CS199792B1

CS199792B1 - Method of measurement of austentic layer thickness on pad made from insulating material

Info

Publication number: CS199792B1
Application number: CS868478A
Authority: CS
Inventors: Karel Wagner
Original assignee: Karel Wagner
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1980-08-29

Description

Vynález se týká měřeni tloušťky austenitlokých vrstev, např· návsrů nanášených na desky nebo stěny nádob z uhlikaté ooeli pro dosaženi korozivzdornosti nebo pro umožněni svarového spoje s dalším austenitiokým předmětem· Austenitický návar se nanáši v jedné nebo několika vrstvách, jejiohž tloušťku nutno během navařováni i po dokončeni kontrolovat.The invention relates to the measurement of the thickness of austenitic layers, for example: semitrailers applied to plates or walls of carbon steel containers for corrosion resistance or to allow a weld joint with another austenitic object. Austenitic deposit is applied in one or more layers. completed check.

V úvahu přioházi měření tloušťek austenitické vrstvy od 2 do 10 mm·Consideration of austenitic layer thickness measurement from 2 to 10 mm ·

V současné době se měřeni tloušťky austenitickéhe návaru provádí ultrazvukem a magnetickými metodami· Ultrazvukem se měří ve vybraných bodech tloušťka podložky, tj* základního materiálu před navařovánim a pak tloušťka obou materiálů po navařeni. Z rozdílu tlouštěk se vypočítá tloušťka návaru· Tento způsob má řadu nevýhod: není možno měřit tloušťku návaru mimo měřené body, měřená místa musí být pro měřeni upravena např· broušením, měřeni nelze provádět v průběhu navařováni první vrstvy, kdy je základní materiál předehřát na teplotu 200 £ 50 °C a oelá řada míst může být pro měřeni nepřístupná ze strany základního materiálu· Hagnetieké metody měřeni tloušťky nemagnetiokýoh vrstev na feromagnetické podložoe jsou založeny na závislosti magnetického odporu měřené vrstvy na její tloušťoe a pracuji bdí na principu změny magneťioké vazby mezi cívkami čidla při použiti střídavého magnetického pole, nebo na prlnoipu silových účinků na kotvu nebo otočnou olvku při použití stejnosměrného magnetického pole. Zařízeni založená na magnetickýoh metodách mohou bát provedenatak, že nemají nedostatky ultrazvukové metody· Jejioh použiti k měřeni austenitlokých vrstev však naráží na jiné problémy. Uagnetioké metody vyoházeji 199' 792At present, the measurement of the thickness of the austenitic surfacing is performed by ultrasound and magnetic methods. The thickness of the substrate, ie * the base material before welding, and then the thickness of both materials after welding, is measured at selected points. This method has a number of disadvantages: it is not possible to measure the thickness of the deposit outside the measured points, the measured points must be adjusted for the measurement eg by grinding, the measurement cannot be performed during the first layer welding, when the base material is preheated to temperature 200 £ 50 ° C and a large number of locations may be inaccessible for measurement by the base material when using an alternating magnetic field, or at a preload of force effects on an anchor or rotary pole using a direct magnetic field. Devices based on magnetic methods can be made to have no ultrasonic imperfections. However, its use for measuring austenitic layers encounters other problems. Magnetic methods disclose 199 '792

