JB4730-2005《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》

1、JB4730-2005承壓設(shè)備無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)修訂情況介紹（磁粉檢測(cè)部分）湖南省特種設(shè)備檢測(cè)中心周志偉前 言JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及有關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和GB150鋼制壓力容器等的配套標(biāo)準(zhǔn)，由全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出，全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制造分會(huì)歸口，原機(jī)械部、化工部、勞動(dòng)部和中國石油化工總公司聯(lián)合發(fā)布的強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)94年1月29日正式發(fā)布，94年5月1日實(shí)施。1995年2月原勞動(dòng)部下達(dá)1995年第65號(hào)文“關(guān)于貫徹執(zhí)行JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的通知”，要求壓力容器行業(yè)的設(shè)計(jì)、選材、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)和修理等一律執(zhí)行J

2、B4730-94標(biāo)準(zhǔn)。JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)貫徹執(zhí)行近10年來，對(duì)規(guī)范壓力容器的管理，保障壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量，提高壓力容器行業(yè)設(shè)計(jì)、選材、制造、使用、檢驗(yàn)水平，減少爆炸事故等方面起到了積極的作用。但是在貫徹執(zhí)行中也發(fā)現(xiàn)了不少問題，如有些容規(guī)中包括的有色金屬材料制壓力容器的檢測(cè)方法在標(biāo)準(zhǔn)中尚沒有反映；壓力管道的檢測(cè)內(nèi)容缺口比較大；與鍋爐行業(yè)的關(guān)系不夠明確；射線檢測(cè)部分尚有一些條款不盡完善，此外在用鍋爐、壓力容器及壓力管道的無損檢測(cè)內(nèi)容尚無標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可循等等。上述問題有的通過標(biāo)準(zhǔn)修改單和標(biāo)準(zhǔn)宣貫進(jìn)行了修改和說明，有的則尚未解決。2000年全國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督總局鍋爐局及全國鍋容標(biāo)委決定對(duì)JB4730-94

3、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，現(xiàn)將磁粉檢測(cè)部分的主要修訂內(nèi)容給大家作一個(gè)匯報(bào)。第一章 范圍1檢測(cè)范圍JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)（磁粉篇）檢測(cè)范圍僅限于鐵磁性材料制成的壓力容器及其零件。JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)將檢測(cè)范圍擴(kuò)大到鍋爐、壓力容器及壓力管道等承壓設(shè)備。與承壓設(shè)備有關(guān)的支承件和結(jié)構(gòu)件，如有要求也可參照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行磁粉檢測(cè)。2標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)在60年代，國內(nèi)不少單位對(duì)壓力容器進(jìn)行磁粉檢測(cè)是采用蘇聯(lián)50年代的操作規(guī)范，有的是按1964年機(jī)械部無損探傷技術(shù)條件要求進(jìn)行檢測(cè)。到80年代，執(zhí)行JB741-80鋼制焊接壓力容器技術(shù)條件的附錄4（焊縫磁粉檢測(cè)）和附錄6（螺栓件磁粉檢測(cè)）。JB3965-85鋼制壓力容器磁粉探傷

4、（參照ASME SE-709磁粉檢驗(yàn)推薦操作方法）和JB4248-86壓力容器鍛件磁粉探傷（參照ASME SE-275鍛鋼件磁粉檢驗(yàn)方法）制訂完成后，國內(nèi)鍋爐、壓力容器行業(yè)的磁粉檢測(cè)工作，基本上按照這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)是參照ASME SE-709和JIS G0565、JB3965-85、JB4248-86等標(biāo)準(zhǔn)起草的，在壓力容器行業(yè)普遍使用。JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)磁粉檢測(cè)部分主要參考了下列內(nèi)容起草：(A) ASME SE-709（2001版）（等同于ASTM E709-95）磁粉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。(B) JIS G0565鋼鐵材料的磁粉探傷檢驗(yàn)方法及缺陷磁痕的等級(jí)分類

5、。(C) ASME第8篇（2001年版）。(D) 歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1290：1998（等同于英國標(biāo)準(zhǔn)）焊縫無損檢測(cè)焊縫磁粉檢測(cè)。(E) JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)(F) 本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用文件。(G) 行業(yè)上的一些建議。第二章 規(guī)范性引用文件由于GB/T16673無損檢測(cè)引用黑光源（UV-A）輻射的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布，因此不再用過去GB5097黑光源的間接評(píng)定方法。增加了國內(nèi)最新相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如JB/T6065-2004無損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)用試片、JB/T6066-2004無損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)用環(huán)形試塊、JB/T8290-1998磁粉探傷機(jī)。GB/T-國家標(biāo)準(zhǔn)，JB/T-機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，“T”表示推薦性標(biāo)準(zhǔn)。在我國

6、，影響較大的國外無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要是：美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）、美國機(jī)械工程師標(biāo)準(zhǔn)（ASME）美國軍用標(biāo)準(zhǔn) （MIL）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）英國標(biāo)準(zhǔn) （BS）日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)（ISO）德國標(biāo)準(zhǔn)（DIN）第三章 一般要求1對(duì)磁粉檢測(cè)人員的要求磁粉檢測(cè)人員應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第一部分中“通用要求”中的要求，但要強(qiáng)調(diào)的是：磁粉檢測(cè)人員未經(jīng)矯正或經(jīng)矯正的近（距）視力和遠(yuǎn)（距）視力應(yīng)不低于5.0（小數(shù)記錄值為1.0），測(cè)試方法應(yīng)符合GB11533標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力的規(guī)定。并一年檢查一次，不得有色盲，這是因?yàn)橛邢喈?dāng)一部分探傷人員未能做到這一點(diǎn)。醫(yī)學(xué)上對(duì)色盲和色弱是這樣定義的：色盲是指全部或部分

7、失去對(duì)顏色的分辨能力；色弱是指對(duì)顏色能正確認(rèn)出，但表現(xiàn)出識(shí)別困難或辨認(rèn)的時(shí)間較長。由于磁粉有多種顏色，并且熒光磁粉檢測(cè)時(shí)，在紫外線的照射下，熒光磁粉的磁痕顯黃綠色熒光，所以要求從事磁粉檢測(cè)工作的人員，不能是色盲，由于色弱者具備對(duì)簡單的顏色辨認(rèn)能力，因此本標(biāo)準(zhǔn)不再象JB4730-94那樣強(qiáng)調(diào)“不得有色弱”。2磁粉檢測(cè)設(shè)備必須符合JB/T8290磁粉探傷機(jī)的規(guī)定。 JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的磁軛提升力指標(biāo)反映了磁化規(guī)范的要求，規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值Bm必須達(dá)到一定的大小，對(duì)于恒穩(wěn)直流電或工頻交流電通?？捎么跑椘骄Ρ磉_(dá)，其原理為：對(duì)于一定的設(shè)備與工件，磁軛平均吸力與鐵素體鋼板的磁導(dǎo)率、磁極間距、磁

8、極間隙及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等有關(guān)，當(dāng)上述因素不變時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值Bm與磁軛平均吸力有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。但如磁極間距變化，將使磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)強(qiáng)度H和相對(duì)磁導(dǎo)率變化，因此，提升力指標(biāo)中應(yīng)注明磁極間距在2004年8月的最終統(tǒng)稿中對(duì)磁粉檢測(cè)設(shè)備的提升力作出如下要求，“當(dāng)電磁軛極間距為200mm時(shí)，交流電磁軛至少應(yīng)有44N的提升力，交叉磁軛至少有118N的提升力（間隙為0.5mm）。直流電磁軛間距小于100mm時(shí)至少有135N提升力，間距大于100mm，小于等于150mm時(shí)，至少有225N提升力”。本標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于提升力的要求與JB4730-94中的規(guī)定出入較大，其中對(duì)直流電磁軛的要求是參照ASME SE-709（

