磁粉檢測實驗指導書

1、實驗一磁粉檢測系統(tǒng)現(xiàn)場教學一、實驗目的通過現(xiàn)場教學，熟悉磁粉檢測系統(tǒng)組成及基本工作原理，以及設備的正確使用方法。二、實驗設備及附件CT-3000 交直流磁粉探傷機，CT-800 退磁機，紫外燈和輻照計，磁強計，試塊和試片，磁粉等。三、實驗原理及步驟1磁粉檢測原理：鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性因素的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)的位置、大小、形狀和嚴重程度。2、磁粉檢測材料與設備1）CT-3000 交直流磁粉探傷機CT-3000 是根據(jù)磁化原理設

2、計，按照 JB/T82901998 磁粉探傷機標準要求制造。適用于機械、汽車、航空和鐵道等行業(yè)軸類、齒輪類、盤套類等鐵磁性材料表面和近表面的無損檢測。能發(fā)現(xiàn)裂紋、夾渣等極細微的缺陷。對工件中表面的缺陷檢測靈敏度最高，可檢測寬度僅為 0.1m 的表面裂紋。設備以小型工業(yè)可編程序控制器（ PLC）和人機界面（PT）為核心，對系統(tǒng)各個動作進行控制?？勺詣訂沃懿僮?，也可手動單步操作。設備對工件可進行周向磁化（采用直接通電法）、縱向磁化（采用線圈和磁軛感應法兩種）和復合磁化（采用周向和縱向同時磁化法）。磁化電流采用交流電和直流電（整流電）兩種。交流電源采

3、用大功率可控硅在高壓側調壓，利用隔離變壓器以低電壓大電流方式輸出；整流電源采用三相交流變壓器將三相交流電轉換為低電壓大電流，然后再用 12 只大功率可控硅組成整流、調壓及極性變換電路，輸出整流電。磁化電流控制采用集成觸發(fā)電路和 PLC 控制大功率可控硅導通角來實現(xiàn)。交直流磁化電流均連續(xù)可調，交流具有斷電相位控制功能，三相全波整流電具有快速斷電功能。設備輸出交流和直流電壓均低于 36V 安全隔離電壓。主要技術指標：Ø磁化方式：周向磁化、縱向磁化和復合磁化三種。Ø磁化電源三相四線 380V 50Hz

4、 200A, 能夠提供 3000A 交、直流磁化電流。磁化電流切換方式采用手動刀開關切換，移動面板指示燈顯示。三相全波整流電：磁化電流：03000A 連續(xù)可調，電流可預選，數(shù)字顯示，顯示及跟蹤誤差均±5%。磁化時間：0.5  20 秒可調（磁化時間數(shù)字顯示），精度 0.1 秒?？焖贁嚯娞匦裕河每焖贁嚯娫囼炂髟囼灤呕Y束時亮。自動衰減式超低頻退磁：電流 3000A  0，連續(xù)可調，電流可預選，電流由預選值自動衰減到零。退磁電流頻率：15 檔可調。退

5、磁效果：退磁后工件表面上剩磁 Br  0.2mT(2 GS)。探傷靈敏度：2500A 直流顯示標準試塊 5 孔。交流電：磁化電流：03000A 連續(xù)可調，帶斷電相位控制功能。自動衰減式退磁：電流 3000A  0，連續(xù)可調。退磁效果：退磁后工件表面上剩磁 Br  0.2mT(2 GS)。探傷靈敏度：利用交流標準試塊應能清晰顯示一個孔；A 型 2 號試片磁痕能清晰顯示。Ø縱向磁化線圈磁化線圈：線圈內徑

