磁粉檢測(檢測設(shè)備與檢測工藝)

1、磁粉檢測(jin c)設(shè)備和磁粉檢測(jin c)工藝江西省鍋爐(gul)壓力容器檢驗(yàn)檢測研究院 趙洪波四十一頁 第5章 磁粉檢測探傷設(shè)備5.1 磁粉檢測設(shè)備的命名方法 見P.91 表5-1 例如(lr)： CJW-4000 交流固定式磁粉探傷機(jī)，最大電流4000A； CZQ-6000 超低頻退磁直流探傷機(jī)，最大電流6000A。5.2 磁粉檢測設(shè)備的分類 固定式、移動式、便攜式；共四十一頁5.2.1 固定式探傷機(jī) 固定式探傷機(jī)，也稱為臥式探傷機(jī)，這類設(shè)備(shbi)固定在探傷室、實(shí)驗(yàn)室場合使用，其整機(jī)尺寸和重量都比較大。其額定磁化電流從1KA-10KA。主要用于中小零

2、件的探傷，應(yīng)用廣泛。 該類設(shè)備可以對被檢零件用通電法和中心導(dǎo)體法進(jìn)行周向磁化，用線圈法或固定式磁軛進(jìn)行縱向磁化。還可進(jìn)行各種形式的多向磁化，并能對工件退磁。 該類設(shè)備常用濕法，還常常備有支桿觸頭和電纜，對大型零件進(jìn)行磁化，熒光法時還配有熒光燈和遮光罩。共四十一頁共四十一頁5.2.2 移動式探傷機(jī) 移動式探傷機(jī)是一種裝在小車(xioch)上，可移動到現(xiàn)場的半固定式探傷機(jī)。磁化電流一般在500A8KA。其主體是磁化電源，可提供交流和單相半波整流電。配合使用的附件有支桿觸頭、夾鉗觸頭、開合式和閉合式磁化線圈和軟電纜等。 移動式探傷機(jī)一般也同時具有退磁功能。 該設(shè)備適用于不易移動的大型工件。共四十一頁

3、共四十一頁5.2.3 便攜式探傷機(jī) 該類探傷機(jī)體積小，重量輕，可隨身攜帶，適用于各種現(xiàn)場作業(yè)，如鍋爐、壓力容器罐體內(nèi)、外探傷，飛機(jī)的現(xiàn)場維護(hù)檢查，立體管道的檢查，乃至野外、高空作業(yè)等。額定磁化電流一般可達(dá)500A-2000A。 常見(chn jin)便攜式探傷機(jī)有：電磁軛、交叉磁軛、小型磁粉探傷儀和永久磁鐵。 共四十一頁共四十一頁5.3 磁粉檢測設(shè)備的組成部分 組成:磁化電源、工件卡持裝置、指示與控制裝置、磁粉或磁懸 液施加(shji)裝置、照明裝置、退磁裝置等。1 磁化電源 磁化電源是探傷機(jī)的核心，其作用是提供磁化電流（包括交流電和直流電），使工件磁化。 磁化電源主要結(jié)構(gòu)：調(diào)壓器和主變壓器。

4、 調(diào)壓器分為：自耦調(diào)壓和晶閘管調(diào)壓。 共四十一頁2 工件(gngjin)卡持裝置 磁化卡頭和觸頭?？^上應(yīng)包上鉛墊或銅編制網(wǎng)。3 指示和控制裝置 指示裝置包括電流表、電壓表。磁粉探傷機(jī)常用5A的電流表，可測量幾千甚至上萬安培的磁化電流。這是因?yàn)椴捎昧穗娏骰ジ衅鳎ㄏ喈?dāng)于一個變壓器，用于擴(kuò)大電流表的量程）把通過工件的電流變?yōu)殡娏鞅砜蓽y量的電流。9000型的交流探傷機(jī)使用的互感器匝數(shù)比為9000/5，當(dāng)安培計(jì)滿刻度指示時，代表磁化電流為9000A。 電流表至少半年校驗(yàn)一次。當(dāng)設(shè)備進(jìn)行重要電氣修理、周期大修或損壞時，應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。共四十一頁4 磁粉和磁懸液施加裝置 固定式磁探機(jī)的施加裝置由磁懸液槽、電動

