Beyond磁粉檢測課件

磁粉檢測2012年06月26日目錄2磁粉檢測適用范圍3主要的儀器4操作過程1磁粉探傷基本原理5記錄、質(zhì)量分級和報告1磁粉探傷基本原理1.1磁粉探傷與漏磁檢測（分類方法）

漏磁場探傷：是利用鐵磁性材料或工件磁化后，在表面和近表面如有不連續(xù)性（材料的均質(zhì)狀態(tài)即致密性受到破壞）存在，則在不連續(xù)性處磁力線離開工件和進(jìn)入工件表面發(fā)生局部畸變產(chǎn)生磁極，并形成可檢測的漏磁場進(jìn)行探傷的方法。漏磁場探傷包括磁粉探傷和利用檢測元件探測漏磁場。其區(qū)別在于，磁粉探傷是利用鐵磁性粉末－磁粉，作為磁場的傳感器，即利用漏磁場吸附施加在不連續(xù)性處的磁粉聚集形成磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。利用檢測元件探測漏磁場的磁場傳感器有磁帶、霍爾元件、磁敏二極管和感應(yīng)線圈等。

利用檢測元件檢測漏磁場：錄磁探傷法、感應(yīng)線圈探傷法、霍爾元件檢測法、磁敏二極管探測法。

1.2磁粉探傷

MagneticParticleTesting，簡稱MT

基本原理是：鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。如圖1－1所示。

2磁粉檢測適用范圍適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面缺陷，例如：表面和近表面間隙極窄的裂紋和目視難以看出的其他缺陷。不適合檢測埋藏較深的內(nèi)部缺陷。適用于檢測鐵鎳基鐵磁性材料，例如：馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼材料，不適用于檢測非磁性材料，例如：奧氏體不銹鋼材料。適用于檢測未加工的原材料（如鋼坯）和加工的半成品、成品件及在役與使用過的工件。適用于檢測管材棒材板材形材和鍛鋼件鑄鋼件及焊接件。適用于檢測工件表面和近表面的延伸方向與磁力線方向盡量垂直的缺陷，但不適用于檢測延伸方向與磁力線方向夾角小于20度的缺陷。適用于檢測工件表面和近表面較小的缺陷，不適合檢測淺而寬的缺陷。2.1磁粉探傷的適用性和局限性

適用性：

磁粉探傷適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測出長0.1mm、寬為微米級的裂紋），目視難以看出的不連續(xù)性。

磁粉檢測可對原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測探傷，還可對板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測。

馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼具有磁性，可進(jìn)行MT。

MT可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。局限性：

MT不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。

3主要的儀器3.1設(shè)備磁粉檢測常用的電流類型有：交流、整流電流和直流。磁粉檢測設(shè)備應(yīng)符合JB/T8290的規(guī)定。3.2提升力當(dāng)使用磁軛最大間距時，交流電磁軛至少應(yīng)有45N的提升力;直流電磁軛至少應(yīng)有177N的提升力;交叉磁軛至少應(yīng)有118N的提升力（磁極與試件表面間隙為0.5mm)。采用磁軛法磁化工件時，其磁化電流應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實測結(jié)果來選擇；如果采用固定式磁軛磁化工件時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實測結(jié)果來校驗靈敏度是否滿足要求。3.3斷電相位控制器采用剩磁法檢測時，交流探傷機(jī)應(yīng)配備斷電相位控制器。3.4黑光輻照度及波長當(dāng)采用熒光磁粉檢測時，使用的黑光燈在工件表面的黑光輻照度應(yīng)大于或等于1000uW/cm⒉黑光的波長應(yīng)為320nm～400nm,中心波長約為365nm。黑光源應(yīng)符合GB/T16673的規(guī)定。3.5退磁裝置退磁裝置應(yīng)能保證工件退磁后表面剩磁小于或等于0.3mT（240A/m)。3.6輔助器材一般應(yīng)包括下列器材：磁場強(qiáng)度計;A1型、C型、D型和M1型試片、標(biāo)準(zhǔn)試塊和磁場指示器;磁懸液濃度沉淀管;2倍～10倍放大鏡;白光照度計;黑光燈;黑光輻照計;毫特斯拉計。4操作過程4.1被檢工件表面的準(zhǔn)備工件表面