6、0;350mm，寬 100mm，匝數(shù) 8 ，工作電流 3000A。縱向磁化磁勢(安匝數(shù))：024000AT 可調。中心磁場強度 300 Gs。磁化線圈移動速度：電動控制，速度 84mm/s。Ø縱向磁軛磁化兩端有電極板，能提供縱向磁軛磁化。磁軛線圈：匝數(shù) 8 ，工作電流 3000A。縱向磁化磁勢(安匝數(shù))：024000AT 可調。Ø夾持裝置：電極板直徑 200mm，配浸錫銅網板。電極夾頭可 360o連續(xù)、電動旋轉。兩極間距：01000mm

7、 可電動調。工件夾緊方式：可對零件進行電動/氣動夾緊方式，無卡滯現(xiàn)象。Ø具體操作方法：1、接通電源：合上總開關，將鑰匙開關轉到開的位置，按下電源“啟動”按鈕， 啟動”按鈕內指示燈亮，表明設備電源已經接通。2、選擇合適電流：設備有交流電和直流電（整流電）兩種。在控制柜面板上可以通過鑰匙開關選擇電流種類。單擊觸摸屏電流框，彈出輸入小鍵盤，在鍵盤上輸入電流值，并按“Ent”鍵，即可輸入預先設定的電流值。當磁化或退磁時，可以看到數(shù)字電流表指示實際電流大小。3、磁化：設備對工件可進行周向磁化（采用直接通電法）、縱向磁化（采用線圈和磁。軛感應法兩種）和復合磁化（采用周向和縱向

8、同時磁化法）選擇合適磁化方式：在探傷機左側刀開關為周向交流和直流磁化方式選擇開關，開關向上扳即為周向交流磁化。開關向下扳即為周向直流磁化。在探傷機右側刀開關為縱向磁化方式選擇開關，開關向上扳即為線圈磁化。開關向下扳即為磁軛磁化。4、退磁：在零件完成連續(xù)法檢測后，可立即進行退磁操作。剩磁法時可通過退磁機退磁比較方便。5、測量剩磁：退磁后用磁強計測量試塊表面的最大磁場強度，零件任何部分剩磁不得超過 3GS。如果高于 3GS，重新進行上一退磁步驟，直到達到要求為止。2）CT-800 退磁機CT-800 采用大型線圈和斷電相位控制裝置組合而成，具有交流磁化和退磁

9、功能。交流磁化：將工件置于移動小車內，再將小車置于線圈中心，啟動磁化功能即可。磁化時調節(jié)電位器，觀察電流表，選擇適當磁場強度，磁場強度約為電流值的 5 倍。退磁采用遠離和衰減法結合方式。即先遠離法：將工件置于移動小車內，再將小車置于線圈中心啟動退磁功能，人工拉動小車遠離線圈，直到退磁機尾部的行程開關；后衰減法：小車運行到尾部使行程開關動作，退磁機自動轉為衰減法退磁，直到退磁結束。退磁的工作時間一般在7秒左右。主要技術指標：Ø電源三相四線 380V 50Hz 65A。Ø退磁機的中心磁場強度 300 Gs。&

10、#216;退磁機可對零件進行磁化，為保證剩磁穩(wěn)定，設備內配備斷電相位控制器。Ø退磁機線圈內徑：350×350×300。Ø退磁機上的行車及軌道最大載重 50Kg。Ø可對零件進行遠離、衰減退磁兩種，剩磁 Br  0.2mT(2 GS)。Ø具體磁化和退磁操作方法：1、接通電源：合上總開關，將鑰匙開關轉到開的位置，按下電源“啟動”按鈕， 啟動”按鈕內指示燈亮，表明設備電源已經接通。2、選擇合適磁化電流：按下“磁化”按鈕，調節(jié)電位器，觀察電流表指示，確定合適磁化電流（中心磁場強度約為電

