磁粉檢測(檢測設備與檢測工藝)-1

1、磁粉檢測設備和磁粉檢測工藝 第第5 5章章 磁粉檢測探傷設備磁粉檢測探傷設備5.1 5.1 磁粉檢測設備的命名方法磁粉檢測設備的命名方法 見P.91 表5-1 例如： CJW-4000 交流固定式磁粉探傷機，最大電流4000A； CZQ-6000 超低頻退磁直流探傷機，最大電流6000A。5.2 5.2 磁粉檢測設備的分類磁粉檢測設備的分類 固定式、移動式、便攜式；5.2.1 5.2.1 固定式探傷機固定式探傷機 固定式探傷機，也稱為臥式探傷機，這類設備固定在探傷室、實驗室場合使用，其整機尺寸和重量都比較大。其額定磁化電流從1KA-10KA。主要用于中小零件的探傷，應用廣泛。 該類設備可以對被

2、檢零件用通電法和中心導體法進行周向磁化，用線圈法或固定式磁軛進行縱向磁化。還可進行各種形式的多向磁化，并能對工件退磁。 該類設備常用濕法，還常常備有支桿觸頭和電纜，對大型零件進行磁化，熒光法時還配有熒光燈和遮光罩。5.2.2 移動式探傷機移動式探傷機 移動式探傷機是一種裝在小車上，可移動到現場的半固定式探傷機。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。 移動式探傷機一般也同時具有退磁功能。 該設備適用于不易移動的大型工件。5.2.3 5.2.3 便攜式探傷機便攜式探傷機 該類探傷機體積小，重

3、量輕，可隨身攜帶，適用于各種現場作業(yè)，如鍋爐、壓力容器罐體內、外探傷，飛機的現場維護檢查，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500A-2000A。 常見便攜式探傷機有：電磁軛、交叉磁軛、小型磁粉探傷儀和永久磁鐵。 5.3 5.3 磁粉檢測設備的組成部分磁粉檢測設備的組成部分 組成組成: :磁化電源、工件卡持裝置、指示與控制裝置、磁粉或磁懸 液施加裝置、照明裝置、退磁裝置等。1 1 磁化電源磁化電源 磁化電源是探傷機的核心，其作用是提供磁化電流（包括交流電和直流電），使工件磁化。 磁化電源主要結構：調壓器和主變壓器。 調壓器分為：自耦調壓和晶閘管調壓。 2 工件卡持裝置工

4、件卡持裝置 磁化卡頭和觸頭。卡頭上應包上鉛墊或銅編制網。3 指示和控制裝置指示和控制裝置 指示裝置包括電流表、電壓表。磁粉探傷機常用5A的電流表，可測量幾千甚至上萬安培的磁化電流。這是因為采用了電流互感器（相當于一個變壓器，用于擴大電流表的量程）把通過工件的電流變?yōu)殡娏鞅砜蓽y量的電流。9000型的交流探傷機使用的互感器匝數比為9000/5，當安培計滿刻度指示時，代表磁化電流為9000A。 電流表至少半年校驗一次。當設備進行重要電氣修理、周期大修或損壞時，應進行校驗。4 4 磁粉和磁懸液施加裝置磁粉和磁懸液施加裝置 固定式磁探機的施加裝置由磁懸液槽、電動泵、軟管和噴嘴組成。移動式和攜帶式磁探機無

5、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 5 照明裝置照明裝置 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，輻照度輻照度和光照度光照度分別為1000W/cm2和1000lx（或500lx）,同時，前者的環(huán)境可見光應不大于20lx。6 6 退磁裝置退磁裝置 退磁裝置應能保證工件退磁后表面剩磁小于或等于0.3mT（240A/m）。 5.4 5.4 常用典型設備交叉磁軛探傷儀常用典型設備交叉磁軛探傷儀 交叉磁軛是由兩個軛狀的電磁鐵以一定夾角一定夾角進行空間交叉或平面交叉組合而成，并由不同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

