第四章磁粉探傷器材

1、主要內(nèi)容：磁粉磁懸液反差增強(qiáng)劑標(biāo)準(zhǔn)試片和標(biāo)準(zhǔn)試塊 4.1 磁粉 分類：按磁痕觀察分為熒光磁粉和非熒磁粉，按施加方式分為濕法磁粉和干法磁粉。 4.1.1 熒光磁粉 在紫外光下觀察磁痕顯示的磁粉稱為熒光磁粉。以磁性氧化鐵粉、工業(yè)純鐵粉或羰（tng ）基（是由碳酸減去氫氧原子團(tuán)而成的復(fù)基。亦稱碳氧基）鐵粉為核心，在鐵粉外面用樹脂粘附一層熒光染料而制成。 在紫外光照射下，熒光磁粉能發(fā)出波長為410-440nm，人眼接受最敏感的黃綠色熒光。適用于任何顏色的受檢表面，容易觀察，靈敏度高，檢測速度快，一般適用于濕法。 4.1.2 非熒光磁粉 在可見光下觀察磁痕顯示的磁粉稱為非熒光磁粉。 常用的有四氧化三鐵（

2、Fe3O4）黑磁粉和三氧化二鐵（ Fe2O3）紅褐色磁粉。這兩種磁粉可用于濕法或干法。 濕法：是將磁粉懸浮在油或水載液中噴灑到工件表面進(jìn)行探傷。 干法：是將磁粉在空氣中吹成霧狀噴撒到工件表面進(jìn)行探傷。 4.1.3 磁粉的性能 （1）磁特性 磁粉應(yīng)具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力、低剩磁。 高磁導(dǎo)率的磁粉易被微弱漏磁場磁化和吸附。 高矯頑力和高剩磁的磁粉，磁化后磁粉自身形成磁極彼此吸引聚集成團(tuán)，不易分散，且吸附在工件表面不易去除，形成過度背景，降低檢測靈敏度，甚至?xí)谏w真實磁痕。 （2）粒度 磁粉的粒度就是指磁粉的顆粒大小，用“目”來表示，一般要求等于200目。粒度的大小對磁粉的懸浮性及漏磁場對磁粉的吸附

3、能力都有很大影響。 磁粉粒度和性能的其它要求應(yīng)符合JB/T6063的規(guī)定。 磁粉粒度選擇的基本原則： 檢驗表面缺陷亦選用粒度細(xì)的磁粉，表面下缺陷亦選用粒度粗的磁粉； 檢驗小缺陷亦選用粒度細(xì)的磁粉，檢驗較大缺陷亦選用粒度粗的磁粉； 采用濕法時亦選用粒度細(xì)的磁粉，采用干法時亦選用粒度粗的磁粉； 濕法時所用磁粉粒度為4-10m，最大不超過40 m；干法時所用磁粉粒度范圍為10-50m，最大不超過140 m 。 （3）形狀 磁粉形狀包括：條形、橢園形、球形或其它不規(guī)則的顆粒形狀。 條形磁粉磁極明顯，易被磁化形成磁極，易被漏磁場吸附形成磁痕，但流動性較差，磁極間相互干擾會降低靈敏度，干法時噴灑較困難。

4、球形磁粉具有良好的流動性，但因退磁場的影響不易磁化形成磁極。 為使磁粉既有良好的磁吸附性能，又有良好的流動性，磁粉應(yīng)由條形、球形和其他規(guī)則形狀的磁粉混合在一起使用。（4）流動性 濕法檢驗中，是利用磁懸液的流動帶動磁粉向漏磁場處流動。干法檢驗中，是利用微風(fēng)吹動磁粉，且利用交流電方向的不斷改變或半波整流的強(qiáng)烈脈動攪動磁粉，促進(jìn)磁粉流動。 直流電不利于磁粉流動，因此不適宜干法檢驗。（5）密度 濕法（非熒光）的密度約為4.4gcm2，干法（非熒光）的密度約為8 gcm2 ，熒光磁粉的密度與磁粉原料、熒光染料和粘結(jié)劑的配比有關(guān)。（6）識別度 識別度：是指磁粉的光學(xué)性能，包括磁粉的顏色、熒光亮度及與工件表

5、面顏色的對比度。 非熒光磁粉探傷時，磁粉的顏色應(yīng)與工件表面形成盡可能大的對比度，才有利于磁痕的觀察。 熒光磁粉探傷時，是在紫外光下觀察，工件表面呈蘭紫色，熒光磁粉呈黃綠色，色澤鮮明，在微弱本底可見光下可獲得最大對比度和亮度。 影響磁粉使用性能的因素包括：磁特性、粒度、形狀、流動性、密度和識別度六個方面，其相互關(guān)聯(lián)、相互制約，應(yīng)通過綜合性能靈敏度試驗的結(jié)果來衡量磁粉的性能。 4.1.4 磁粉的驗收試驗 濕法非熒光磁粉的驗收試驗包括： （1）污染：不應(yīng)顯示明顯的外來物、結(jié)塊和浮渣。 （2）顏色：黑色、紅色非熒光磁粉應(yīng)保證顏色純正；熒光磁粉在紫外光下應(yīng)發(fā)黃綠色熒光。 （3）粒度：應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用說明