11、流值的 5 倍，如 300GS 時電流值約為 60A，注意最大電流為 65A）。3、磁化：選擇合適磁化電流后，先把零件放入小車，然后將小車推到線圈內，用右手按住零件，防止零件在磁化過程中移動，用左手按下“磁化”按鈕，設備自動對零件進行線圈縱向磁化，可進行剩磁法檢測。，4、退磁：選擇合適退磁電流后（確定退磁電流方法同磁化電流確定） 先把零件放入小車，然后將小車推到線圈內，用右手按住零件，防止零件在退磁過程中移動，用左手按下“退磁”按鈕，同時右手按住零件拉動小車向尾部前行，直到尾部觸動行程開關為止。行程開關啟動后，退磁電流自動衰

12、減至關斷，完成退磁操作。測量剩磁：退磁后用磁強計測量試塊表面的最大磁場強度，零件任何部分剩磁不得超過 3GS。如果高于 3GS，重新進行上一退磁步驟，直到達到要求為止。Ø3）主要附件ØA 型試片：試塊和試片是磁粉檢測必備的測試工具。它可以用來檢查和評定磁粉檢測系統(tǒng)性能。檢測中，定期用試塊和試片來檢查探傷設備、磁粉、磁懸濃的檢測系統(tǒng)綜合使用性能，以及操作方法是否恰當。磁粉檢測中常用的試塊和試片有:A 型試片 、C 型試片和 B 型試塊以及磁場指示器等。A 型試片通用名稱的分數(shù)中：分子表示

13、槽深，分母表示板厚，尺寸單位為m。Ø直流標準環(huán)形試塊(Betz 環(huán))：這種試塊是美國 ASME 標準提出的，又稱 Betz 環(huán)。我國標準中也已采用。它是用碳工具鋼制成，試塊上鉆有 1.8 mm 的通孔，第一個孔的中心距環(huán)邊緣的距離為 1.8 mm，然后每孔遞增 1.8 mm，直到第 12 個孔。Betz 環(huán)使用時，用銅棒為中心導體，芯桿法磁化，通以直流電，用連續(xù)法檢測。觀察試塊外緣清晰顯示的孔數(shù)，該試塊僅適用于直流電或整流電磁化法。山東

14、濟寧模具廠 B 型試塊 20 號鋼 符合 JB/T 6066-1992。Ø交流標準試塊一塊：交流標準環(huán)形試塊是一個組合件，它由：鋼環(huán)、膠木襯套和銅棒組成。鋼環(huán)上有 3 個1 的通孔，孔中心距銅棒中心的距離分別為： 23.5 mm、23mm、22.5mm。山東濟寧模具廠 E 型試塊 10 號鋼 紫銅 膠木 符合 JB/T 6066-1992。使用時，將銅棒裝夾在探傷機兩電極間，通

15、電磁化，觀察試塊外緣磁痕顯示。當磁化電流為 750A（交流有效值）時，至少有兩個孔的磁痕清晰可見。否則，綜合靈敏度不夠。Ø磁強計：無錫市捷成檢測設備制造有限公司 JCZ-10 磁強儀快速測量鐵磁性材料殘余剩磁量，測量范圍 010GS。Ø紫外線輻照計：北京師范大學光電儀器廠 UV-A 紫外輻照計(單通道)該儀器適用于光化學、高分子材料老化、探傷、紫外光源、植物栽培、大規(guī)模集成電路光刻等領域的紫外輻照度測量工作。主要性能指標：* 波長范圍及峰值波長：UV365 探頭：(320400)nm；P365n

16、m* 輻照度測量范圍： (0.1199.9×103)W/cm2* 紫外帶外區(qū)雜光：UV365：小于 0.02* 準確度：±10* 角度響應特性：符合國家二級光照度計標準* 響應時間：1 秒* 使用環(huán)境：溫度(040)；濕度85RH* 尺寸和重量：180mm×80mm×36mm；0.2kg* 電源： 6F22 型 9V 積層電池一只Ø紫外線燈：手提式紫外線燈：無錫市捷成檢測設備制造有限公司 

