磁粉第6、7章.ppt

第6章 磁粉检测工艺 1.1 磁粉探伤方法的分类： 1.1.1 按磁粉的载液（载体）分两种： 干法（荧光、非荧光）、湿法（荧光、非荧光） 1.1.2 按施加磁粉的时机分两种： 连续法、剩磁法 1.1.3 按磁化方法分六种： 轴向通电法、触头法、线圈法、 磁轭法、中心导体法、交叉磁轭法连续法工艺过程： 剩磁法工艺过程：,磁粉检测时机应安排在容易产生缺陷的各道工序 之后（如焊接、热处理、机加工、磨削、锻造、 铸造、矫正和加载试验）进行，在喷漆、发蓝、 磷化、氧化、阳极化、电镀或其他表面工序前进 行 焊接接头的磁粉检测应安排在焊接工序完成之 后进行对于有延迟裂纹倾向的材料，磁粉检测 应根据要求至少在焊接完成24h后进行，有再热裂 纹倾向的材料应在热处理后再做一次磁粉检测 除另有要求，对于紧固件和锻件的磁粉检测应安 排在最终热处理之后进行6.1 预处理 1. 清除 清除工件表面的油污、灰尘、铁锈、毛刺、氧化皮、 金属屑、焊渣、加工标记、厚的或松动的油漆等保护涂 层，以及一些外来的会影响灵敏度的物质；使用水磁悬 液，工件表面要认真除油；使用油磁悬液时，工件表面不 应有水分；干法检验时，工件表面应干净和干燥。

清除工 件表面的油污和润滑脂，可采用蒸汽除油或溶剂清洗，但 不允许用硬金属丝刷清除使用过的零件，应去除表面积 碳层及涂层后再进行磁粉检测打磨 对轴向通电法和触头法，打磨非导电覆盖层 影响检测结果的不规则表面形状 有较厚的涂层、油漆层分解 装配件一般应分解后再进行检测 封堵 若工件有盲孔和内腔，应封堵 涂敷 磁粉与工件表面对比度小时，使用反差增强剂,6.2 磁化、施加磁粉或磁悬液 磁化工件，对检测灵敏度有较大影响磁化不 足会导致缺陷漏检；磁化过度，会产生非相关显 示而影响缺陷的判定，也会造成灵敏度低 磁化工件时，要根据工件的材质、结构尺寸、 表面状态和需要发现的不连续性的性质、位置和 发现来选择磁化方法6.2.1 连续法：连续法是在外加磁场磁化的同时，将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉检测的方法 1. 应用范围 (1) 适用于所有铁磁性材料和工件的磁粉检测 (2) 工件形状复杂不易得到所需剩磁时 (3) 表面覆盖层较厚的工件 (4) 使用剩磁法检验时，设备功率达不到要求时2. 操作要点： (1)湿连续法： 先用磁悬液润湿工件表面，在通电磁化的同时 浇磁悬液，停止浇磁悬液后再通电数次，通电时 间为1s～3s，停止施加磁悬液至少1s后，待磁痕形 成并滞留下来时方可停止通电，再进行检验。

(2)干连续法： 对工件通电磁化后开始喷撒磁粉，并在通电的 同时吹去多余的磁粉，待磁痕形成和检验完后再 停止通电3. 优点 (1)适用于任何铁磁性材料 (2)具有最高的检测灵敏度 (3)可用于多向磁化 (4)交流磁化不受断电相位的影响 (5)能发现近表面缺陷 (6)可用于湿法和干法检验 4. 局限性 (1)效率低 (2)易产生非相关显示 (3)目视可达性差6.2.2 剩磁法：停止磁化后，施加磁粉或磁悬液 1. 适用范围： (1)凡经过热处理（淬火、回火、渗碳、渗氮及局部正火等）的高碳钢和合金结构钢，矫顽力在1KA/m，剩磁在0.8T以上者，才可进行剩磁法检测 (2)用于因工件几何形状限制，连续法难以检测的部位，如螺纹根部和筒形件内表面 (3)用于评价连续法检测出的磁痕显示属于表面还是近表面缺陷显示2. 操作要点： (1)磁粉应在通电结束后再施加，一般通电时间为0.25s～1s (2)浇磁悬液2遍～3遍，保证工件各个部位充分润湿 (3)若浸入搅拌均匀的磁悬液中，一般控制在10s～20s后取出检验，时间长了会产生过度背景 (4)磁化后的工件在检验完毕前，不要与任何铁磁性材料接触，以免产生磁写。

