11月MT、PT2級工藝考試題

1、一挖掘機減速箱蝸桿軸，結(jié)構(gòu)及幾何尺寸如圖1所示。材料牌號為45cr，熱處理狀態(tài)為軸表面調(diào)質(zhì)處理(840油淬，580回火)，蝸桿表面為淬火處理（840油淬）。工件為機加工表面，該工件經(jīng)磁粉檢測后需精加工。要求檢測該工件外表面各方向缺陷（不包括端面）。請按照jb4730-2005標準，審核、修訂并優(yōu)化磁粉檢測工藝卡一（采用高等級靈敏度檢測，驗收級別為級；若采用線圈磁化時，工件考慮正中放置）。（25分）80160 130 80 200(a)500(b)200(a) 圖1：減速箱蝸杠軸制造單位現(xiàn)有如下探傷設(shè)備與器材：1、cew-10000固定式磁粉探傷機、tc-6000固定式磁粉探傷機、cyd-300

2、0移動式磁粉探傷機、cew-2000固定式磁粉探傷機、cew-1000固定式磁粉探傷機，以上探傷機均配置200250mm的剛性開閉線圈，5匝。2、gd-3型毫特斯拉計。3、st-80（c）型照度計。4、uv-a型紫外輻照度計。5、黑光燈。6、yc2型熒光磁粉、黑磁粉、bw-1型黑磁膏、水、煤油、lpw-3號油基載液。7、a1、c、d型試片。8、磁懸液濃度測定管。9、2-10倍放大鏡。對審核修訂、優(yōu)化磁粉檢測工藝卡的要求：1、如認為工藝卡中所填寫內(nèi)容錯誤，不恰當或不完整，則劃去錯誤或不恰當?shù)膬?nèi)容，在修改欄中填寫正確、完整的內(nèi)容；如認為工藝卡中所填寫內(nèi)容正確，完整，則不作任何修改。2、根據(jù)所給出的

3、被檢工件情況由編者自行選擇最佳磁化方法及磁化規(guī)范，并按上述條件選擇所需的磁粉探傷設(shè)備與器材。3、磁化方法應(yīng)通過示意圖表達清楚。4、在工藝卡“編制”、“審核”欄中填寫其要求的無損檢測人員資格等級和日期。磁粉探傷工藝卡產(chǎn)品名稱減速箱蝸桿軸工件規(guī)格160500，80200mm材料編號45cr檢測部位蝸桿軸外表面表面狀況機加工探傷設(shè)備cew2000cyd-3000或cew-6000，cew-10000(0.5分)檢測方法非熒光濕式直流剩磁法紫外光照度或工件表面光照度工件表面光照度500 lx標準試片a130/100熒光濕式交流連續(xù)法非熒光濕式交流連續(xù)法(2分)熒光1000w/cm2(非熒光1000 l

4、x) (0.5分)、齒面c-8/50,d-7/50,a1-7/50、軸面a1-7/50, (4.5分)磁化方法線圈法磁粉、載液及磁懸液沉淀濃度黑磁粉+水10-20g/l磁懸液施加方法浸 、軸向通電法(i1)、加線圈法(i2) (3分)yc2型熒光磁粉lpw-3號油基載液 0.1-0.4ml/100ml 或黑磁粉（bw-1型黑磁膏）水 1.2-2.4ml/100ml (0.25分)噴、澆磁懸液均可 (0.25分)磁化順序周向磁化規(guī)范縱向磁化規(guī)范i2=288a先軸向通電法后線圈法磁化 (1分)、i1a=(640-1200)a、i1b=(1280-2400)a 、最終以標準試片確定(2分)正中放置、

5、i2a=(53510%)a、i2b=(91810%) a、最終以標準試片確定(2分)檢測方法標準jb/t4730.4-2005質(zhì)量驗收等級級退磁無需退磁(0.25分)(0.25分)交流退磁法退磁、gd-3毫特斯拉計測定剩磁應(yīng)不大于0.3mt (0.5分)不允許缺陷1.任何裂紋和白點，2.任何橫向缺陷顯示，3.任何大于4mm的線性或非線性缺陷磁痕，4.單個圓形缺陷磁痕d4mm，且在評定框內(nèi)4個。、任何裂紋和白點。、任何橫向缺陷顯示。、任何線性缺陷磁痕。、在2500mm2（其中一個矩形邊的最大長度為150mm）內(nèi), 單個圓形缺陷d2.0,或d2.0的圓形缺陷大于1個。 、綜合評級超標的缺陷磁痕。

