磁粉檢測-8.應用

磁粉檢測(jiǎncè)第八章磁粉檢測(jiǎncè)應用1共六十二頁選擇磁化方法應考慮的因素1）工件的結構形狀；2）工件的尺寸大?。?）工件表面的粗糙度；4）根據(jù)工件在使用過程中各部分的應力情況及可能產(chǎn)生缺陷的部位(bùwèi)、方向。2共六十二頁1、焊接件磁粉檢測焊縫中的缺陷，尤其焊接裂紋，一般是與表面相通的，在使用中容易形成疲勞源，對承受(chéngshòu)疲勞載荷和壓力作用的焊接結構，危害極大。磁粉檢測對表面缺陷具有靈敏度高、檢測可靠、設備簡單、可方便地在現(xiàn)場檢驗，發(fā)現(xiàn)缺陷可及時排除和修補等優(yōu)點，因而被廣泛采用。1.1檢測內(nèi)容

⑴坡口：

分層：軋制缺陷，在板厚中心附近。裂紋：分層端部開裂，平行板面；火焰切割裂紋。檢測范圍：坡口面和鈍邊區(qū)域3共六十二頁⑵焊接過程中的檢測

①層間檢測。一是焊接性能差的鋼種要求每焊一層檢查一次，發(fā)現(xiàn)裂及時處理，確認無缺陷后再繼續(xù)施焊。

另一種情況是特厚板焊接，在檢驗內(nèi)部缺陷有困難時，可以每焊一層磁粉檢測一次。檢測范圍是焊縫金屬及臨近坡口。溫度高用干法(ɡànfǎ)（300-400℃），溫度低用濕法。②電弧氣刨面的檢測。目的是檢驗電弧氣刨造成的表面增碳導致產(chǎn)生的裂紋。

檢測范圍應包括電弧氣刨面和臨近的坡口。4共六十二頁⑶焊縫檢測

焊縫檢測的目的主要是檢驗焊接裂紋等焊接缺陷

檢測范圍應包括焊縫金屬(jīnshǔ)及母材的熱影響區(qū)，熱影響區(qū)的寬度大約為焊縫寬度的一半。因此，要求檢測的寬度應為兩倍焊縫寬度。⑷機械損傷部位的檢測

在組裝過程中，焊接的臨時性吊耳和卡具，割掉后有可能產(chǎn)生裂紋，需要檢測。損傷部位的面積不大。5共六十二頁1.2檢測方法選擇大型焊接結構使用便攜式設備；小型焊接件可用固定式設備。一般(yībān)根據(jù)焊接件的結構形狀、尺寸、檢測的內(nèi)容和范圍等具體情況來選擇。主要方法：磁軛法、觸頭法、繞電纜法、交叉磁軛法6共六十二頁7⑴磁軛法：

優(yōu)點：設備簡單、操作(cāozuò)方便。缺點：只能單方向磁化工件，同一部位應進行兩次垂直交叉磁化，磁極配置不可能很準確，有造成漏檢的可能性，且檢測效率低。共六十二頁8

⑵觸頭法：

優(yōu)點：電極間距可以調節(jié)，可根據(jù)檢測部位情況及靈敏度要求確定電極間距和電流大小。缺點：電極與工件接觸部位檢驗效果很差，且接觸部位易造成工件燒傷，嚴重時在燒傷部位會產(chǎn)生裂紋應在壓緊狀態(tài)下通電與斷電。另外電極配置不當(bùdānɡ)，會造成漏檢。單方向磁化，畸變周向磁場同一部位應互相垂直檢測兩次。直流電觸頭法要注意后一段磁化時不得使前一段退磁，觸頭應置于焊縫邊緣，不得放于焊縫上。共六十二頁9（3）交叉磁軛法

用交叉磁軛旋轉磁場磁化的方法檢驗焊縫表面裂紋可以得到滿意效果。主要優(yōu)點是靈敏可靠(kěkào)且檢測效率高，應用非常廣泛。共六十二頁10⑷線圈法：管道環(huán)焊縫用繞電纜法檢測。沿圓周方向繞4～6匝進行進行軸向磁化。只能(zhīnénɡ)發(fā)現(xiàn)檢出縱向裂紋，采用附加磁軛法檢出橫向裂紋。共六十二頁11⑸平行電纜法：檢測與電纜平行的裂紋。注意返回電流的那段電纜要遠離工件(gōngjiàn)，避免干擾有效磁化場。此種方法已經(jīng)不在使用于承壓設備檢測中。共六十二頁3、焊接件檢測實例⑴