6、的要求。 （4）靈敏度：常規(guī)采用標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行測試合格。 （4）懸浮性：可用酒精沉淀法進(jìn)行測試 （6）耐用性：用恒速攪拌器攪拌、停留，并重復(fù)4次，檢查其靈敏度、亮度和顏色。 4.2 磁懸液 磁懸液：磁粉和載液按一定比例混合而成的懸浮液體稱為磁懸液。4.2.1 載液 用來懸浮磁粉的液體為載液，常用有油基載液和水載液，磁粉探傷橡膠鑄型法使用乙醇載液。 油基載液 油基載液一般是閃點高、粘度低、無熒光和無臭味的煤油，也可使用變壓器油或二者混合液，不允許使用低閃點的煤油做載液。 水載液 水做載液時應(yīng)添加潤濕劑、防銹劑、消泡劑，保證載液具有合適的潤濕性、分散性、防銹性、消泡性、穩(wěn)定性。 4.2.2 磁懸液

7、磁懸液：磁粉和載液按一定比例混合而成的懸浮液體稱為磁懸液。 磁懸液濃度 濃度：每升磁懸液中所含磁粉的重量（gL）或每100m磁懸液沉淀出磁粉的體積（mL100mL）稱為磁懸液濃度。前者稱為磁懸液配制濃度，后者稱為磁懸液沉淀濃度。 磁懸液濃度對顯示缺陷的靈敏度影響很大，濃度不同，檢測靈敏度也不同。濃度太低，影響漏磁場對磁粉的吸附，磁痕不清使缺陷漏檢；濃度太高，造成背景下降，甚至?xí)谏w顯示。 磁粉探傷橡膠鑄型法，非熒光磁懸液配制濃度推薦為4-4g L。 推薦磁懸液配制濃度見表4-1。 磁懸液濃度 磁 粉 類 型 配制濃度 （gL）沉淀濃度（含固體量： mL100mL） 要 求 最 佳 非熒光磁粉

8、1024 1.02.4 熒光磁粉 0.42.0 0.10.3 0.140.24 非熒光磁粉水磁懸液配方 水100#濃乳三乙醇胺亞硝酸鈉 28#消泡劑 非熒光磁粉 1L 10g 4g 10g 0.4-1g 10-24g 熒光磁粉水磁懸液配方 水 JFC乳化劑 亞硝酸鈉 28#消泡劑 Yc2熒光磁粉 1L 4g 10g 0.4-1g 0.4-2g 4.2.3 磁懸液配制 油磁懸液配制 將少量油基磁懸液與磁粉混合，使磁粉全部濕潤，攪拌成均勻的糊狀，按表4-1比例配制成所需磁懸液。 水磁懸液配制 非熒光磁粉水懸液配制方法是，將100#濃乳加入到1L40溫水中，攪拌至完全溶解，再加入亞硝酸鈉、三乙醇胺和

9、消泡劑，每加入一種成分后都要攪拌均勻，最后加入磁粉攪拌均勻。 熒光磁粉水懸液配制方法是，將乳化劑與消泡劑加入水中攪拌均勻，并按比例加足水，成為水載液，用少量水載液與磁粉和勻，與余量水載液均勻混合，然后加入亞硝酸鈉。 4.3 反差增強(qiáng)劑 在檢測表面粗糙的焊接件或鑄鋼件時，由于工件表面凹凸不平，或者由于磁粉顏色與工件表面顏色對比度很低，使缺陷難以檢出，容易造成漏檢。為了提高缺陷磁痕與工件表面顏色的對比度，檢測前，可在工件表面上涂上一層白色薄膜，厚度約為25-45m，干燥后再磁化工件，噴灑黑磁粉磁懸液，其磁痕就清晰可見。這一層白色薄膜就叫反差增強(qiáng)劑。 反差增強(qiáng)劑配方含量 成分 工業(yè)丙酮 稀釋劑x-1