6、(2分) 示意草圖：（畫出磁化示意圖） i1i1(通電法) i2 i2(線圈法) (0.5分)附加說明：（寫出線圈法磁化時工件l/d值，充填因數(shù)及磁化規(guī)范計算公式）、 ya=(100/40)26.25(中充填)，yb=(100/80)21.5625(高充填)。、(l/d)a =900/80=11.25 (l/d)b=900/160=5.625、i1ab=(8-15)d 、ni2a=(ni)h(10-y)+(ni)l(y-2)/8、 ni2b=35000/(l/d)b+2 (5分) 編 制 (0.25分) 年 月 日審 核(0.25分)年 月 日某壓力管道元件制造單位生產(chǎn)一批180急彎彎頭，形狀

7、規(guī)格如圖2所示，材料牌號為15crmo，彎頭制造采用中頻感應(yīng)加熱推制工藝，制造工序為：切割下料送料中頻加熱成型校型熱處理表面噴丸處理端部機加工噴漆/標志包裝儲運。因用戶要求彎頭端面加工成i型坡口。制造單位為保證產(chǎn)品質(zhì)量，采用mt方法檢測彎頭在制造過程中可能產(chǎn)生的表面及近表面缺陷，檢測面為彎頭外表面。請按照jb/t4730.42005，采用中等級靈敏度探傷，驗收級別為級，回答下列問題。 圖2 180急彎彎頭現(xiàn)有如下探傷設(shè)備與器材：1、 czq-6000固定式磁粉探傷機、cyd-3000移動式磁粉探傷機、cew-2000固定式磁粉探傷機，以上探傷機均配置300100mm的線圈，5匝。2、cdx1磁

8、軛探傷儀（交流電，平面磁極2020，磁軛帶活動關(guān)節(jié)）3、電纜線，長3m 4、支桿1付5、25500mm銅棒6、gd-3型毫特斯拉計、st-80（c）型照度計、uv-a型紫外輻照度計、黑光燈。7、yc2型熒光磁粉、黑磁粉、bw-1型黑磁膏、水、煤油、lpw-3號油基載液。8、a1、c型試片。9、磁懸液濃度測定管。10、2-10倍放大鏡。1根據(jù)彎頭的制造工序，你認為外表面磁粉檢測應(yīng)放在哪道工序之后？并簡述理由。（7分）答：應(yīng)放在端部機加工之后，其理由如下：1）噴漆/標志后外表面有涂層，磁粉檢測不可靠，因此磁粉檢測應(yīng)放在噴漆/標志之前進行。2）熱處理會產(chǎn)生熱處理裂紋，因此磁粉檢測應(yīng)放在熱處理之后。3

9、）熱處理后工件表面有氧化皮，表面噴丸處理后能去除氧化皮，并使表面光潔度滿足磁粉檢測要求。4）機加工使缺陷露出表面，另外，平整的表面使電纜纏繞法磁化時彎頭的接長成為可能。（放在表面噴丸處理后可得6分，放在熱處理后得4分，因為未考慮熱處理后氧化皮對檢測的影響，其它回答均不得分。）2簡述mt、pt各自的優(yōu)點（至少回答5點），并從檢測效率、缺陷檢測要求、檢測靈敏度方面，分析比較mt、pt中哪種方法較適合于對該批彎頭的檢測？（7分）答：mt優(yōu)點：(1)可檢測出鐵磁性材料表面和近表面(開口和不開口)的缺陷。(2)能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度。(3)具有很高的檢測靈敏度，可檢測微米級寬度的

10、缺陷。(4)單個工件檢驗速度快,工藝簡單，成本低，污染輕。(5)結(jié)合使用各種磁化方法，幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響。(6)檢驗缺陷重復(fù)性好。(7)磁粉探傷一橡膠鑄型法可間斷監(jiān)測小孔內(nèi)壁早期疲勞裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。(8)可檢驗受腐蝕的表面。（至少回答5點，2.5分）pt優(yōu)點：(1)可檢測出任何非松孔性材料表面開口的缺陷。(2)能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度。(3)具有較高的檢測靈敏度。(4)著色探傷不用設(shè)備，不用水電，特別適用于現(xiàn)場檢驗。(5)檢驗不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響。(6)對針孔、疏松缺陷的檢測靈敏度高。（至少回答5點，2.5分）針對該批彎頭的檢測，mt檢測效率高

