Продольное намагничивание

Для сжатия дуги также иногда применяют продольное магнитное поле, ось которого совпадает с осью столба дуги. Сжатый в области сопла столб дуги сохраняет свои поперечные размеры на значительном удалении от него, до расстояния 15—20 мм.

На дугу также оказывает влияние продольное магнитное поле соленоида, параллельное оси столба дуги и электрическому .полю. Такое магнитное поле не оказывает никакого действия на заряженные части- \ цы, движущиеся в направлении электрического поля, но на заряженные частицы, перемещающиеся в поперечном направлении этого поля, оно оказывает заметное влияние. Так как температура центральной части столба дуги выше периферийной, то диффузия частиц начинается в направлении меньшей температуры по радиусу.

В обычных сварочных дугах при атмосферном давлении наибольшее влияние продольное магнитное поле оказывает на диффузионную составляющую скорости ионов и электронов. Скорость диффузии их направлена по радиусу от центра дуги к периферии, где температура и концентрация меньше (рис. 2.39). В связи с тем что скорости диффузии в квазинейтральном столбе дуги равны ve~Vi, а масса те<^.гт, импульсы, передаваемые нейтральным частицам от ионов, будут в тысячи раз больше, чем от электронов. Поэтому плазма столба дуги придет во вращательное движение, соответствующее движению в магнитном поле ионов. Столб дуги будет вращаться против часовой стрелки,

ное продольное магнитное поле В. Совместное действие полоидального Bv и продольного В магнитных полей стабилизирует и удерживает плазменный шнур 3, препятствуя развитию в плазме различных неустойчивостей.

Иногда в напылительной камере создают продольное магнитное поле, параллельное электрическому полю между катодом и анодом. Это поле закручивает траектории электронов, летящих по направлению к стенкам, и тем самым предотвращает накопление на них отрицательного заряда и дрейф к стенкам положительных ионов.

Более детально спектр э.д.с. поперечной индукции в постоянном продольном магнитном поле с учетом закручивания и гистерезиса исследовался в [35]. Эти исследования показали, что э.д.с. поперечной индукции имеет (при синусоидальном первичном токе) сложный спектр, состоящий из четных и нечетных гармоник частоты первичного тока (четная обусловлена продольным магнитным полем, нечетная — закручиванием); некоторые черты спектра могут быть объяснены магнитной и упругой неоднородностью в ферромагнитной проволоке и наличием в ней постоянного циркулярного намагничивания. Таким образом, изучение спектра э.д.с. поперечной индукции дает возможность судить о некоторых свойствах ферромагнитных материалов. Можно еще добавить, что продольное магнитное поле влияет на четные гармоники гораздо сильнее, чем на нечетные. Закручивание же, наоборот, очень сильно влияет на нечетные гармоники и слабо на четные. Эти выводы подтверждаются экспериментально.

Таким образом, проявление анизотропного магнитоупругого эффекта максимально, если угол между направлениями главных напряжений и намагничивающего поля составляет 45°, что наиболее просто можно реализовать при закручивании трубчатых тонкостенных образцов. В этом случае, как известно из теории сопротивления материалов, главные напряжения направлены под углом 45° к оси трубки и равны величине касательных напряжений, а тонкостенность обусловливает достаточно однородное напряженное состояние трубки. При этом исследование анизотропного магнитоупругого эффекта возможно двумя различными путями. Трубка помещается в продольное магнитное поле, а перпендикулярная компонента намагниченности измеряется обмоткой, намотанной вдоль образующей трубки. В другом варианте измерительная обмотка помещается соосно с трубкой, а намагничивание осуществляется током, проходящим по проводнику, помещенному внутри трубки.

