Beyond 磁粉检测 PPT.ppt
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1、磁粉检测磁粉检测华安凯利工程技术(上海)有限公司华安凯利工程技术(上海)有限公司华安凯利工程技术(上海)有限公司华安凯利工程技术(上海)有限公司祝卫兵祝卫兵20122012年年0606月月2626日日目录目录2 2 磁粉检测适用范围磁粉检测适用范围3 3 主要的仪器主要的仪器4 4 操作过程操作过程1 1 磁粉探伤基本原理磁粉探伤基本原理5 5 记录、质量分级和报告记录、质量分级和报告1 1 磁粉探伤基本原理磁粉探伤基本原理1.1 1.1 磁粉探伤与漏磁检测(分类方法)磁粉探伤与漏磁检测(分类方法)漏磁场探伤:是利用铁磁性材料或工件磁化后,在表面和近表面如有不连续性(材料的均质状态即致密性受到
2、破坏)存在,则在不连续性处磁力线离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极,并形成可检测的漏磁场进行探伤的方法。漏磁场探伤包括磁粉探伤和利用检测元件探测漏磁场。其区别在于,磁粉探伤是利用铁磁性粉末磁粉,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磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。利用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。尔元件检测法、磁敏二极管探测法。磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤 用磁粉显
3、示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是最常用的方法之一。们乐于使用,故它是最常用的方法之一。漏磁探伤漏磁探伤漏磁探伤漏磁探伤 不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁因此,人们有时把磁粉探伤
4、直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。力探伤设备。1.2 1.2 磁粉探伤磁粉探伤Magnetic Particle TestingMagnetic Particle Testing,简称,简称 MTMT基本原理是:基本原理是:铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表的近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。如
5、图位置、形状和大小。如图11所示。所示。2 2 磁粉检测适用范围磁粉检测适用范围 适用于检测铁磁性材料表面和近表面缺陷,例如:表面和近表面间隙极窄适用于检测铁磁性材料表面和近表面缺陷,例如:表面和近表面间隙极窄的裂纹和目视难以看出的其他缺陷。的裂纹和目视难以看出的其他缺陷。不适合检测埋藏较深的内部缺陷。不适合检测埋藏较深的内部缺陷。适用于检测铁镍基铁磁性材料,例如:马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材适用于检测铁镍基铁磁性材料,例如:马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料,不适用于检测非磁性材料,例如:奥氏体不锈钢材料。料,不适用于检测非磁性材料,例如:奥氏体不锈钢材料。适用于检测未加工的原材料(如钢坯)
6、和加工的半成品、成品件及在役与适用于检测未加工的原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件。使用过的工件。适用于检测管材棒材板材形材和锻钢件铸钢件及焊接件。适用于检测管材棒材板材形材和锻钢件铸钢件及焊接件。适用于检测工件表面和近表面的延伸方向与磁力线方向尽量垂直的缺陷,适用于检测工件表面和近表面的延伸方向与磁力线方向尽量垂直的缺陷,但不适用于检测延伸方向与磁力线方向夹角小于但不适用于检测延伸方向与磁力线方向夹角小于2020度的缺陷。度的缺陷。适用于检测工件表面和近表面较小的缺陷,不适合检测浅而宽的缺陷。适用于检测工件表面和近表面较小的缺陷,不适合检测浅而宽的缺陷。2.1 2.1
7、 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铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙 极窄(如可检测出长极窄(如可检测出长0.1mm0.1mm、宽为微米级的裂纹),目视难以看出、宽为微米级的裂纹),目视难以看出的不连续性。的不连续性。磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测探伤,还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性,可进行MT。MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。局限性:局限性:MTMT不能检测奥氏体不锈钢材
8、料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于2020的分层和折叠难以发现。的分层和折叠难以发现。优缺点优缺点 优点:无损,操作简单方便,检测成本低。优点:无损,操作简单方便,检测成本低。缺点:对被检测件的表面光滑度要求高,对检测人员的技术和经验要求高,缺点:对被检测件的表面光滑度要求高,对检测人员的技术和经验要求高,检测范围小检测速度慢。检测范围小检测速度慢。2.2 2.
