu khả năng phát hiện mọi bất liên tục,

mỗi vùng nên được kiểm tra hai lần, sao cho

đường lực lần sau vuông góc với đường lực lần trước.

1 Nguyên lý chung

Cách tối ưu khả năng phát hiện bất liên tục

2 Cơ sở lý thuyết từ

2.1 Nam châm

2.2 Từ thông & thông lượng từ

2.3 Mật độ từ thông và các đơn vị đo 2.4 Các loại vật liệu từ

2.5 Cách chế tạo nam châm vĩnh cửu 2.6 Từ trường của Trái Đất

2.7 Nguồn gốc của từ trường

2.8 Các loại từ trường

2.9 Cảm ứng điện từ

(South).

2.2 Từ thông và thông lượng từ:

Nếu đặt một miếng bìa lên một thanh nam

châm, rồi rắc bột sắt mịn lên tờ bìa và gõ nhẹ, các bột sắt từ sẽ sắp xếp như hình vẽ

Các đường cong “bột sắt” này cho ta hình ảnh

về các đường từ thông (đường sức) tạo nên từ

trường của nam châm Toàn bộ các đường từ

thông gọi là thông lượng từ.

2.4 Các loại vật liệu từ:

Đại lượng dùng để chỉ mức độ dễ bị nhiễm từ

của vật liệu gọi là từ thẩm µ Có 3 loại vật liệu

từ:

Vật liệu nghịch từ (Hg, Au, Bi, Zn) có  < ck.

Vật liệu thuận từ (Al, Pt, Cu, gỗ) có  > ck.

 Vật liệu sắt từ có  >> ck.

ck: chân không

2.5 Cách chế tạo nam châm

vĩnh cửu:

Các hợp kim đặc biệt được xử lý nhiệt trong một từ trường ngoài mạnh sẽ trở thành nam

Một số hợp kim thường dùng để làm nam châm

vĩnh cửu là hợp kim nhôm, niken và coban

(alnico), hợp kim đồng, niken và sắt (cunife).

2.6 Từ trường của Trái Đất:

Từ trường này thường

từ hoá hoặc khử từ các

vật kiểm tra

2.7 Nguồn gốc của từ trường:

Liên quan đến sự chuyển động quay của điện

tử trong nguyên tử, phân tử

Còn tính chất nhiễm từ mạnh của sắt từ do các

vật liệu này có cấu tạo gồm các vùng nhiễm từ

tự nhiên gọi là vùng từ.

2.8 Các loại từ trường:

2.8.1 Từ trường vòng:

 Nam châm hình

móng ngựa có 2 cực Bắc & Nam

 Từ trường giữa 2

cực hút và giữ được đinh thép

2.8 Các loại từ trường:

2.8.1 Từ trường vòng:

 Nếu 2 cực của nam

châm hoàn toàn dính vớinhau, từ trường sẽ

nằm trong nam châm

 Không còn cực từ và

không hút được bột sắt

 Từ trường vòng

2.8 Các loại từ trường:

2.8.1 Từ trường vòng:

 Thanh nam châm

trơn có vết nứt sẽtạo ra 1 cặp cực từ, hút được bột sắt vàochỗ rò

2.8 Các loại từ trường:

2.8.1 Từ trường dọc:

 Nam châm hình

móng ngựa có 2 cực Bắc & Nam

 Từ trường giữa 2

cực hút và giữ được đinh thép

2.8 Các loại từ trường:

2.8.2 Từ trường dọc:

 Uốn thẳng nam

châm thành thanh nam châm.

 Các đường từ

thông chạy dọc trong nam châm

2.8 Các loại từ trường:

2.8.2 Từ trường dọc:

 Thanh nam châm có vết nứt nhỏ sẽ

tạo thành một cặp cực từ phụ có khả năng hút bột sắt.

