磁粉无损检测素材.ppt
68页第三章第三章 磁粉检测物理基础磁粉检测物理基础1.磁粉探伤原理磁粉探伤原理2.磁粉探伤装置磁粉探伤装置3.磁粉探伤方法磁粉探伤方法4. 磁粉与磁悬液磁粉与磁悬液5.磁化电流规范磁化电流规范6.磁粉探伤的技术规范磁粉探伤的技术规范7.磁粉探伤灵敏度磁粉探伤灵敏度8.磁痕分析磁痕分析序序——磁粉探伤磁粉探伤((Magnetic Particle Testing,简称,简称 MT))磁粉探伤与磁性检测(分类)磁粉探伤与磁性检测(分类)漏磁场探伤:漏磁场探伤:是利用铁磁性材料或工件磁化后,在表面和近表面是利用铁磁性材料或工件磁化后,在表面和近表面如有不连续如有不连续性性(材料的均质状态即(材料的均质状态即致密性致密性受到破坏)存在,则在不连续性处受到破坏)存在,则在不连续性处磁力线磁力线离开工件和进入工件表面发生离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极局部畸变产生磁极,并形成,并形成可检测的漏磁可检测的漏磁场场进行探伤的方法进行探伤的方法漏磁场探伤包括漏磁场探伤包括磁粉探伤磁粉探伤和和利用检测元件探测漏磁场利用检测元件探测漏磁场其区别在于其区别在于: 磁粉探伤磁粉探伤是利用铁磁性粉末是利用铁磁性粉末——磁粉磁粉,作为磁场的传感器,即利用漏磁场,作为磁场的传感器,即利用漏磁场吸附施加在不连续性处的磁粉聚集形成吸附施加在不连续性处的磁粉聚集形成磁痕磁痕,从而显示出不连续性的位置、形,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。
状和大小 利用利用检测元件检测元件探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁敏二极管和探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁敏二极管和感应线圈等感应线圈等 利用检测元件检测漏磁场:录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍尔元件检测利用检测元件检测漏磁场:录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍尔元件检测法、磁敏二极管探测法法、磁敏二极管探测法3.1磁粉探伤原理磁粉探伤原理 Magnetic Particle Testing,简称,简称 MT3.1.1 基本原理:基本原理: 铁磁性材料和工件被磁化后,由于铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变畸变而产生漏磁场,而产生漏磁场,吸附吸附施加在工件表面的施加在工件表面的磁粉磁粉,,形成在合适光照下目视可见的形成在合适光照下目视可见的磁痕磁痕,从而显示出,从而显示出不连续性的位置、形状和大小图不连续性的位置、形状和大小图1--1所示 局限性:局限性: MT不能检测不能检测奥氏体不锈钢材料奥氏体不锈钢材料和用和用奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能焊条焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料非磁性材料。
对于表面对于表面浅的划伤浅的划伤、埋藏较、埋藏较深的孔洞深的孔洞和与和与工件表面工件表面夹角小于夹角小于20°的分层和折叠难以发现的分层和折叠难以发现 3.1.2 磁粉探伤的适用性和局限性磁粉探伤的适用性和局限性适用性:适用性: 磁粉探伤适用于检测磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面铁磁性材料表面和和近表面近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长出长0.1mm、宽为微米级、宽为微米级的裂纹),目视难以看出的不连续性的裂纹),目视难以看出的不连续性铁磁性材料铁磁性材料磁畴磁畴 在铁磁质中,相邻铁原子中的电子间存在着非常强的交在铁磁质中,相邻铁原子中的电子间存在着非常强的交换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子中换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子中电子磁矩平行排列起电子磁矩平行排列起来来,形成一个,形成一个自发磁化达到饱和状态的微小区域自发磁化达到饱和状态的微小区域,这些自发磁化,这些自发磁化的微小区域,称为的微小区域,称为磁畴磁畴 一个典型的磁畴宽度约为一个典型的磁畴宽度约为10-3cm,体积约为,体积约为10-9cm3,内部大,内部大约含有约含有1014个磁性原子。
个磁性原子 在没有外加磁场作用时,在没有外加磁场作用时,铁磁性材料内各磁畴的磁铁磁性材料内各磁畴的磁矩方向矩方向相互抵消,相互抵消,对外显对外显示不出磁性,示不出磁性,如图 铁磁性材料的磁畴方向铁磁性材料的磁畴方向a)不显示磁性;)不显示磁性; b)磁化)磁化 c)保留一定剩磁)保留一定剩磁 当把铁磁性材料放到外加磁场中时当把铁磁性材料放到外加磁场中时,磁畴就会受到外加磁场的作用,,磁畴就会受到外加磁场的作用,一是使磁畴磁矩一是使磁畴磁矩转动转动,二是使畴壁发生,二是使畴壁发生位移位移,最后全部磁畴的磁矩方向转向,最后全部磁畴的磁矩方向转向与外加磁场方向一致,铁磁性材料被磁化,与外加磁场方向一致,铁磁性材料被磁化,显示出很强的磁性显示出很强的磁性 居里点:居里点:在高温情况下,在高温情况下,磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列,使磁体的磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列,使磁体的磁性削弱。
磁性削弱超过某一温度后超过某一温度后,磁体的磁性也就全部消失而呈现,磁体的磁性也就全部消失而呈现顺磁性顺磁性,实现了材,实现了材料的退磁铁磁性材料在此料的退磁铁磁性材料在此温度以上温度以上不能再被外加磁场磁化,并将失去原有的磁不能再被外加磁场磁化,并将失去原有的磁性的临界温度称为性的临界温度称为居里点或居里温度居里点或居里温度从居里点以上的高温冷却下来时,只要没从居里点以上的高温冷却下来时,只要没有外磁场的影响,材料仍然处于退磁状态有外磁场的影响,材料仍然处于退磁状态铁铁磁性材料的居里点磁性材料的居里点材材 料料居里点(居里点(℃℃))铁铁镍镍钴钴铁铁,硅,硅5%铁铁,,铬铬10%铁铁,,锰锰4%铁铁,,钒钒6%76936511507207407158153.1.3 磁场和磁力线磁场和磁力线磁场:具有磁性作用的空间磁场:具有磁性作用的空间磁场的特征:磁场的特征: 是对运动的电荷(或电流)具有作用力,在磁场变化的是对运动的电荷(或电流)具有作用力,在磁场变化的同时也产生电场同时也产生电场 磁场的显示:磁场的显示: 磁场的大小、方向和分布情况,可以利用磁力线来表示。