6、軛探傷儀，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。 5.5 5.5 測量儀器測量儀器 1 毫特斯拉計（高斯計）2 袖珍式磁強計3 照度計4 黑光輻照計5 通電時間測量器6 弱磁場測量計7 快速斷電試驗器8 磁粉吸附儀 第第6 6章章 磁粉檢測工藝磁粉檢測工藝 所謂磁粉工藝，是指從預處理、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，才能保證磁粉探傷的靈敏度，檢出應檢的缺陷。 磁粉探傷方法的一般選擇原則： a 連續(xù)法和剩磁法都可進行探傷時，優(yōu)先選擇連續(xù)法。 b 對于濕法和干法，優(yōu)先選擇濕法。 c 對于按磁化方

7、法分類的六種探傷方法，選用要根據工件的形狀、尺寸、探傷操作的困難程度進行。 磁粉檢測的檢測方法，一般根據磁粉檢測所用的載液或載體不同，分為濕法和干法檢測；根據磁化工件和施加磁粉或磁懸液的時機不同，分為連續(xù)法和剩磁法檢測。根據不同分類條件，磁粉檢測方法的分類為下表所示。 表表6-16-1磁粉檢測方法分類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、中心導體法、交叉磁軛法等磁粉探傷方法的分類： a 按磁粉的載液（載體）分兩種： 干法（非熒光）、濕法（熒光、非熒光）。

8、b 按施加磁粉的時機分兩種： 連續(xù)法、剩磁法。 6.1 6.1 預處理預處理 清除、打磨、分解、封堵、涂敷。6.2 6.2 磁化、施加磁粉或磁懸液磁化、施加磁粉或磁懸液6.2.1 6.2.1 連續(xù)法連續(xù)法（一） 概念：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。（三）操作要點： 先用磁懸液潤濕工件表面； 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； 至少反復磁化兩次。P.103 （四）

9、優(yōu)點：略 （五）缺點：（與剩磁法的優(yōu)點相對） 效率低； 易產生非相關顯示； 目視可達性差。6.2.2 6.2.2 剩磁法剩磁法（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，一般如經過熱處理的高碳鋼和合金結構鋼（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行磁粉檢測時； 因工件幾何形狀限制連續(xù)法難以檢驗的部位。（三）操作要點： 磁化結束后施加磁懸液； 磁化后檢驗完成前，任何磁性物體不得接觸被檢工件； 磁化時間一般控制在0.25-1S； 澆磁懸液2-

10、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：略P104（五） 缺點：略P1046.2.3 6.2.3 濕法濕法（一） 概念：將磁粉懸浮在載液（水、油、乙二醇等）中進行磁粉探傷。（二） 適用范圍： 連續(xù)法和剩磁法； 靈敏度要求較高的工件，如特種設備的焊縫； 表面微小缺陷的檢測。（三）操作要點： 磁化前，確認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，應進行潤濕試驗。（四）優(yōu)點：a、用濕法+交流電，檢測工件細小缺陷靈敏度 高；b、可用于剩磁法檢驗和連續(xù)法檢驗；c、適用于現場檢驗；（

11、五）缺點 檢驗大裂紋和近表面缺陷的靈敏度不如干法。6.2.4 6.2.4 干法干法（一） 概念：以空氣為載體用干磁粉進行探傷。（二） 適用范圍： 適用于表面粗糙的大型工件進行檢測；（三）操作要點：（四）優(yōu)點 a、檢驗大裂紋靈敏度高；b、用干法+單相半波整流電檢驗工件近表面缺陷靈敏度高；c、適用于現場檢測。（五）缺點：a、檢驗微小缺陷的靈敏度不如濕法；b、不適用于剩磁法檢驗；c、磁粉不易回收；6.3 6.3 磁痕觀察、記錄與缺陷評級磁痕觀察、記錄與缺陷評級1 1 磁痕觀察磁痕觀察 磁痕的觀察和評定一般在磁痕形成后立即進行。 觀察時機：磁痕形成后立即； 照明要求：非熒光磁粉檢測光照度應不小于100