11、，能檢出表面和近表面(開口和不開口)的缺陷，滿足缺陷檢測要求，而pt只能使出表面開口缺陷，另外，mt檢測靈敏度相對pt要高，因此mt較適合于對該批彎頭的檢測。(2分)3某mt-級人員為提高檢測效率，將多個彎頭掛在25500mm銅棒上，對銅棒通電進行磁化操作，如圖3所示，磁化電流值按偏置芯棒法磁化規(guī)范選取，你認為該mt-級人員的操作正確嗎？并簡述理由。（6分）答：該mt級人員的操作不正確。(2分）1）根據(jù)右手定則：當電流流過導(dǎo)體時，產(chǎn)生的磁場是以導(dǎo)體中心軸線為圓心的同心圓。當180急彎彎頭放在銅導(dǎo)體上，由于急彎彎頭不能在工件中完成閉合的磁路，磁場發(fā)生畸變，磁力線是通過空氣才閉合，使被檢工件中的磁

12、場被大大減弱、扭曲并且分布不均勻。因此這是一種不可靠的磁化方法。(2分）另外，偏置芯棒法磁化規(guī)范的確定是基于磁力線完全在工件中形成閉合回路這一前提條件下才成立，因此標準規(guī)定的經(jīng)驗公式在此情況下不適用。(2分）4簡述觸頭法的優(yōu)點和缺點，針對該批彎頭進行檢測，你認為用觸頭法合適嗎？并簡述理由。（7分）答：觸頭法的優(yōu)點：（2分） 設(shè)備輕便，可攜帶到現(xiàn)場檢驗，靈活方便； 可將周向磁場集中在經(jīng)常出現(xiàn)缺陷的局部區(qū)域進行檢驗； 檢測靈敏度高。觸頭法的缺點：（2分） 一次磁化只能檢驗較小的區(qū)域； 接觸不良會引起工件過熱和打火燒傷； 大面積檢驗時，要求分塊累積檢驗，很費時。該彎頭的材料為15crmo，觸頭接觸不

13、良會引起電弧擊傷，很容易在工件上產(chǎn)生裂紋，因此不宜用觸頭法檢測，另外，觸頭法檢測效率低，很費時，也不適用于該類彎頭的批量檢測。（3分）5簡述磁軛法的優(yōu)點和缺點，針對該批彎頭進行檢測，你認為用磁軛法合適嗎？并簡述理由。 （7分）答：磁軛法的優(yōu)點：（2分） 非電接觸；改變磁軛方位，可發(fā)現(xiàn)任何方向的缺陷；便攜式磁軛可帶到現(xiàn)場檢測，靈活，方便；可用于檢測帶漆層的工件（當漆層厚度允許時）；檢測靈敏度較高。磁軛法的缺點：（2分） 幾何形狀復(fù)雜的工件檢驗較困難；磁軛必須放到有利于缺陷檢出的方向；用便攜式磁軛一次磁化只能檢驗較小的區(qū)域，大面積檢驗時，要求分塊累積，很費時；磁軛磁化時應(yīng)與工件接觸好，盡量減小間隙

14、的影響。該彎頭的管徑和彎曲半徑均較小，表面不平整，且磁軛的磁極為平面，難以保證磁極和工件表面接觸良好，因此檢測靈敏度難以保證；另外，磁軛法檢測效率低，不適用于該類彎頭的批量檢測。（3分）6為檢測彎頭的縱向缺陷，用電纜穿過彎頭的軸線進行磁化（中間用非鐵磁性材料支撐電纜），如圖4所示，請比較圖示中a和b兩點的磁感應(yīng)強度大小，并簡述理由。（6分）圖4答：b點的磁感應(yīng)強度較大。（2分）其理由如下：用電纜穿過彎頭的軸線進行磁化，磁感應(yīng)線的分布如右圖所示，由工件表面磁感應(yīng)線的分布圖中可以看出，b處的磁感應(yīng)線密度最高，a處的磁感應(yīng)線密度最低。（4分）7為檢測彎頭的橫向缺陷，用電纜纏繞法對工件進行磁化，請比較

15、圖5a和圖5b所示的兩種磁化布置方法中，哪種方法檢測靈敏度和檢測效率較高？并簡述理由。（7分）圖5a 圖5b答：1)在圖5a所示的磁化布置方法中，用線圈法進行縱向磁化時，磁力線會逸出工件端面進入空氣中，再通過空氣形成閉合回路，因此外加磁場中磁化時，在它的端頭產(chǎn)生磁極，這些磁極形成了退磁場，它對外加磁場有削弱作用。另外，從磁阻定律分析，磁力線在工件兩端穿過空氣再形成閉合回路，磁力線穿過空氣中的距離很長，其磁路的磁阻很大，導(dǎo)致有效磁場強度減弱。（2分）2)反之，在圖5b所示的磁化布置方法中，用線圈法進行縱向磁化時，磁力線穿過兩彎頭端面的極薄的空氣間隙，從一只彎頭再進入另一只彎頭，因為磁力線沿阻力最