2.9.1 Nam châm điện:

2.9 Cảm ứng điện từ:

Các tính chất từ của mộtvật liệu được miêu tả bởi

đặc trưng của vòng từ trễ

Đo cường độ từ trường H sau mỗi lần tăng cường độvòng và đo mật độ từ

thông B trong vật liệu

Biểu diễn sự phụ thuộccủa D vào E

 Đường cong từ trễ.

2.9.2 Đường cong từ trễ:

2.9 Cảm ứng điện từ:

2.9.2 Đường cong từ trễ:

Đường cong từ trễ với thép từ non (a),

thép từ cứng (b)

Đặt một miếng bìa bịrách nhỏ ở giữa lên mộtthanh nam châm, rồi

rắc bột sắt mịn lên tờbìa và gõ nhẹ, các bộtsắt từ sẽ sắp xếp nhưhình

Sau đó quan sát cácđường cong “bột sắt”

để thấy thình ảnh vềcác đường từ thông(đường sức) tạo nên từtrường của nam châm

Thí nghiệm nhỏ

CƠ SỞ

LÝ THUYẾT TỪ

2.1.

Nam châm 2.2

Từ thông

& thông lượng từ

2.3.

Mật độ từ thông và các đơn vị đo

2.4.

Các loại vật liệu từ 2.5.

Cách chế tạo nam châm vĩnh cửu

2.6.

Từ trường của Trái Đất

2.7.

Nguồn gốc của từ trường

2.8.

Các loại từ trường

2.9.

Cảm ứng điện từ

m 2 = 1 đường từ thông /1cm 2.

 1tesla = 1weber/1m 2

có liên quan đến từ khóa chính hàng dọc Sau

đó cử đại diện lên trình bày ô chữ với các từ khóa liên quan.

Hãy xem ví dụ dưới đây:

1 Khi 2 thanh nam châm cùng cực đặt ở gần nhauthì sẽ tạo ra: Lực hút 1

2 Trái đất là một nam châm khổng lồ và có từ

trường … (0.03mT hay 0.3G): khá yếu 6

3 Tập hợp các đường từ thông gọi là … : thông

lượng từ 2

4 Các hợp kim đặc biệt được xử lý nhiệt trong

một từ trường ngoài mạnh sẽ trở thành … : nam

5 Đại lượng dùng để chỉ mức độ dễ bị nhiễm từ

của vật liệu gọi là… : từ thẩm µ 5

6 Nguồn gốc của từ trường liên quan đến sự …

của điện tử trong nguyên tử, phân tử: chuyển

động quay

7 Sử dụng phương pháp bột từ kiểm tra vật liệu

để phát hiện ra : khuyết tật

8 Đơn vị của từ trường là: Tesla

9 Các tính chất từ của một vật liệu được miêu tả

bởi đặc trưng của … : vòng từ trễ

10 Năm 1831, Michael Faraday đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng

điện Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng

điện Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm

ứng Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng :

cảm ứng điện từ 9

Trước khi sang phần nội dung tiếp theo các bạn

hãy cho biết có những phương pháp từ hóa nào?

Kể ra (Thảo luận nhóm 5 phút)

- Mỗi nhóm hãy chọn 1 phương pháp từ hóa và cử đạidiện nhóm giới thiệu về phương pháp từ hóa đó

- Ví dụ: Nhóm 1 chọn PP từ hóa gián tiếp trình bày

như sau:

hoặc đường ống bằng cách luồn một thanh dẫn

điện vào trong đường ống và cho dòng điện chạy

qua thanh

• Nếu không có thanh dẫn, ta có thể dùng chính dâydẫn luồn qua vật Có thể gấp dây dẫn nhiều lần đểtăng hiệu ứng từ hoá

Trực tiếp / Gián tiếp

Thẳng / vòng

3.1 Từ hóa dọc:

 Vật phẩm được từ hóa bằng từ trường được

tạo bằng cách dùng ống dây hoặc nam châm.