磁场的大小、方向和分布情况,可以利用磁力线来表示3.1.4 缺陷漏磁场的强度缺陷漏磁场的强度磁粉探伤中缺陷处漏磁场的强度决定是否能够发现缺陷,磁粉探伤中缺陷处漏磁场的强度决定是否能够发现缺陷,缺陷处的漏磁场强度:缺陷处的漏磁场强度:为保证探伤灵敏度,应当为保证探伤灵敏度,应当提高提高工件的工件的磁感应强度磁感应强度B缺陷磁场的强度还与缺陷磁场的强度还与材料有关材料有关缺陷处漏磁场的大小还取决于缺陷处漏磁场的大小还取决于缺陷本身的尺寸缺陷本身的尺寸当铁磁性材料的磁感应强度达到当铁磁性材料的磁感应强度达到饱和值的饱和值的80%左右时,左右时,漏磁场漏磁场便会迅速增大便会迅速增大应用应用1::钢棒通电法磁化钢棒通电法磁化 分别通交流和直流时,磁场强度和磁感应强度的分布特点分别通交流和直流时,磁场强度和磁感应强度的分布特点应用应用2:通电钢管的磁场:通电钢管的磁场 磁场方向:右手定则磁场方向:右手定则 磁场大小:磁场大小: ((1)钢管)钢管内内表面表面 H=0,,B=0(直流和交流)(直流和交流) ((2)钢管)钢管外外表面及外部表面及外部 ((3)钢管横截面:设)钢管横截面:设管内外半径分别为管内外半径分别为R1和和R2,通直流电磁化,由安培环路,通直流电磁化,由安培环路定律得定律得 钢管直接通电法磁化时,由于其钢管直接通电法磁化时,由于其内部磁场强度为零内部磁场强度为零,, 所以所以不能用磁粉检测的方法来检测内表面即近表面的缺陷不能用磁粉检测的方法来检测内表面即近表面的缺陷。
应用应用2:通电钢管的磁场:通电钢管的磁场3.1.5 外磁场种类外磁场种类磁化方法:按磁路是否闭合磁化方法:按磁路是否闭合((1)开路磁化:)开路磁化:把需要磁化的工件放圈中进行磁化或对大型工件进把需要磁化的工件放圈中进行磁化或对大型工件进行绕电缆进行磁化,常称为行绕电缆进行磁化,常称为线圈法线圈法线圈法磁化工件时,由于在工件线圈法磁化工件时,由于在工件两端产生磁极,因而会产生两端产生磁极,因而会产生退磁场退磁场退磁场定义退磁场定义 材料的磁化状态,不仅依赖于它的磁化率,也依赖于样品的形状当一个有限大材料的磁化状态,不仅依赖于它的磁化率,也依赖于样品的形状当一个有限大小的样品被外磁场磁化时,在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反小的样品被外磁场磁化时,在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场,该磁场被称为的磁场,该磁场被称为退磁场把铁磁性材料磁化时,由材料中把铁磁性材料磁化时,由材料中磁极所产生的磁场磁极所产生的磁场称称为退磁场,它对外加磁场有削弱作用,用符号为退磁场,它对外加磁场有削弱作用,用符号ΔH表示 退磁场与材料的磁化强度成正比退磁场与材料的磁化强度成正比 退磁因子退磁因子:它仅仅和材料的形状有关。
它仅仅和材料的形状有关例如:例如:对一个沿长轴磁化的细长样品,对一个沿长轴磁化的细长样品,N接近于接近于0,,而对于一个粗而短的样品,而对于一个粗而短的样品,N就很大就很大对于一般形状的磁体,很难求出般形状的磁体,很难求出N的大小能严格计的大小能严格计算其退磁因子的样品形状只有椭球体算其退磁因子的样品形状只有椭球体ΔH――退磁场退磁场 M――磁化强度磁化强度 N――退磁因子退磁因子有效磁场有效磁场 铁磁性材料磁化时,铁磁性材料磁化时,只要只要在工件上产生磁极,在工件上产生磁极,就就会产生退磁场,它削弱了外加磁场,会产生退磁场,它削弱了外加磁场,所以工件上的所以工件上的有效磁场用有效磁场用H表示,等于外加磁场减去退磁场其数学表达式为:表示,等于外加磁场减去退磁场其数学表达式为: H ――有效磁场(有效磁场(A/m)) Ho――外加磁场(外加磁场(A/m)) ΔH――退磁场(退磁场(A/m)) 3.1.5 外磁场种类外磁场种类磁化方法:按磁路是否闭合磁化方法:按磁路是否闭合((2)闭路磁化:)闭路磁化:把线圈绕在铁芯上构成把线圈绕在铁芯上构成电电磁轭磁轭或或交叉磁轭交叉磁轭对工件进行的磁化,常称为对工件进行的磁化,常称为磁轭法磁轭法。
磁轭法磁化时,以磁轭法磁化时,以提升力提升力来衡量导入工件的磁来衡量导入工件的磁感应强度或磁通磁轭法磁化工件不产生磁极,感应强度或磁通磁轭法磁化工件不产生磁极,因而因而没有退磁场没有退磁场的影响 提升力(提升力(lifting force):):是指通电电磁轭在最大极距下,其是指通电电磁轭在最大极距下,其磁感应强磁感应强度峰值度峰值时,对铁磁性材料工件探伤的时,对铁磁性材料工件探伤的磁轭吸引力磁轭吸引力F单位:牛顿(单位:牛顿(N)) 磁轭的提升力的相关因素:磁轭的提升力的相关因素:被探伤工件的被探伤工件的磁导率、磁极与工件间隙、磁导率、磁极与工件间隙、移动速度、通电电流的类型和大小移动速度、通电电流的类型和大小等当上述条件一定时当上述条件一定时,提升力大小与,提升力大小与极距极距有关有关因此,磁化规范中说明提升力时,必须同时注明因此,磁化规范中说明提升力时,必须同时注明磁轭极距磁轭极距大小磁化方法磁化方法 磁化按方向分为:磁化按方向分为:纵向磁化、周向磁化和复合磁化纵向磁化、周向磁化和复合磁化1.纵向磁化:纵向磁化:是指是指电流通过一个环绕工件的线圈电流通过一个环绕工件的线圈,或通入磁通使其,或通入磁通使其磁磁力线平行于工件轴向力线平行于工件轴向的磁化方法。
的磁化方法•检测与工件轴线方向检测与工件轴线方向垂直垂直或夹角或夹角大于或等于大于或等于45°的缺陷时,应使用的缺陷时,应使用纵向磁化方法纵向磁化可用下列方法获得:纵向磁化方法纵向磁化可用下列方法获得:•a)) 线圈法线圈法 b )) 磁轭磁轭法法说 明•缺陷的方向性与磁场方向的相对关系缺陷的方向性与磁场方向的相对关系——当缺陷当缺陷平行平行于磁场时,于磁场时,缺陷的磁痕一般是观察不到的由于零件中的缺陷方向是多种多缺陷的磁痕一般是观察不到的由于零件中的缺陷方向是多种多样的或未知的,因此每一零件至少需在样的或未知的,因此每一零件至少需在两个相互近似垂直的方向两个相互近似垂直的方向上进行磁化上进行磁化纵向磁化纵向磁化线圈法线圈法螺管线圈法螺管线圈法绕电缆法绕电缆法磁轭法磁轭法电磁轭整体磁化电磁轭整体磁化电磁轭局部磁化电磁轭局部磁化永久磁铁法永久磁铁法 检测与工件检测与工件轴线方向平行轴线方向平行或或夹角小于夹角小于45°的缺陷时,应使用周向的缺陷时,应使用周向磁化方法。
