磁粉探傷方法和工藝簡介

1、磁粉探傷方法和工藝簡介射陽縣德陽電子有限公司一 剩磁法和連續(xù)法1 剩磁法指先將工件磁化，再將磁粉或磁懸液施加到工件表面以檢查工件缺陷 的方法。適用于經(jīng)淬火，調(diào)質(zhì)處理等增強強度或硬度的熱處理后的高碳鋼 和合金鋼，不適用于低碳鋼和經(jīng)退火處理或熱變形鋼材，馬氏體不銹鋼用 剩磁法效果不如連續(xù)法。剩磁法特別適用于批量小件的探傷，此時生產(chǎn)效 率高。2 連續(xù)法又稱外加法，系指在外加磁場的作用下，將磁粉或磁懸液施加到工件 上去進行探傷的方法。目前該法比較流行的工藝是，先噴灑磁懸液，接著 磁化（ 通電 1-3 秒） ，此時仍繼續(xù)澆注磁懸液，停止?jié)沧⒑笤偻姅?shù)次，每 次秒，中斷磁化后觀察缺陷，最后退磁。連續(xù)法適用

2、于所有鐵磁性材料。教科書中推薦優(yōu)先使用剩磁法，實際中多采用連續(xù)法。二 直流磁化和交流磁化1 直流磁化目前已很少采用純直流電，而采用單相半波或全波，三相半波或全波 整流電。2 交流磁化一般采用工頻交流電。交流磁化時，起作用的是電流的峰值，但一般 標示的電流值是有效值。交流磁化和直流磁化都能檢測表面和近表面缺陷， 交流磁化對表面缺 陷的檢測靈敏度高， 直流磁化檢測表面下的缺陷的能力強一些。 一般說來， 電流中包含的脈動成份越大，探測內(nèi)部缺陷的能力越弱。直流磁化用于剩 磁法時剩磁穩(wěn)定，交流磁化則剩磁不夠穩(wěn)定，加斷電相位控制器可解決此 問題（采用過零點斷電的方法叫斷電相位控制，以防止對工件形成退磁作

3、用）。直流磁化退磁困難，交流磁化退磁容易。目前一般推薦使用交流磁 化，且多采用連續(xù)法，此時一般也加斷電相位控制。使用交流連續(xù)磁化， 設備結(jié)構(gòu)簡單，成本低，磁化效果一般都能滿足要求。也有使用交直流混 合磁化的，此時，交流磁化在前，直流磁化在后，以利于退磁。三 磁化方法1 周向磁化。 指給工件直接通電， 或者使電流流過貫穿工件中心孔的 導體，旨在工件中建立一個環(huán)繞工件的并與工件軸垂直的閉合磁場。周向 磁化主要用于發(fā)現(xiàn)與工件軸線平行的缺陷。2 縱向磁化。 指將電流通過環(huán)繞工件的線圈， 使工件沿縱長方向磁化 的方法，工件中的磁力線平行于線圈的軸心線。主要用于發(fā)現(xiàn)與工件軸垂 直的缺陷。 利用電磁軛磁化使

4、磁力線平行于工件縱軸也屬于這一類。 （磁軛 法是利用電磁軛對工件磁化，這一方法并不總能實現(xiàn)，通常用于小工件）3 復合磁化。 周向磁化只能發(fā)現(xiàn)與工件軸平行的缺陷， 縱向磁化只能 發(fā)現(xiàn)與工件軸垂直的缺陷。其它方向的缺陷就不容易發(fā)現(xiàn)。復合磁化指通過在工件中產(chǎn)生一個大小及方向隨時間成圓形，橢圓形或螺旋形變化的磁 場。因為磁場的方向在工件上不斷地變化， 所以可檢查出不同方向的缺陷。 復合磁化只能用于連續(xù)法，交流磁化或交直流混合磁化。四 磁化規(guī)范的確定具體的磁化規(guī)范由用戶確定，磁粉探傷機制造廠家在根據(jù)工件選型時，通常留有余量。1 周向磁化：連續(xù)法： I=（8-12）D, 粗略估算時，也可放寬到 I=（10

5、-20）D;剩磁法： I=（20-30）D式中I磁化電流（A）,D 工件直徑（mm）。2 縱向磁化：線圈的安匝數(shù)（通稱磁勢，用 AT 表示），即縱向磁化電流乘以線圈匝 數(shù)。估算公式為：Nl = 45000/工件長徑比（L/D）縱向磁化電流估算值與實際需要的電流有時會有較大誤差，所以縱向磁化電流在實踐中通常根據(jù)經(jīng)驗法或試片法確定。在實際工作中， 確定磁化規(guī)范可采用經(jīng)驗法或試片法。 經(jīng)驗法是根據(jù)同 一工件在長期磁粉探傷實踐中所總結(jié)的經(jīng)驗來確定磁化電流值。試片法是 用 A 型試片貼于工件表面，根據(jù)試片顯示情況確定磁化電流的大小。四、磁粉探傷的工藝問題1. 檢測方法的選擇： 檢測方法通常根據(jù)零件的探傷