5、泵、軟管和噴嘴(pnzu)組成。移動式和攜帶式磁探機(jī)無固定的磁粉或磁懸液施加裝置，一般為塑料噴壺或者磁懸液噴灌。5 照明裝置 一般為黑光燈或白光燈。前者用于熒光磁粉檢測，后者用于非熒光磁粉檢測，輻照度和光照度分別為1000W/cm2和1000lx（或500lx）,同時，前者的環(huán)境可見光應(yīng)不大于20lx。6 退磁裝置 退磁裝置應(yīng)能保證工件退磁后表面剩磁小于或等于0.3mT（240A/m）。共四十一頁 5.4 常用典型設(shè)備交叉磁軛探傷儀 交叉磁軛是由兩個軛狀的電磁鐵以一定夾角進(jìn)行空間交叉或平面交叉組合而成，并由不同(b tn)相位的兩組交流電激勵的磁化裝置。常用的有十字交叉磁軛探傷儀和平面交叉磁軛

6、探傷儀，見下左圖和下右圖。電磁軛由軛狀的電磁鐵在其兩條腿上繞上線圈組成。 共四十一頁5.5 測量儀器 1 毫特斯拉計(jì)（高斯計(jì)）2 袖珍式磁強(qiáng)計(jì)3 照度計(jì)4 黑光輻照計(jì)5 通電時間測量器6 弱磁場(cchng)測量計(jì)7 快速斷電試驗(yàn)器8 磁粉吸附儀共四十一頁 第6章 磁粉檢測工藝 所謂磁粉工藝，是指從預(yù)處理、磁化工件、施加磁粉或磁懸液磁痕的觀察與記錄、缺陷評級、退磁和后處理等的全過程。 只有正確執(zhí)行磁粉探傷工藝要求(yoqi)，才能保證磁粉探傷的靈敏度，檢出應(yīng)檢的缺陷。 共四十一頁磁粉探傷方法的一般選擇原則： a 連續(xù)法和剩磁法都可進(jìn)行探傷時，優(yōu)先選擇連續(xù)法。 b 對于濕法和干法(n f)，優(yōu)先

7、選擇濕法。 c 對于按磁化方法分類的六種探傷方法，選用要根據(jù)工件的形狀、尺寸、探傷操作的困難程度進(jìn)行。共四十一頁 磁粉檢測的檢測方法，一般根據(jù)磁粉檢測所用(su yn)的載液或載體不同，分為濕法和干法檢測；根據(jù)磁化工件和施加磁粉或磁懸液的時機(jī)不同，分為連續(xù)法和剩磁法檢測。根據(jù)不同分類條件，磁粉檢測方法的分類為下表所示。 表6-1磁粉檢測方法分類分類條件磁粉檢測方法施加磁粉的載體濕法（熒光磁粉、非熒光磁粉），干法（非熒光磁粉）施加磁粉的時機(jī)連續(xù)法檢測，剩磁法檢測磁化方法軸向通電法、觸頭法、線圈法、磁軛法、中心導(dǎo)體法、交叉磁軛法等共四十一頁磁粉探傷方法的分類： a 按磁粉的載液（載體）分兩種： 干