周向磁化可用下列方法获得:磁化方法周向磁化可用下列方法获得:a)) 轴向通电法(见图轴向通电法(见图1););2.周向磁化:周向磁化:电流电流从导体或试件从导体或试件一端流向另一端时一端流向另一端时,在导体或试件内部,在导体或试件内部及周围产生的及周围产生的环形磁场环形磁场图图1 1 轴轴向通向通电电法法b)) 触头法(见图触头法(见图2););2.周向磁化:周向磁化:电流电流从导体或试件从导体或试件一端流向另一端时一端流向另一端时,在导体或试件内部,在导体或试件内部及周围产生的及周围产生的环形磁场环形磁场检测与工件检测与工件轴线方向平行轴线方向平行或或夹角小于夹角小于45°的缺陷的缺陷时,应使用周向磁化方法时,应使用周向磁化方法 a)a)固定触固定触头间头间距双触距双触头头接触磁化接触磁化 b) b)非固定触非固定触头间头间距双触距双触头头接触磁化接触磁化图图2 2 触触头头法法c)) 中心导体法(见图中心导体法(见图3););图图33中心导体法中心导体法周向磁化强度的计算:周向磁化强度的计算:((1)长直导体的磁场强度:)长直导体的磁场强度:(2)板状工件通电电流的磁场强度:板状工件通电电流的磁场强度:H::奥斯特;奥斯特; I::安;安; r::工件半径(厘米)工件半径(厘米)说 明•周向磁化:周向磁化:电流从导体或试件一端流向另一端时,在导电流从导体或试件一端流向另一端时,在导体或试件内部及周围产生的环形磁场。
体或试件内部及周围产生的环形磁场周向磁化周向磁化通电法通电法轴向通电法轴向通电法直角通电法直角通电法夹钳通电法夹钳通电法中心导体法中心导体法偏置芯棒法偏置芯棒法触头法触头法感应电流法感应电流法环形件绕电缆法环形件绕电缆法 复合磁化法包括复合磁化法包括交叉磁轭法交叉磁轭法(如下图)和交叉线圈法(如下图)和交叉线圈法等多种方法等多种方法 交叉磁轭法交叉磁轭法3复合磁化(复合磁化(又叫多向磁化):又叫多向磁化): 在工件上产生一个在工件上产生一个大小和方向随时间大小和方向随时间成圆形、椭圆形成圆形、椭圆形或螺旋形轨迹或螺旋形轨迹变化的磁场变化的磁场说说 明明复合磁化复合磁化交叉磁轭法交叉磁轭法交叉线圈法交叉线圈法直流电磁轭与交流通电法直流电磁轭与交流通电法直流线圈与交流通电法直流线圈与交流通电法有相位的整流电磁化法有相位的整流电磁化法(附录)(附录)焊接接头的典型磁化方法:焊接接头的典型磁化方法: 磁轭法和触头法的典型磁化方法见表磁轭法和触头法的典型磁化方法见表B.1,, 绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法见表绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法见表B.2。
磁磁轭轭法法的典型磁化方法的典型磁化方法L≥75mmb≤L/2β≈90°L≥75 mmb≤L/2L1≥75 mmL2≥75 mm b1≤L1/2b2≤L2-50L1≥75 mmL2>75 mmb1≤L1/2b2≤L2-50L1≥75 mmL2≥75 mmb1≤L1/2b2≤L2-50表表B.1B.1磁轭法和触头法的典型磁化方法(磁轭法和触头法的典型磁化方法(1 1))触头法触头法的典型磁化方法的典型磁化方法L≥75mmb≤L/2β≈90°L≥75 mmb≤L/2L≥75 mmb≤L/2L≥75 mmb≤L/2L≥75 mmb≤L/2表表B.1B.1磁轭法和触头法的典型磁化方法(磁轭法和触头法的典型磁化方法(2 2))说说 明明 1.磁化方法特点:磁化方法特点:用固定式用固定式电磁轭两磁极夹住电磁轭两磁极夹住零件进行整体磁化,或用便携式零件进行整体磁化,或用便携式电磁电磁轭两磁极接触轭两磁极接触工件表面进行局部磁化用于工件表面进行局部磁化用于发现与两磁极连线垂直的不连续发现与两磁极连线垂直的不连续2.应用范围:整体磁化应用范围:整体磁化适用于零件横截面小于磁极横截面的纵长零件。
适用于零件横截面小于磁极横截面的纵长零件局部磁化局部磁化适适用于对大型零部件的检测用于对大型零部件的检测使用磁轭法时应注意以下几点:使用磁轭法时应注意以下几点:1、磁轭的磁极必须与工件、磁轭的磁极必须与工件良好接触良好接触,特别是旋转磁场和交叉磁场更是如此,否则,特别是旋转磁场和交叉磁场更是如此,否则检测无效检测无效2、磁轭必须、磁轭必须满足提升力的要求满足提升力的要求,且检测前、后应采用,且检测前、后应采用A型灵敏度试片对其检测型灵敏度试片对其检测灵灵敏度进行校验敏度进行校验3、磁轭的、磁轭的极间距极间距应控制在应控制在75mm~~200mm200mm之间4 4、、对于每一磁化区域对于每一磁化区域至少作两次近似垂直的磁化至少作两次近似垂直的磁化5、采用电磁轭检测、采用电磁轭检测T型和角型型和角型应采用带活动关节的电磁轭,通过调节电磁轭活动应采用带活动关节的电磁轭,通过调节电磁轭活动关节的角度,来关节的角度,来保证磁极与工件表面接触良好保证磁极与工件表面接触良好说说 明明1.磁化方法的特点:磁化方法的特点:•用支杆触头接触零件表面,通电磁化,用支杆触头接触零件表面,通电磁化,形成周向磁场形成周向磁场。
用于发现用于发现与两触头连与两触头连线平行的不连续线平行的不连续2.应用范围:应用范围:•适于焊接件及大型铸件、锻件及板材的适于焊接件及大型铸件、锻件及板材的局部检测局部检测•对焊接接头对焊接接头和和坡口坡口主要用磁轭法(条件允许时,也可使用旋转磁场磁化法)主要用磁轭法(条件允许时,也可使用旋转磁场磁化法)和触头法进行检测和触头法进行检测在使用触头法时应注意以下几点:在使用触头法时应注意以下几点: 1.必须保持触头与工件的必须保持触头与工件的良好接触良好接触,减少接触点的发热和,减少接触点的发热和防止产生电火花防止产生电火花及局部过热及局部过热如果使用铜质触头,当产生电火花时,有可能在触头与工件接触如果使用铜质触头,当产生电火花时,有可能在触头与工件接触点上发生渗铜现象并产生微裂纹,从而对工件产生伤害点上发生渗铜现象并产生微裂纹,从而对工件产生伤害因此推荐采用钢、铝因此推荐采用钢、铝或铜网的触头或衬垫,而不用实心铜作触头或铜网的触头或衬垫,而不用实心铜作触头 2.触头应触头应首先牢固的压在被检工件表面首先牢固的压在被检工件表面,然后通电,这样就在工件上沿触,然后通电,这样就在工件上沿触头电极的周围和在两触头之间建立周向磁场,足以进行局部磁粉检测。
头电极的周围和在两触头之间建立周向磁场,足以进行局部磁粉检测 3.触头间距:触头间距:触头间距一般不应超过触头间距一般不应超过200mm为了提高灵敏度或受检为了提高灵敏度或受检验区域几何尺寸的限制时,可使用较短的间距,但不应小于验区域几何尺寸的限制时,可使用较短的间距,但不应小于76mm因为此时磁粉能在电极周围形成条状物为此时磁粉能在电极周围形成条状物 4.磁化电流应按磁化电流应按JB/T4730.4-2005的选用 5.对于每一磁化区域至少作两次近似垂直的磁化对于每一磁化区域至少作两次近似垂直的磁化在使用触头法时应注意以下几点:在使用触头法时应注意以下几点:说说 明明表表B.2 B.2 绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法平行于焊缝的缺陷检测平行于焊缝的缺陷检测平行于焊缝的缺陷检测平行于焊缝的缺陷检测平行于焊缝的缺陷检测平行于焊缝的缺陷检测a说说 明明磁化方法检测特点:磁化方法检测特点: 用软电缆线环绕工件,通电磁化,形成用软电缆线环绕工件,通电磁化,形成周向磁场周向磁场应用范围:应用范围: 用于检测用于检测与电流方向平行与电流方向平行的不连续。