9、2001版）（見表1）。交叉磁軛的提升力在國內(nèi)某些標(biāo)準(zhǔn)或文獻(xiàn)中為88N，理由是交叉磁軛是由兩個(gè)交流電磁軛組成，但兩個(gè)交流電磁軛提升力的合力是矢量和，而不是向量和，為此，2003年8月磁粉標(biāo)準(zhǔn)修改組做了交叉磁軛提升力試驗(yàn)，在間隙為0.51mm且不考慮行走速度的情況下，要達(dá)到A1-7/50探傷靈敏度交叉磁軛至少應(yīng)有118N的提升力（注意此處間隙大小和磁軛行走速度對(duì)提升力的影響至關(guān)重要）。表1磁軛的最小提升力電流類型磁軛極兩腿間距 50100mm 100150mm ACDC45N -135N 225N2005年3月在JB4730標(biāo)準(zhǔn)定稿會(huì)上，專家們指出以上對(duì)直流電磁軛提升力的要求是參照了ASME S

10、E-709（2001版）的B分篇，這只是一個(gè)推薦性操作方法，而A分篇（強(qiáng)制性）中對(duì)提升力的要求是：當(dāng)使用磁軛最大間距時(shí)，每個(gè)交流電磁軛至少應(yīng)有101b（4.5kgf）的提升力；每個(gè)直流或永久磁鐵磁軛至少應(yīng)有401b（18.1kgf）的提升力。所以標(biāo)準(zhǔn)最終稿對(duì)提升力作出如下定義：當(dāng)使用磁軛最大間距時(shí)，交流電磁軛至少應(yīng)有45N的提升力，直流電磁軛至少應(yīng)有177N的提升力，交叉磁軛至少應(yīng)有118N的提升力（磁極與試件表面間隙為0.5mn）。ASME SE-709（2001版）要求的紫外線波長為330390nm，但目前國內(nèi)生產(chǎn)的紫外線燈波長范圍為320400nm。經(jīng)協(xié)商JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)熒

11、光法檢測(cè)選用UV-A（波長320400nm）的紫外線。JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“工件退磁后表面磁場(chǎng)強(qiáng)度小于160A/m”這個(gè)要求太高了，ASME SE-709規(guī)定“在退磁后，試片任何一點(diǎn)處的剩磁不超過3G（240Am-1）（絕對(duì)值）”，GB/T15822-1995標(biāo)準(zhǔn)也作出同樣規(guī)定，所以標(biāo)準(zhǔn)最終定為剩磁不超過240A/m（0.3mT），與ASME規(guī)范一致。3磁粉、載液及磁懸液JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定濕法采用煤油或水作為分散媒介，沒有將其它多種低粘度油基載液考慮進(jìn)來，因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用水或低粘度油基載液作為分散媒介。 在一定的溫度范圍內(nèi)，油的粘度小，在重力作用下，磁懸液流動(dòng)性好，探傷靈敏

12、度高，所以國內(nèi)、外標(biāo)準(zhǔn)都是用運(yùn)動(dòng)粘度。國內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)粘度及其計(jì)算公式作了如下定義：GB4016-83石油產(chǎn)品術(shù)語2-115 粘度液體流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度。粘度值隨溫度的升高而降低。2-116 動(dòng)力粘度表示液體在一定剪切應(yīng)力下流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度，其值為所加于流動(dòng)液體的剪切應(yīng)力和剪切速度率之比，在國際單位制（SI）中以帕秒（pas）表示。習(xí)慣用厘帕（cpa）為單位。1厘帕=10-3帕秒=1毫帕秒。2-117 運(yùn)動(dòng)粘度表示液體在重力作用下流動(dòng)時(shí)摩擦力的量度，其值為相同溫度下液體的動(dòng)力粘度與其密度之比，在國際單位制中以米2/秒表示。習(xí)慣用厘斯（cSt）為單位。1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒（

13、mm2/s）。GB265-88石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法在溫度t時(shí)，試樣的運(yùn)動(dòng)粘度Vt（mm2/s）按Vt=Ct公式計(jì)算。式中：C粘度計(jì)常數(shù)，mm2/S2t試樣的平均流動(dòng)時(shí)間，S在溫度t時(shí)，試樣的動(dòng)力粘度t（mPas）按t= Vtt公式計(jì)算。式中：Vt在溫度t時(shí)，試樣的運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/St在溫度t時(shí)，試樣的密度，g/cm3。ASME SE-709規(guī)定，“為了不妨礙磁粉的流動(dòng)性，油應(yīng)有低的粘度，在100F（38）溫度下，粘度3.0cst（3.0mm2/s，3厘斯），在最低可能使用溫度，不大于5.0cst（5.0 mm2/s，5厘斯）；為了減少著火的危險(xiǎn)，油應(yīng)具有最低不低于200F（

14、98）的閃點(diǎn)；無嗅、不為使用者所厭惡；若使用熒光磁粉的顯示，油載液應(yīng)有低的固有熒光性，不應(yīng)明顯干擾熒光磁粉的顯示；無活性，亦即不應(yīng)使懸浮磁粉變質(zhì)。”以上內(nèi)容的大部分為本標(biāo)準(zhǔn)最終稿所采用，此處粘度為運(yùn)動(dòng)粘度，GB/T15822亦采用運(yùn)動(dòng)粘度方式表示。JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中粘度控制在500020000Pa.S（25）為動(dòng)力粘度單位，概念有不妥之處，本次修訂時(shí)，根據(jù)行內(nèi)意見，將其改為運(yùn)度粘度單位。現(xiàn)在，國外標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)油基載液性能指標(biāo)的要求不斷提高，要求使用低粘度、高閃點(diǎn)、無熒光、無臭味的油基載液。對(duì)粘度指標(biāo)主要是考慮在較低溫度下載液應(yīng)有較好的流動(dòng)性，以保證探傷靈敏度。高閃點(diǎn)指標(biāo)主要是考慮安全性問題，

15、無熒光是為了保證熒光磁粉探傷時(shí)不致干擾正常顯示。磁懸液法濃度對(duì)顯示缺陷的靈敏度影響很大，濃度不同，檢測(cè)靈敏度也不同。濃度太低，影響漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的吸附量，磁痕不清晰會(huì)使缺陷漏檢；濃度太高，會(huì)在工件表面滯留很多磁粉，形成過度背景，甚至?xí)谏w相關(guān)顯示，所以國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)磁懸液濃度進(jìn)行控制（見表2）。磁懸液濃度應(yīng)根據(jù)磁粉種類、粒度、施加方法和被檢工件表面狀態(tài)等因素來確定。在JB3965-85和JB4248-86標(biāo)準(zhǔn)中磁懸液濃度采用體積沉淀法來確定。這對(duì)循環(huán)使用的磁懸液濃度測(cè)定較為方便，但在壓力容器磁粉檢測(cè)中，絕大部分磁懸液均是一次性使用，若用體積沉淀法來確定磁懸液濃度則相當(dāng)麻煩。同時(shí)，由于磁粉用量不明