Tạo ra một từ trường dọc bằng cách

sử dụng cuộn dây

Từ trường dọc thường được thiết

lập bằng cách đặt vật kiểm ở gần

 Tạo ra các đường sức từ song

song với trục dài của bộ phận kiểm

Tạo ra từ trường dọc bằng cách sử dụng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện

Sử dụng nam châm vĩnhcửu hoặc nam châm điệnhình móng ngựa

Các đường sức từ chạy

từ cực này tới cực kia

và các cực được định vịsao cho bất cứ khuyết tậtnào xuất hiện đều vuông

từ.

3.2 Từ hóa ngang:

 Cho dòng điện xoay chiều đã được chỉnh

lưu có cường độ lớn qua vật phẩm Khi đó vật

phẩm sẽ bị từ hóa bởi từ trường xoáy trong mặt phẳng vuông góc với vật phẩm.

3.3 Từ hoá trực tiếp và từ hóa

gián tiếp:

Từ hoá trực tiếp là

phương pháp cho dòng

điện dùng để từ hoá

chạy trực tiếp qua vật

kiểm tra như hình trên

Từ hoá gián tiếp là

3.4 Từ hoá dùng thanh ấn (Prod):

3.4 Từ hoá dùng thanh ấn (Prod):

Qui trình:

 Dòng điện chạy giữahai cực Prod ấn trên bềmặt từ hóa vùng kiểm tra

 Để tránh hồ quang, mộtcông tắc điều khiển đượcgắn vào chỗ tay cầm, chophép dòng chạy qua khiProd đã định vị phù hợptrên bề mặt

Dòng điện từ hóa:

Dòng một chiều hay chỉnh lưu

Cường độ 100 đến 125 A/in (4 đến 5 A/mm), chiều dày từ 19 mm

Cường độ 90 đến 110 A/in (3.6 đến 4.4 A/mm), chiều dày nhỏ hơn 19

mm

3.4 Từ hoá dùng thanh ấn (Prod):

Ứng dụng:

 Phương pháp này chỉdùng để phát hiện bất liêntục mở trên bề mặt

 Yoke điện từ xoaychiều hoặc một chiều, nam châm vĩnh cửu phảiđược dùng

3.6 Từ hoá bằng nam châm chữ U

(Yoke):

Theo các bạn thì phương pháp từ hóa

nào là tối ưu nhất? Chứng minh.

Gián tiếp

Cuộn cảm Thanh ấn Prod

Yoke

3.7 Phân bố của từ trường trong

Vật dẫn từ có lỗ rỗng, không từ tính

Phân bố từ trường DC trong vật dẫn

đặc, có từ tính

Vật dẫn có lỗ rỗng, có dẫn từ

Dòng DC đi qua vật dẫn tâm: Trường

cực đại nằm trong vật kiểm tra

Phân bố từ trường AC trong

vật từ tính đặc

Dòng có xu hướng chạy trên bề mặt: từ trường tập trung trên bê mặt : hiệu ứng da

Phân bố từ trường AC trong

vật từ tính rỗng

Các bạn có nhận xét gì về sự phân

bố từ trường trong các vật

dẫn???

Các phương pháp từ hóa

3.1 Từ hóa

dọc

3.2 Từ hóa ngang

3.3 Từ hoá trực tiếp

3.4 Từ hoá dùng

(Prod)

3.5 Từ hoá bằng cuộn cảm

3.6 Từ hoá bằng nam

U (Yoke)

Ôn lại nhé nãy giờ các bạn đã học bao nhiêu phương pháp từ hóa rồi? Liệt kê nhanh nào.

C ÔN TẬP

 Bài tập nhóm tại lớp: Các nhóm hãy tự

chia việc ra để hoàn thành các nhánh

trong sơ đồ ma trận này nha.

 Bài tập về nhà: Các nhóm hãy so sánh

các phương pháp từ hóa và chọn một

phương pháp đơn giản để tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra bột từ cho các mẫu mối hàn đã học thực tập trên xưởng hàn.

Kiểm tra

bằng PP

bột từ

1 Nguyên lý chung

Hết giờ rồi nghỉ thôi, về nhà nhớ nghiên cứu tiếp

nhé!