6、要求確定。 一般說來， 連續(xù)法可適用于各種鐵磁性材料，而剩磁法則只適用于高矯頑力的材料如 合金鋼和高碳鋼，低碳鋼不能用剩磁法探傷。2. 磁粉選擇： 黑磁粉適用于光亮表面如金加工表面的探傷； 熒光磁粉適 用于暗黑表面如鑄件鍛件表面的探傷。紅磁粉也可用于暗黑表面的探傷， 而熒光磁粉也適用于光亮表面的探傷。通常認為用熒光磁粉可提高探傷的 靈敏度和速度。3. 缺陷磁痕的確認： 發(fā)現(xiàn)工件出現(xiàn)缺陷磁痕， 應先抹掉磁痕， 重新磁化， 如缺陷磁痕重復出現(xiàn)，則可確認。4. 探傷前工件的處理： 探傷前工件應清潔無污染， 氧化皮和嚴重的銹跡 應進行打磨處理 , 必要時進行清洗處理。5. 退磁： 磁粉探傷機上的退磁功

7、能， 只適用于對本身磁化時產(chǎn)生的磁場 進行退磁。 如探傷前工件上存在殘磁， 原則上不應通過磁粉探傷機來退磁探傷前工件上的殘磁應采用專用設備退磁。探傷前工件上應無殘磁，否則會導致退磁達不到要求，或使退磁后剩磁不穩(wěn)定。五、磁懸液的配制和使用1. 磁粉分為普通磁粉和熒光磁粉，普通磁粉中又有紅磁粉和黑磁粉兩 種。2. 磁懸液的載體主要有煤油和水。使用煤油作為載液時又可加入適量 的變壓器油。對煤油的質(zhì)量要求較高，通常應使用無味煤油。使用水 作載液時，要加入分散劑、消泡劑和防銹劑等。3. 磁懸液的濃度磁懸液的濃度對顯示缺陷好壞有很大影響 ,濃度不同 ,其檢驗的靈敏度 也不相同。濃度太低 , 小缺陷會漏檢。

8、濃度太高 ,會使襯底變壞 ,而且會在 工件的磁極上粘附過量的磁粉 , 干擾缺陷的顯示。一般采用的磁懸液濃度 為:10-25非熒光磁粉熒光磁粉 1-2克 / 升復合熒光磁粉5-8 克 / 升4. 磁懸液的配制油磁懸液 : 配制非熒光磁粉的磁懸液時最好采用無味煤油, 配制熒光磁粉的磁懸液時 ,應采用無味煤油。配制方法 :先取少量油與磁粉混合 , 攪拌 成均勻的糊狀 , 再加入其余的油水磁懸液 : 有下述配方 :(1)100# 濃乳10克三乙醇胺5克亞硝酸鈉5克消泡劑克水1升磁粉10-25克磁粉將100#濃乳加入到一升 50C的溫水中，攪拌至完全溶解，再加入亞 硝酸鈉、三乙醇胺和消泡濟 , 加入每一

9、種成份后都要攪拌均勻。配制磁懸 液時 , 先取少量分散劑與磁粉混合 , 使磁粉全部潤濕 , 然后加入其余的分散 劑。(2)SP-1 清洗劑15毫升亞硝酸鈉15克水1升10-25配方中 SP-1 清洗劑起潤濕作用 ,三乙醇胺起防銹作用 , 如果攪拌后泡 沫太多 , 可加入適量的消泡劑。熒光磁粉磁懸液 : 配制油磁懸液時 , 必須用無味煤油 , 而不能用其它本身發(fā)熒光的油 , 配制方法同上。配制水基磁懸液時, 對于 YC-2 型熒光磁粉可使用YF磁粉分散劑也可采用下述配方乳化劑 (JFC)151-2亞硝酸鈉 消泡劑 (28#)熒光磁粉配制時 , 將乳化劑與消泡劑攪拌均勻 ,并按比例加足水 , 成為