坡口檢測觸頭法：利用觸頭沿坡口縱長方向通電磁化，最有利于檢測與電流方向平行的分層和裂紋。觸頭上應墊鉛墊或銅網(wǎng)，以防打火燒傷坡口表面。交叉磁軛法：使用旋轉磁場檢驗坡口是利用旋轉磁場外側的磁化場。操作方法是把旋轉磁場置于靠近坡口的鋼板表面上將C型試片放在下面(xiàmian)坡口面，當板厚<50mm其靈敏度可達到中等靈敏度12共六十二頁⑵電弧氣刨面的檢測交叉磁軛橫跨溝槽沿溝槽方向連續(xù)行走，用噴灑法或刷涂法施加磁懸液，原則是交叉磁軛通過后不得使磁懸液殘留(cánliú)在溝槽內(nèi)。注意磁懸液不能殘留在氣刨溝槽內(nèi)，影響觀察。13共六十二頁⑶對接焊縫的檢測1）曲率半徑大時，可用磁軛和交叉磁軛，要保證(bǎozhèng)磁極與工件表面良好接觸。磁軛法檢測時，電磁軛之間的最佳距離為100~150mm，每個檢測區(qū)域應有15mm的重疊區(qū)。14共六十二頁2）交叉磁軛法常用于鍋爐壓力容器的對接焊縫。使用交叉磁軛時應注意以下問題：①、磁極端面與工件表面間隙不宜過大，最大不宜超過(chāoguò)1.5mm；②、交叉磁軛行走速度要適宜，速度最快2～3m/min，且要連續(xù)行走檢測；③、磁懸液噴灑原則：檢測球罐環(huán)焊縫時，磁懸液應噴灑在行走方向正上方；檢測球罐縱焊縫時，磁懸液應噴灑在行走方向正前方；④、觀察磁粉在磁軛通過后檢測部位盡快進行。⑤靈敏度的校驗，檢測前、中間、結束用A型試片進行校驗。15共六十二頁16磁懸液的噴灑(pēnsǎ)共六十二頁17共六十二頁18共六十二頁交叉(jiāochā)磁軛法共六十二頁3）如果工件(gōngjiàn)的曲率半徑太小，應采用觸頭法和電纜纏繞法磁化。（支桿可任意調整）20共六十二頁21⑷T型焊接接頭的檢測(jiǎncè)

1）宜選用帶活動關節(jié)的電磁軛進行檢測，調節(jié)活動關節(jié)角度，保證磁極與工件表面接觸良好。

2）用觸頭法，通電時間不宜過長，要保證觸頭與與工件表面接觸良好，一面燒傷工件。共六十二頁⑸角接接頭的檢測1)采用觸頭法，不受曲率影響(yǐngxiǎng)，注意打火燒傷和過熱。當工件曲率半徑較大時，可用磁軛法（帶活動關節(jié)），但要保證接觸良好。2)管板角焊縫的檢測示意圖22共六十二頁磁軛法檢測(jiǎncè)管子對接焊縫共六十二頁磁軛法檢測管子(guǎnzi)對接焊縫共六十二頁253)管管角焊縫的檢測(jiǎncè)示意圖：使用觸頭法

共六十二頁4)使用繞電纜法檢測角焊縫的縱向(zònɡxiànɡ)缺陷。注意焊縫與電纜間距a，一般要求在20≤a≤50mm。26共六十二頁27環(huán)縫熱影響(yǐngxiǎng)區(qū)的裂紋共六十二頁28接管角焊縫及熱影響(yǐngxiǎng)區(qū)裂紋共六十二頁1.4影響(yǐngxiǎng)檢測速度的各種因素條件與要求檢測速度檢測面的表面狀態(tài)光滑快粗糙慢磁懸液的載液煤油快水慢網(wǎng)路供電電壓高快低慢檢測靈敏度要求高慢低快共六十二頁2、鍛鋼件磁粉檢測鍛鋼件是通過把鋼加熱后，經(jīng)鍛造、擠壓成型。2.1鍛鋼件檢測的特點1）鍛造加工成型方法粗略分為(fēnwéi)自由鍛和模鍛，其工藝過程一般由下列工序組成：下料──加熱──鍛造──檢測──熱處理──檢測──機械加工──表面熱處理──機械加工──最終檢測──成品30共六十二頁2）形成缺陷的來源為：鍛造過程產(chǎn)生的缺陷——固有缺陷包括夾雜、氣孔、疏松、縮孔；鍛造裂紋、折疊、白點、發(fā)紋等。熱處理工藝不當——淬火裂紋；機加工產(chǎn)生的缺陷——磨削(móxiāo)裂紋、矯正裂紋。表面熱處理過程產(chǎn)生的缺陷——鍛造裂紋、淬火裂紋31共六十二頁2.2檢測方法選擇應依據(jù)工件形狀、尺寸，材料磁性，檢驗部位，靈敏度來考慮。a.大型工件，采用觸頭法、磁扼法或繞電纜法進行局部檢測；b.形狀復雜、較大的軸類，采用連續(xù)法，軸通電、線圈(xiànquān)法，不建議采用剩磁法；C.尺寸較小工件，選用通電法、中心導體法以及線圈開路或閉路磁化法。剩磁還是連續(xù)法根據(jù)工件形狀、磁特和熱處理狀態(tài)確定。32共六十二頁2.3檢測實例（1）曲軸磁粉檢測曲軸有自由鍛和模鍛，以模鍛居多。1）缺陷及特征：