4 Thiết bị kiểm tra bột từ

4.1 Thiết bị kiểm tra từ tính cầm tay 4.2 Hệ thống kiểm ra từ tính

4.3 Yoke

4.4 Nam châm vĩnh cửu

4.1 Thiết bị kiểm tra từ tính cầm tay:

Các thiết bị cầm tay hay di động hoạt động bởi

nguồn điện lưới và cung cấp dùng AC và DC choprod, cuộn cảm và thanh dẫn hay có thể dùng vớiloại bột từ ướt và khô Bao gồm: Gông từ nam

châm vĩnh cửu YM – 5 (a), Gông từ xoay chiều Y1 (b), Gông từ xoay chiều/một chiều Y – 7 (c)…

4.3 Yoke:

Yoke có bản chất là một nam châm hình móng

ngựa, làm bằng sắt non, có các cuộn dây quấn xung quanh phần giữa của lõi

4.4 Nam châm vĩnh cửu:

 Một số loại nam châm vĩnh cửu cũng đượcdùng để từ hoá trong một vài trường hợp hạnchế

Thiết bị kiểm tra

Thiết bị kiểm tra

từ tính cầm tay

Hệ thống kiểm tra

từ tính Yoke

Nam châm vĩnh

cửu

Gông từ AC/DC, Gông

từ nam châm vĩnh cửu

Hệ thống MD, 3 phase,

Bộ khử từ SB…

Nam châm hình móng ngựa

Sử dụng trong một số trường hợp hạn chế

What is it?

Để tiến hành từ hóa trên vật liệu săt từ và sử dụngbột từ phát hiện khuyết tật ta sử dụng các thiết bịnày như thế nào?

Thử tưởng tượng và mô tả ý tưởng của bạn

Để thực hiện quá trình kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp bột từ, ngoài việc sử dụng những thiết bị trên chúng ta còn sử dụng phương tiện kiểm tra nào khác không? Vậy chúng ta hãy cùng

5 Phương tiện kiểm tra

5.1 Hạt từ khô

5.2 Hạt từ ướt

5.3 Huỳnh quang

Hạt từ:

– Khô– Ướt– Màu thường– Huỳnh quang

5 Phương tiện kiểm tra:

Hầu hết các bột từ là cáchạt sắt từ nhỏ, mịn đượcbọc bằng các chất nhuộmmàu.

5.1 Hạt từ khô:

5 Phương tiện kiểm tra:

5.2 Hạt từ ướt:

Các hạt từ ướt dùngtrong phương pháp bột

từ có độ nhậy cao đều

có kích thước vào cỡ 15m với hình dạng cóchỉ số chiều dài /đườngkính hạt là ~1

5-5 Phương tiện kiểm tra:

5.3 Huỳnh quang:

Dạng bình xịtPICO – MAG NMP - F

Dạng khô, chưa pha

LY - 40

5 Phương tiện kiểm tra:

5.3 Huỳnh quang:

Hạt huỳnh quang ướt

5 Phương tiện kiểm tra:

Phương tiện kiểm tra

Bột từ khô

Bột từ ướt Huỳnh

quang

Học mệt quá thư gian

tý nào, giúp tớ giải mấy câu đố này đi

các bạn

Bạn hãy nhìn hai tam giác trong hình vẽ, nếu lấy cạnh của một hình vuông nhỏ là 1 đơn vị, thì hai tam giác này đều có một cạnh bằng 5 và một

cạnh bằng 13.

Giải thêm câu này nữa nha các

bạn!

Thực ra đây chỉ là vấn đề ảo giác Nếu dùng

thước kẻ thẳng để đo, bạn có thể nhận ra

“cạnh huyền” của tam giác thứ nhất võng

xuống, và “cạnh huyền” của tam giác thứ hai phồng lên chứ không phải là một đường thẳng.

Ô vuông “dư ra” chính bằng diện tích của hai đoạn “hơi cong cong” này ghép lại!