的不连续注意:注意: 1.对管板角焊缝和管座角焊缝的对管板角焊缝和管座角焊缝的纵向缺陷纵向缺陷,可以采,可以采用绕电缆法用绕电缆法 2.应注意控制应注意控制焊缝与电缆之间的间距焊缝与电缆之间的间距 3.要用要用标准试片确认标准试片确认磁化规范是否满足要求磁化规范是否满足要求表表B.2 B.2 绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法垂直焊缝检测垂直焊缝检测垂直焊缝检测垂直焊缝检测说说 明明使用交叉磁轭的方法使用交叉磁轭的方法1.必须采用必须采用移动式磁化工件移动式磁化工件,, 边边移动磁轭移动磁轭边边施加磁悬液施加磁悬液2.为了确保灵敏度和不会造成漏检,磁轭的为了确保灵敏度和不会造成漏检,磁轭的移动速度不能过快移动速度不能过快,不能,不能超过标准规定值,超过标准规定值,即即4m/min因为磁轭移动速度过快,对因为磁轭移动速度过快,对表面裂纹表面裂纹的检出影响不大,的检出影响不大,但是对近表面裂纹但是对近表面裂纹,即使是埋藏深度只有零点几,即使是埋藏深度只有零点几毫米,也难以形成磁痕毫米,也难以形成磁痕。
3.磁悬液的喷洒至关重要,磁悬液的喷洒至关重要,必须在有效磁化场范围内始终保持润湿状必须在有效磁化场范围内始终保持润湿状态,以利于缺陷磁痕的形成尤其对有埋藏深度的裂纹,由于磁悬态,以利于缺陷磁痕的形成尤其对有埋藏深度的裂纹,由于磁悬液喷洒不当,使已经形成的缺陷磁痕被磁悬液冲刷掉,造成漏检液喷洒不当,使已经形成的缺陷磁痕被磁悬液冲刷掉,造成漏检4.磁痕观察磁痕观察必须在磁轭通过后必须在磁轭通过后立即进行立即进行,避免已形成的磁痕遭到破坏避免已形成的磁痕遭到破坏5.交叉磁轭的外侧也存在有效磁化场,可用来磁化工件,但必须通过交叉磁轭的外侧也存在有效磁化场,可用来磁化工件,但必须通过灵敏度试片确定有效磁化场的范围灵敏度试片确定有效磁化场的范围3.2磁粉探磁粉探伤伤装置装置磁粉检测设备的分类磁粉检测设备的分类 按重量和可移动性分:按重量和可移动性分:固定式、移动式、便携式;固定式、移动式、便携式; 按设备的组合方式分:按设备的组合方式分: 一体型和分立型;一体型和分立型; 1 固定式探伤机固定式探伤机 组组成成: 磁磁化化电电源源、、磁磁化化线线圈圈、、工工件件卡卡持持装装置置、、指指示示装装置置、、喷喷洒洒装装置置、、照明装置、退磁装置、剩磁法时交流探伤机应配备断电相位控制器。
照明装置、退磁装置、剩磁法时交流探伤机应配备断电相位控制器 磁磁化化电电源源::是是探探伤伤机机的的核核心心,,其其作作用用是是提提供供磁磁化化电电流流((包包括括交交流流电电和和直流电),直流电),使工件磁化使工件磁化 常见固定式磁粉探伤机型号:常见固定式磁粉探伤机型号:((2000A-12000A))CEW-2000、、CEW-2000A、、CEW-4000、、TC-6000、、CEW-10000 常见固定式磁粉探伤机特点:常见固定式磁粉探伤机特点: 两磁化卡头间两磁化卡头间最大距离从最大距离从1米到米到4.5米米 该类设备可进行周向磁化、纵向磁化,有些还可进行复合磁化该类设备可进行周向磁化、纵向磁化,有些还可进行复合磁化 该类设备可分别进行交流或直流退磁,或交直流全自动退磁该类设备可分别进行交流或直流退磁,或交直流全自动退磁 设备上均装有磁悬液循环和喷洒装置设备上均装有磁悬液循环和喷洒装置 该该类类设设备备有有的的还还配配有有支支杆杆触触头头,,通通过过软软电电缆缆连连接接,,软软电电缆缆另另外外还还可可实实行行绕绕电电缆缆法法探伤。
探伤CJW—1000I交流磁粉探伤机交流磁粉探伤机 该机为固定式机电一体型结构,可对工件进行周向磁化、纵向磁该机为固定式机电一体型结构,可对工件进行周向磁化、纵向磁化复合磁化和自动衰减式退磁化复合磁化和自动衰减式退磁 ,适用于航空、汽车、铁道、船舶、摩托适用于航空、汽车、铁道、船舶、摩托车等机械行业车等机械行业 2 移动式磁粉探伤机移动式磁粉探伤机 组成组成—磁化电源、磁化线圈、磁化电源、磁化线圈、触头(支杆或夹钳)及线圈(开合式或闭合触头(支杆或夹钳)及线圈(开合式或闭合式式 )) 、指示装置、照明装置、退磁装置与固定式相比,少工件卡持、指示装置、照明装置、退磁装置与固定式相比,少工件卡持装置、喷洒装置、断电相位控制器三方面装置、喷洒装置、断电相位控制器三方面3.2磁粉探磁粉探伤伤装置装置常见移动式磁粉探伤机型号:常见移动式磁粉探伤机型号: ((3000-6000A))CYD3000、、CYD5000CZQ6000型直流探伤机、型直流探伤机、CDG10000型多功能探伤机型多功能探伤机 常见移动式磁粉探伤机特点:常见移动式磁粉探伤机特点: 与固定式相比,与固定式相比,无磁悬液循环和喷洒装置、磁化卡头。
由于重量较重,一般无磁悬液循环和喷洒装置、磁化卡头由于重量较重,一般装有滚轮,可来回移动配合使用的附件有支杆触头、夹钳触头、开合式和闭装有滚轮,可来回移动配合使用的附件有支杆触头、夹钳触头、开合式和闭合式若使用软电缆,随着电缆的延长,检验部位的电流值会显著降低,若采合式若使用软电缆,随着电缆的延长,检验部位的电流值会显著降低,若采用触头法,应在手柄上安装微型开关,以控制磁化电流的时间另外,移动式用触头法,应在手柄上安装微型开关,以控制磁化电流的时间另外,移动式磁粉探伤机还具备自动退磁功能磁粉探伤机还具备自动退磁功能CYD-3000D移动式多功能探伤机移动式多功能探伤机 常见便携式磁粉探伤机(包括小型磁粉探伤机):常见便携式磁粉探伤机(包括小型磁粉探伤机):((500-2000A))CYE-3(旋转磁场(旋转磁场仪)、仪)、E型(旋转磁场仪)、型(旋转磁场仪)、CYE-1(电磁轭型)、(电磁轭型)、CJE型(电磁轭)、型(电磁轭)、CY-500(支杆)、(支杆)、CY-1000(支杆)、(支杆)、CY2000(支杆) 便携式磁粉探伤机的常见配置:便携式磁粉探伤机的常见配置:①①电磁轭(包括交流、直流)电磁轭(包括交流、直流) ::非电接触,不产生电弧和烧伤非电接触,不产生电弧和烧伤 ②②交叉磁轭(包括空间交叉、平面交叉)交叉磁轭(包括空间交叉、平面交叉) ::两个轭状电磁铁以一定夹角进行空间或两个轭状电磁铁以一定夹角进行空间或平面交叉组合而成,并由不同相位的两组交流电励磁的磁化装置构成。