199 792 a předpokladu, že měřená nemagnetická” vrstva, např. austenitický návar, je a hlediska magnetických vlastnosti diamagnetioká nebo paramagnetická, oož platí pro všechny nekovové materiály, jako jsou laky, sklo, keramika, umělé hmoty apod· 1 pro většinu kovů, jako je hliník, olu, alnek, měď atd· Také čistý auatenit po odpovídajícím tepelném apracování je paramagnetická látka a poměrnou permeahilitou o hodnotě s 1,00115 * 0,000057. Avěak běžný technický auatenit obsahuje vždy určitý podíl feromagnetických složek, jako ja ferit delta nebo martenait alfa, a takovýto auatenit sa pak ohová jako látka slabě až silně feromagnetická podle obsahu feritu nebo martenaitu. Technické podmínky na materiál auatenitiokého návaru na stěnách nádob z uhlíkaté oceli přimo požaduji z důvodů vyloučeni vzniku trhlin v návaru, aby obsah feritu v auatenitu návarové vrstvy se pohyboval v rozmezí 2 až 8 £· Měřeni na provedenýoh austenitiokýob ná**** varech ukázala, že obsah feritu na témže navařeném kuse i při použiti stejných elektitbd kolísá téměř v celám rozsahu daném taohnickými podmínkami, v důsledku čehož kolísá poměrná permeábilita austenitioké vrstvy od hodnoty 1,2 až do úrovni přesahující hodnota199 792 and assuming that the measured non-magnetic ”layer, eg austenitic weld deposit, is diamagnetic or paramagnetic in terms of magnetic properties, which applies to all non-metallic materials such as varnishes, glass, ceramics, plastics etc. · 1 for most metals such as is also aluminum, olu, alnek, copper, etc. · Also pure auatenite after adequate heat treatment is a paramagnetic substance and a relative permeahility of s 1.00115 * 0.000057. However, a conventional technical auatenite always contains a certain proportion of ferromagnetic components, such as delta ferrite or martenaite alpha, and such auatenite then swells as a weak to strong ferromagnetic substance depending on the ferrite or martenaite content. The technical conditions for the material of the auatenitic surfacing on the walls of the carbon steel vessels directly require, in order to avoid the formation of cracks in the surfacing, that the ferrite content in the auatenit surfacing layer is in the range of 2 to 8. that the ferrite content of the same welded piece, even when using the same electitbd, fluctuates almost in the full range given by the Taohnic conditions, resulting in a relative permeability of the austenitic layer varying from 1.2 up to a level above

2,2, takže dosavadní čidla nelse ani na určitý, avěak stálý obsah ferlttt v návarovóm lř&U přecejohovat. Tato skutečnost praktioky znemožňuje použit uvedenýoh magnetických metod a čidel bez dalších opatřeni k měřeni tloněťky austenitioké vrstvy, např· návaru, neboť ohýba měřeni dosáhaje hodnoty 50 £ i vice a závisí na proměnlivém, obeoně neznámém podílu feritu v austenitioké vrstvě·2.2, so that the prior art sensors do not overestimate even a certain, but constant content of the ferrites in the weld deposit. This makes it practically impossible to use the magnetic methods and sensors without further measures to measure the thickness of an austenitic layer, e.g.

Uvedené nedostatky odstraňuje řešeni podle vynálezu, jehož podstatou je, že austenitieká vrstva ae v měřeném místě pomoci magnetizáčnlho vinutí použitého čidla nabudí stejnosměrným magnetickým polem takové intensity, až aa vliv feromagnetiokýob složek v materiálu austenitioké vrstvy na hodnotu vratné pěrmeabillty tohoto materiálu natolik potlačí, že měřeni tlouštky austenitioké vrstvy lse provádět některou z metod, založenou na závislosti magnetického odporu této vrstvy na jeji tloušťce, a to s předem zadanou relativní ohýbou a v celém teohnioký významném rozsahu podílu feromagnetických složek v materiálu austenitioké vrstvy·The above-mentioned drawbacks are eliminated by the solution according to the invention, which is based on the fact that the austenitic layer ae in the measured place by means of the magnetization winding of the used sensor energizes with a DC magnetic field of such intensity that the effect of ferromagnetic components in the austenitic layer the thickness of the austenitic layer can be carried out by any of the methods based on the dependence of the magnetic resistance of the layer on its thickness, with a predetermined relative bending and a wide range of ferromagnetic components in the austenitic layer material throughout

Nasycením austenitioké vrstvy do úrovně sytné magnetizaoe získá materiál návaru vlast nosti diamagnetiokéhe materiálu bez ohledu na obsah feritu· To vyžaduje magnetiokó pole o intensitě řádově 10? A/m· Avšak pro udrženi relativní ohyby měřeni tloušťky austenitioké vrstvy z titulu proměnlivé a neznámé hodnoty obsahu feritu pod úrovni i 5 % stačí vytvořit v měřené vrstvě magnetioké pole o intensitě 5·10^ A/m, při němž hodnota tzv· vratné permeábility, která u stejnosměrně magnetovaných feromagnetických materiálů charakterizuje jejioh magnetioké vlastnosti a nahrazuje poměrnou.permeabilitu stejnosměrně nemagnetovanýoh materiálů, na obsahu feritu praktioky nezávisí· Pole o intensitě 5*10^By saturating the austenitic layer to the level of saturation magnetization, the weld material obtains the properties of the diamagnetic material regardless of the ferrite content. Does this require a magnetic field of intensity of the order of 10? A / m · However, to maintain the relative bending of the austenitic layer thickness measurement due to the variable and unknown value of the ferrite content below i 5%, it is sufficient to create in the measured layer a magnetic field with an intensity of 5 · 10 ^ A / m. which characterizes its magnetiocyte properties in DC magnetically ferromagnetic materials and replaces the relative permeability of DC non-magnetized materials, practically independent of the ferrite content · Field of 5 * 10 ^