16、確，配制磁懸液往往要耗費(fèi)很長時(shí)間才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。配制濃度采用g/L單位使配制變得簡單方便。本標(biāo)準(zhǔn)配制濃度是在參考了JISG0565和國內(nèi)壓力容器行業(yè)多年來使用經(jīng)驗(yàn)后確定的。沉淀濃度采用ml/100ml單位，使得日常工作中對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)利用梨形沉淀管測(cè)定磁懸液濃度變得簡捷可行。表2 磁懸液濃度磁粉類型配制濃度（g/L）沉淀濃度（含固體量：ml/100ml）JB4730-2005JB4730-94JB/T6061ASME SE-709ASTME1444-01JB4730-2005JB4730-94JB/T6061ASME SE-709ASTME1444-01非熒光磁粉1025102010

17、251.22.41.22.41.22.41.22.4熒光磁粉0.5313120.10.40.10.50.10.40.10.44標(biāo)準(zhǔn)試件 幾何形狀復(fù)雜的零件磁化時(shí)各部位的磁場(chǎng)強(qiáng)度很難用公式進(jìn)行計(jì)算，而且方向也難以估計(jì)，因此采用傳統(tǒng)的磁化方法顯然對(duì)某些部位檢測(cè)不合適，磁場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。使用標(biāo)準(zhǔn)靈敏度試片可以了解被檢工件各部位表面有效磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向，有效檢測(cè)區(qū)以及磁化方法是否正確，具有使用簡單、直觀、方便等優(yōu)點(diǎn)。JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中使用的標(biāo)準(zhǔn)試片（塊）為A型試片、C型試片和磁場(chǎng)指示器（八角試塊）。A試片只有A-15/100、A-30/100、A-60/100三種試片，適用于平的探傷面，現(xiàn)增加

18、A-7/50、A-15/50、A-30/50三種試片是適用于有曲率的探傷面，它們是由日本無損檢測(cè)學(xué)會(huì)頒布的。根據(jù)JB/T6065-2004無損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)用試片（2004.6.17發(fā)布，2004.11.1實(shí)施）介紹，試片分類有三種方法：a)按產(chǎn)品類型分：A型、B型、C型；b）按熱處理狀態(tài)分：經(jīng)退火處理、未經(jīng)退火處理；c）按靈敏度分：高、中、低。注1：按靈敏度等級(jí)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(jí)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。由于不退火材料制成試片的磁導(dǎo)率低，所以它必須比退火材料制成試片具有更大的有效磁場(chǎng)才能顯示同一類型和靈敏度等級(jí)試片磁痕。而注

19、2中是從另外一種角度敘述的：對(duì)同一類型和靈敏度等級(jí)試片，未退火材料必須比退火材料施加的外加磁場(chǎng)更大才能顯示磁痕，由于外加磁場(chǎng)大，所以它對(duì)自然缺陷顯示的靈敏度就高。JB/T6065-2004規(guī)定，每件試片上應(yīng)刻有永久性標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目標(biāo)記：試片類型符號(hào)和熱處理狀態(tài)符號(hào)人工槽深/試片厚度。試片號(hào)：A、B、C、D；熱處理：經(jīng)退火為1或空缺；未經(jīng)退火為2；人工槽深，試片厚度（略）。另外，C型試片分割線為9條（即10小片試片），而JB/T6065-1992中分割線為4條（即5小片試片）。A型標(biāo)準(zhǔn)試片是用來檢查探傷裝置、磁粉、磁懸液的性能以及連續(xù)法中試件表面有效磁場(chǎng)的強(qiáng)度及方向、有效檢測(cè)范圍、檢測(cè)操作是否正確等

20、。由日本無損檢測(cè)學(xué)會(huì)304小委員會(huì)進(jìn)行連續(xù)法檢測(cè)時(shí)A型標(biāo)準(zhǔn)試片磁痕顯示與磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)關(guān)系的試驗(yàn)。其結(jié)果表明，用連續(xù)法探出的A型標(biāo)準(zhǔn)試片的磁痕，幾乎不受被檢材質(zhì)的影響，而僅與被檢物表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。用剩磁法時(shí)，A型試片顯示磁痕與被檢件的剩磁通密有關(guān)，但由于后者與試件的材質(zhì)、A型試片與探傷面的接觸狀態(tài)以及試件產(chǎn)生的磁極有著較大的影響，故不能利用A型試片直接測(cè)試試件的剩磁通。所以A型試片僅適用于連續(xù)法，不適用于剩磁法。據(jù)有關(guān)資料介紹，A型靈敏度試片上的磁痕顯示與磁化電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度有如下大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系：A-15/100 顯示時(shí)， I=（1012）D H=32003800A/mA-30/100 顯示時(shí)

21、， I=（ 68 ）D H=19202560A/mA-60/100 顯示時(shí)， I=（ 24 ）D H= 6401280A/m因此本標(biāo)準(zhǔn)中（即對(duì)鍋爐、壓力容器及壓力管道MT時(shí)）應(yīng)選用A-30/100試片，靈敏度要求高時(shí)，可選用A-15/100。這與后面3.9磁化規(guī)范中規(guī)定連續(xù)法時(shí)，工件表面場(chǎng)線磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)達(dá)2.44.8KA/m就一致了。（因?yàn)?.4KA/m2560A/m，A30/100顯示）。C型標(biāo)準(zhǔn)試片也是由日本無損檢測(cè)學(xué)會(huì)頒布的。C型標(biāo)準(zhǔn)試片用于焊接坡口等狹小部位，即因尺寸關(guān)系，使用A型標(biāo)準(zhǔn)試片有困難時(shí)，用C型標(biāo)準(zhǔn)試片來代替A型標(biāo)準(zhǔn)試片。C-8/50的靈敏度相當(dāng)于A-7/50，C-15/50的

22、靈敏度相當(dāng)于A-15/50。JIS G0565規(guī)定：“使用時(shí)為使具有人工缺陷面緊貼試件探傷面上，可用適當(dāng)?shù)碾p面粘帶粘貼，此時(shí)粘帶厚度應(yīng)在100m以下”。同樣，C型標(biāo)準(zhǔn)試片分C1和C2，C1為退火材料制成，C2為不作熱處理的冷軋材料。對(duì)C型標(biāo)準(zhǔn)試片施加磁粉時(shí)，應(yīng)采用連續(xù)法，試片的原始形狀、尺寸、磁特性發(fā)生變化時(shí)，不得繼續(xù)使用。M1型多功能試片是鐵道科學(xué)研究院金化所生產(chǎn)的，它是將三個(gè)不同刻槽深度而間隔相等的人工刻槽以同心圓方式做在同一試片上，其三種槽深分別與A1型試片的三種型號(hào)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)。磁場(chǎng)指示器（八角試塊）最早是在美國

23、標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用，由于它使用方便，在JB3965-85標(biāo)準(zhǔn)中就開始采用。磁場(chǎng)指示器僅用于了解工件表面的磁場(chǎng)方向和有效磁化范圍，而不能作為磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)分布的定量測(cè)試，但比標(biāo)準(zhǔn)試片經(jīng)久耐用，操作簡便。八角試塊是由八塊低碳鋼經(jīng)銅焊拼焊而成，他的人工缺陷為銅焊縫，其寬度在0.1mm數(shù)量級(jí)范圍，試塊總厚3.7mm左右，由于試塊剛性大，不可能與工件表面（曲面）很好貼合，同時(shí)其厚度為3.7mm，這些都使得八角試塊無法摸擬出工件表面狀況，所以，八角試塊顯現(xiàn)磁痕與工件表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度無嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，八角試塊只能作為工件表面磁場(chǎng)方向是否正確的一種粗略校驗(yàn)工具，而不能作為工件表面磁場(chǎng)強(qiáng)度及其分布的定量指示。使用磁場(chǎng)