9、2 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)预处理;(2)磁化;(3)施加磁粉或磁悬液;(4)磁痕的观察与记录;(5)缺陷评级;(6)退磁;(7)后处理。3 3 主要的仪器主要的仪器3.1 3.1 3.1 3.1 设备设备设备设备 磁粉检测常用的电流类型有:交流、整流电流和直流。磁粉检测常用的电流类型有:交流、整流电流和直流。磁粉检测设备应符合磁粉检测设备应符合JB/T 8290JB/T 8290的规定。的规定。3.2 3.2 3.2 3.2 提升力提升力提升力提升力 当使用磁轭最大间距时,交流电磁轭至少应有当使用磁轭最大间距时,交流电磁轭至少应有45N45N
10、的提升力的提升力;直流电磁轭直流电磁轭至少应有至少应有177N177N的提升力的提升力;交叉磁轭至少应有交叉磁轭至少应有118N118N的提升力(磁极与试件表的提升力(磁极与试件表面间隙为面间隙为0.5mm)0.5mm)。采用磁轭法磁化工件时,其磁化电流应根据标准试片实测结果来选择;采用磁轭法磁化工件时,其磁化电流应根据标准试片实测结果来选择;如果采用固定式磁轭磁化工件时,应根据标准试片实测结果来校验灵敏如果采用固定式磁轭磁化工件时,应根据标准试片实测结果来校验灵敏度是否满足要求。度是否满足要求。3.3 3.3 3.3 3.3 断电相位控制器断电相位控制器断电相位控制器断电相位控制器 采用剩磁
11、法检测时,交流探伤机应配备断电相位控制器。采用剩磁法检测时,交流探伤机应配备断电相位控制器。3.4 3.4 3.4 3.4 黑光辐照度及波长黑光辐照度及波长黑光辐照度及波长黑光辐照度及波长 当采用荧光磁粉检测时,使用的黑光灯在工件表面的黑光辐照度应大于或当采用荧光磁粉检测时,使用的黑光灯在工件表面的黑光辐照度应大于或等于等于1000u W/cm1000u W/cm 黑光的波长应为黑光的波长应为320nm320nm400nm,400nm,中心波长约为中心波长约为365nm365nm。黑光源应符合黑光源应符合GB/T 16673GB/T 16673的规定。的规定。3.5 3.5 3.5 3.5 退
12、磁装置退磁装置退磁装置退磁装置 退磁装置应能保证工件退磁后表面剩磁小于或等于退磁装置应能保证工件退磁后表面剩磁小于或等于0.3mT0.3mT(240A/m)240A/m)。3.6 3.6 3.6 3.6 辅助器材辅助器材辅助器材辅助器材一般应包括下列器材:一般应包括下列器材:磁场强度计磁场强度计;A1A1型、型、C C型、型、D D型和型和M1M1型试片、标准试块和磁场指示器型试片、标准试块和磁场指示器;磁悬液浓度沉淀管磁悬液浓度沉淀管;2 2倍倍1010倍放大镜倍放大镜;白光照度计白光照度计;黑光灯黑光灯;黑光辐照计黑光辐照计;毫特斯拉计。毫特斯拉计。4 操作过程4.1 4.1 4.1 4.
