2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.18454/pmi.2016.5.712 pmi-5895 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5895 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering Measurement of the thickness of the sprayed nickel coatings on large-sized cast iron products Измерение толщины напыляемых никелевых покрытий на крупногабаритных чугунных изделиях Syasko V. A. Сясько В. А. Syasko V. A. 9334343@gmail.com Санкт-Петербургский горный университет (Россия) Saint-Petersburg Mining University (Russia) 24 10 2016 2016 221 712 716 25 11 2015 25 01 2016 24 10 2016 © V. A. Syasko 2016 В. А. Сясько V. A. Syasko CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5895

В современных производствах все шире применяется автоматическое напыление жаропрочного никелевого покрытия толщиной Т = 1-3 мм на крупногабаритные изделия из чугуна с шаровидным графитом. Процесс нанесения покрытия характеризуется зависимостью его относительной магнитной проницаемости μс от времени релаксации, длительность которой может доходить до 24 ч, а также девиацией μс от точки к точке на поверхности. Рассмотрены вопросы применения вихретокового фазового метода для измерения толщины покры- тия. Представлены структура вихретоковых четырехобмоточных трансформаторных преобразователей и результаты расчета и оптимизации их параметров, рассмотрено влияние контролируемого и мешающих параметров. На основании этого разработан двухканальный совмещенный измерительный преобразователь, обеспечивающий погрешность измерения ΔТ ≤ ± (0,03T + 0,02) мм в цеховых условиях в процессе нанесения покрытия и при выходном контроле. Изложены результаты испытаний на контрольных образцах и применения на производстве.

Modern industries increasingly use automatic spraying of heat-resistant Nickel coating with a thickness of T = 1-3 mm for large-size parts made of cast iron with nodular graphite. The process of coating application is characterized by time-dependent behavior of its relative magnetic permeability, μс , that is a function of relaxation time, which can be as long as 24 hours, and by μс deviation from point to point on the surface. Aspects of eddy-current phase method for measuring the T value are considered. The structure of four- winding eddy current transformer transducers is described and results of calculation and optimization of their parameters are presented. The influence of controlled and interfering parameters is considered. Based on the above results, a two-channel combined transducer is developed providing measurement error of ΔТ ≤ ±(0.03T + 0.02) mm in the shop environment in the process of coating application and in the final product check. Results of tests on reference specimens and of application in production processes are presented.