8、法（非熒光）、濕法（熒光、非熒光）。 b 按施加磁粉的時機(jī)(shj)分兩種： 連續(xù)法、剩磁法。 6.1 預(yù)處理 清除、打磨、分解、封堵、涂敷。共四十一頁6.2 磁化、施加磁粉或磁懸液6.2.1 連續(xù)法（一） 概念(ginin)：在磁化的同時，施加磁粉或磁懸液，同時觀察。 （二）適用范圍： 形狀復(fù)雜的工件； 剩磁Br (或矯頑力Hc)較低的工件； 檢測靈敏度要求較高的工件； 表面覆蓋層無法除掉（涂層厚度均勻不超過0.05mm）的工件。共四十一頁（三）操作要點(diǎn)： 先用磁懸液潤濕工件表面(biomin)； 磁化過程中施加磁懸液，磁化時間1S-3S； 磁化停止前完成施加操作并形成磁痕，時間至少1S；

9、至少反復(fù)磁化兩次。P.103 （四）優(yōu)點(diǎn)：略 （五）缺點(diǎn)：（與剩磁法的優(yōu)點(diǎn)相對） 效率低； 易產(chǎn)生非相關(guān)顯示； 目視可達(dá)性差。共四十一頁6.2.2 剩磁法（一） 概念：停止磁化后，施加磁粉或磁懸液。（二）適用范圍： 矯頑力Hc在1000A/m以上，并保持剩磁Br在0.8T以上的工件，一般如經(jīng)過熱處理的高碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼（淬火、回火、滲碳、滲氮、局部正火）；低碳鋼、處于退火狀態(tài)或熱變形后的鋼材都不能采用剩磁法； 成批的中小型零件進(jìn)行磁粉檢測時； 因工件幾何(j h)形狀限制連續(xù)法難以檢驗(yàn)的部位。共四十一頁（三）操作要點(diǎn)： 磁化結(jié)束后施加磁懸液； 磁化后檢驗(yàn)完成(wn chng)前，任何磁性物體不

10、得接觸被檢工件； 磁化時間一般控制在0.25-1S； 澆磁懸液2-3遍，或浸入磁懸液中10-20s，保證充分潤濕； 交流磁化時，必須配備斷電相位控制器。 （四） 優(yōu)點(diǎn)：略P104（五） 缺點(diǎn)：略P104共四十一頁6.2.3 濕法（一） 概念：將磁粉懸浮在載液（水、油、乙二醇等）中進(jìn)行磁粉探傷。（二） 適用范圍： 連續(xù)法和剩磁法； 靈敏度要求較高的工件，如特種設(shè)備的焊縫； 表面(biomin)微小缺陷的檢測。共四十一頁（三）操作要點(diǎn)： 磁化前，確認(rèn)整個檢測表面被磁懸液潤濕； 可用噴、澆、浸等方法施加； 檢測面上的磁懸液的流速不能過快； 磁懸液施加前，應(yīng)進(jìn)行潤濕試驗(yàn)。（四）優(yōu)點(diǎn)：a、用濕法+交流電

11、，檢測工件細(xì)小缺陷靈敏度 高；b、可用于剩磁法檢驗(yàn)和連續(xù)法檢驗(yàn)；c、適用于現(xiàn)場(xinchng)檢驗(yàn)；（五）缺點(diǎn) 檢驗(yàn)大裂紋和近表面缺陷的靈敏度不如干法。共四十一頁6.2.4 干法（一） 概念：以空氣為載體用干磁粉進(jìn)行探傷。（二） 適用范圍： 適用于表面粗糙的大型工件進(jìn)行檢測；（三）操作要點(diǎn)：（四）優(yōu)點(diǎn) a、檢驗(yàn)大裂紋靈敏度高；b、用干法+單相半波整流電檢驗(yàn)工件近表面缺陷靈敏度高；c、適用于現(xiàn)場檢測。（五）缺點(diǎn)：a、檢驗(yàn)微小缺陷的靈敏度不如(br)濕法；b、不適用于剩磁法檢驗(yàn)；c、磁粉不易回收；共四十一頁6.3 磁痕觀察、記錄與缺陷評級1 磁痕觀察 磁痕的觀察和評定一般在磁痕形成后立即進(jìn)行。