13、1 被检工件表面的准备被检工件表面的准备被检工件表面的准备被检工件表面的准备工件表面工件表面 被检工件表面不得有油脂、铁锈、氧化皮或其它粘附磁粉的物质。表面的被检工件表面不得有油脂、铁锈、氧化皮或其它粘附磁粉的物质。表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性,否则应做适当的修理。不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性,否则应做适当的修理。如打磨,则打磨后被检工件的表面粗糙度如打磨,则打磨后被检工件的表面粗糙度Ra25 u mRa25 u m。如果被检工件表面。如果被检工件表面残留有涂层,当涂层厚度均匀且不超过残留有涂层,当涂层厚度均匀且不超过0.05mm0.05mm,且不影响检测结果
14、时,经,且不影响检测结果时,经合同各方同意,可以带涂层进行磁粉检测。合同各方同意,可以带涂层进行磁粉检测。安装接触垫安装接触垫 采用轴向通电法和触头法磁化,为了防止电弧烧伤工件表面和提高导电性采用轴向通电法和触头法磁化,为了防止电弧烧伤工件表面和提高导电性能,应将工件和电极接触部分清除干净,心要时应在电极上安装接触垫。能,应将工件和电极接触部分清除干净,心要时应在电极上安装接触垫。封堵封堵 若工件有盲孔和内腔,宜加以封堵。若工件有盲孔和内腔,宜加以封堵。反差增强剂反差增强剂 为增强对比度,可以使用反差增强剂。为增强对比度,可以使用反差增强剂。4.2 4.2 4.2 4.2 检测时机检测时机检测
15、时机检测时机 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,磁粉检测应要根据要求至少在焊接完成向的材料,磁粉检测应要根据要求至少在焊接完成24h24h后进行。除另有要后进行。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。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。4.3 4.3 4.3 4.3 检测方法:检测方法:检测方法:检测方法:应根据不同的工件及检测要求选用合适的磁化方法。应根据不同的工件及检测要求选用合适的磁化方法。应根据不同的工件及检测要求选用合适的磁化方法。
16、应根据不同的工件及检测要求选用合适的磁化方法。中心导体法中心导体法 中心导体法可用于检测工件内,外表面与电流平行的纵向缺陷和端面的径中心导体法可用于检测工件内,外表面与电流平行的纵向缺陷和端面的径向缺陷。外表面检测时应尽量使用直流或整流电。如图向缺陷。外表面检测时应尽量使用直流或整流电。如图 2 2 图图 2 2 中心导体法中心导体法 偏置芯棒法 当使用中心导体法时,如电流不能满足检测要求时应采用偏置芯棒法进当使用中心导体法时,如电流不能满足检测要求时应采用偏置芯棒法进行检测,芯棒应靠近内壁放置,导体与内壁接触时应采取绝缘措施。每行检测,芯棒应靠近内壁放置,导体与内壁接触时应采取绝缘措施。每次
17、有效检测区长度约为次有效检测区长度约为4 4倍芯棒直径(见图倍芯棒直径(见图 3),3),且应有一定的重叠区,且应有一定的重叠区,重叠区长度应不于有效检测区的重叠区长度应不于有效检测区的10%10%(0.4d)0.4d)。注:注:H H磁场磁场;F;F缺陷缺陷 图图 3 3 偏置芯棒法检测有效区偏置芯棒法检测有效区 触头法触头法 当采用触头法局部磁化大工件时,磁化规范见表当采用触头法局部磁化大工件时,磁化规范见表 1 1。采用触头法时,电极间距应控制在采用触头法时,电极间距应控制在75mm75mm 200mm200mm之间。磁场之间。磁场 的有效宽度为的有效宽度为触头中心线两侧触头中心线两侧1
18、/41/4极距,通电时间不应太长,电极与工件之间应保持良极距,通电时间不应太长,电极与工件之间应保持良好的接触,以免烧伤工件。两次磁化区域间应有不小于好的接触,以免烧伤工件。两次磁化区域间应有不小于10%10%的磁化重叠区。的磁化重叠区。(见图见图 4 4)检测时磁化电流应根据标准试片实测结果来校正。)检测时磁化电流应根据标准试片实测结果来校正。表表 1 1 触头法磁化电流值触头法磁化电流值 图图 4 4 触头法触头法工件厚度工件厚度 T,mm电流值电流值 I,A T19(3.54.5)倍触头间距T19(45)倍触头间距 磁轭法磁轭法 磁轭的磁极间距应控制在磁轭的磁极间距应控制在75mm75m
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