 Ключевые слова вихретоковый фазовый метод толщина покрытий измерительный преобразователь Keywords eddy current phase method coating thickness measuring transducer Бабаджанов Л.С. Метрологическое обеспечение измерений толщины покрытий / Л.С.Бабаджанов, М.Л.Бабаджанова. М.: Издательство стандартов, 2004. 264 с. Babadzhanov L.S., Babadzhanova M.L. Metrological support of coating thickness measurements. Moscow: Izdatel'stvo standartov, 2004, р.264 [in Russian]. Дорофеев А.Л. Теория и промышленное применение метода вихревых токов. М.: Машиностроение, 1969. 96 с. Dorofeev A.L. Theory and industrial use of eddy current method. Moscow: Mashinostroenie, 1969, р.96 [in Russian]. Дорофеев А.Л. Электромагнитная дефектоскопия / А.Л.Дорофеев, Ю.Г.Казаманов. М.: Машиностроение, 1980. 232 с. Dorofeev A.L., Kazamanov Ju.G. Electromagnetic defectoscopy. Moscow: Mashinostroenie, 1980, р.232 [in Russian]. Константинов В.В. Материаловедение для гальваников. М: Высшая школа, 1989. 80 с. Konstantinov V.V. Material engineering for electroplaters. Moscow: Vysshaja shkola, 1989, р.80 [in Russian]. Неразрушающий контроль. Вихретоковый контроль: Справочник: В 7 т. / Под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 2003. Т.2. Кн.2. 347 с. Non-destructive testing. Eddy-current testing: Spravochnik: in 7 vols. Ed. by V.V.Kljueva. Moscow: Mashinostroenie, 2003. Vol.2. Book.2, p.347 [in Russian]. Потапов А.И. Неразрушающие методы и средства контроля толщины покрытий и изделий / А.И.Потапов, В.АСясько. СПб: Гуманистика, 2009. 904 с. Potapov A.I., Sjas'ko V.A. Non-destructive methods and means of coating thickness and products testing. Scientific, guidance, reference manual methodic. St.Petersburg: Gumanistika, 2009, р.904 [in Russian]. Сясько В.А. Обеспечение достоверности результатов измерений толщины металлических покрытий магнитными и вихретоковыми методами в условиях машиностроительных производств / В.А.Сясько, А.Е.Ивкин // Метрология. 2011. № 2. С.3-12. Sjas'ko V.A., Ivkin A.E. Maintenance of reliability of results of metal coating thickness measurements by magnetic and eddycurrent methods in the conditions of machine-building manufactures. Metrologija. 2011. N 2, p.3-12 [in Russian]. Bailey D. Shielded Eddy Current Probes // Material Evaluation. 1983. N 7. Vol.41. P.776-778. Bailey D. Shielded Eddy Current Probes // Material Evaluation. 1983. N 7. Vol.41. P.776-778. Blitz J. Electrical and Magnetic Methods of Nondestructive Testing. London: Chapman and Hall, 1997. 261 p. Blitz J. Electrical and Magnetic Methods of Nondestructive Testing. London: Chapman and Hall, 1997. 261 p. Buvat F. Eddy current modeling of ferrite-cored probes // Review of Progress in QNDE. Vol.24. 2005. P.463-470. Buvat F. Eddy current modeling of ferrite-cored probes // Review of Progress in QNDE. Vol.24. 2005. P.463-470. Davis J. Mathematic formulas and refferences for nondestructive tasting – Eddy Current // J.Davis, M.King. Las Vegas: NV: Art Room Corporation, 2001. 136 р. Davis J. Mathematic formulas and refferences for nondestructive tasting – Eddy Current // J.Davis, M.King. Las Vegas: NV: Art Room Corporation, 2001. 136 р. Hansen J. Back to basics: The eddy current inspection // Insight. 2004. N 5. Vol.46. P.24-28. Hansen J. Back to basics: The eddy current inspection // Insight. 2004. N 5. Vol.46. P.24-28. Le Ber L. Advanced of simulation and expertise capabilities in CIVA platform // Review of Progress in QNDE. 2006. Vol.25. P.684-691. Le Ber L. Advanced of simulation and expertise capabilities in CIVA platform // Review of Progress in QNDE. 2006. Vol.25. P.684-691. Ohshima K. Research on numerical analyses modeling of SCC on eddy current testing / K.Ohshima, M.Hashimoto // Journal of the JSAEM. 2002. N 10. P.384-388. Ohshima K. Research on numerical analyses modeling of SCC on eddy current testing / K.Ohshima, M.Hashimoto // Journal of the JSAEM. 2002. N 10. P.384-388. Syasko V.A. Eddy current thickness monitoring of aerospace technics coatings and constructions / V.A.Syasko, I.V.Pilatova, A.E.Ivkin // 18th World Conference on Nondestructive Testing. Durban, South Africa, 16-20 April, 2012. P.13. URL: http://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/13_wcndtfinal00013.pdf Syasko V.A. Eddy current thickness monitoring of aerospace technics coatings and constructions / V.A.Syasko, I.V.Pilatova, A.E.Ivkin // 18th World Conference on Nondestructive Testing. Durban, South Africa, 16-20 April, 2012. P.13. URL: http://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/13_wcndtfinal00013.pdf Syasko V.A. Optimization of structure and operation algorithms for electromagnetic plated coatings thickness meters with the use of digital technologies / V.A.Syasko, A.S.Bulatov, I.S.Pivovarov // 17th World Conference on Nondestructive Testing. Shanghai, China. 25-28 October. 2008. 5 p. Syasko V.A. Optimization of structure and operation algorithms for electromagnetic plated coatings thickness meters with the use of digital technologies / V.A.Syasko, A.S.Bulatov, I.S.Pivovarov // 17th World Conference on Nondestructive Testing. Shanghai, China. 25-28 October. 2008. 5 p.