A/m lse pro uvažované tloušťky vrstvy do 10 mm realizovat eivkou o hmotnosti 2 až 3 kg vyhovujících rosměrů· Měřeni s takto dopXOShým čidlem lze provádět jednoduchým přiložením k povrohu austenitioké vrstvy v libovolném místě· V případě návaru není nutno povroh opraoovat do roviny, měřeni lse provádět i při předehřevn základního materiálu do 250 °0, při čemž soela postač! přistup se straov měřené vrstvy a obsah feritu ve vrstvě nemusíA / m can be realized with a thickness of 2 to 3 kg of suitable rosimeters for the layer thicknesses up to 10 mm · Measurement with such a sensor can be carried out simply by applying to the surface of the austenitic layer at any location. It can also be carried out at preheating of the base material up to 250 ° 0, whereby it is sufficient! access to the measured layer fear and ferrite content in the layer need not

199 792 být znám a může kolísat· Vyhodnocovací přistroj ukazuje tloušťku vrstvy okamžitě po přiložení čidla k vrstvě a zapnutí elektrického proudu. Podmínkou je* aby austenitická vratva těsně přiléhala k feromagnetické podložce tloušťky alespoň 5 mm* což v případě austenitického návaru na stěně z uhlíkaté oceli je automatioký splněno·199 792 to be known and may fluctuate · The evaluation device shows the layer thickness immediately after applying the sensor to the layer and switching on the electric current. The condition is * that the austenitic gating should fit tightly to the ferromagnetic mat at least 5 mm thick * which, in the case of an austenitic weld on the carbon steel wall, is automatically met ·

Na výkrese je sohematioky znázorněno čidlo a další aparatura pro využití popsaného způsobu metodou změny magnetické vazby dvou cívek·The drawing shows the sensor and other apparatus for the use of the described method by the method of changing the magnetic coupling of two coils.

Vlastni čidlo je tvořeno magnetickým tělesem X* která spolu s měřenou auetenitlokou vrstvou g a základním materiálem g vytváří magnetický obvod* kterým prochází magnetio ký tok* jak je naznačeno čerohovanými čarami. Na magnetickém těWSSčidla 1 jsou umístěny cívky* a to budící sívka 2 spojená s generátorem g stabilizovaného sinusového napětí* magnetizačni cívka 2 spojená se stabilizovaným zdrojem g stejnosměrného proudu a měřioí olvka jejíž napětí je vedeno do vyhodnooovaoího zařízeni 2· Magnetizačni cívka g vytváří v austenitická vrstvě g pod nástavci magentiokého tělesa X čidla magaetioké pole takové intensity* že magnetická vazba mezi cívkami £ a g je nezávislá na obsahu .. feritu v austenitioké vrstvě a je dána jednoznačně tloušťkou toto austenitioké vrstvy·The sensor itself consists of a magnetic body X * which, together with the measured auetenitlocal layer g and the base material g, forms a magnetic circuit * through which the magnetic flux * passes as indicated by dashed lines. Magnetic coil 1 is fitted with coils * namely a coil 2 connected to a stabilized sinusoidal voltage generator g * a magnetization coil 2 connected to a stabilized direct current source g and a measuring line whose voltage is fed to the evaluation device 2 · g under magentiocouple body extensions X a magnetic field of magnitude * of magnitude * such that the magnetic coupling between the coils £ ag is independent of the ferrite content in the austenitic layer and is clearly determined by the thickness of the austenitic layer ·

Claims

WHERE WHY THE INVENTION

Method for measuring the thickness of an austenitic layer on a ferromagnetic material substrate, characterized in that the austenitic layer is energized at the measured location by the magnetization winding of the sensor used to suppress the influence of ferromagnetic components in the austenitic layer material on the reversible permeability and is performed by a method based on the magnetic resistivity of this layer and its thickness with a predetermined relative error and in a significant amount of ferromagnetic components in the material of the austenitic layer.