a、剪切裂紋：大小頭端部、橫穿截面。

b、發(fā)紋：沿鍛造流線分布，長的可貫穿整個曲軸，短的1～2mm.c、皮下氣孔：磁痕呈短而齊頭的線狀分布。

d、鍛造裂紋：磁痕曲折粗大濃密清晰。

e、折疊：與縱向成一定角度或呈圓弧形。

f、感應加熱噴水裂紋成群分布在圓周過渡區(qū)；油孔淬裂由孔內(nèi)向外擴展，個別位于油孔附近(fùjìn)，單個或多條呈輻射狀分布，裂紋始端在厚薄過度區(qū)。g、校正裂紋多集中在淬硬層過渡帶。

h、磨削裂紋垂直于磨削方向呈平行分布。33共六十二頁2）檢測方法(fāngfǎ)：檢測方法：連續(xù)法（形狀復雜且有長度）

磁化方法：通電法周向磁化+線圈法分段縱向磁化。34共六十二頁35(2)塔形試樣磁粉檢測

1）缺陷及特征：

a、主要缺陷是發(fā)紋和非金屬夾雜物。

b、發(fā)紋沿軸向或成一小夾角。2）檢測方法：

a、采用濕式連續(xù)法，軸向通電(tōngdiàn)法磁化。

b、按各臺階選擇磁化電流磁化和檢驗的順序是從最小直徑到最大直徑；也可按最大直徑臺階選擇磁化電流，發(fā)現(xiàn)缺陷再按相應臺階電流磁化。若要檢查周向缺陷應采用線圈法共六十二頁（3）萬向接頭磁粉檢測

1）缺陷特點：受力零件，缺陷方向不能予估。孔周圍關鍵部位。

2）檢測方法：濕法。

a、中心(zhōngxīn)導體法檢驗孔內(nèi)外表面和端面缺陷；

b、軸向通電法檢驗縱向缺陷；

c、線圈法檢驗橫向缺陷。（有可能加延長塊）36共六十二頁3、鑄鋼件磁粉檢測3.1特點：1）大型鑄鋼件，表面粗糙，形狀復雜；2）精密鑄件、形狀復雜，體積小、表面光潔。3.2探傷方法選擇：1）大型鑄件，重量大、壁厚，要求檢出表面與近表面較大的缺陷，采用直流電磁化，干法檢驗，支桿法，連續(xù)法。2）精密鑄鋼件，體積小，要求檢查微小缺陷，在固定式探傷儀兩個(liǎnɡɡè)方向磁化，采用濕法。3）鑄鋼件，由于內(nèi)應力的影響，易產(chǎn)生延遲裂紋，鑄造后48h探傷。4）根據(jù)熱處理狀態(tài)，Br和Hc值，決定使用連續(xù)法還是剩磁法。37共六十二頁3.3鑄鋼件檢測實例

⑴

空心十字鑄鋼件檢測磁化(cíhuà)方法：兩次中心導體法，兩次繞電纜法，中心導體法電流采用直流電，磁化電流可采用交流電或整流電檢測方法：剩磁或連續(xù)，濕法38共六十二頁39（2）高壓(gāoyā)厚壁三通管MT

特點：三通管缺陷易產(chǎn)生在分叉處檢測方法：直接通電法線圈法；在三通上繞電纜法磁化，產(chǎn)生的縱向磁場與缺陷垂直。關鍵注意電纜的繞法要正確。共六十二頁⑶