两个电磁平面交叉组合而成,并由不同相位的两组交流电励磁的磁化装置构成两个电磁轭产生的两个正弦交变磁场叠加后,产生一个方向随时间变化的椭圆旋转磁场轭产生的两个正弦交变磁场叠加后,产生一个方向随时间变化的椭圆旋转磁场3.2 磁粉探伤装置磁粉探伤装置3 便携式磁粉探伤机便携式磁粉探伤机组成组成—磁化电源、磁化线圈、磁化电源、磁化线圈、触头(支杆或夹钳)及线圈(开合式或闭合式触头(支杆或夹钳)及线圈(开合式或闭合式 )) 、、指示装置、照明装置与固定式相比,少工件卡持装置、喷洒装置、退磁装置、指示装置、照明装置与固定式相比,少工件卡持装置、喷洒装置、退磁装置、断电相位控制器四个方面断电相位控制器四个方面CY--2000((1000)多用磁粉探伤)多用磁粉探伤仪仪 能对被探工件进行交流磁化和自动退磁能对被探工件进行交流磁化和自动退磁;能用作连续法和剩磁法磁粉探伤能用作连续法和剩磁法磁粉探伤;能固定在车间或试验室使用能固定在车间或试验室使用,也可携带到探伤现场使用也可携带到探伤现场使用 CY--2000((1000)多用磁粉探伤)多用磁粉探伤仪仪 常见便携式磁粉探伤机的特点:常见便携式磁粉探伤机的特点: 体积小、重量轻、特别适合于野外和高空作业,是特种设备检测的体积小、重量轻、特别适合于野外和高空作业,是特种设备检测的最常用仪器。
最常用仪器常见便携式磁粉探伤机的综合技术要求:常见便携式磁粉探伤机的综合技术要求: 主要是考察提升力,当磁轭极间距最大时,交流电磁轭至少主要是考察提升力,当磁轭极间距最大时,交流电磁轭至少44N 直流电磁轭至少直流电磁轭至少177N,交叉电磁轭至少,交叉电磁轭至少118N(间隙为(间隙为0.5mm)) 提升力至少提升力至少半年校验一次半年校验一次4 全自动磁粉检测装置全自动磁粉检测装置 不需任何人工操作,试件的自动装卸和定位、自动磁化、与磁化周期不需任何人工操作,试件的自动装卸和定位、自动磁化、与磁化周期对应,自动定时施加磁悬液、对磁痕的自动检测和标记、对工件自动退对应,自动定时施加磁悬液、对磁痕的自动检测和标记、对工件自动退磁、对显示的自动解释和分选,其中自动磁化由计算机控制磁场方向、磁、对显示的自动解释和分选,其中自动磁化由计算机控制磁场方向、励磁电流的种类和大小、磁化时间等励磁电流的种类和大小、磁化时间等 半自动磁粉检测装置仅指全自动装置中的半自动磁粉检测装置仅指全自动装置中的磁痕检测磁痕检测和和判断判断仍由检测人仍由检测人员进行。
员进行 3.2磁粉探伤装置磁粉探伤装置全自动磁粉探伤机全自动磁粉探伤机 主机按设定顺序进行探伤、检测、充磁、喷液、旋转、摄像扫描将荧光图主机按设定顺序进行探伤、检测、充磁、喷液、旋转、摄像扫描将荧光图像采入微机,经图像处理确定裂纹的图像进行打印存档像采入微机,经图像处理确定裂纹的图像进行打印存档 3.3 磁化电流磁化电流3.3.1 电流类型电流类型 磁粉检测所用电流叫磁粉检测所用电流叫磁化电流磁化电流, 被用于磁粉检测有四种电流类型:被用于磁粉检测有四种电流类型: 交流电(交流电(AC) 单项半波整流交流电单项半波整流交流电((HW)) 三相全波整流交流电三相全波整流交流电((FWDC) 专用直流电专用直流电((DC) 3.3.2 电流值电流值 磁化规范要求的交流磁化电流值为磁化规范要求的交流磁化电流值为有效值有效值,整流电流值为,整流电流值为平均值平均值 磁粉检测用的磁化电流的波形、电流表指示及换算关系参见附录磁粉检测用的磁化电流的波形、电流表指示及换算关系参见附录A电流波形电流波形电流表指示电流表指示(I)换算关系换算关系为峰值时的为峰值时的电流表读数电流表读数有效值有效值(Ie)70A平均值平均值(Id)I Im m= =πId32A平均值平均值(Id)I Im=π πId/265A平均值平均值(Id)83A平均值平均值(Id)I Im=πId/395A平均值平均值(Id)I Im=Id100A 注注Im——电流峰值;电流峰值;Id————电流平均值;电流平均值;Ie——电流有效值电流有效值各各种种磁磁化化电电流流的的波波形形、、电电流流表表指指示示及及换换算算关关系系各种电流对检测的影响各种电流对检测的影响2.半波整流电:半波整流电:大多用于干粉和局部磁化(例如触棒和磁轭法),用于发现大多用于干粉和局部磁化(例如触棒和磁轭法),用于发现焊件和焊件和铸铁件中铸铁件中埋藏深度不深埋藏深度不深的缺陷。
的缺陷3.全波整流电:全波整流电:它可利用单项或三相电源,三相电源与单相电源相比,设备的优点它可利用单项或三相电源,三相电源与单相电源相比,设备的优点是是线安培量低线安培量低,,线路电损耗小线路电损耗小,用于,用于剩磁法效果较好剩磁法效果较好用于带涂层或包覆零件用于带涂层或包覆零件检测时,速度要检测时,速度要慢慢,因为磁粉运动速度明显变慢,操作时要保证有足够的时间,因为磁粉运动速度明显变慢,操作时要保证有足够的时间形成磁痕显示形成磁痕显示4.直流电:直流电:由蓄电池或直流发电机产生磁化电流,除极少数专门用途外,它们大多由蓄电池或直流发电机产生磁化电流,除极少数专门用途外,它们大多采用半波整流电或全波整流电电池主要是由于价格和维修问题,使用的较少采用半波整流电或全波整流电电池主要是由于价格和维修问题,使用的较少1.交流电:交流电: 在要求检测如在要求检测如表面表面开口裂纹时,零件的磁化往往采用交流电利用交流电的开口裂纹时,零件的磁化往往采用交流电利用交流电的“集肤效应集肤效应”,,把磁场限制在零件的表面或近表面与此相比,无论是半波把磁场限制在零件的表面或近表面与此相比,无论是半波还是全波整流电,都能产生一种具有还是全波整流电,都能产生一种具有较大穿透力的磁场较大穿透力的磁场,以应用与检测,以应用与检测近表近表面缺陷面缺陷。
交流电也广泛用于检测后的退磁交流电也广泛用于检测后的退磁根据不同的分类条件,根据不同的分类条件, 磁粉检测方法的分类如表所示磁粉检测方法的分类如表所示分分 类类 条条 件件磁粉磁粉检测检测方法方法 施加磁粉的施加磁粉的载载体体干法(干法(荧荧光、非光、非荧荧光)、湿法(光)、湿法(荧荧光、非光、非荧荧光)光) 施加磁粉的施加磁粉的时时机机连续连续法、剩磁法法、剩磁法磁磁 化化 方方 法法轴轴向通向通电电法、触法、触头头法、法、线线圈法、磁圈法、磁轭轭法、中心法、中心导导体体法、交叉磁法、交叉磁轭轭法法3.4 检测方法检测方法•磁粉检测方法选择的一般原则:磁粉检测方法选择的一般原则:•1、、连续法和剩磁法都可以进行检测时,连续法和剩磁法都可以进行检测时, 先选择连续法先选择连续法•2、、对于湿法和干法,对于湿法和干法,优先选择湿法优先选择湿法•3、、对于按磁化方法分类的六种检测方法,应根据工件的形状、尺对于按磁化方法分类的六种检测方法,应根据工件的形状、尺寸,按操作的难易程度进行选择。
寸,按操作的难易程度进行选择3.4.1 连续法连续法 采用连续法时,被检工件的磁化、施加磁粉的工艺以及观察磁痕显示都采用连续法时,被检工件的磁化、施加磁粉的工艺以及观察磁痕显示都应在磁化应在磁化通电时间内完成,通电时间为通电时间内完成,通电时间为1s~~3s,停施磁悬液至少,停施磁悬液至少1s后方可后方可停止磁化停止磁化为保证磁化效果应至少反复磁化两次为保证磁化效果应至少反复磁化两次对通电时间限制对通电时间限制是使缺陷有足够的时间形成磁痕是使缺陷有足够的时间形成磁痕停止施液至少停止施液至少1s后方停止磁化,是为后方停止磁化,是为形成和滞留磁痕形成和滞留磁痕3.4.2 剩磁法剩磁法1 剩磁法主要用在剩磁法主要用在矫顽力在矫顽力在1kA/m以上以上,并能保持足够的,并能保持足够的剩磁场(剩磁在剩磁场(剩磁在0.8T以上)以上)的被检工件的被检工件2 采用剩磁法时,磁粉应在采用剩磁法时,磁粉应在通电结束后再施加通电结束后再施加,一般通电时间为,一般通电时间为0.25s~~ls施加磁粉或磁悬液之前,加磁粉或磁悬液之前,任何强磁性物体不得接触被检工件表面任何强磁性物体不得接触被检工件表面。