24、指示器時(shí)，當(dāng)磁場(chǎng)指示器上沒有形成磁痕或沒有在所需方向形成磁痕時(shí)，應(yīng)改變或校正磁化方法。國內(nèi)大多是個(gè)體生產(chǎn)，質(zhì)量不一定能很好保證，磁場(chǎng)強(qiáng)度不足時(shí)，也能顯示*型，嚴(yán)重妨礙它的使用，這需要采取一定的措施。ASME SE709（2001版）規(guī)定：磁場(chǎng)指示器應(yīng)放置在被檢工作表面上，且使鍍銅的一面遠(yuǎn)離被檢表面。該標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)指示器圖上只標(biāo)注一面為厚度0.250.025mm銅皮，而JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)的送審稿上的磁場(chǎng)指示器圖上標(biāo)注為二面銅皮，標(biāo)準(zhǔn)最終稿修改為一面銅皮，與ASME標(biāo)準(zhǔn)一致。B型標(biāo)準(zhǔn)試塊是美國ASME SE709推薦的環(huán)形試塊，它是用于中心導(dǎo)體法時(shí)估判磁化檢測(cè)技術(shù)的全面性能及靈敏度的一種工具，

25、它適用于直流電（DC）和三相全波整流電（FWDC），通電并施加磁粉時(shí)，形成的環(huán)外沿上的磁痕顯示數(shù)量將指出所使用的系統(tǒng)的相對(duì)靈敏度，如果所述的顯示數(shù)量不能探測(cè)到，則磁粉、磁懸液、磁化方法、磁化設(shè)備及其組合都必須進(jìn)行檢查和修正。B型標(biāo)準(zhǔn)試塊已被JB/T6066-2004無損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)用環(huán)形試塊引用。E型標(biāo)準(zhǔn)試塊適用于交流電（AC）和單相半波整流電，也是用于中心導(dǎo)體磁化方法中，它與英國BS標(biāo)準(zhǔn)試件和日本B型試塊接近，E型標(biāo)準(zhǔn)試塊也被JB/T6066-2004無損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)用環(huán)形試塊引用。B型和E型標(biāo)準(zhǔn)試塊原都在送審稿的附錄A中作了詳細(xì)介紹，在2005年3月的定稿會(huì)上，專家們認(rèn)為中心導(dǎo)體法在鍋

26、爐壓力容器行業(yè)使用不太多，所以刪去了送審稿中附錄A“標(biāo)準(zhǔn)試塊的類型、圖形、尺寸及使用方法”，但在本標(biāo)準(zhǔn)正文3.5.3節(jié)中強(qiáng)調(diào)了中心導(dǎo)體磁化方法標(biāo)準(zhǔn)試塊應(yīng)符合JB/T6066-2004無損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)用環(huán)形試塊。由于制作統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件極其困難，各單位自行收集、制作的樣件又有差異，這會(huì)帶來質(zhì)量異議，因此本標(biāo)準(zhǔn)不提倡采用標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件。5磁化規(guī)范 磁粉檢測(cè)應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)強(qiáng)度，為了使磁痕顯示的一致性，磁場(chǎng)強(qiáng)度必須控制在合理的范圍內(nèi)，通常是25%，影響磁場(chǎng)強(qiáng)度的因素是工件的尺寸、形狀、材質(zhì)以及磁化技術(shù)等，這些因素的變動(dòng)范圍廣泛，所以很難制定嚴(yán)格的磁場(chǎng)強(qiáng)度規(guī)則以適用于每種工件。標(biāo)準(zhǔn)中介紹了四種方法來確

27、定磁場(chǎng)強(qiáng)度：a) 用磁化電流表征的磁場(chǎng)強(qiáng)度按3.9.23.9.6所給出的公式計(jì)算；b) 利用材料的磁特性曲線，確定合適的磁場(chǎng)強(qiáng)度；c) 用磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)測(cè)量施加在工件表面的切線磁場(chǎng)強(qiáng)度，連續(xù)法為2.44.8KA/m，剩磁法為14.4 KA/m；d) 用標(biāo)準(zhǔn)試片（塊）來確定磁場(chǎng)強(qiáng)度是否合適。 ASME SE-709（2001版）中規(guī)定：“磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)與霍爾效應(yīng)切向場(chǎng)探頭用于測(cè)量切向場(chǎng)峰值，探頭應(yīng)放在被測(cè)表面上能確定最大場(chǎng)強(qiáng)處。施加磁化力同時(shí)，測(cè)量的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小在3060GS范圍內(nèi)時(shí)（2.44.8KA/m），指示的為恰當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)強(qiáng)度。”這與本標(biāo)準(zhǔn)中的四種方法之一“用磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)測(cè)量施加在工件表面的切線磁場(chǎng)強(qiáng)

28、度，連續(xù)法檢測(cè)時(shí)應(yīng)達(dá)到2.44.8KA/m”是一致的。通電法和中心導(dǎo)體法a) 空心件用直接通電法不能檢查內(nèi)表面不連續(xù)性，因?yàn)閮?nèi)表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為零。用中心導(dǎo)體法能檢測(cè)工件內(nèi)外表面與電流平行的縱向缺陷和端面的徑向缺陷，外表面檢測(cè)時(shí)應(yīng)盡量使用直流電或整流電。中心導(dǎo)體法用交流電進(jìn)行外表面檢測(cè)時(shí)，會(huì)在筒形工件內(nèi)產(chǎn)生渦電流ie，因此工件的磁場(chǎng)是芯棒中的傳感電流It 和工件內(nèi)的渦電流ie產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加，由于渦電流有趨膚效應(yīng)，由此導(dǎo)致工件內(nèi)外表面的檢測(cè)靈敏度相差很大，對(duì)磁化規(guī)范確定帶來困難。國內(nèi)有資料介紹：對(duì)一內(nèi)徑為80mm，厚2mm鋼管通交直流電磁化，為達(dá)到管內(nèi)、外表面相同大小的磁場(chǎng)，通直流電時(shí)二者相差不大

29、，而通交流電時(shí)，檢查外表時(shí)的電流值將是檢查內(nèi)表面時(shí)電流值的2.7倍。因此用中心導(dǎo)體法進(jìn)行外表面檢測(cè)時(shí)，一般不用交流電而盡量使用直流電和整流電。b) 使用中心導(dǎo)體法時(shí)如果電流不能滿足檢測(cè)要求時(shí)可用偏置芯棒法，JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定芯棒偏心放置時(shí)，芯棒與工件內(nèi)表面的間距為1015mm，實(shí)際操作時(shí)此間距很難控制且沒有必要，檢測(cè)時(shí)芯棒靠近內(nèi)壁放置不僅靈敏度高，而且操作方便，因此JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)將原JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中棒與內(nèi)壁間距1015mm以及按空心工件厚度來確定磁化電流值的表11-4刪去，芯棒靠近內(nèi)壁放置時(shí)，導(dǎo)體與內(nèi)壁接觸時(shí)應(yīng)采取絕緣措施。此外，本標(biāo)準(zhǔn)中表3通電法和中心導(dǎo)體法磁化規(guī)

