Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung - Magnetpulverprüfung

Transkript

1 Karlheinz Schiebold Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung - Magnetpulverprüfung ~ Springer Vieweg

2 Einfiihrung Physikalische Grundlagen Kraftwirkung im magnetischen Feld Wechselwirkung mit dem elektrischen Strom l Ohmsches Gesetz Spezifische Leitfähigkeit eines Leiters Elektrische Leistung Magnetfeld in der Umgebung stromführender Leiter Gerader Leiter Leiterschleifen Spulen Wechselwirkung zwischen magnetischem Feld und Werkstoff l Modell der Magnetisierung Die Magnetisierungskurve Gleich- und Wechselfeldmagnetisierung Prinzip der Magnetpulverprüfung Magnetischer Fluss und Streufluss Streuflussnachweis in Abhängigkeit von der Feldrichtung Streuflussnachweis in Abhängigkeit von der Stromrichtung Einfluss der Strom- und Feldart Fehlernachweis l Offene Fehler Verdeckte Fehler Verfahren zum Nachweis des Streufeldes l Magnetpulververfahren Abtastung mit magnetempfindliche Sonden Verfahren mit Zwischenspeicherung XI

3 XII 3 Magnetisierungsverfahren Felddurchflutung Jochmagnetisienmg Spulenmagnetisienmg Stromdurchflutung Selbstdurchflutung Aufsetzelektroden Hilfsleiterdurchflutung Induktionsdurchflutung Kombinierte Magnetisierung Entmagnetisierung Störungen und Schäden durch Restmagnetismus Erdfeldeinfluss Stönmgen an Anlagen und Maschinenbauteilen Störungen beim Schweißen Entmagnetisierungsverfahren Ausschalten des Erdmagnetismus Gleichstromentmagnetisierung Wechselstromentmagnetisierung Entmagnetisierung mit dem Handjoch Entmagnetisierung mit Prtifbänken Erhitzung über den Curiepunkt Messung des Restmagnetismus S Prüfmittel Magnetpulver Rohstoffe Korngröße Magnetische Eigenschaften Optische Eigenschaften Trägermedien Flüssige Träger Gasförmige Träger Techniken der Prtifmittelanwendungen Trockenprüfung Nassprüfung Betriebsbeständigkeit von Prtifmitteln

4 XIII 6 Prüfgeräte und Zusatzeinrichtungen Mobile Prüfgeräte Handmagnete Hochstromerzeuger Stationäre Prüfgeräte Automatisierung der Magnetpulverprüfung Prüfsystem- und Verfahrenskontrollen Prüfsystemkontrollen Kontrolle der Magnetisierungsbedingungen Prüfmittelkontrolle Kontrolle der Sichtbedingungen Verfahrenskontrollen Vergleichsmuster aus der Fertigung Nuten-Testkörper Ketosring Kontrolle auf Restmagnetismus Ungänzen im Fertigungsprozess und bei der Betriebsbeanspruchung Ungänzen beim Gießen Gießen als Herstellungsverfahren Technische Gießverfahren l Blockguss Strangguss Sandguss Schleuderguss Gussfehler l Lunker Warmrisse Poren Sand- und Schlackeneinschlüsse Kernstützen Ungänzen beim Umformen Ungänzen beim Walzen Ungänzen beim Schmieden Ungänzen in plattierten Bauteilen Ungänzen bei der Wärmebehandlung Ungänzen beim Schweißen Schweißverfahren Lichtbogenhandschweißen Unterpulverschweißen (UP) Metallschutzgasschweißen (MIG/MAG)

5 XIV Wolframinertgasschweißen (WIG) Stoß- und Fugenfonnen Der Aufbau von Schweißnähten Schweißnahtfehler Flächenhafte Fehler Volurnenhafte Fehler Ungänzen bei der mechanischen Bearbeitung Ungänzen durch Betriebsbeanspruchung Durchführung von Magnetpulverprüfungen Einleitung Verfahrensauswahl Auswahl nach dem Regelwerk Auswahl nach dem Prüfstück Auswahl nach dem Prüfmittel Auswahl nach den Prüfgeräten Auswahl nach dem Prüfort Auswahl nach den Prüfkosten Prüfablauf Kontrolle der Sichtbedingungen Vorbereitung der Prüffläche Visuelle Prüfung Kontrolle des Prüfmittels Einteilung der Prüfabschnitte Magnetisierung Kontrolle der Magnetisierung Auswertung Entmagnetisierung Dokumentation Endreinigung Prüfung nach Nonnen und Regelwerken Prüfung nach europäischen Nonnen und Regelwerken Prüfung von Schmiedestücken nach DIN EN Prüfung von Gussstücken nach DIN EN Prüfung von Schweißverbindungen nach DIN EN Prüfung von Rohren nach DIN EN Prüfung nach ASME-Code Einführung in den ASME-Code Einbindung der Magnetpulverprilfung im ASME-Code Prüftechnische Besonderheiten des ASME-Codes

6 XV 10 Anzeigenbewertung l Klassifizierung der Anzeigen Beurteilung der Anzeigen l Beurteilung der Anzeigen auf nominalem Niveau Beurteilung der Anzeigen auf ordinalem Niveau Beurteilung der Anzeigen auf metrischem Niveau Normen, Regelwerke, Verfahrensbeschreibungen, Prüfanweisungen l Normen und Regelwerke Verfahrensbeschreibungen Prüfanweisungen, Spezifikationen Protokollierung und Dokumentation l Protokollierung Erläuterung protokollpflichtiger Angaben Prüfprotokolle Beurteilung und Entscheidungsfindung Dokumentation Visuelle Auswertung Fotografische Aufnahme Fixierung am Prüfobjekt Abdruckverfahren Magfoil-Methode Bildverarbeitung Grenzen der Magnetpulverprüfung l Grenzen der Anzeigefähigkeit Tiefenabhängige Nachweisgrenze Apparative Einflüsse Subjektive Einflüsse Verfahrensbedingte Grenzen l Einfluss des Werkstoffes (Permeabilität) Einfluss von Oberflächenzustand und -behandlung Einfluss der Ungänzenart und -form Einfluss der Prüftemperatur Schein-, Geometrie- und Formanzeigen Stör- und Streufelder Ergänzung durch andere ZfP-Verfahren Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse im Sinne der Produkthaftung

7 XVI lnhaltsverzeichnl 14 Arbeits- und Umweltschutz Anforderungen an die Arbeitsplätze Gesetze und Verordnungen Schutzmaßnahmen l.2.1 Vorreinigung Magnetisieren Auswertung Verantwortung des Anwenders Anforderungen an die Prüfmittel Allgemeine technische Angaben Sicherheitsdatenblätter Lagerung Entsorgung Sachverzeichnis