3 采用交流磁化法时,应配备断电相位控制器以确保工件的磁化效果采用交流磁化法时,应配备断电相位控制器以确保工件的磁化效果说说 明明•承压设备承压设备磁粉检测一般使用连续法磁粉检测一般使用连续法•只有经过热处理(淬火、回火、渗碳、渗氮及局部正火等)的只有经过热处理(淬火、回火、渗碳、渗氮及局部正火等)的高高碳钢和合金结构钢碳钢和合金结构钢,矫顽力在,矫顽力在1KA/m,剩磁在,剩磁在0.8T以上的材料,以上的材料,才可以采用剩磁法才可以采用剩磁法•高压螺栓螺纹根部检测高压螺栓螺纹根部检测必须用剩磁法必须用剩磁法3.5 磁粉、载体及磁悬液磁粉、载体及磁悬液1.磁粉磁粉•磁粉类型:磁粉类型: 为了使磁粉与被检测表面背景有高的反差(对比度),应对磁粉进行染色处为了使磁粉与被检测表面背景有高的反差(对比度),应对磁粉进行染色处理(荧光磁粉、非荧光磁粉或两者兼之)理(荧光磁粉、非荧光磁粉或两者兼之)•温度限制:温度限制: 磁粉的使用应在生产厂商设定的磁粉的使用应在生产厂商设定的温度限制内使用温度限制内使用•磁粉应具有:磁粉应具有: 高高磁导率、磁导率、低低矫顽力和矫顽力和低低剩磁剩磁 应与被检工件表面颜色有较高的应与被检工件表面颜色有较高的对比度。
对比度 磁粉粒度和性能的其他要求应符合磁粉粒度和性能的其他要求应符合JB/T 6063的规定2.载体载体 湿法应采用湿法应采用水水或或低粘度油低粘度油基载体作为分散媒介基载体作为分散媒介 以水为载体时以水为载体时,应加入适当的防锈剂和表面活性剂,必要时添加,应加入适当的防锈剂和表面活性剂,必要时添加消泡剂消泡剂 油基载体油基载体的运动粘度在的运动粘度在38℃℃时小于或等于时小于或等于3.0 mm2/s,使用温度下小于或等,使用温度下小于或等于于5.0mm2/s,闪点不低于,闪点不低于94℃℃,且无荧光和无异味且无荧光和无异味3 磁悬液磁悬液 磁悬液浓度应根据磁粉磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态等因素等因素来确定一般情况下,磁悬液浓度范围应符合下表的规定测定前应对磁悬液进来确定一般情况下,磁悬液浓度范围应符合下表的规定测定前应对磁悬液进行充分的搅拌行充分的搅拌磁粉类型磁粉类型配制浓度(配制浓度(g/L))沉淀浓度(含固体量:沉淀浓度(含固体量:mL/100mL))非荧光磁粉非荧光磁粉1010~~251.21.2~~2.4荧光磁粉荧光磁粉0.50.5~~3.00.10.1~~0.4•采用配制浓度采用配制浓度主要考虑特种设备现场作业的特点,由于现场检测时绝大多数磁主要考虑特种设备现场作业的特点,由于现场检测时绝大多数磁悬液是一次性使用不可回收,采用配制浓度(悬液是一次性使用不可回收,采用配制浓度(g/L),方法简单实用,磁粉用量,方法简单实用,磁粉用量明确。
现场配制磁悬液时,可用磁膏的长短确定磁粉的含量现场配制磁悬液时,可用磁膏的长短确定磁粉的含量•对于在固定式探伤机对于在固定式探伤机检测的工件,磁悬液可以循环使用,因此使用沉淀浓度较检测的工件,磁悬液可以循环使用,因此使用沉淀浓度较为方便•荧光磁粉比非荧光磁粉浓度低很多的原因荧光磁粉比非荧光磁粉浓度低很多的原因是因为荧光磁粉的对比度高是因为荧光磁粉的对比度高说说 明明说说 明明•磁粉、载液和浓度选择原则磁粉、载液和浓度选择原则1、根据工件表面粗糙度来选择、根据工件表面粗糙度来选择A、、表面粗糙度低表面粗糙度低(光亮)的工件,采用黏度和浓度都较大一些的磁悬液进行(光亮)的工件,采用黏度和浓度都较大一些的磁悬液进行检测B、对表面粗糙、对表面粗糙的工件采用黏度和浓度都较小一些的磁悬液进行检测的工件采用黏度和浓度都较小一些的磁悬液进行检测2、根据工件选择、根据工件选择•对对细牙螺纹根部细牙螺纹根部缺陷的检测,应采用缺陷的检测,应采用荧光磁粉荧光磁粉•对于对于容器内壁容器内壁特别是在用容器检测时最好采用特别是在用容器检测时最好采用荧光磁粉荧光磁粉•使用剩磁法检测时,应多浇几次磁悬液,以获得最佳的检测效果。
使用剩磁法检测时,应多浇几次磁悬液,以获得最佳的检测效果3.6 磁化规范磁化规范 3.6.1 3.6.1 磁化规范的制定磁化规范的制定磁化规范磁化规范: :工件磁化时,磁化电流值或磁场强度值工件磁化时,磁化电流值或磁场强度值1 1 制定磁化规范应考虑的因素制定磁化规范应考虑的因素 首先首先根据工件的材料、热处理状态和磁特性,确定采用连续法根据工件的材料、热处理状态和磁特性,确定采用连续法还是剩磁法检验;还是剩磁法检验;还要还要根据工件的尺寸、形状、表面状态和欲检根据工件的尺寸、形状、表面状态和欲检出缺陷的种类、位置、形状及大小,出缺陷的种类、位置、形状及大小,确定磁化方法、磁化电流种确定磁化方法、磁化电流种类和有效磁化区,制定相应的磁化规范类和有效磁化区,制定相应的磁化规范2 2 制定磁化规范的方法制定磁化规范的方法 (1)(1)用经验公式计算用经验公式计算 (2) (2)用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度 施加在工件表面的切向磁场强度为施加在工件表面的切向磁场强度为2.42.4~~4.8KA/m4.8KA/m((3030~~60Gs60Gs)) ((3 3)利用材料的磁特性曲线)利用材料的磁特性曲线((4 4))用用标标准准试试片片确确定定 ( (形形状状复复杂杂的的工工件件,,难难以以用用计计算算法法求求得得磁磁化化规规范范时时,,把把标标准试片贴在被磁化工件不同部位,可确定大致理想的磁化规范。
准试片贴在被磁化工件不同部位,可确定大致理想的磁化规范) ) 轴向通电法和中心导体法磁化规范轴向通电法和中心导体法磁化规范检测检测方法方法磁化磁化电电流流计计算公式算公式交流交流电电直流直流电电、整流、整流电电连续连续法法I I= =((8~~15))DI I = =((12~~32))D剩磁法剩磁法I I= =((25~~45))DI I = =((25~~45))D 注:注:D为工件横截面上最大尺寸,为工件横截面上最大尺寸,mm 中心中心导导体法可用于体法可用于检测检测工件内、外表面与工件内、外表面与电电流平行的流平行的纵纵向缺陷和端面的径向向缺陷和端面的径向缺陷外表面缺陷外表面检测时应检测时应尽量使用直流尽量使用直流电电或整流或整流电电 解:解:采用直接通入直流(整流)电周向磁化连续法检测,采用直接通入直流(整流)电周向磁化连续法检测,因轴的直径不同,所以分因轴的直径不同,所以分段检测段检测检测原则是检测原则是先细后粗先细后粗或先用粗的电流进行全面检测,发现缺陷后再按相应或先用粗的电流进行全面检测,发现缺陷后再按相应直径规定的磁化电流检测进行检测直径规定的磁化电流检测进行检测。