30、范同樣適應(yīng)于偏置芯棒法。不同的是通電法和中心導(dǎo)體法磁化電流計(jì)算公式中D為工件橫截面上最大尺寸，而偏置芯棒法時(shí)D為芯棒直徑加兩倍工件壁厚。c) 在軸向通電法中，選擇直流電（整流電）連續(xù)法：I=（1232）D，這與ASME SE-709（2001版）一致，JB4730-94中為I=（1220）D，不適合有特殊要求的工件檢驗(yàn)，因此選擇的磁化電流范圍擴(kuò)大了，在交流電連續(xù)法中，JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中I=（610）D，同樣不適用于有特殊要求的工件檢驗(yàn)，為此將選擇的磁化電流范圍擴(kuò)大，上限擴(kuò)大到15D，即本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定I=（815）D。觸頭法JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中觸頭法選擇的磁化電流是：T20mm時(shí)，I=（3

31、4）倍觸頭間距，T20mm時(shí)，I=（45）倍觸頭間距，在ASME標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：T19mm時(shí)，I=（3.54.3）倍觸頭間距，但國內(nèi)已習(xí)慣使用I=（3.54.5）倍觸頭間距，這樣的數(shù)值便于記憶，同時(shí)也在磁化電流的誤差范圍之中，因此本標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定，T19mm時(shí)，I=（3.54.5）倍觸頭間距。另外，ASME規(guī)定T19mm時(shí)，I=（3.94.9）倍觸頭間距，國內(nèi)已習(xí)慣使用I=（45）倍觸頭間距，而且誤差不大，本標(biāo)準(zhǔn)采用了后者。磁軛法JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中磁軛的磁極間距控制在50200mm之間，由于磁極附近會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成非相關(guān)顯示，為排除漏磁場(chǎng)干擾，所以JB4730-2005標(biāo)準(zhǔn)將最小磁極間距

32、擴(kuò)大到75mm，這一規(guī)定與ASME規(guī)范一致。交流電磁場(chǎng)具有趨膚效應(yīng)，因此對(duì)表面缺陷有較高的靈敏度。此外，由于交流電方向不斷的變化，使得交流電磁軛的磁場(chǎng)方向也不斷變化，這種方向變化可攪動(dòng)磁粉，有助于磁粉的遷移，從而提高靈敏度。而直流電磁軛由于其磁場(chǎng)深入工件表面較深，有助于發(fā)現(xiàn)較深層的缺陷。也正是由于這一點(diǎn)，在同樣的磁通量情況下，磁場(chǎng)深度大，磁力線可穿過面積也大，所以單位面積上的磁感應(yīng)強(qiáng)度就低，從而降低了檢測(cè)靈敏度。有資料表明，直流電磁軛在大于6mm的鋼板上進(jìn)行磁粉檢測(cè)時(shí)，盡管電磁軛的提升力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（177N），但用A型靈敏度試片測(cè)試，表面磁場(chǎng)強(qiáng)度往往達(dá)不到要求。一般來說，承壓設(shè)備表面及近表面

33、缺陷的危害程度較內(nèi)部缺陷要大。如果表面和近表面缺陷的檢出率高，對(duì)于承壓設(shè)備的安全則比較有利，所以對(duì)鍋爐、壓力容器的焊縫進(jìn)行磁粉檢測(cè)時(shí)以采用交流電磁軛為好。而對(duì)薄壁壓力管道來說，采用直流電磁軛由于其磁場(chǎng)深入工件表面較深，有助于發(fā)現(xiàn)較深層的缺陷，可以彌補(bǔ)內(nèi)部缺陷的檢測(cè)真空，因此這種方法較交流電磁軛為好。平行電纜法角焊縫由于其結(jié)構(gòu)原因，進(jìn)行磁粉檢測(cè)較為麻煩。角焊縫檢測(cè)一般采用觸頭法、磁軛法等。JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)把平行電纜法作為一種磁探傷方法引入，實(shí)際檢測(cè)時(shí)應(yīng)是將電纜纏繞在接管上進(jìn)行，實(shí)質(zhì)上還是線圈法。但是JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中圖11-6平行電纜法示意圖容易使人產(chǎn)生這樣一種印象，采用這種方法檢測(cè)

34、時(shí)磁力線的一部份在空氣中，被檢工件中的磁場(chǎng)被大大減弱，扭曲和分布不均勻，并且檢測(cè)角焊縫中的縱向缺陷如縱向裂紋時(shí)，裂紋與大部分磁力線不切割故探傷靈敏度低，因而檢測(cè)不可靠。因此本標(biāo)準(zhǔn)在修訂時(shí)刪去平行電纜法檢測(cè)角焊縫的內(nèi)容。應(yīng)該注意的是無論采用何種方法檢測(cè)角焊縫，均應(yīng)使用A型或C型靈敏度試片來檢測(cè)靈敏度，以確保檢測(cè)效果。線圈法（A）JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：線圈法的有效磁化區(qū)在線圈端部0.5倍線圈直徑的范圍內(nèi)。（B）ASTM E1444-94a規(guī)定對(duì)于低充填因數(shù)線圈法，有效磁化區(qū)在線圈中心向兩側(cè)延伸0.5倍線圈直徑范圍，對(duì)高充填因數(shù)線圈法，磁化有效區(qū)是從線圈中心向兩側(cè)分別延伸200mm。（C）美國

35、ASME規(guī)范第卷第7章“磁粉檢驗(yàn)”中T-774.2中規(guī)定：如果線圈磁化范圍擴(kuò)大到超過線圈任一邊6in.（152.4mm）時(shí)，其適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)應(yīng)由T-753的磁場(chǎng)指示器來確定。（D）國內(nèi)有單位對(duì)兩種不同規(guī)格工件（90760；52400）；材質(zhì)為35CrMo；采用濕連續(xù)法油磁懸液；電纜與工件緊密纏繞（高充填因數(shù)）；中檔靈敏度試片C1-15/50作了一系列試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：試片無論是放在電纜中還是放在距電纜端部200mm處，C1-15/50靈敏度試片上人工缺陷均能清晰顯示。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，本標(biāo)準(zhǔn)從保守角度考慮采用了ASME規(guī)范中的規(guī)定：線圈法有效磁化區(qū)是從線圈端部向外延伸到150mm范圍內(nèi)。由于線圈法的

36、參量多，假設(shè)條件也多，造成計(jì)算結(jié)果的誤差也較大。因此，對(duì)超過150mm以外區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)試片確定。（E）線圈法在原送審稿中采用的是ASME SE-709（2001版）的內(nèi)容，現(xiàn)有四點(diǎn)要說明。 a）ASTM E 1444-01中對(duì)低充填因數(shù)線圈縱向磁化的條件是：線圈的橫截面積是被檢零件橫截面積的10倍或更多倍時(shí)，即Y10使用公式。而ASME SE-709（2001版）中規(guī)定的條件為：線圈的內(nèi)徑大大超過零件的內(nèi)徑尺寸（工件的直徑小于10%的線圈內(nèi)徑），即Y100。本標(biāo)準(zhǔn)的2004年8月送審稿中采用了后者。在2005年3月標(biāo)準(zhǔn)定稿會(huì)上，根據(jù)國內(nèi)不少單位的一致要求，希望低、中、高充填因數(shù)全部