Между объемом, в котором удерживается плазма, и первой стенкой (стенкой вакуумной камеры) 6 имеется вакуумный зазор 4. Для очистки плазмы от примесей, в том числе от продуктов реакции, и защиты первой стенки от потока частиц из плазмы используется специальное устройство — дивертор 2. Частицы отводятся в дивертор магнитным полем особой конфигурации. Тороидальное (продольное) магнитное поле создается токами в сверхпроводниковых обмотках тороидальных катушек 10. Меж-

На фиг. 9, г приведена схема механотронного генератора, представляющего собой механотрон М, внутри которого находится двухслойная пластинка Я. Механотрон находится внутри катушки /С, создающей продольное магнитное поле. Один слой сдвоенной пластинки Я удлиняется за счет продольной магнитострикции в продольном магнитном поле, в то время как второй слой пластинки не подвергается магнитострикции. В результате описанной деформации магнитострикции одного из слоев сдвоенная ферритная плас-

Внутри нижнего цилиндра 8 находится электромагнит 9, создающий при сварке продольное магнитное поле для направления дуги вдоль оси электрода. Это необходимо для борьбы с магнитным дутьём, которое особенно сказывается при сварке постоянным током. Обмотка электромагнита выполнена из медной трубки, внутри которой проходит вода, охлаждающая головку во время сварки. Сердечник магнита 9 изготовлен полым для прохода электрододержателя с электродом. На нижнем конце сердечника помещается контактная втулка 10, подводящая сварочный ток к электроду.

достигают нескольких тысяч А/см2. При таких токах необходимо мощное охлаждение электродов. Разрядный капилляр выполняется из кварца или керамики и требует также принудительного охлаждения. Для увеличения концентрации электронов создается продольное магнитное поле, которое, сжимая электрический разряд, изолирует его от стенок капилляра. В большинстве случаев поле создается соленоидом, охватывающим капилляр.

В дефектоскопах наиболее широкое распространение получило циркулярное намагничивание пропусканием переменного тока по детали (или через стержень, помещенный в отверстие детали) и продольное намагничивание постоянным (выпрямленным) током. В дефектоскопах используют также импульсные конденсаторные источники тока. В специализированных дефектоскопах широко применяют индукционный способ намагничивания.

В дефектоскопах наиболее широкое распространение получило циркулярное намагничивание пропусканием переменного тока по детали (или через стержень, помещенный в отверстие детали) и продольное намагничивание постоянным (выпрямленным) током. В дефектоскопах используют также импульсные конденсаторные источники тока. В специализированных дефектоскопах широко применяют индукционный способ намагничивания.

В дефектоскопах наиболее широкое распространение получило циркулярное намагничивание пропусканием переменного тока по детали (или через стержень, помещенный в отверстие детали) и продольное намагничивание постоянным (выпрямленным) током. В дефектоскопах используют также импульсные конденсаторные источники тока. В специализированных дефектоскопах (реже в универсальных) широко применяют индукционный способ намагничивания.

-Передвижные и переносные универсальные -дефектоскопы (рис. 10) позволяют производить циркулярное намагничивание с помощью токовых контактов, помещаемых на участке детали, продольное намагничивание С помощью i кабеля, навиваемого на деталь; .или иногда с помощью электромагнита. Технические характеристики

Продольное намагничивание чаще осуществляют с помощью соленоида и реже с помощью электромагнитов (еще реже применяют постоянные магниты). При работе с соленоидом следует иметь в виду, что напряженность поля резко падает при удалении от его края, что ограничивает рабочую зону.

Наиболее эффективно для дефектоскопического контроля намагничивание детали электромагнитом с пропусканием через нее тока— комбинированное намагничивание (рис. 5.60), создающее условие для уверенного выявления дефектов любого направления с одного намагничивания. В этом способе намагничивания сочетается продольное намагничивание, осуществляемое полем электромагнита, с поперечным — циркулярным намагничиванием, осуществляемым пропускавшем тока через деталь или через вспомогательный стержень, если деталь полая. При таком намагничивании в каждой точке поверхности детали действует результирующий вектор спирального магнитного поля с поперечной и продольной составляющими. Для уверенного выявления трещин любых направлений результирующий вектор должен быть направлен ко шву под углом не менее 45°, чего добиваются соответствующим сдвигом фаз тока продольного и поперечного намагничивания.

Эффективным и распространенным является продольное намагничивание в соленоидах, электромагнитах и других уст-

Рис. 2.67. Продольное намагничивание вала двигателя с применением двух соленоидов дефектоскопа МД-10П, установленных вплотную

Рис. 2.68. Продольное намагничивание вала двигателя с применением двух соленоидов

Рис. 2.71. Продольное намагничивание с применением приставного соленоида:

- продольное намагничивание в передвижном соленоиде при контроле способом остаточной намагниченности (СОН) или СПП;