17、;Z-125W-A 型紫外線燈具有攜帶方便，A 型為國產燈泡，B 型為進口燈泡，有電壓指示隨時可觀察，廣泛用于熒光磁粉熒光滲透探傷等。大面積紫外線燈：射陽普迪美無損檢測器材廠 UV-400 型 400W 帶冷卻風扇的大面積照射高強度紫外燈,是滲透檢測、熒光探傷首選設備。燈的輸出波長320400nm，中心波長為 365nm；紫外輻照度在 380mm 處照射面積為 61x25cm，中心強度能達到 65000 uw/cm2 （標準通常規(guī)定為 80010

18、00uw/cm2）。磁粉：磁粉是顯示介質，由工業(yè)純鐵粉、羰基鐵粉或磁性氧化鐵粉 (Fe2O3)或四氧化三鐵粉(Fe3O4)組成。通常有黑磁粉和熒光磁粉兩種。將磁粉混合在液體中形成的懸浮液簡稱磁懸液。用來懸浮磁粉的液體叫分散劑，又稱載液。載液可以是水或油。磁懸液中磁粉與載液是按一定比例進行混合。四、實驗報告1、什么是漏磁場和磁痕？磁粉檢測時，如何識別缺陷？2、說明 CT-3000 交直流磁粉探傷機磁化電流種類及應用？2、說明 CT-3000 交直流磁粉探傷機磁化方式種類及應用？3、說明 CT-800 退磁機的退磁原理？4、說明

19、磁粉檢測試片和試塊的作用？5、如何使用紫外線燈？6、說明磁粉的種類和作用？實驗二磁粉檢測綜合性能實驗一、實驗目的1、掌握用 E 型交流環(huán)形試件進行綜合性能試驗的方法。2、掌握用 B 型直流環(huán)形試件進行綜合性能試驗的方法。3、了解和比較使用交流電和整流電磁粉檢測的檢測深度。4、掌握退磁機的退磁原理及使用方法。二、實驗設備及附件CT-3000 交直流磁粉探傷機，CT-800 退磁機，磁強計，交流和直流標準試塊，非熒光磁粉及磁懸液，銅棒。三、實驗原理及步驟1實驗原理：磁粉探傷的綜合靈敏度是指在選定條件下進行探傷檢查時，通過自然缺陷和人工缺陷

20、的磁痕顯示情況來評價和確定磁粉探傷設備、磁粉及磁懸液和探傷方法的綜合靈敏度。2、實驗步驟：（1）將 E 型交流標準試件夾在探傷機夾頭上，通以交流電 700A 電流，然后依次將 1、2 和 3 孔旋至向上正中位置，進行連續(xù)法磁化檢查。在試塊外部圓周上顯示人工孔清晰磁痕的孔數(shù)，最少有 1 個?？滋柾字行木嗤饩壘嚯x（mm）通孔直徑（mm）11.522.0132.5具體操作方法：1、接通電源：合上總開關，將鑰匙開關轉到開的位置，按下電源“啟動”按鈕， 啟動”按鈕內指示燈亮，表明設備電源已經接

21、通。2、選擇合適電流：在控制柜面板上通過鑰匙開關選擇交流電。單擊觸摸屏電流框，彈出輸入小鍵盤，在鍵盤上輸入電流值 700A，并按“Ent”鍵，即可輸入預先設定的電流值。3、選擇合適磁化方式：E 型交流標準試件人工缺陷為縱向橫孔，選擇周向交流磁化。將探傷機左側開關向上扳即為周向交流磁化，此時在移動控制盒面板上周向交流指示燈亮。4、連續(xù)法磁化檢查：將 E 型交流標準試件夾在探傷機夾頭上，把試件人工 1、2 和 3孔旋至向上正中位置。在移動控制盒面板上，按下“磁化”按鈕對工件進行磁化，通常最少通電兩次，兩次操作為緊隨，每次通電時間