12、觀察時機(jī)：磁痕形成后立即； 照明要求：非熒光磁粉檢測(jin c)光照度應(yīng)不小于1000lx，最低不得低于500lx；熒光磁粉檢測(jin c)的黑光輻照度應(yīng)不小于1000W/cm2。2 缺陷磁痕顯示記錄 照相 、貼印 、磁粉探傷橡膠鑄型法、錄像、可剝性涂層、臨摹。共四十一頁3 缺陷評級 首先確定(qudng)當(dāng)前的磁痕顯示是相關(guān)、非相關(guān)或者偽顯示。確定(qudng)是相關(guān)顯示后再按JB/T4730.4-2005評級。依據(jù)JB/T4730.4-2005，對磁痕評定是應(yīng)當(dāng)注意： 1）不允許存在的缺陷； 2）可不評定的磁痕長度； 3）按一個缺陷評定的情況； 4）綜合評級的情況。共四十一頁6.4 退

13、磁6.4.1 剩磁的產(chǎn)生與影響 1、（剩）磁產(chǎn)生的原因 磁加工與磁接觸、電加工與電接觸、機(jī)械加工、熱加工與焊接等。 2、影響剩磁大小的因素 材料的磁特性、材料的最近磁化經(jīng)歷、材料被磁化的能量大小、磁化方向及工件本身的幾何形狀。 3、剩磁的不良影響 對工件的進(jìn)一步加工和使用帶來影響。例如：影響羅盤和儀表的精度和使用、焊接時產(chǎn)生磁偏吹、造成(zo chn)軸承磨損等等。共四十一頁6.4.2 退磁的原理 將工件(gngjin)置于交變磁場中，利用磁滯回線遞減進(jìn)行退磁。 當(dāng)交變磁場的幅值漸漸遞減時，磁滯回線的軌跡也越來越小，工件中的剩磁Br也越來越小接近于零，即：換向和衰減同時進(jìn)行。 換向：退磁方向的

14、改變； 衰減：退磁能量的減弱。共四十一頁6.4.3 退磁方法和設(shè)備 常用的有交流退磁和直流退磁。 另，將工件加熱到居里點(diǎn)以上再處于非磁場環(huán)境下緩慢冷從而實(shí)現(xiàn)的退磁稱為高溫退磁，這是一種最有效的退磁方法，但是(dnsh)不經(jīng)濟(jì)實(shí)用，故高溫退磁工程上使用不多。1、交流退磁：（不考慮換向，只考慮衰減）（一）通過法：線圈不動工件移動，衰減磁場到零； 工件不動線圈移動，衰減磁場到零。共四十一頁（二）衰減電流（磁場）法：線圈、工件都不動移動，衰減電流到零；兩電極夾持工件，衰減電流到零；兩觸頭接觸工件，衰減電流到零； 交流(jioli)電磁軛通電時離開工件，衰減磁場到零；扁平線圈通電時離開工件，衰減磁場到零

15、。共四十一頁2、直流電退磁：（既考慮換向，又考慮衰減。） 直流電磁化的工件可采用直流電退磁。 直流電退磁方法：直流換向衰減法和超低頻電流自動(zdng)退磁法。 換向衰減法：不斷改變電流方向，并逐漸減小電流至零。 超低頻電流退磁：0.5-10Hz，衰減電流或在線圈中通過。 共四十一頁6.4.4 退磁注意事項(xiàng)1、退磁的磁場強(qiáng)度應(yīng)不小于磁化時的最大磁場強(qiáng)度；2、工件周向磁化退磁應(yīng)先縱向(zn xin)磁化，再縱向退磁；3、交流電磁化，用交流電退磁；4、直流電磁化，用直流電退磁。若再用交流電退磁可達(dá)更佳效果；(可見，直流電退磁的磁化效果較低，不如交流電退磁效果。)共四十一頁5、線圈通過法退磁應(yīng)注意：