50/100=50%<<70%应分段检查应分段检查) 磁化电流:磁化电流:I =((12~~32))D 高灵敏度应采用规范的上限值,所以高灵敏度应采用规范的上限值,所以 检测检测Φ50段:段: 磁化电流应为:磁化电流应为:I =32D=32×50=1600A 检测检测Φ100段:磁化电流应为:段:磁化电流应为:I =32D=32×100=3200A 先先检测检测Φ50段时,磁化电流为段时,磁化电流为1600A 后后检测检测Φ100段时,磁化电流为段时,磁化电流为3200A例:例:检测一不等径轴,如图要检查纵检测一不等径轴,如图要检查纵向缺陷,应如何向缺陷,应如何确定磁化电流值确定磁化电流值(按(按JB/T4730-2005标准选用较高灵敏度)标准选用较高灵敏度)15015020010050503.7磁粉探伤灵敏度磁粉探伤灵敏度1.定义:定义:发现缺陷的最小尺寸发现缺陷的最小尺寸2.灵敏度试片:灵敏度试片:主要用于测试系统灵敏度,检验磁粉检测设备、磁粉和主要用于测试系统灵敏度,检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能磁悬液的综合性能。
标准试片用于标准试片用于连续磁化法连续磁化法,不能用于剩磁法不能用于剩磁法3.灵敏度分级:灵敏度分级:高、中、低三种例如:高、中、低三种例如:A型试片厚度为型试片厚度为50µm,高灵敏度是人工槽深度为,高灵敏度是人工槽深度为7µm;;中灵敏度是人工槽深度为中灵敏度是人工槽深度为15µm;;低灵敏度是人工槽深度为低灵敏度是人工槽深度为30µm4.试片放置试片放置::看到光面看到光面,即带槽面与工件表面相对固定试片时用透明,即带槽面与工件表面相对固定试片时用透明胶带胶带(厚度应在厚度应在100µm以下以下),,胶带不能盖到人工缺陷胶带不能盖到人工缺陷标准试片的类型、规格和图形标准试片的类型、规格和图形类类 型型规格:缺陷槽深规格:缺陷槽深/试片厚度,试片厚度,µmm图形和尺寸,图形和尺寸,mmA A1 1型型A A1 1-7/50-7/50A A1 1-15/50-15/50A A1 1-30/50-30/50A A1 1-15/100-15/100A A1 1-30/100-30/100A A1 1-60/100-60/100C C型型C-8/50C-8/50C-15/50C-15/50注:注:C型标准试片可剪成型标准试片可剪成5个小试片分别使用。
个小试片分别使用标准试片的类型、规格和图形标准试片的类型、规格和图形类类 型型规格:缺陷槽深规格:缺陷槽深/试片厚度,试片厚度,µmm图形和尺寸,图形和尺寸,mmD D型型D-7/50D-7/50D-15/50D-15/50M M1 1型型φ12mm7/507/50φ9mm15/5015/50φ6mm30/5030/503.8.1 磁痕的分类处理磁痕的分类处理1 磁痕显示分为磁痕显示分为相关显示、非相关显示和伪显示相关显示、非相关显示和伪显示2 长度与宽度之比长度与宽度之比大于大于3的磁痕,按条状磁痕处理;的磁痕,按条状磁痕处理; 长宽比长宽比不大于不大于3的磁痕,按圆形磁痕处理的磁痕,按圆形磁痕处理3 长度长度小于小于0.5mm的磁痕不计的磁痕不计 4 两条及以上两条及以上磁痕在同一直线上且间距不大于磁痕在同一直线上且间距不大于2mm时,按一条磁痕处理,其长时,按一条磁痕处理,其长度为两条磁痕之和加间距度为两条磁痕之和加间距5 缺陷磁痕长轴方向缺陷磁痕长轴方向与与工件(轴类或管类)轴线工件(轴类或管类)轴线或或母线母线的夹角的夹角大于或等于大于或等于30º时,时,按按横向横向缺陷处理,其他按缺陷处理,其他按纵向纵向缺陷处理。
缺陷处理3.8磁痕分析磁痕分析说明说明::实际表明,实际表明,若若两条或两条以上两条或两条以上缺陷磁痕落在直线两侧各缺陷磁痕落在直线两侧各2mm的范围内且的范围内且相距相距≤2mm,极有可能是,极有可能是一条缺陷的多处显示一条缺陷的多处显示即使是独立缺陷,由于相互靠即使是独立缺陷,由于相互靠得很近,在受到应力作用时,其相互作用也很大,有可能发展成为一体因此,得很近,在受到应力作用时,其相互作用也很大,有可能发展成为一体因此,对这样的缺陷必须严格处理对这样的缺陷必须严格处理3.8.2 缺陷磁痕的观察缺陷磁痕的观察1 缺陷磁痕的观察应在磁痕形成后缺陷磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行立即进行•非荧光磁粉检测时非荧光磁粉检测时:缺陷磁痕的评定应在可见光下进行,工件被检表面可见缺陷磁痕的评定应在可见光下进行,工件被检表面可见光照度光照度≥1000lx;; 当现场由于条件所限无法满足时,可见光照度当现场由于条件所限无法满足时,可见光照度不得低于不得低于500lx勒克司(lux,lx)照度的单位等于照度的单位等于1流明流明(lumen)的光通量均匀照在的光通量均匀照在1平方米表面上所产生的照度。
平方米表面上所产生的照度• 荧光磁粉检测时荧光磁粉检测时::黑光灯在工件表面辐照度黑光灯在工件表面辐照度≥ 1000μW/cm2,波长应在,波长应在320nm~~400nm的范围的范围,观察荧光磁粉显示,检测人员不准戴对检测有影,观察荧光磁粉显示,检测人员不准戴对检测有影响的眼镜响的眼镜 缺陷磁痕显示的评定缺陷磁痕显示的评定:应在暗室或暗处(可见光照度不大于应在暗室或暗处(可见光照度不大于20lx) 检测检测人员进入暗区,至少经人员进入暗区,至少经3min黑暗适应黑暗适应3 除能确认磁痕除能确认磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不当造成的之外,其他是由于工件材料局部磁性不均或操作不当造成的之外,其他磁痕显示均应作为缺陷处理辨认磁痕显示均应作为缺陷处理辨认细小磁痕细小磁痕时,应用时,应用2~~10倍放大镜观察倍放大镜观察3.8.3 3.8.3 磁痕分析磁痕分析 在在实实际际的的磁磁粉粉检检测测中中,,磁磁痕痕成成因因是是多多种种多多样样的的观观察察磁磁痕痕时时,,应应特特别别注注意意区区别别假磁痕显示、假磁痕显示、 无关显示和相关显示无关显示和相关显示( (即缺陷磁痕即缺陷磁痕) )。