16、小的路徑通過，幾乎全部磁力線在兩彎頭中形成閉合回路，外逸的磁力線很少，因此在此情況下形成的退磁場很小。另外，從磁阻定律分析，磁力線穿過空氣的距離遠小于前種情況，其磁路的磁阻相對較小，因此有效磁場強度較前者強。（2分）3）另外，圖5a所示的磁化布置方法中，需要分段磁化，且只能檢測一個彎頭，而圖5b所示的磁化布置方法中，由于磁力線沿工件形成閉合回路，一次磁化可檢測電纜覆蓋區(qū)域外的所有缺陷，再用一次磁化檢測原先電纜覆蓋區(qū)域，且可完成兩個彎頭的檢測，相對來說檢測效率較高。（3分）8針對該彎頭的規(guī)格尺寸和缺陷檢測要求，在交流電和直流電兩種電流類型中，你認為選擇哪種電流較合適？并簡述理由。（6分）答：選用

17、直流電較合適，其理由如下：（2分）（1）根據(jù)檢測要求，采用磁粉檢測方法檢測彎頭在制造過程中可能產(chǎn)生的表面和近表面缺陷，而交流電由于具有趨膚效應(yīng)，因此對表面缺陷有較高的靈敏度，但對近表面缺陷靈敏度很低，不能滿足檢測要求。（2分）（2）直流電磁場滲入深度大，檢測缺陷的深度也大，能夠檢測彎頭的近表面缺陷；特別是該彎頭的壁厚只有4mm，直流電磁通能相對集中，不致于產(chǎn)生磁力線在厚度方向上發(fā)散太多而導(dǎo)致對表面缺陷檢測靈敏度的下降，因此在此情況下，采用直流電檢測能兼顧表面和近表面缺陷的檢測。（2分）9什么叫磁路定律？寫出具體公式。并請用磁路定律分析圖6所示的電纜纏繞法磁化時，兩彎頭端面間的空氣間隙l0對磁粉

18、檢測的影響。（7分）答：磁通量等于磁動勢與磁阻之比，稱為磁路定律。（2分）公式表示如下：（2分） 圖6分）ni為磁動勢，為磁通量，l/s為磁阻，用rm表示。從磁路定律可以得出：磁路的磁阻與磁路的長度成正比，與其截面積及其磁路的鐵磁性材料的磁導(dǎo)率成反比。通過圖6可以看出：磁力線穿過兩彎頭端面的空氣間隙，從一只彎頭再進入另一只彎頭，由于空氣的磁導(dǎo)率遠小于工件的磁導(dǎo)率，因此，兩彎頭端面間的空氣間隙l0越大，等于磁阻越大，從而降低了有效磁通。當然也就會降低工件的磁化程度，結(jié)果必然造成檢測靈敏度的下降。此外由于間隙的存在，將會在磁極附近產(chǎn)生漏磁場，間隙越大所產(chǎn)生的漏磁場就越嚴重，由于間隙產(chǎn)生的漏磁場會干

19、擾端面附近由缺陷產(chǎn)生的漏磁場，從而影響對端面附近缺陷的檢測。（3分）四、工藝題某在制10立方米儲罐，設(shè)備編號r03，類容器，工作壓力2.0mpa，盛裝腐蝕性介質(zhì)。殼體材質(zhì)為16mnr +304l復(fù)合鋼板，直徑1800mm，板厚18+3mm，工件溫度：6。要求檢測所有焊接接頭內(nèi)表面缺陷。執(zhí)行標準：jb/t4730-2005，級合格，高靈敏度。1800a1b1 b2b3 a2 4600 焊縫 基板 復(fù)板依據(jù)jb/t4730-2005對該容器焊縫編制滲透檢測工藝卡，具體要求如下： （1） 操作程序應(yīng)按順序逐項填寫。（2） 滲透檢測劑型號：滲透劑：od-2800-、od-2800-、od-2800-、