鑄鋼閥體檢測1）特點：體積大，形狀復雜，表面粗糙，探測面積大。常見缺陷(quēxiàn)有熱裂紋和冷裂紋，以及內(nèi)部縮孔和夾雜。2）檢測方法：檢測設備：移動式探傷機，閥體體積大，所以要用移動式探傷機。磁化方法：觸頭法磁化電流：半波整流電施加磁介質：干法。

工件表面粗糙，而且又是現(xiàn)場檢查，宜采用干法檢測，單相半波整流電。40共六十二頁（4）凸輪(tūlún)磁粉檢測

1）凸輪特點：

精密鑄件，毛坯件、熱處理后、機加工后三次檢測。缺陷有鑄造裂紋和夾雜物。2）檢測方法：

a、毛坯件：濕式連續(xù)法；熱處理和機加工后：濕式剩磁法。

b、輪子部位：中心導體法磁化。

c、桿部通電法樣化，再用線圈法縱向磁化。41共六十二頁42用熒光磁粉在凸輪軸上得到的裂紋(lièwén)磁痕顯示

共六十二頁4、特種設備在役與維修件磁粉檢測4.1檢測要求：定期檢驗主要是檢查使用過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷。而特種設備幾乎都是鐵磁性材料制造的，因此，對于特種設備定期檢驗，磁粉檢測是最好的方法，應用最為廣泛。①裂紋敏感材料、易產(chǎn)生應力腐蝕裂紋場合，宜采用熒光法。②易燃易爆介質容器，不得使用通電(tōngdiàn)法、觸頭法檢測內(nèi)部焊縫，要加強內(nèi)部清理和表面預處理。43共六十二頁4.2在役工件的檢測特點(tèdiǎn)

①、檢測前，充分了解工件使用中的受力狀態(tài)、應力集中部位、易開裂部位以及裂紋方向。②、主要缺陷是疲勞裂紋和應力腐蝕裂紋，主要發(fā)生在應力集中部位；③、常用檢測方法是觸頭法、磁軛法（或永久磁鐵）、線圈法（繞電纜法）。分解的小零件也可用固定式檢測機進行全面檢測。④、許多工件有表面鍍層或漆層，需采用特殊方法，必要時應去除表面覆蓋層。⑤、往往需要記錄磁痕顯示，以監(jiān)視裂紋的擴展。⑥對于不可接近或視力不可達的部位，可使用內(nèi)窺鏡配合檢驗。44共六十二頁補充(bǔchōng)：在役維修主要目的是檢查疲勞裂紋疲勞裂紋A、疲勞裂紋可在內(nèi)部的氣孔和夾雜處開始形成。B、多數(shù)疲勞裂紋出現(xiàn)在表面上。C、疲勞裂紋是從表面上的應力集中處形成，多出現(xiàn)在交變應力最大的方向。45共六十二頁4.3特種設備在役與維修件檢測實例（1）球形儲罐焊縫檢測：①檢測部位：內(nèi)外表面所有焊縫和熱影響區(qū)及機械損傷部位。②表面清理：清除焊縫和熱影響區(qū)及機械損傷部位的涂料、銹蝕。③檢測操作：