12、0lx，最低不得低于500lx；熒光磁粉檢測的黑光輻照度應不小于1000W/cm2。2 2 缺陷磁痕顯示記錄缺陷磁痕顯示記錄 照相 、貼印 、磁粉探傷橡膠鑄型法、錄像、可剝性涂層、臨摹。3 3 缺陷評級缺陷評級 首先確定當前的磁痕顯示是相關、非相關或者偽顯示。確定是相關顯示后再按JB/T4730.4-2005評級。依據JB/T4730.4-2005，對磁痕評定是應當注意： 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。6.46.4 退磁退磁6.4.1 6.4.1 剩磁的產生與影響剩磁的產生與影響 1、（剩）磁產生的原因 磁加工與磁接觸、電加工

13、與電接觸、機械加工、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、焊接時產生磁偏吹、造成軸承磨損等等。6.4.2 6.4.2 退磁的原理退磁的原理 將工件置于交變磁場中，利用磁滯回線遞減進行退磁。 當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：換向和衰減同時進行。 換向：退磁方向的改變； 衰減：退磁能量的減弱。6.4.3 6.4.3 退磁方法和設備退磁方法和設備 常用的有交流退

14、磁和直流退磁。 另，將工件加熱到居里點以上再處于非磁場環(huán)境下緩慢冷從而實現的退磁稱為高溫退磁，這是一種最有效的退磁方法，但是不經濟實用，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。（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。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可采用直流電退磁。 直流電退磁方法：直流換向衰減

15、法和超低頻電流自動退磁法。 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。 6.4.4 退磁注意事項1、退磁的磁場強度應不小于磁化時的最大磁場強度；2、工件周向磁化退磁應先縱向磁化縱向磁化，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。)5、線圈通過法退磁應注意：1）工件與線圈軸向平行，且靠內壁放置；2）工件的L/D2時，應加類似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

16、與鐵磁性材料接觸；5）環(huán)形或形狀復雜的工件退磁時一般邊旋轉邊通過線圈；6）工件應緩慢通過并遠離線圈1m后方可斷電；7）退磁機應東西東西放置，退磁后的工件也應東西東西放置；8）已經退磁的工件不要靠近退磁機或磁化裝置。6.4.5 剩磁測量剩磁測量 剩磁測定：退磁效果可用剩磁測量儀或磁場強度計測定，磁粉檢測中一般要求剩磁應不大于0.3mT（3Gs）或240A/m。6.5 后處理和合格工件的標記后處理和合格工件的標記6.5.1 后處理（概括來說）后處理（概括來說）1）清洗磁粉；2）工件防銹；3）封堵取出；4）清除反差增強劑；5）被拒收工件的隔離。6.5.2 6.5.2 合格工件的標記合格工件的標記1

17、標記注意事項：合理合理、合法合法、有效有效。2 合格成品工件的標記 1）打鋼印； 2）刻??； 3）電化學腐蝕 ； 4）掛標簽。6.6 6.6 超標缺陷磁痕顯示的處理和復驗超標缺陷磁痕顯示的處理和復驗6.6.1 6.6.1 超標缺陷磁痕顯示的處理超標缺陷磁痕顯示的處理 發(fā)現超標缺陷磁痕，如果允許打磨，則打磨消除。打磨要求： 1）打磨至肉眼不可見； 2）對打磨位置復檢后無可記錄缺陷； 3）打磨位置應圓滑過渡； 4）打磨的深度應符合規(guī)定； 5）超過深度的打磨位置應修補至符合規(guī)定。6.6.2 6.6.2 復驗復驗 出現以下情況，應對工件進行復驗。1）檢測結束后用標準試片驗證靈敏度不符合要求時；2）發(fā)現檢測過程中操作方法有誤或技術條件改變時；3）合同各方有爭議或認為有必要時。6.7 6.7 檢測記錄和檢測報告檢測記錄和檢測報告 原始記錄和報告應該能追蹤到被檢測的具體工件和部位，至少應包含：1）委托單位、被檢工件