被檢工件表面不得有油脂、鐵銹、氧化皮或其它粘附磁粉的物質(zhì)。表面的不規(guī)則狀態(tài)不得影響檢測結(jié)果的正確性和完整性，否則應(yīng)做適當(dāng)?shù)男蘩?。如打磨，則打磨后被檢工件的表面粗糙度Ra≤25um。如果被檢工件表面殘留有涂層，當(dāng)涂層厚度均勻且不超過0.05mm，且不影響檢測結(jié)果時，經(jīng)合同各方同意，可以帶涂層進(jìn)行磁粉檢測。安裝接觸墊

采用軸向通電法和觸頭法磁化，為了防止電弧燒傷工件表面和提高導(dǎo)電性能，應(yīng)將工件和電極接觸部分清除干凈，心要時應(yīng)在電極上安裝接觸墊。封堵

若工件有盲孔和內(nèi)腔，宜加以封堵。反差增強(qiáng)劑

為增強(qiáng)對比度，可以使用反差增強(qiáng)劑。

偏置芯棒法當(dāng)使用中心導(dǎo)體法時，如電流不能滿足檢測要求時應(yīng)采用偏置芯棒法進(jìn)行檢測，芯棒應(yīng)靠近內(nèi)壁放置，導(dǎo)體與內(nèi)壁接觸時應(yīng)采取絕緣措施。每次有效檢測區(qū)長度約為4倍芯棒直徑（見圖3),且應(yīng)有一定的重疊區(qū)，重疊區(qū)長度應(yīng)不于有效檢測區(qū)的10%（0.4d)。注：H—磁場;F—缺陷

圖3偏置芯棒法檢測有效區(qū)

觸頭法

當(dāng)采用觸頭法局部磁化大工件時，磁化規(guī)范見表1。

采用觸頭法時，電極間距應(yīng)控制在75mm～200mm之間。磁場的有效寬度為觸頭中心線兩側(cè)1/4極距，通電時間不應(yīng)太長，電極與工件之間應(yīng)保持良好的接觸，以免燒傷工件。兩次磁化區(qū)域間應(yīng)有不小于10%的磁化重疊區(qū)。(見圖4）檢測時磁化電流應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實測結(jié)果來校正。

表1觸頭法磁化電流值

圖4觸頭法工件厚度

T，mm電流值I,A

T＜19(3.5～4.5)倍觸頭間距T≥19(4～5)倍觸頭間距磁軛法

磁軛的磁極間距應(yīng)控制在75mm～200mm之間。檢測的有效區(qū)域為兩極連線兩側(cè)各50mm的范圍內(nèi)，磁化區(qū)域每次應(yīng)有不少于15mm的重疊。

采用磁軛法磁化工件時，其磁化電流應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實測結(jié)果來選擇;如果采用固定式磁軛磁化工件時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實測結(jié)果來校驗靈敏度是否滿足要求。見圖5。