3. 优点 (1)效率高 (2)具有足够的检测灵敏度 (3)缺陷显示重复性好，可靠性高 (4)目视可达性好，可用湿剩磁法检测管子内表面的缺陷 (5)易实现自动化检测 (6)能评价连续法检测出的磁痕显示属于表面还是近表面缺陷显示 (7)可避免螺纹根部、凹槽和尖角处磁粉过度堆积4. 局限性 (1)只适用于剩磁和矫顽力达到要求的材料 (2)不能用于多向磁化 (3)交流剩磁法磁化受断电相位的影响，所以交流探伤设备应配备断电相位控制器，以确保工件磁化效果 (4)检测缺陷的深度小，发现近表面缺陷灵敏度低 (5)不适用于干法检验6.2.3 湿法： 1. 应用范围 (1)适用于承压设备上的焊缝、宇航工件及灵敏度要求高的工件 (2)适用于大批量工件的检查，常与固定式设备配合使用，磁悬液可回收 (3)适用于检测表面微小缺陷，如疲劳裂纹、磨削裂纹、焊接裂纹和发纹等2. 操作要点 (1)磁悬液施加可采用浇法、喷法和浸法，但不能采用刷涂法 (2)连续法宜用浇法和喷法，液流要微弱，以免冲刷掉缺陷的磁痕显示 (3)剩磁法浇法、喷法和浸法皆宜浇法和喷法灵敏度低于浸法；浸法的浸放时间一般控制10s-20s取出检测，时间长了会产生过度背景。

(4)用水磁悬液时,应进行水断试验 (5)可根据各种工件表面的不同，选择不同的磁悬液浓度 (6)仰视检验和水中检验宜用磁膏3. 优点 (1)用湿法+交流电，检验工件表面微小缺陷灵敏度高 (2)可用于剩磁法检验和连续法检验 (3)与固定式设备配合使用，操作方便，检测效率高，磁悬液可回收 4. 局限性 检验大裂纹和近表面缺陷的灵敏度不如干法6.2.4 干法 1. 应用范围 (1) 适用于表面粗糙的大型锻件、铸件、毛坯、结构件和大型焊接件焊缝的局部检查及灵敏度要求不高的工作 (2) 常与便携式设备配合使用，磁粉不回收 (3) 适用于检测大缺陷和近表面缺陷2. 操作要点 (1) 工件表面要干净和干燥，磁粉也要干燥 (2) 工件磁化时施加磁粉，并在观察和分析磁痕后再撤去磁场 (3) 将磁粉吹成云雾状，轻轻地飘落在被磁化工件表面上，形成薄而均匀的一层 (4) 在磁化时用干燥的压缩空气吹去多余的磁粉，风压、风量和风口距离都要掌握适当，并应有顺序地从一个方向吹向另一个方向，注意不要吹掉已经形成的磁痕显示3.优点 (1) 检验大裂纹灵敏度高 (2) 用干法+单相半波整流电，检验工件近表面缺陷灵敏度高 (3) 适用于现场检验。

4. 局限性 (1) 检验微小缺陷的灵敏度不如湿法 (2) 磁粉不易回收 (3) 不适用于剩磁法检验6.3 磁痕观察、记录与缺陷评级 1. 磁痕观察 磁痕的观察和评定一般应在磁痕形成后立即进行 磁粉检测的结果，完全依赖检测人员目视观察和评定磁痕显示，所以目视检查时的照明极为重要 光线要求： 白光≥1000lx 黑光≥1000μw/cm2 可使用 2~10倍放大镜 眼镜的使用要求 不能使用墨镜或光敏镜片,2. 缺陷磁痕显示记录 工件上的缺陷磁痕显示记录有时需要连同检测结果保存下来，作为永久性记录 缺陷磁痕显示记录的内容是：磁痕显示的位置、形状、尺寸和数量等 记录的方法：照相、贴印、橡胶铸型法、录像、 可剥性涂层、临摹等 3. 缺陷评级 根据 JB/T4730.4-2005,6.4 退磁 铁磁性材料和工件一旦磁化，即使除去外加磁场后，某些磁畴仍保持新的取向而不回复到原来的随机取向，于是该材料就保留了剩磁，剩磁的大小与材料的磁特性、材料的最近磁化史、施加的磁场强度、磁化方向和工件的几何形状等因素有关工件上保留剩磁，会对工件进一步的加工和使用造成很大 的影响（需要退磁的场合）： (1) 工件上的剩磁会影响装在工件附近的磁罗盘和仪表的精度和正常使用； (2) 工件上的剩磁会吸附铁屑和磁粉，在继续加工时影响工件表面的粗糙度和刀具寿命； (3) 工件上的剩磁会给清除磁粉带来困难； (4) 工件上的剩磁会使电弧焊过程电弧偏吹，焊位偏离； (5) 油路系统的剩磁会吸附铁屑和磁粉，影响供油系统畅通； (6) 滚珠轴承上的剩磁会吸附铁屑和磁粉，造成滚珠轴承磨损； (7) 电镀钢件上的剩磁会使电镀电流偏离期望流通的区域，影响电镀质量； (8) 对多次磁化的工件，上一次磁化的剩磁会给下一次磁化带来不良影响。