在在通通常常情情况况下下,,正正确确识识别别磁磁痕痕需需要要丰丰富富的的实实践践经经验验,,同同时时还还要要了了解解被被检检工工件件的制造工艺的制造工艺 如不能判断出现的磁痕是否为相关显示时,如不能判断出现的磁痕是否为相关显示时,应进行复验应进行复验 磁磁粉粉检检测测中中常常见见的的相相关关磁磁痕痕主主要要有有::发发纹纹、、非非金金属属夹夹杂杂物物、、分分层层、、 材材料料裂裂纹纹、、 锻造裂纹、锻造裂纹、 折叠、折叠、 焊接裂纹、焊接裂纹、 气孔、气孔、 淬火裂纹和疲劳裂纹等淬火裂纹和疲劳裂纹等 3.8.4 磁痕显示和记录磁痕显示和记录 磁痕的显示记录方法:磁痕的显示记录方法:可采用可采用照相、录相和可剥性照相、录相和可剥性塑料薄膜等方式记录,塑料薄膜等方式记录,同时用同时用草图草图标示其他还应记录:其他还应记录:1、所采用的检测方法、所采用的检测方法—磁粉(干磁粉、湿磁粉、荧光磁粉等)磁粉(干磁粉、湿磁粉、荧光磁粉等)2、磁化技术、磁化技术—磁化工艺(连续法、剩磁法)磁化工艺(连续法、剩磁法)3、电流类型、电流类型—磁化电流(交流、半波、全波整流、直流等)磁化电流(交流、半波、全波整流、直流等)4、磁场方向、磁场方向----磁场方向(触头位置、电缆缠绕顺序等)磁场方向(触头位置、电缆缠绕顺序等)5、磁场强度、磁场强度---磁化电流强度(安磁化电流强度(安-匝数、提升力等)匝数、提升力等)磁粉检测程序磁粉检测程序 磁粉检测的七个程序是:磁粉检测的七个程序是: (1)(1)预处理;预处理; (2) (2)磁化;磁化; (3) (3)施加磁粉或磁悬液;施加磁粉或磁悬液; (4) (4)磁痕的观察与记录;磁痕的观察与记录; (5) (5)缺陷评级;缺陷评级; (6) (6)退磁;退磁; (7) (7)后处理。
后处理((1 1)) 表面预处理表面预处理 被被检检工工件件的的表表面面状状态态对对磁磁粉粉检检测测的的灵灵敏敏度度有有很很大大的的影影响响 例例如如,,光光滑滑的的表表面面有有助助于于磁磁粉粉的的迁迁移移,,而而锈锈蚀蚀或或油油污污的的表表面面则则相相反反为为了了能能获获得得满满意意的的检检测测灵灵敏敏度,检测前应对被检表面做预处理:度,检测前应对被检表面做预处理:干燥、除锈以及涂保护层干燥、除锈以及涂保护层 ((2 2)) 施加磁粉的方法施加磁粉的方法 1 1)) 干干法法用用干干燥燥磁磁粉粉进进行行磁磁粉粉检检测测的的方方法法称称为为干干法法 干干法法常常与与电电磁磁轭轭或或电电极极触触头头配配合合,,广广泛泛用用于于大大型型铸铸、、锻锻件件毛毛坯坯及及大大型型结结构构件件焊焊缝缝的的局局部部磁磁粉粉检检测测 用用干干法法检检测测时时,,磁磁粉粉与与被被检检工工件件表表面面先先要要充充分分干干燥燥,,然然后后用用喷喷粉粉器器或或其其他他工工具具将将呈呈雾雾状状的的干干燥燥磁磁粉粉施施于于被被检检工工件件表表面面,,形形成成薄薄而而均均匀匀的的磁磁粉粉覆覆盖盖层层,, 同同时时用用干干燥燥的的压压缩缩空空气气吹去局部堆积的多余磁粉。
吹去局部堆积的多余磁粉 2 2)) 湿湿法法磁磁粉粉( (粒粒度度范范围围以以1 1~~10 10 μmμm为为宜宜) )悬悬浮浮在在油油、、 水水或或其其他他载载体体中中进进行行磁磁粉粉检检测测的的方方法法称称为为湿湿法法与与干干法法相相比比较较,, 湿湿法法具具有有更更高高的的检检测测灵灵敏敏度度,,特特别别适适合合于于检检测测如如疲疲劳劳裂裂纹纹一一类类的的细细微微缺缺陷陷湿湿法法检检测测时时,,要要用用浇浇、、浸浸或或喷喷的的方方法法将将磁磁悬悬浮浮液施加到被检表面上液施加到被检表面上 ( (3 3)) 检测方法检测方法 1 1)) 连连续续法法 在在有有外外加加磁磁场场作作用用的的同同时时向向被被检检表表面面施施加加磁磁粉粉或或磁磁悬悬液液的的检检测测方方法法称称为为连连续续法法观观察察磁磁痕痕既既可可在在外外加加磁磁场场的的作作用用时时进进行行,, 也也可可在在撤撤去去外外加加磁磁场场以以后后进进行行低低碳碳钢钢及及所所有有退退火火状状态态或或经经过过热热变变形形的的钢钢材材均均采采用用连连续续法法,,一一些些结结构构复杂的大型构件也宜采用连续法检测。
连续法检测的操作程序如图所示复杂的大型构件也宜采用连续法检测连续法检测的操作程序如图所示 2) 2) 剩剩磁磁法法利利用用磁磁化化过过后后被被检检工工件件上上的的剩剩磁磁进进行行磁磁粉粉检检测测的的方方法法称称为为剩剩磁磁法法在在经经过过热热处处理理的的高高碳碳钢钢或或合合金金钢钢中中,, 凡凡剩剩余余磁磁感感应应强强度度在在0.8 0.8 T T以以上上,,矫矫顽顽力力在在800 A800 A//m m以上的材料均可用剩磁法检测以上的材料均可用剩磁法检测 剩磁法的检测操作程序如图所示剩磁法的检测操作程序如图所示 ((4 4)) 磁痕分析与评级磁痕分析与评级 1) 1) 磁磁痕痕观观察察磁磁粉粉在在被被检检表表面面上上聚聚集集形形成成的的图图像像称称为为磁磁痕痕观观察察磁磁痕痕应应使使用用2 2~~1010倍的放大镜倍的放大镜 观观察察非非荧荧光光磁磁粉粉( (用用黑黑色色的的FeFe3 3O O4 4或或褐褐色色的的 FeFe2 2O O3 3及及工工业业纯纯铁铁粉粉为为原原料料直直接接制制成成的的磁磁粉粉,,有有浅浅灰灰、、黑黑、、红红、、白白或或黄黄几几种种颜颜色色) )的的磁磁痕痕时时,, 要要求求被被检检表表面面上上的的白白光光照照度达到度达到1000 lx1000 lx以上以上;; 观观察察荧荧光光磁磁粉粉( (在在上上述述铁铁粉粉外外面面再再涂涂覆覆上上一一层层荧荧光光染染料料制制成成的的磁磁粉粉) )的的磁磁痕痕时时,, 要求被检表面上的紫外线要求被检表面上的紫外线(黑光黑光)照度照度不低于不低于970 lx,同时白光照度,同时白光照度不大于不大于20 lx。
2)) 磁痕分析磁痕分析 评级评级 ((5 5)) 退磁退磁 在在大大多多数数情情况况下下,,被被检检工工件件上上带带有有剩剩磁磁是是有有害害的的,,故故须须退退磁磁 所所谓谓退退磁磁就就是是将将被被检检工工件件内内的的剩剩磁磁减减小小到到不不妨妨碍碍使使用用的的程程度度常常用用的的退退磁磁方方法法有有交交流流退退磁磁法法和和直直流退磁法流退磁法 ((6 6)) 后处理后处理 磁磁粉粉检检测测以以后后,,应应清清理理掉掉表表面面上上残残留留的的磁磁粉粉或或磁磁悬悬液液 油油磁磁悬悬液液可可用用汽汽油油等等溶溶剂剂清清理理;;水水磁磁悬悬液液应应先先用用水水进进行行清清洗洗,, 然然后后干干燥燥如如有有必必要要,,可可在在备备检检表表面面上上涂敷防护油干粉可以直接用压缩空气清除涂敷防护油干粉可以直接用压缩空气清除 人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力所以我们要勤恳读书,广泛阅读,古人说“书中自有黄金屋通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,培养逻辑思维能力;通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,培养文学情趣;通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。
有许多书籍还能培养我们的道德情操,给我们巨大的精神力量,鼓舞我们前进。