10、水分散 劑,用少量水分散劑與磁粉和勻 ,再加入余量的分散劑 , 然后加亞硝酸鈉。復合熒光磁粉配制磁懸液：現(xiàn)在國內(nèi)有復合熒光磁粉銷售，直接用自來水配制即可，使用十分方便。使用復合熒光磁粉其配比要高于普通 熒光磁粉，通常為 5-8 克/ 升。5. 磁粉和磁懸液的選擇：磁粉的選擇：工件表面光亮，黑磁粉能與表面形成較好對比度時，可使用黑磁粉 ; 工件表面色澤較深，但紅磁粉能與表面形成較好對比度時，, 也可采用可使用紅磁粉；工件表面呈暗黑色，應優(yōu)先考慮采用熒光磁粉 白磁粉和紅磁粉。當要提高探傷速度和探傷靈敏度時，各種工件都應優(yōu)先 考慮采用熒光磁粉。使用熒光磁粉時應在暗室中在紅外線燈照射下進行。磁懸液的選

11、擇： 水磁懸液用于在探傷狀態(tài)時工件表面沒有油性附著， 對防銹要求不嚴，或探傷后要進行后續(xù)加工，或很快就要清洗包裝的場合 （ 水磁懸液中含有防銹濟，但防銹時間較短 ） 。水磁懸液使用比較安全。油磁懸液可用于各種工件，在工件表面有油性附著時必須使用油磁 懸液。在使用油磁懸液時，要采取防火措施。在探傷過程中存在打火可能 時，應盡可能避免使用油磁懸液 ; 必須使用時，應切實加強防火措施。6. 磁懸液使用中的注意事項磁懸液配制以后經(jīng)充分攪拌一段時間才能用于探傷，否則顯示效果 不好。一般配置后應攪拌 30 分鐘，水磁懸液在冬天還應加長攪拌時間。 帶有攪拌功能的固定式磁粉探傷機，應在開機 30 分鐘以后才能

12、進行工件 檢查。有經(jīng)驗的探傷工認為開機后一小時顯示效果達到正常。固定式磁粉探傷機有磁懸液回收裝置，因而磁懸液是重復使用的， 但在重復使用的過程中，磁粉會被工件帶走，因而磁懸液濃度會下降，故 磁粉探傷機生產(chǎn)廠家通常建議每天都要添加適量的磁粉，以保持磁懸液足 夠的濃度。雖然工件在探傷前已經(jīng)過清洗，但難免會有工件的附著物帶入磁懸 液，使磁懸液受到污染，如果工件未經(jīng)清洗或清洗不嚴格，則磁懸液受污染的程度會更重，受污染的過程會更快。因此必須定期徹底更換磁懸液， 方法是將儲液箱中的磁懸液全部倒出，并將儲液箱和集液槽清洗干凈，然 后重新配置磁懸液。磁懸液靈敏度檢測。在磁化規(guī)范不變時，可用 A 型試片檢查磁懸

13、液 的靈敏度，如果 A 型試片顯示清晰，則說明磁懸液靈敏度好，否則應增加 磁懸液濃度或更換磁懸液。現(xiàn)在有專門檢測磁懸液磁卡可用來直接檢測磁 懸液靈敏度。六、靈敏度試片的使用方法1. 常用的靈敏度試片 在磁粉探傷中常用的靈敏度試片有 A型、C型和 D型等，其中A型試片最常用，C型和D型用于特殊場合如非常小的工件 或工件的細微處。A 型試片中間有十字型刻槽， 十字型刻槽外面有圓型刻槽在按厚度分有 100 微米和 50 微米兩種，按靈敏度高低又各分為三種：15/100 30/100 60/10050 15/50 30/50其中分子為刻槽深度，分母為試片厚度，單位為微米。從左至右靈 敏度從高到低遞減。

14、比值相同的靈敏度也相同。如 30/100 和 15/50 的靈 敏度是相同的。2. 靈敏度試片的用處：確定和檢驗磁化規(guī)范，檢驗磁懸液濃度和靈 敏度。3. 靈敏度試片的使用：將試片有刻槽的一面朝工件表面，使之緊貼 工件表面，施以磁懸液，然后對工件磁化，這時刻槽應有顯示。對于軸類 零件，單獨進行周向磁化時，十字刻槽上與軸中心線平行的橫線及圓形刻 槽上相應的圓弧應顯示；單獨進行縱向磁化時，十字刻槽上與軸中心線垂 直的豎線及圓形刻槽上相應的圓弧應顯示；在復合磁化時，則十字和圓形 刻槽應全部顯示。4. 靈敏度試片使用注意事項靈敏度試片只能貼在平整的表面如光滑的平面和圓柱面等，不能貼 在不平整的表面如螺紋表面；靈敏度試片應緊貼于工件表面，中間不應有間隙。如貼在圓柱表面 時，可將試片適當彎曲，使之與圓柱表面緊貼。使用靈敏度試片確定和檢驗磁化規(guī)范時，磁懸液應合理配制，并充 分攪拌。新鮮配制的磁懸液應在攪拌 30 分鐘以后使用，否則影響檢驗效 果。使用靈敏度試片檢驗磁懸液濃度和靈敏度時，應保證磁化規(guī)范是經(jīng)