圖5磁軛法4.4檢測方法分類干法干法通常用于交流和半波整流的磁化電流或磁軛進(jìn)行連續(xù)法檢測的情況，采用干法，應(yīng)確認(rèn)檢測面和磁粉已完全干燥，然后再施加磁粉。磁粉的施加可采用手動或電動噴粉器以及其他合適的工具進(jìn)行。磁粉應(yīng)均勻地撒在工件被檢面上。磁粉不應(yīng)施加過多，以免掩蓋缺陷磁痕。在吹去多余磁粉時不應(yīng)干擾缺陷磁痕。濕法濕法主要用于連續(xù)法和剩磁法檢測。采用濕法時，應(yīng)確認(rèn)整個檢測面被磁懸液濕潤后，再施加磁懸液。磁懸液的施加可采用噴、澆、浸等方法，不宜采用刷涂法。無論采用哪種方法，均不應(yīng)使檢測面上的磁懸液的流速過快。連續(xù)法采用連續(xù)法時，被檢工件的磁化、施加磁粉的工藝以及觀察磁痕顯示都應(yīng)在磁化通電時間內(nèi)完成，通電時間為1s~3s,停施磁懸液至少1s后方可停止磁化。為保證磁化效果應(yīng)至少反復(fù)磁化兩次。剩磁法剩磁法主要用在矯頑力在1KA/m以上，并能保持足夠的剩磁場（剩磁在0.8T以上）的被檢工件。采用剩磁法時，磁粉應(yīng)在通電結(jié)束后再施加，一般通電時間為0.25～1s。施加磁粉或磁懸液之前，任何強(qiáng)磁性物體不得接觸被檢工件表面。采用交流磁化法時，應(yīng)配備斷電相位控制器以確保工件的磁化效果。交叉磁軛法使用交叉磁軛裝置時，四個磁極端面與檢測面之間應(yīng)盡量貼合，最大間隙不應(yīng)超過1.5mm。連續(xù)拖動檢測時，檢測速度應(yīng)盡量均勻，一般不應(yīng)大于4m/min。4.5退磁退磁一般要求規(guī)定檢測后加熱至700℃以上進(jìn)行熱處理的工件，一般可不進(jìn)行退磁。在下列情況下工件應(yīng)進(jìn)行退磁：當(dāng)檢測需要多次磁化時，如認(rèn)定上一次磁化將會給下一次磁化帶來不良影響;如認(rèn)為工件的剩磁會對以后的機(jī)械加工產(chǎn)生不良影響;如認(rèn)為工件的剩磁會對測試或計量裝置產(chǎn)生不良影響;如認(rèn)為工件的剩磁會對焊接產(chǎn)生不良影響;

其他必要的場合。退磁方法退磁可分為交流退磁法和直流退磁法兩種。交流退磁法將需要退磁的工件從通電的磁化線圈中緩慢抽出，直至工件離開線圈1m以上時，再切斷電流。或?qū)⒐ぜ湃胪姷拇呕€圈內(nèi)，將線圈中的電流逐漸減小至零或?qū)⒔涣麟娭苯油ㄟ^工件并同時逐步將電流減到零。直流退磁法將需退磁的工件放入直流電磁場中，不斷改變電流方向，并逐漸減小電流至零。大型工件退磁大型工件可使用交流電磁軛進(jìn)行局部退磁或采用纏繞電纜線圈分段退磁。剩磁測定工件的退磁效果一般可用剩磁檢查儀或磁場強(qiáng)度計測定。剩磁應(yīng)不大于0.3mT(240A/m)，或按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。熒光磁粉檢測時，所用黑光燈在工件表面的輻照度大于或等于1000uW/c㎡，黑光波長應(yīng)在320mm~400mm的范圍內(nèi)，缺陷磁痕顯示的評定應(yīng)在暗室或暗處進(jìn)行，暗室或暗處可見光照度應(yīng)不大于20lx。檢測人員進(jìn)入暗區(qū)，至少經(jīng)過3min的黑暗適應(yīng)后，才能進(jìn)行熒光磁粉檢測。觀察熒光磁粉檢測顯示時，檢測人員不準(zhǔn)戴對檢測有影響的眼鏡。除能確認(rèn)磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不當(dāng)造成的之外，其他磁痕顯示均應(yīng)作為缺陷處理。當(dāng)辨認(rèn)細(xì)小磁痕時，應(yīng)用2倍～10倍放大鏡進(jìn)行觀察。磁痕顯示記錄磁痕的顯示記錄可采用照相、錄相和可剝性塑料薄膜方式記錄，同時用草圖標(biāo)示。復(fù)驗當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，需要復(fù)驗:檢測結(jié)束時，用標(biāo)準(zhǔn)試片驗證檢測靈敏度不符合要求時;發(fā)現(xiàn)檢測過程中操作方法有誤或技術(shù)條件改變時;合同各方有爭議或認(rèn)為有必要時。5.2磁粉檢測質(zhì)量分級不允許存在的缺陷不允許存在任何裂紋和白點(diǎn);緊固伯和軸類零件不允許任何橫向缺陷顯示。焊接接頭的磁粉檢測質(zhì)量分級焊接接頭的磁粉檢測質(zhì)量分級見表