37、定義為線圈橫截面積與工件橫截面積比，所以在本標(biāo)準(zhǔn)最終稿中，對(duì)低充填因數(shù)線圈縱向磁化的條件采用了ASTM E1444-01的規(guī)定，即Y10，這樣就對(duì)所有不同直徑工件和線圈所采用的低、中、高充填因數(shù)磁化條件進(jìn)行了復(fù)蓋。 b）中充填因數(shù)線圈的磁化電流值，在ASME SE-709中列出是： 國內(nèi)專家們有二種意見，一是中充填因數(shù)線圈的情況暫時(shí)不列入標(biāo)準(zhǔn)中，等全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)與美國ASME總部聯(lián)系后的結(jié)果再?zèng)Q定（中充填因數(shù)線圈公式不使用不妨礙產(chǎn)品出廠），第二種意見是把公式列入標(biāo)準(zhǔn)中，直接使用，因?yàn)閲鈽?biāo)準(zhǔn)都采用了中充填因數(shù)線圈公式，本標(biāo)準(zhǔn)采納第二種意見。c）JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)沒有空心工件有效直

38、徑參數(shù)的要求，該規(guī)定與95版ASME的規(guī)定相一致。在2001版ASME中增加了空心工件有效直徑參數(shù)要求，本標(biāo)準(zhǔn)按2001版ASME的要求，增加了空心工件有效直徑的規(guī)定。在低、高充填因數(shù)線圈應(yīng)用公式中的L/D，當(dāng)計(jì)算空心工件時(shí)，工件直徑應(yīng)由有效直徑Deff代替。對(duì)圓筒形工件：D0圓筒外直徑Di圓筒內(nèi)直徑對(duì)非圓筒形工件： At零件總的橫截面積Ah零件中空腔橫截面積以上兩個(gè)公式摘自ASME SE-709。d）周向磁化時(shí)，磁化電流的大小是按工件直徑或橫截面上最大尺寸D來計(jì)算的。而在進(jìn)行線圈法縱向磁化時(shí)，磁化電流是按工件的長徑比L/D來選擇，這是線圈法縱向磁化的一個(gè)特點(diǎn)。其原因在于：鐵磁性材料磁化時(shí)，由

39、于材料中磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)稱為退磁場(chǎng)，它對(duì)外磁場(chǎng)有削弱作用，用符號(hào)H表示。H=N（式中H退磁場(chǎng)；J磁極化強(qiáng)度；0真空磁導(dǎo)率；N退磁因子）。磁極化強(qiáng)度J是與工件截面的單位面積上的磁極強(qiáng)度有關(guān)的物理量，退磁因子N是與工件的L/D值有關(guān)的系數(shù)。L/D值大，工件磁極外部的磁力線通過空氣的路程長，磁阻大，工件形成的退磁場(chǎng)H就小。反之，L/D值小，工件磁極外部的磁力線通過空氣的路程短，磁阻小，磁力線易閉合，工件形成的退磁場(chǎng)H值就大。在進(jìn)行縱向磁化時(shí)，L/D值對(duì)工件的磁化效果影響極大。因此，在制定線圈法縱向磁化規(guī)范時(shí)，必須根據(jù)工件L/D值的大小來選擇克服了退磁場(chǎng)H影響之后的有效磁場(chǎng)，使之達(dá)到規(guī)定的數(shù)值，以確保

40、檢測(cè)靈敏度。JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)所給經(jīng)驗(yàn)公式是考慮到上述因素而制定的。由于在L/D15時(shí)，退磁因子N已很?。↙/D=10時(shí)，N=0.215），對(duì)工件磁化場(chǎng)影響較小，L/D數(shù)值再增大，N更小，影響更弱（L/D=20時(shí)，N=0.0775）。而當(dāng)L/D3時(shí)，退磁場(chǎng)影響很大，工件磁化需要很大的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度，才足以克服退磁場(chǎng)的影響，對(duì)工件進(jìn)行有效地磁化。因此JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，線圈法的計(jì)算公式不適于（L/D）3的工件，此時(shí)若要使用線圈法，可采用磁極加長塊來提高長徑比的有效值或采用標(biāo)準(zhǔn)試片實(shí)測(cè)來決定電流值。對(duì)于（L/D）10的工件，公式中（L/D）取10，這樣既能保證磁化效果，又便于計(jì)算。前已

41、述及，JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低充填因數(shù)線圈縱向磁化條件是參照ASME SE-709（2001版）規(guī)定為Y100，而本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Y10是參照ASTME 1444-01，為了保證引用內(nèi)容的一致性，參照ASTME1444-01，本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定線圈法的計(jì)算公式不適應(yīng)于L/D2的工件，當(dāng)（L/D）15時(shí)?。↙/D）為15。e) 本行業(yè)中剩磁法很少使用，也不用（或很少使用）線圈法對(duì)工件作剩磁法檢驗(yàn)，因此這部分內(nèi)容就不列入。質(zhì)量控制質(zhì)量控制內(nèi)容是參照ASME SE-709和JIS G0565的要求而制訂的，國內(nèi)有些單位在這方面做得不夠，因此在標(biāo)準(zhǔn)中專門列一節(jié)強(qiáng)調(diào)這個(gè)問題。表3為ASME SE-709中建議的

42、設(shè)備保養(yǎng)和校驗(yàn)時(shí)間間隔。項(xiàng)目兩次標(biāo)定間的最長時(shí)間照明a、可見光強(qiáng)度1周b、黑光強(qiáng)度1周c、本底可見光強(qiáng)度1周系統(tǒng)性能a、濕磁粉濃度8小時(shí)或每次換班時(shí)b、濕磁粉污染情況1周c、斷水試驗(yàn)1天設(shè)備校定/校核a、安培表精度6個(gè)月b、定時(shí)器控制6個(gè)月c、快速斷路6個(gè)月d、自重校驗(yàn)6個(gè)月e、光度計(jì)校驗(yàn)6個(gè)月安全防護(hù)安全防護(hù)是參照ASME SE-709和國內(nèi)無損檢測(cè)安全防護(hù)的實(shí)際情況而制訂的。被檢工件表面準(zhǔn)備被檢工件表面，特別是焊縫表面少量凹凸一般可不打磨，涂層厚度不超過0.05mm時(shí)，可以帶涂層進(jìn)行磁粉檢測(cè)，但工件和電極接觸部分必須清除干凈。ASME SE-709（2001版）規(guī)定：“薄的非導(dǎo)電涂層（數(shù)量

43、級(jí)約為0.020.05mm）一般可能不會(huì)干擾顯示的形成，檢測(cè)區(qū)及附近非導(dǎo)電涂層或復(fù)蓋層大于0.05mm時(shí)，必須驗(yàn)證證明對(duì)最厚涂層處亦能探測(cè)出不連續(xù)性”國內(nèi)有資料介紹，當(dāng)涂層厚度為0.5mm時(shí)，亦能發(fā)現(xiàn)A-30/100靈敏度試片上的人工缺陷顯示。本標(biāo)準(zhǔn)送審稿中原有“如果涂層更厚，必須證明整個(gè)存在最厚涂層的地方能夠不妨礙磁粉檢測(cè)，否則應(yīng)該去除”，為保守起見在標(biāo)準(zhǔn)的最終稿中將此段話刪去。被檢工件表面如需打磨，根據(jù)實(shí)際情況，標(biāo)準(zhǔn)工作組成員建議表面粗糙度由原JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)中Ra12.5m放寬到Ra25m，本標(biāo)準(zhǔn)采用了。為了增加對(duì)比度，提高磁粉檢測(cè)靈敏度，允許使用反差增強(qiáng)劑。檢測(cè)時(shí)機(jī)常用的低合金高