16、1）工件與線圈軸向平行，且靠內(nèi)壁放置；2）工件的L/D2時，應(yīng)加類似(li s)磁特性的延長塊再退磁；3）小工件批量退磁的不能采用捆扎或堆放的方式同時退磁；4）工件退磁時不能與鐵磁性材料接觸；5）環(huán)形或形狀復(fù)雜的工件退磁時一般邊旋轉(zhuǎn)邊通過線圈；6）工件應(yīng)緩慢通過并遠(yuǎn)離線圈1m后方可斷電；7）退磁機(jī)應(yīng)東西放置，退磁后的工件也應(yīng)東西放置；8）已經(jīng)退磁的工件不要靠近退磁機(jī)或磁化裝置。共四十一頁6.4.5 剩磁測量 剩磁測定：退磁效果可用剩磁測量儀或磁場強(qiáng)度計(jì)測定，磁粉檢測中一般要求剩磁應(yīng)不大于0.3mT（3Gs）或240A/m。6.5 后處理和合格工件(gngjin)的標(biāo)記6.5.1 后處理（概括來

17、說）1）清洗磁粉；2）工件防銹；3）封堵取出；4）清除反差增強(qiáng)劑；5）被拒收工件的隔離。共四十一頁6.5.2 合格(hg)工件的標(biāo)記1 標(biāo)記注意事項(xiàng)：合理、合法、有效。2 合格成品工件的標(biāo)記 1）打鋼印； 2）刻??； 3）電化學(xué)腐蝕 ； 4）掛標(biāo)簽。共四十一頁6.6 超標(biāo)缺陷磁痕顯示的處理和復(fù)驗(yàn)6.6.1 超標(biāo)缺陷磁痕顯示的處理 發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷磁痕，如果(rgu)允許打磨，則打磨消除。打磨要求： 1）打磨至肉眼不可見； 2）對打磨位置復(fù)檢后無可記錄缺陷； 3）打磨位置應(yīng)圓滑過渡； 4）打磨的深度應(yīng)符合規(guī)定； 5）超過深度的打磨位置應(yīng)修補(bǔ)至符合規(guī)定。共四十一頁6.6.2 復(fù)驗(yàn) 出現(xiàn)以下情況，應(yīng)對工

18、件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。1）檢測結(jié)束(jish)后用標(biāo)準(zhǔn)試片驗(yàn)證靈敏度不符合要求時；2）發(fā)現(xiàn)檢測過程中操作方法有誤或技術(shù)條件改變時；3）合同各方有爭議或認(rèn)為有必要時。共四十一頁6.7 檢測記錄和檢測報告 原始記錄和報告應(yīng)該能追蹤到被檢測的具體工件和部位，至少應(yīng)包含：1）委托單位、被檢工件名稱和編號；2）被檢工件特性特征(tzhng)；3）檢測裝置的名稱和型號；4）磁粉種類及磁懸液濃度和施加磁粉的方法；5）磁化方法及磁化規(guī)范；6）檢測靈敏度檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)試片、標(biāo)準(zhǔn)試塊；7）磁痕記錄及工件草圖；8）檢測結(jié)果及質(zhì)量等級評定、檢測標(biāo)準(zhǔn)名稱和驗(yàn)收等級；9）檢測人員和責(zé)任人簽字及其技術(shù)資格；10）檢測日期。共四十一頁6.8 影響磁粉檢測靈敏度的主要因素(yn s) 外加磁化強(qiáng)度；磁化方法；磁化電流類型；磁粉性能；磁懸液的類型和濃度；設(shè)備性能；工件材質(zhì)、形狀和表面狀態(tài)；缺陷的方向性質(zhì)、形狀和埋藏深度；工藝操作；檢測人員素質(zhì)；檢測環(huán)境的條件。共四十一頁祝大家(dji)考試取得好成績！謝謝大家(dj