QUAY VỀ VỚI BÀI HỌC NÀO

Phần không thể thiếu trong bài học hôm nay

đó là gì các bạn???

Quy trình kiểm tra bột từ

Từ nguyên lý kiểm tra bột từ đã học các

nhóm hãy xây dựng nên một quy trình kiểm tra bột từ, ví dụ như quy trình kiểm tra vật

liệu bằng phương pháp thẩm thấu:

LET’S DO TEAM WORK NOW

6 Quy trình kiểm tra bột từ:

Các bạn hãy theo dõi 2 clip sau và phân biệt đây là quy trình kiểm tra vật liệu bằng

phương pháp bột từ sử dụng: bột từ khô,

bột từ ướt hay bột huỳnh quang???

Huỳnh quang Bột từ

Đây là quy trình kiểm tra bột từ

Hãy điền nội dung các bước vào ô trống

6 Quy trình kiểm tra bột từ:

Làm sạch bề

mặt chi tiết

Sử dụng bột từ

Từ hóa bề mặt chi tiết

Quan sát

chỉ thị Tìm ra

vết nứt

Xử lý vết nứt

6 Quy trình kiểm tra bột từ

6.1 Chuẩn bị bề mặt kiểm tra

6.2 Các phương pháp kiểm tra

6.3 Sử dụng bột từ

6.4 Phát hiện và đánh giá các chỉ thị từ

6.5 Khử từ

6.6 Làm sạch bề mặt sau kiểm tra

6.1 Chuẩn bị bề mặt kiểm tra:

Tẩy hơi Cơ học

6.1 Chuẩn bị bề mặt kiểm tra:

Phun nước siêu cao áp Dung môi ACETONE

6.2 Các phương pháp kiểm tra:

6.2.1 Phương pháp liên tục:

Bột từ được áp dụng(đưa) vào bề mặt củađối tượng kiểm tra

trong khi vật đang được từ hoá.

Sự từ hoá được tiếnhành trong suốt thờigian sử dụng bột từ và

cả thời gian lấy đi hếtphần bột từ dư thừa

6.2 Các phương pháp kiểm tra:

6.2.2 Phương pháp từ dư:

Bột từ được áp dụnglên bề mặt kiểm tra

sau khi việc từ hoá kết thúc.

Vì phép thử dựa trên

độ lớn của từ dư củavật, phương pháp chỉdùng hạn chế với các

đối tượng có độ từ

dư lớn.

6.3.1 Hạt từ khô: Thiết lập và duy trì dòng từhóa trong đối tượng khi áp dụng và loại bỏphương tiện kiểm tra (dư).

6.3 Sử dụng bột từ:

6.3.2 Hạt từ ướt: Áp dụng phương tiện kiểmtra, thiết lập từ trường, dừng dòng chảy hạt từướt Với bình xịt nén áp, có thể áp dụng hạt từtrước và/hoặc sau khi thiết lập dòng từ hóa.

6.3 Sử dụng bột từ:

6.4 Phát hiện và đánh giá

các chỉ thị từ:

Chỉ thị từ

Màu thường

Bột từ ướt

Huỳnh quang Bột từ

khô

Chỉ thị màu thường

Trục truyền động với vết nứt do

sự xử lý nhiệt tạo ra

Chỉ thị hạt từ ướt

Chỉ thị huỳnh quang

Chỉ thị huỳnh quang

Trục với vết nứt do

Chỉ thị huỳnh quang

Trục ren với vết nứt do

Chỉ thị huỳnh quang

Bulông lớn với vết nứt do

Chỉ thị huỳnh quang

Trục khuỷu với vết nứt gần lỗ tra dầu do

Chỉ thị huỳnh quang

Không ngấu ở mối hàn SMAW

Dấu hiệu

Chỉ thị hạt từ khô

Vết nứt ở rìa mối hàn SMAW

Chỉ thị hạt từ khô

Dấu hiệu

Các vết nứt ở giữa và ở rìa mép mối hàn được mài một phần

Chỉ thị hạt từ khô