22、不少于0.5 秒。施加磁懸液，觀察人工孔處圓周表面磁痕，并記錄填入表 3-1。5、退磁：在零件完成連續(xù)法檢測后，可立即進行退磁操作。6、關斷電流：在控制柜面板上通過鑰匙開關關斷交流電。通以直流電（整流電）1000A 電流，然后依次將 1、2 和 3 孔旋至向上正中位置，進行連續(xù)法磁化檢查。在試塊外部圓周上顯示人工孔清晰磁痕的孔數(shù)，最少有 3 個。具體操作方法：1、選擇合適電流：在控制柜面板上通過鑰匙開關選擇直流電。單擊觸摸屏電流框，彈出輸入小鍵盤，在鍵盤上輸入電流值 1000A，并按“Ent”鍵

23、，即可輸入預先設定的電流值。2、選擇合適磁化方式：E 型交流標準試件人工缺陷為縱向橫孔，選擇周向直流磁化。將探傷機左側開關向下扳即為周向直流磁化，此時在移動控制盒面板上周向直流指示燈亮。3、連續(xù)法磁化檢查：將 E 型交流標準試件夾在探傷機夾頭上，把試件人工 1、2 和 3孔旋至向上正中位置。在移動控制盒面板上，按下“磁化”按鈕對工件進行磁化，通常最少通電兩次，兩次操作為緊隨，每次通電時間不少于0.5 秒。施加磁懸液，觀察人工孔處圓周表面磁痕，并記錄填入表 3-1。4、退磁：在零件完成連續(xù)法檢測后，可立即進行退磁操作

24、。5、關斷電流：在控制柜面板上通過鑰匙開關關斷直流電。表 3 -1E 型試塊試驗結果磁化電流（A）磁懸液種類熒光應顯示孔數(shù)1實驗顯示孔數(shù)    磁痕線情況交流電700非熒光熒光13直流電1000非熒光3（2）將 B 型直流標準環(huán)形試塊穿在直徑 25mm，長 412mm 的銅棒上，夾在探傷機兩夾頭上，分別用直流和交流電連續(xù)磁化，觀察試塊圓周上磁痕顯示的孔數(shù)?？滋柾字行木?1.7823.5635.3347.1158.89610.67712.45814.22916.001017.

25、781119.561221.34外 緣 距 離（mm）具體操作方法：。1、選擇合適電流：在控制柜面板上通過鑰匙開關選擇直流電（或交流電） 單擊觸摸屏電流框，彈出輸入小鍵盤，在鍵盤上輸入電流值 800A（或 1400A, 2500A），并按“Ent”鍵，即可輸入預先設定的電流值。2、選擇合適磁化方式：B 型直流標準環(huán)形試塊人工缺陷為縱向橫孔，選擇周向直流磁化（或周向交流磁化）。將探傷機左側開關向下扳即為周向直流磁化（或向上扳即為周向交流磁化），此時在移動控制盒面板上周向直流指示燈亮（或周向交流指示燈亮）3、連續(xù)法磁化

26、檢查：將 B 型直流標準環(huán)形試塊夾在探傷機夾頭上，把試件人工孔旋至向上正中位置。在移動控制盒面板上，按下“磁化”按鈕對工件進行磁化，通常最少通電兩次，兩次操作為緊隨，每次通電時間不少于0.5 秒。施加磁懸液，觀察人工孔處圓周表面磁痕，并記錄填入表 3-2。4、退磁：在零件完成連續(xù)法檢測后，可立即進行退磁操作。5、關斷電流：在控制柜面板上通過鑰匙開關關斷直流電（或交流電）表 3-2B 型直流標準試塊試驗結果磁化電流（A）磁懸液種類熒光應顯示孔數(shù)1直流磁化顯示孔數(shù)    交流磁化顯示孔數(shù)800非熒光