44、強(qiáng)鋼屬于易淬火鋼一類。在焊接過程中，若因措施不當(dāng)使得焊縫中存在淬硬組織，或未嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行焊接使焊縫金屬中有較高的氫含量，或有較大的焊接殘余應(yīng)力，則焊縫容易產(chǎn)生冷裂紋。其中延遲裂紋是一種常見形式。它不是焊后立即產(chǎn)生，而是在焊后幾小時(shí)至十幾小時(shí)或幾天后才出現(xiàn)。若磁粉檢測(cè)安排在焊后立即進(jìn)行，就有可能使容易產(chǎn)生延遲裂紋材料的焊縫檢測(cè)變得毫無意義。因此JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于那些有可能產(chǎn)生延遲裂紋的材料，其磁粉檢測(cè)應(yīng)安排在焊后24小時(shí)進(jìn)行。應(yīng)注意的是，焊后24小時(shí)是容規(guī)的最低要求，對(duì)于某些產(chǎn)品來說有可能采用更長的時(shí)間，這時(shí)應(yīng)按較嚴(yán)格的要求執(zhí)行。如GB12337鋼制球形儲(chǔ)罐就明確規(guī)定對(duì)有可能

45、產(chǎn)生延遲裂紋的材料，其磁粉檢測(cè)應(yīng)安排在焊后36小時(shí)進(jìn)行。此外對(duì)有再熱裂紋傾向的材料在熱處理后還應(yīng)增加一次無損檢測(cè)（主要指的是磁粉檢測(cè)）。第四章 檢測(cè)方法1磁粉檢測(cè)方法磁粉檢測(cè)方法分很多種，詳見表4，過去的磁粉探傷標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍內(nèi)只提干磁粉法、濕磁粉法、熒光和非熒光法，例如JB3965-85鋼制壓力容器磁粉探傷、JB4248-86壓力容器鍛件探傷、JB4730-94壓力容器無損檢測(cè)，也有的磁粉探傷標(biāo)準(zhǔn)，在適用范圍內(nèi)不提具體的探傷方法，例如ZBJ04006-87鋼鐵材料的磁粉探傷方法、HB/Z72-83航空零件磁粉探傷說明書、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB2028-94磁粉檢驗(yàn)。在GB/T15822-1995

46、磁粉探傷方法的主題內(nèi)容與適用范圍中籠統(tǒng)地提到“磁粉探傷的一般方法和交叉磁軛探傷方法”。在征求意見時(shí)，少數(shù)單位提出要增加連續(xù)法、剩磁法。也有的要求增加周向磁化、縱向磁化、復(fù)合磁化法。為了平衡這些意見，標(biāo)準(zhǔn)工作組把這些磁粉檢測(cè)方法分類列入標(biāo)準(zhǔn)中（該分類方法是參照日本JIS G0565標(biāo)準(zhǔn)，并考慮到承壓設(shè)備的特點(diǎn)制定的）。表4 磁粉檢測(cè)方法分類分類條件磁粉檢測(cè)方法名稱施加磁粉的載體干法（熒光、非熒光）、濕法（熒光、非熒光）施加磁粉的時(shí)機(jī)連續(xù)法、剩磁法磁化方法軸向通電法、觸頭法、線圈法、磁軛法、穿棒法、交叉磁軛法、感應(yīng)電流法2剩磁法在鍋爐、壓力容器及壓力管道行業(yè)中較少使用剩磁法，為了保證檢測(cè)靈敏度，參

47、照ASME和國內(nèi)使用剩磁法的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用剩磁法進(jìn)行磁粉檢測(cè)的工件其剩磁應(yīng)在0.8T以上，剩磁法的通電時(shí)間與JIS G5065是一致的。3交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方法所謂旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是在工件兩個(gè)相互垂直的方向上同時(shí)施加兩個(gè)交流分磁場(chǎng)：Hx（t）和Hy（t）；若設(shè)磁場(chǎng)幅值為H0，則H0x=H0y=H0；且頻率相同；存在一個(gè)相位差。兩個(gè)交流分磁場(chǎng)為：Hx= H0cos（t+1）（4-1）Hy= H0cos（t+1）+（4-2）根據(jù)磁場(chǎng)矢量疊加原理，其大小為：合成矢量角為：=tan-1cossintan（t+1）也就是說，合成磁場(chǎng)的指向在一個(gè)平面內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)因此得名。當(dāng)=/2時(shí)，H=H0，=（t+1）

48、，即合成磁場(chǎng)的幅值為常量，其軌跡按順時(shí)針方向作圓周運(yùn)動(dòng)。也就是說，此時(shí)它在工件各方向上的檢測(cè)靈敏度相同。目前市售磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)探傷儀，就是依據(jù)這個(gè)原理制成的。中冶集團(tuán)建筑研究總院近些年來對(duì)交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的基礎(chǔ)理論作了大量的研究工作，其研究成果將于2006年在國內(nèi)權(quán)威無損檢測(cè)雜志上發(fā)表。交叉磁軛法由于一次可以檢測(cè)一個(gè)區(qū)域各個(gè)方向的缺陷，因此在本行業(yè)得到廣泛使用。但是在使用交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)探傷儀時(shí)容易產(chǎn)生的一些誤區(qū)必須引起人們足夠的重視。（1）使用交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí),不能采用步進(jìn)式分段探傷從交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀的磁場(chǎng)分布情況不難看出，在磁極所在平面不同部位的磁場(chǎng)強(qiáng)

49、度大小和方向差別極大。很顯然，處在不同部位的缺陷檢出靈敏度也必然有高有低。因此，若采用步進(jìn)式分段探傷，對(duì)不同部位某些方向的缺陷將會(huì)造成漏檢。如果采用連續(xù)移動(dòng)式的探傷，使任何方向的缺陷在大小和方向變化著的磁場(chǎng)作用下就很容易形成磁痕從而被檢出。這就是不能采用步進(jìn)式分段探傷的根本原因。（2）使用交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí),要限制行走速度對(duì)連續(xù)法探傷，磁化時(shí)間一般要求13秒，目的是使缺陷有足夠的時(shí)間形成磁痕。同樣道理，如果交叉磁軛的行走速度過快，就等于缺陷磁痕的形成時(shí)間短了，還沒來得及形成缺陷磁痕交叉磁軛已經(jīng)離開了缺陷位置，從而造成漏檢。本標(biāo)準(zhǔn)推薦探傷儀行走速度不應(yīng)大于4m/min。（3）

50、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀不能用于剩磁法用剩磁法檢測(cè)的首要條件是能夠獲得足夠的剩磁。因此，當(dāng)采用交流設(shè)備磁化工件時(shí)必須配有斷電相位控制器。因?yàn)榻涣麟姰a(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度在不斷的變化，如果不采用斷電相位控制，讓它能在達(dá)到最大剩磁的時(shí)限內(nèi)停止磁化，就不能確保獲得最大的剩磁。而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀是由兩相正弦交變磁場(chǎng)形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，不僅其磁場(chǎng)的大小在不停的變化，而且其方向也在360范圍內(nèi)在不斷的改變。所以，無論在什么時(shí)候斷電，磁場(chǎng)的大小和方向都是未知的，更無法保證獲得穩(wěn)定的最大剩磁。因此，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀只能用于連續(xù)法，而不能用于剩磁法。（4）當(dāng)采用交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí),對(duì)間隙要加以限制磁軛式磁