10、 火棉膠 氧化鋅粉每100mL含量 64mL 20mL 14mL 10g 施加反差增強(qiáng)劑，整個工件檢查可用浸涂法，局部檢測可用噴涂或刷涂法。 清除反差增強(qiáng)劑，可用工業(yè)丙酮與稀釋劑X-1按3：2配制的混合液浸過的棉紗擦洗，或?qū)⒄麄€工件浸入該混合液中清洗。反差增強(qiáng)劑噴罐反差增強(qiáng)劑噴罐 反差增強(qiáng)劑噴罐具有使用方便，涂層成膜迅速均勻，附著力強(qiáng)，顏色潔白，無強(qiáng)刺激性氣味等優(yōu)點 4.4 標(biāo)準(zhǔn)試片靈敏度試片 用途 （1）用于檢驗磁粉探傷設(shè)備、磁粉和磁懸液的綜合性能（系統(tǒng)靈敏度）； （2）用于檢測被檢工件表面磁場方向，有效磁化范圍和大致的有效磁場； （3）用于考察所用的探傷工藝規(guī)程和操作方法是否妥當(dāng)； （4）

11、當(dāng)無法計算復(fù)雜工件的磁化規(guī)范時，將小而柔軟的試片貼在復(fù)雜工件的不同部位，可大致確定較理想的磁化規(guī)范。4.4.2 類型 JB/T4730.4規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試片有A型、C型、D型和M1型四種。4.4 標(biāo)準(zhǔn)試片 A1型、型、C型和型和D型標(biāo)準(zhǔn)試片應(yīng)符合型標(biāo)準(zhǔn)試片應(yīng)符合JB/T 6065的規(guī)定。的規(guī)定。 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)： JB/T 6065-2004 無損檢測無損檢測 磁粉檢測用試片磁粉檢測用試片 本 標(biāo) 準(zhǔn) 所適用的試片可按如下進(jìn)行分類。 a) 按 產(chǎn) 品類型分 A 型 C 型 D 型 4.4 標(biāo)準(zhǔn)試片b) 按 熱 處理狀態(tài)分: 經(jīng) 退 火 處 理 未 經(jīng) 退 火 處理c) 按 靈 敏度等級分: 高

12、 靈 敏度 : A1-7/50、 A1-15/50、 A1-15/100； D-7/50；C-8/50 中 靈 敏 度; A1-30/50、 A1-30/100； D-15/50 ；C-15/50 低 靈 敏 度。 A1-60/100、 D-30/50 、C-30/50往 1: 按靈敏度等級進(jìn)行分類，僅適宜于相同熱處理狀態(tài)的試片。注 2: 同一類型和靈敏度等級的試片，未經(jīng)退火處理的比經(jīng)退火處理的靈敏度約高1倍類 型規(guī)格：缺陷槽深/試片厚度，圖形和尺寸，mmA1型A1-7/50A1-15/50A1-30/50A1-15/100A1-30/100A1-60/100C型C-8/50C-15/50D型

13、D-7/50D-15/50M1型12mm7/509mm15/506mm30/50注：C型標(biāo)準(zhǔn)試片可剪成5個小試片分別使用。 試片分類用大寫英文字母表示，熱處理狀態(tài)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，經(jīng)退火處理的為1或空缺，未經(jīng)退火處理的為2。型號名稱中的分?jǐn)?shù)，分子表示試片人工缺陷槽的深度，分母表示試片的厚度，單位為m。 A1型磁粉檢測試片 C型磁粉檢測試片 D型磁粉檢測試片試片的使用：1.試片只適用于連續(xù)法檢測，不適用于剩磁法檢測。用連續(xù)法檢測時，檢測靈敏度幾乎不受被檢工件材質(zhì)的影響，僅與被檢工件表面磁場強(qiáng)度有關(guān)。特種設(shè)備檢測時，一般應(yīng)選用A1-30/100的試片，檢測靈敏度要求高時，可選用A1-15/100的

14、試片；2.根據(jù)工件檢測面的大小和形狀，選用合適的試片類型。檢測面大時，可選用A1型，檢測面狹小或表面曲率半徑小時，可選用C型或D型，C型試片可以剪成5個小試片單獨使用；3根據(jù)工件檢測所需的有效磁場強(qiáng)度，選用不同靈敏度的試片。需要有效磁場強(qiáng)度較小時，選用分?jǐn)?shù)值較大的低靈敏度試片，需要有效磁場強(qiáng)度較大時，選用分?jǐn)?shù)值較小的高靈敏度試片；4.試片表面銹蝕或有褶紋時，不得繼續(xù)使用；5.使用前，應(yīng)用溶劑清洗掉銹油。如果工件表面帖試片處凹凸不平，應(yīng)打磨平，并除去油污；6.將試片有槽的一面與工件受檢面接觸，用透明膠紙靠試片邊緣，將試片帖緊（間隙應(yīng)小于0.1mm），但透明膠不能蓋住有槽的部位；7.也可選用多個試