20、dpt-5、hd船牌和gd金晴牌；清洗劑：水、dpt-5、hd船牌和gd金晴牌；顯象劑：dn-600s、dn-600、dn-900d、dpt-5、hd船牌和gd金晴牌。（3） 已具備的滲透檢測設(shè)備及設(shè)施如下：水源、電源、便攜式滲透檢測設(shè)備，固定式滲透檢測裝置，黑光燈，黑光輻照計，熒光亮度計，照度計，a、b、兩種類型試塊等。（4） 工件示意草圖：可不畫，但應(yīng)注明。（5） 請在注意事項欄中說明關(guān)鍵注意事項。（6） 在工藝卡內(nèi)“編制”和“審核”欄中填寫其資格等級或職務(wù)。滲透檢測工藝卡工件名稱儲罐規(guī)格0018+34600類別工序安排外觀檢查后表面狀況焊態(tài)材料牌號r03，檢測部位內(nèi)表面焊接接頭檢測比例1

21、00%檢測方法c-d（1分）工件溫度6標準試塊a、 b型（0.5分）觀察方式目視滲透劑型號dpt-5乳化劑型號-清洗劑型號dpt-5顯像劑型號dpt-5滲透時間實驗確定干燥時間實驗確定顯像時間實驗確定乳化時間-照明設(shè)備照明用白光燈黑光輻照 度-可見光照 度1000lx滲透劑施加方法噴乳化劑施加方法-去除方法擦拭顯像劑施加方法噴水洗溫度-驗收標準jb/t4730-2005合格級別i級每空0.5分滲透檢測劑的選擇理由1、選擇高靈敏度的滲透檢測劑，2、檢測對象是奧氏體不銹鋼，一定控制檢測劑中氯和氟的含量，一定量的檢測劑中氯和氟元素含量的重量比不得超過1%。（1分）檢測規(guī)范的確定方法由于工件溫度低于標

22、準溫度，必須采用鋁合金試塊確定檢測規(guī)范，將鋁合金試塊的a部分和檢測劑放在工件的環(huán)境下6，采用一個規(guī)范進行檢測操作；將鋁合金試塊的b 部分和檢測劑放在標準溫度下，按標準規(guī)范進行檢測，將兩種檢測結(jié)果比較，結(jié)果基本相同時，可認為低溫規(guī)范可行。（2分）靈敏度校驗要求b型，3點，d：1.62.0mm。檢測前確定靈敏度等級，（1分）序號工序名稱操作要求注意事項1表面準備內(nèi)表面接頭用布擦拭，表面處理向外擴展25mm。（0.5分）2預(yù)清洗將清洗劑噴在工件表面用布擦拭去除油污和附著物（0.5）3滲透將滲透劑噴到工件表面檢測部位（0.5）保持潤濕和受檢面完全覆蓋（0.5分）4滴落-5清洗先用清潔不起毛的布擦去工件

23、表面多余的滲透劑，用噴有清洗劑的布擦拭，再用清潔干燥的布擦干檢測表面。（0.5分）不得噴洗，不得往復(fù)擦拭（0.5分）6干燥自然干燥（0.5分）7顯像將顯像劑噴罐搖勻，均勻噴到工件受檢表面。噴咀到工件距離300400mm，噴射角度為3040度。（0.5分）不得往復(fù)噴顯像劑，顯像劑層不得過厚，不得傾倒顯像劑（0.5分）8觀察顯像劑施加后760min內(nèi)進行觀察，受檢面的白光照度應(yīng)1000lx。（0.5分）9后處理用清洗劑清洗掉工件表面的殘留物。（0.5分）10復(fù)驗靈敏度驗證不符合；方法有誤或技術(shù)條件改變；爭議或認為有必要時。（0.5分）徹底清洗被檢面。11等級評定與驗收按jb/t4730-2005標

24、準評定、報告 （0.5分）i級合格編制（pt-ii） （0.5分）審核（pt-iii等） （0.5分）日期日期五、綜合題 圖2某化肥廠大修，對汽輪機轉(zhuǎn)子表面進行滲透檢測，轉(zhuǎn)子如圖2所示，規(guī)格：10002021mm，材質(zhì)3cr13，檢測溫度18，按jb/t4730-2005標準實施檢測，要求高靈敏度。級合格。（一）請回答下面問題。1、比較在該工件應(yīng)用磁粉檢測和滲透檢測的適宜性和優(yōu)缺點？（5分）答：該工件有磁性，可采用磁粉檢測，但工件形狀不規(guī)則，各個部位的檢測靈敏度不同，葉片根部檢測靈敏度會降低，鉚釘頭和圍帶部位檢測靈敏度也也難以達到要求；采用滲透檢測可檢測各個部位和各個方向的缺陷，檢測靈敏度也能達到要求。2、比較溶劑去除型著色法、后乳化型熒光法和水洗型熒光法在工件應(yīng)用的適宜性和優(yōu)缺點，現(xiàn)要求高靈敏度檢測應(yīng)選擇其中哪一種方法?（5分）答：