27、熒光131400非熒光熒光352500非熒光5（3）退磁經磁粉探傷后, 通常應對被檢試件進行退磁處理。將發(fā)動機葉片在 CT-800 退磁機上進行退磁，退磁后用磁強計測量試塊表面的最大磁場強度，按照MH/T3008-2004 航空器無損檢測 磁粉檢驗標準規(guī)定在零件任何部分剩磁不得超過 3GS。具體操作方法：1、接通電源：合上總開關，將鑰匙開關轉到開的位置，按下電源“啟動”按鈕， 啟動”按鈕內指示燈亮，表明退磁機電源已經接通。2、選擇合適磁化電流：按下“磁化”按鈕，調節(jié)電位器，觀察電流表指示，確定合適磁化電流（中心磁場強度約為電

28、流值的 5 倍，如 300GS 時電流值約為 60A，注意最大電流為 65A）。3、退磁：先把零件放入小車，然后將小車推到線圈內，用右手按住零件，防止零件在退磁過程中移動，用左手按下“退磁”按鈕，同時右手按住零件拉動小車向尾部前行，直到尾部觸動行程開關為止。行程開關啟動后，退磁電流自動衰減至關斷，完成退磁操作。4、測量剩磁：退磁后用磁強計測量試塊表面的最大磁場強度，零件任何部分剩磁不得超過 3GS。如果高于 3GS，重新進行上一退磁步驟，直到達到要求為止。四、實驗報告1、根據(jù)表 31 和

29、0;32 的實驗結果，按照MH/T3008-2004 航空器無損檢測 磁粉檢驗標準對檢測系統(tǒng)性能進行驗收。（2、根據(jù)表 32 的實驗結果，畫出整流電和交流電的磁化電流與探測缺陷深度的曲線 用顯示磁痕的孔數(shù)換算出相對深度），并加以理論分析。3、分析退磁機的退磁原理及使用方法。實驗三A 型靈敏度試片使用實驗一、實驗目的1、了解 A 型靈敏度試片的應用范圍。2、了解 A 型靈敏度試片的使用方法。3、了解 A 型靈敏度試片的刻痕顯示與所施加磁場的關系。二、實驗設備及附件CT

30、-3000 交直流磁粉探傷機，CT-800 退磁機，磁強計， A 型標準靈敏度試片一套（A1、A2 和 A3），銅棒，非熒光磁粉及磁懸液，銅棒，帶有自然缺陷的飛機發(fā)動機葉片，透明膠帶紙。三、實驗原理及步驟1實驗原理：A 型靈敏度試片刻槽即為人工缺陷，當試片隨工件磁化時，在刻槽處將產生磁力線彎曲并逸出試片表面形成漏磁場，可用磁粉或磁懸液顯示該漏磁場。使用 A 型靈敏度試片可檢查探傷裝置或設備、磁粉或磁懸液的綜合性以及在連續(xù)法探傷中表示出工件表面的磁場強度和方向，確定有效的探傷范圍和判定探傷規(guī)范和操作方法是否

31、正確等。A 型試片：試塊和試片是磁粉檢測必備的測試工具。它可以用來檢查和評定磁粉檢測系統(tǒng)性能。檢測中，定期用試塊和試片來檢查探傷設備、磁粉、磁懸濃的檢測系統(tǒng)綜合使用性能，以及操作方法是否恰當。磁粉檢測中常用的試塊和試片有:A 型試片 、C 型試片和 B 型試塊以及磁場指示器等。A 型試片通用名稱的分數(shù)中：分子表示槽深，分母表示板厚，尺寸單位為m。2、實驗步驟（1）清洗發(fā)動機葉片表面油污和雜質。（2）在發(fā)動機葉片外表面上依次貼上 A1、A2 和 A3 試片，它們同在一條母線上,相距2030mm。將試片揩凈，使刻槽一面朝向工件外表面。沿試片四邊，用透明膠帶紙將試片緊貼于工件表面上，注意膠帶紙不能掩蓋刻槽位置。（3）將發(fā)動機葉片直接夾于探傷機夾頭之間。（4）根據(jù)MH/T3008-2004