51、粉探傷儀(包括交流磁軛和交叉磁軛)的工作原理是通過磁軛把磁通導(dǎo)入被檢測(cè)工件來達(dá)到磁化工件的目的。而磁極與工件之間的間隙越大，等于磁阻越大，從而降低了有效磁通。當(dāng)然也就會(huì)降低工件的磁化程度，結(jié)果必然造成檢測(cè)靈敏度的下降。此外由于間隙的存在，將會(huì)在磁極附近產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，間隙越大所產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)就越嚴(yán)重。由于間隙漏磁場(chǎng)會(huì)干擾磁極附近由缺陷產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)，有可能無法形成缺陷磁痕，即使形成磁痕也會(huì)被破壞掉。因此，為了確保檢測(cè)靈敏度和有效檢測(cè)范圍必須限制間隙，而且越小越好。 對(duì)于承壓設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)被檢工件表面為一曲面時(shí)，它的四個(gè)磁極不能很好地與工件表面相接觸，會(huì)產(chǎn)生某一磁極懸空（在球面上時(shí)），或產(chǎn)生四

52、個(gè)磁極以線接觸方式與工件表面相接觸（在柱面上時(shí)），這樣就在某一對(duì)磁極間產(chǎn)生很大的磁阻，其表現(xiàn)為很強(qiáng)的噪聲，從而降低了某些方向上的檢測(cè)靈敏度。因此，在進(jìn)行承壓設(shè)備磁粉檢測(cè)時(shí)，使用交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)探傷儀應(yīng)隨時(shí)注意各磁極與工件表面之間的接觸是否良好，當(dāng)接觸不良時(shí)應(yīng)停止使用，以避免產(chǎn)生漏檢。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大間隙不應(yīng)超過1.5mm。（5）在交叉磁軛外側(cè)可以進(jìn)行磁粉檢測(cè)外側(cè)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)盡管較弱，而且距磁軛越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱，但畢竟有個(gè)可以檢出缺陷的有效磁化場(chǎng)范圍。在利用外側(cè)磁化場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，必須用試片試驗(yàn)有效磁化場(chǎng)范圍。如右圖所示，利用交叉磁軛外側(cè)磁化場(chǎng)檢測(cè)T形接頭角焊縫時(shí)，把交叉磁軛放在翼板上，而試片貼在角焊縫另一

53、側(cè)的腹板上。只要按標(biāo)準(zhǔn)要求的試片能清晰顯示，就表明該角焊縫（包括熱影響區(qū)）都能達(dá)到檢測(cè)靈敏度的要求。（6）采用交叉磁軛式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，噴灑磁懸液的注意事項(xiàng)用交流磁軛探傷時(shí)，必須先停止噴灑磁懸液，然后斷電。為的是避免已經(jīng)形成的缺陷磁痕被流動(dòng)的磁懸液破壞掉。當(dāng)采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁粉探傷儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，是邊移動(dòng)磁化邊噴灑磁懸液，就更應(yīng)該避免由于磁懸液的流動(dòng)破壞已經(jīng)形成的缺陷磁痕。這就需要掌握磁懸液的噴灑應(yīng)在保證有效磁化場(chǎng)被全部潤濕的情況下，與交叉磁軛的移動(dòng)速度良好地配合，才能把微細(xì)的缺陷磁痕顯現(xiàn)出來，對(duì)這種配合的要求是：在移動(dòng)的有效磁化場(chǎng)范圍內(nèi)，有可供缺陷漏磁場(chǎng)吸引的磁粉，同時(shí)又不允許因磁懸

54、液的流動(dòng)而破壞已經(jīng)形成了的缺陷磁痕，如果配合不好，即使有缺陷磁痕形成，也會(huì)遭到破壞，因此，使用交叉磁軛最難掌握的環(huán)節(jié)是噴灑磁懸液，需要根據(jù)交叉磁軛的移動(dòng)速度，被檢部位的空間位置等情況來調(diào)整噴灑手法。旋轉(zhuǎn)磁化探傷時(shí)最好選用能形成霧狀磁懸液的噴壺，但是壓力不要太高。為了提高磁粉的附著力，可在水磁懸液中加入少量的水溶性膠水，用以保護(hù)已經(jīng)形成的缺陷磁痕，經(jīng)試驗(yàn)證明效果很好。目前，復(fù)合磁化技術(shù)在國內(nèi)、外的應(yīng)用已非常廣泛，而采用交叉磁軛形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行磁粉探傷，雖然國內(nèi)應(yīng)用很廣，但在國外應(yīng)用并不多，估計(jì)其主要原因就是用交叉磁軛檢測(cè)時(shí)，其操作手法必須十分嚴(yán)格，否則檢測(cè)就容易造成漏檢。尤其是有埋藏深度的較小

55、缺陷，漏檢機(jī)率會(huì)更高。（7）當(dāng)采用交叉磁軛進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，試驗(yàn)系統(tǒng)靈敏度的注意事項(xiàng)既然試驗(yàn)的是系統(tǒng)靈敏度，就應(yīng)該按照既定的工藝條件（尤其是移動(dòng)速度）把試片貼在焊縫的熱影響區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)。操作時(shí)要避免磁極把試片損傷。有人是在靜止的狀態(tài)下把試片貼在四個(gè)磁極的中心位置試驗(yàn)靈敏度，這是不規(guī)范的。因?yàn)殪o止?fàn)顟B(tài)不包含由于交叉磁軛的移動(dòng)對(duì)檢測(cè)靈敏度的影響。第五章 磁痕顯示的分類和記錄1磁痕顯示的分類參照ASME SE-709，把磁痕顯示分為相關(guān)相示、非相關(guān)顯示、偽顯示；本標(biāo)準(zhǔn)第一部分通用要求3術(shù)語和定義對(duì)三種顯示作了明確定義：相關(guān)顯示磁粉檢測(cè)時(shí)由于缺陷（裂紋、未熔合、氣孔、夾渣等）產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成的磁痕顯示

56、，一般也叫缺陷顯示；非相關(guān)顯示電磁路截面突變以及材料磁導(dǎo)率差異等原因產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成的磁痕顯示；偽顯示不是由漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成的磁痕顯示，也叫假顯示。2不計(jì)尺寸缺陷規(guī)定不計(jì)尺寸缺陷長度實(shí)際上是規(guī)定了承壓設(shè)備磁粉檢測(cè)的缺陷分辨率。所謂分辨率，它包含兩層含意：（1）能檢測(cè)出的最小缺陷；（2）對(duì)檢測(cè)出的最小缺陷能完整地描述。換句話說，若能完整地描述出檢測(cè)到的最小缺陷，那么這個(gè)最小缺陷的尺寸就是此時(shí)的分辨率。國外有文獻(xiàn)介紹：磁粉檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)0.01mm的模擬缺陷。但由于受觀察者視力和磁粉顆粒度的影響，一般磁粉檢測(cè)所能檢出的缺陷極限尺寸為0.25mm。通常在實(shí)驗(yàn)室中做出的結(jié)果，在生產(chǎn)檢測(cè)中將是其2倍，而在維修檢測(cè)中則是其3倍。又有文章介紹：在對(duì)大量的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，得出實(shí)際磁粉檢測(cè)中，人眼通常所能分辨出的缺陷磁痕長度在0.5mm左右的結(jié)論。另外，由于在實(shí)際檢測(cè)過程中，對(duì)缺陷磁痕計(jì)量所用的工具為鋼直尺，不可能采用諸如顯微鏡等工具，而鋼直尺的最小刻度單位為0.5mm，小于0.5mm的尺寸則只能目視估計(jì)。因此，能定量描述出的缺陷磁痕尺寸為0.5mm。同時(shí)，由于缺陷磁痕較之實(shí)際缺陷尺寸上有一個(gè)放大。即0.5mm的磁痕顯示所代表的缺陷長度要小于0.5mm。故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：長度小于0.5mm的磁痕不計(jì)。3相鄰缺陷迭加在實(shí)