15、片，同時分別帖在工件的不同部位，可看出工件磁化后，被檢表面不同部位的磁化狀態(tài)或靈敏度的差異。8.M1型多功能試片，是將三個槽深各異而間隙相等的人工刻槽，以同心圓式做在同一試片上，其三種槽深分別與A1型三種型號的槽深相同，這種試片可一片多用，觀察磁痕顯示差異直觀，能更準(zhǔn)確地推斷出被檢工件表面的磁化狀態(tài)；9.用完試片后，可用溶劑清洗并擦干。干燥后涂上防銹油，放回原裝片袋保存。4.6 標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊類型類型 標(biāo)準(zhǔn)試塊也是磁粉檢測必備的器材之一，以下簡稱試塊。 試塊有兩種，一種是B型試塊，一種是E型試塊。B型試塊用于直流電磁化，與美國的Betz環(huán)等效。E型試塊用于交流電磁化，與日本和英國的同類試塊接

16、近。另外還有磁場指示器，自然缺陷標(biāo)準(zhǔn)樣件。用途用途 用于檢驗磁粉探傷設(shè)備、磁粉和磁懸液的綜合性能（系統(tǒng)靈敏度），也用于考察磁粉探傷試驗條件和操作方法是否恰當(dāng)。不能確定被檢工件的磁化規(guī)范，也不能用于考察被檢工件表面的磁場方向和有效磁化范圍。B型標(biāo)準(zhǔn)試塊型標(biāo)準(zhǔn)試塊 國家標(biāo)準(zhǔn)樣品B型試塊的形狀和尺寸如圖所示。材料為經(jīng)退火處理的9CrWMn鋼鍛件，其硬度為90-95HRB。 孔號通孔中心距外緣距離L/1.783.565.337.118.8910.6712.4514.2216.0017.7819.5621.34注：1.12個通孔直徑D為1.780.08mm。 2.通孔中心距外緣距離L的尺寸公差為0.08

17、mm。 E型標(biāo)準(zhǔn)試塊型標(biāo)準(zhǔn)試塊 國家標(biāo)準(zhǔn)樣品E型試塊的形狀和尺寸如圖所示。材料為經(jīng)退火處理的10#鋼鍛件?？滋?23通孔中心距外緣距離1.5mm2.0mm2.5mm通孔直徑1mm注：1.3個通孔直徑為1.0 0.08mm0.05 2.通孔中心距外緣距離公差為0.05mm磁場指示器（磁場指示器（八角試塊） 磁場指示器是用電爐銅焊條將8塊低碳銅與銅片焊在一起構(gòu)成的，有一個非磁性手柄，通常稱為八角試塊，如圖所示。由于這種試塊鋼性較大，不可能與工件表面（尤其曲面）很好帖合，難以模擬出真實工件表面狀況，所以磁場指示器磁場指示器是一種用于表示被檢工件表面磁場方向、有效檢測區(qū)以及是一種用于表示被檢工件表面磁

18、場方向、有效檢測區(qū)以及磁化方法是否正確的一種粗略的校驗工具磁化方法是否正確的一種粗略的校驗工具,但不能作為磁場但不能作為磁場強(qiáng)度及其分布的定量指示。強(qiáng)度及其分布的定量指示。 比標(biāo)準(zhǔn)試片經(jīng)久耐用，操作簡便。 使用時，將磁場指示器銅面朝上，八塊低碳鋼面朝下，緊帖被檢工件表面，用連續(xù)法檢驗，給磁場指示器上施加磁粉，觀察磁痕顯示。磁場指示器分1#、2#、3#三種規(guī)格。 1#指示器為八塊三角形組合，一個面為黃銅面，另一個面為八線面。使用時手握手柄將黃銅面向上，八線面向下，緊貼在工件表面用連續(xù)法進(jìn)行磁化檢測，當(dāng)噴灑磁懸液時可以清晰地看到磁痕顯示。適用于鋼制壓力容器和通用機(jī)械產(chǎn)品。 2#指示器為八塊三角形組合，二個面均為黃銅面。使用時手握手柄將任意一個黃銅面向上，緊貼在工件表面用連續(xù)法進(jìn)行磁化檢測，當(dāng)噴灑磁懸液時可以清晰地看到磁痕顯示。適用于鍛鋼件和通用機(jī)械產(chǎn)品。 3#指示器指示器為四塊三角形組合，一個面為黃銅面，另一個面為四線面，外加兩個圓點。使用時手握手柄將黃銅面向上，緊貼在工件表面用連續(xù)法進(jìn)行磁化檢測，當(dāng)噴灑磁懸液時可以清晰地看到磁痕顯示。它既可以檢查探傷設(shè)備、磁懸液的綜合使用性能及操作方法是否適當(dāng)。又可以通過調(diào)節(jié)蓋子和軟鐵間的距離，找到在一定的磁場值下