a、對接焊縫：交叉磁軛跨在焊縫上連續(xù)行走(xíngzǒu)?？v焊縫自上而下；環(huán)焊縫左右均可。

b、接管角焊縫用磁軛法或觸頭法緊靠管子邊緣沿圓周方向檢測。

c、母材損傷部位可用磁軛檢測。

d、柱腿與球皮連接角焊縫，可用磁軛法檢測。46共六十二頁47（2）起重天車吊鉤

主要缺陷：疲勞裂紋。

檢測方法：連續(xù)法、熒光(yíngguāng)磁懸液。橫向裂紋：繞電纜法或磁軛法?？v向缺陷：觸頭法。

共六十二頁48（3）螺栓磁粉檢測

受力零件，橫向裂紋比縱向裂紋危害大

主要缺陷(quēxiàn)：疲勞裂紋。

檢測方法：剩磁法、濕法、低濃度熒光磁懸液。

縱向磁化：線圈法（主要方法）。周向磁化：通電法。共六十二頁49螺桿(luóɡǎn)桿部縱向磁痕共六十二頁50（4）鍍硬鉻鋼管磁粉檢測

主要缺陷：疲勞(píláo)裂紋和延遲裂紋。

特點：帶鍍層檢測，靈敏度受一定影響。

方法：濕法、連續(xù)法、高濃度優(yōu)質黑磁粉磁懸液或熒光磁粉磁懸液。按嚴格磁化規(guī)范進行周向磁化和縱向磁化。4、特殊工件磁粉檢測

⑴彈簧磁粉檢測

①檢測方法：濕法、連續(xù)法或剩磁法。②磁化方法：縱向缺陷—通電法橫向缺陷—中心導體法共六十二頁51共六十二頁52⑵、板彎型材磁粉檢測

軋制缺陷主要存在于兩條棱上和端面(duānmiàn)倒角處。

檢測方法：濕法、連續(xù)法。

磁化方法：銅棒或銅板通電法。

⑶滾珠磁粉檢測：磁化方法：感應電流法周向磁化。

共六十二頁53練習題一、判斷題1.可以利用交叉磁軛外側對T形接頭角焊縫和焊接接頭坡口進行磁化，但要用標準試片來確定磁場強度是否合適。()2.檢查球罐縱焊縫時，磁軛應自下而上行走，磁懸液應噴灑在行走方向的正前方。()3.對承壓設備焊縫進行磁粉檢測，一般是用配制濃度指標來控制磁懸液濃度的。()4.對于曲軸等形狀復雜的大型軸類工件一般宜采用剩磁法進行檢測。()5.鑄鋼件由于無裂紋延遲開裂現(xiàn)象，因此(yīncǐ)可以鑄造后立即進行磁粉檢測。()

○

×

○

×

×共六十二頁546.對可能發(fā)生應力腐蝕裂紋的在用承壓設備進行磁粉檢測時，其內(nèi)外壁宜采用熒光磁粉檢測方法進行檢測。()7.MT-RC法的優(yōu)點之一是其可以適用于所有鐵磁性材料(cáiliào)的磁粉檢測。()8.為檢出高強度鋼螺栓螺紋部分的周向缺陷，磁粉檢測時一般應選擇：線圈法、剩磁法、熒光磁粉、濕法（

）9.對彈簧用中心導體法進行周向磁化檢驗橫向缺陷時，連續(xù)法電流用I=（8-15）D，（D是彈簧的外直徑）來確定磁化規(guī)范，可保證檢測靈敏度。()10.一般采用單相半波整流電干法檢測鑄鋼閥體皮下缺陷。()

○

×

×

×

○共六十二頁55二、選擇題1.大型焊接結構件通常采用的磁化方法是()A.夾頭通電法和線圈法B.磁軛法和中心導體法C.觸頭法和繞電纜法D.磁軛法和觸頭法2.觸頭放置(fàngzhì)在焊縫兩側，兩觸頭連線與焊縫垂直，此時可檢出焊接接頭的()

A.表面縱向裂紋B.表面橫向裂紋C.埋藏裂紋D.以上都是

D

B共六十二頁563.以下關于交叉磁軛檢驗焊縫的敘述，哪一條是正確的()A.交叉磁軛連續(xù)行走探傷比固定不動探傷效果更好B.交叉磁軛的磁極與工件表面間隙過大會產(chǎn)生探傷育區(qū)C.應控制交叉磁軛的行走速度不超過4m/minD.以上都是4.用交流磁軛對大型結構件對接焊縫進行磁粉檢測時，需要注意(zhùyì)的事項是：（

）A.檢測部位的厚度；B.磁極對焊縫相對位置的安排及磁極間距；C.反磁場的影響；D.以上都是。

D

B共六十二頁575.以下哪一種方法不適合管板角焊縫上的縱向缺陷(quēxiàn)()A.觸頭法B.磁軛法C.中心導體法D.繞電纜法6.鑄鋼閥體磁粉檢測較合適的方法是()A.磁軛法、交流電、連續(xù)法、干法B.支桿法、半波整流電、連續(xù)法、干法C.繞電纜法、直流電、連續(xù)法、濕法D.中心導體法、直流電、剩磁法、干法

C

B共六十二頁587.檢測螺栓橫向裂紋較合適的方法(fāngfǎ)是()A.磁軛法、連續(xù)法、黑磁粉B.通電法、剩磁法、黑磁粉C.線圈法、連續(xù)法、高濃度熒光磁懸液D.線圈法、連續(xù)法、低濃度熒光磁懸液8.檢驗大型鑄件的最有效的磁粉檢測方法是：()A.局部多方向磁化B.芯棒法磁化C.螺管線圈法D.直接通電磁化

D

A共六十二頁599.橡膠鑄型法磁粉探傷的優(yōu)點(yōudiǎn)是（

）A.缺陷磁痕可永久保留B.能間斷跟蹤檢測疲勞裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展C.與連續(xù)法配用，檢測靈敏度高D