退磁就是将剩磁减小到不影响使用或下道工序加工的操作 有些工件上虽然有剩磁，并不影响进一步加工和使用，就可以不退磁，例如： (1) 工件磁粉检测后若下道工序是热处理，还要将工件加热至700℃以上的热处理，（即被加热到居里点温度以上）； (2) 工件是低剩磁高磁导率材料，如用低碳钢焊接的承压设备工件和机车的汽缸体； (3) 工件有剩磁不影响使用；图6-2 退磁原理图 (4) 工件将处于强磁场附近； (5) 工件将受电磁铁夹持； (6) 交流电两次磁化工序之间； (7) 直流电两次磁化，后道磁化用更大的磁场强度6.4.2 退磁的原理 退磁是将工件置于交变 磁场中，产生磁滞回线， 当交变磁场的幅值逐渐衰 减，磁滞回线的轨迹也越 来越小，当磁场逐渐衰减 到零时，使工件中残留的 剩磁Br接近于零，如图6-2 所示由此可看出，退磁 时电流与磁场的方向和大 小的变化必须“换向衰减同时进行”图6-2 退磁原理图,6.4.3 退磁方法和退磁设备 常用的有交流退磁和直流退磁另外，还有高温退磁, 工件加热到居里点以上，这是一种最有效的退磁方法 1. 交流退磁： 1.通过法： ①线圈不动工件移动，衰减磁场到零； ②工件不动线圈移动，衰减磁场到零。

2.衰减电流（磁场）法： ①线圈、工件都不动移动，衰减电流到零； ②两电极夹持工件，衰减电流到零； ③两触头接触工件，衰减电流到零； ④交流电磁轭通电时离开工件，衰减磁场到零； ⑤扁平线圈通电时离开工件，衰减磁场到零交流电退磁电流波形,2. 直流退磁： （1）换向衰减法：不断改变电流方向，并逐渐减 小电流至零 图中T1为电流导通时间间隔，T2为电流断电时间间隔， 要保证在断电时电流换向电流衰减的次数应尽可能多 （一般要求30次以上），每次衰减的电流幅度应尽可能 小，如果衰减的幅度太大，则达不到退磁目的2. 超低频电流自动退磁 超低频通常指频率为0.5～10Hz，可用于对三相全波整 流电磁化的工件进行退磁如CZQ6000超低频退磁电流频 率分为3档:0.39Hz、1.56Hz和3.12Hz，退磁一次的时间分 为三档：0～15s、0～30s和0～60s5Hz超低频退磁电流 波形如图6-7所示6.4.4 退磁注意事项 (1) 退磁用的磁场强度，应大于（至少要等于）磁化时用的最大磁 场强度 (2) 对周向磁化过的工件退磁时，应将工件纵向磁化后再纵向退 磁，以便能检出退磁后的剩磁存在 (3) 交流电磁化，用交流电退磁；直流电磁化，用直流电退磁。

直 流退磁后若再用交流电退磁一次，可获得最佳效果 (4) 线圈通过法退磁时应注意： 1 工件与线圈轴应平行，并靠内壁放置； 2 工件L/D≤2时，应接长后退磁； 3 小工件不应以捆扎或堆叠的方式放在筐里退磁； 4 不能采用铁磁性的筐或盘摆放工件退磁； 5 环形工件或复杂工件应旋转着通过线圈退磁； 6 工件应缓慢通过并远离线圈1m后断电 7 退磁机应东西方向放置，退磁的工件也应东西方向放置，与地磁场垂直可有效退磁 8 已退磁的工件不要放在退磁机或磁化装置附近6.4.5 剩磁测量 即使使用同样的退磁设备，不同材料、形状和 尺寸的工件，其退磁效果仍不相同因此应对工 件退磁后的剩磁进行测量（尤其对剩磁有严格要 求和外形复杂的工件） 剩磁测量可采用剩磁测量仪，也可采用XCJ型 或JCZ型袖珍式磁强计测量剩磁应不大于0.3mT （相当于240A/m），或按产品技术条件规定6.5 后处理与合格工件的标记 1. 后处理的内容 (1) 清洗工件表面包括孔中、裂缝和通路中的磁 粉； (2) 使用水磁悬液检验，为防止工件生锈，可用 脱水防锈油处理； (3) 如果使用过封堵，应。