磁粉检测2Word格式文档下载.docx

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★袖珍式磁强计：

利用力矩原理来快速测量工件剩磁的工具。

不能用于测量强磁场，也不能放入强磁场区，以防影响其精度。

★照度计：

用于测量被检工件表面的可见光照度。

★黑光辐照计：

用于测量波长为320-400nm，峰值波长为365nm的黑光辐照度。

★通电时间测量器：

用于测量通电磁化时间。

★弱磁场测量仪：

用于测量工件退磁后，剩磁要求极小的场合。

★快速断电试验器：

用于检测三相全波整流电磁化线圈有无快速断电效应。

★磁粉吸附仪：

用于测试磁粉的磁吸附性能，表征磁粉的磁特性和磁导率大小。

第六章磁粉检测工艺

磁粉检测工艺就是包括检测前的预处理、选择磁化方法、磁化规范和检测时机、施加磁粉或磁悬液（连续法、剩磁法）、磁痕分析或复验、评定验收、后处理（退磁）。

JB/T4730-2005磁粉检测程序作了相应的规定

磁粉检测程序如下：

a）预处理；

b）磁化；

c）施加磁粉或磁悬液；

d）磁痕的观察与记录；

e）缺陷评级；

f）退磁；

g）后处理。

同时JB/T4730-2005对磁粉检测方法也作了如下表的分类

分类条件

磁粉检测方法

施加磁粉的载体

干法（荧光、非荧光）、湿法（荧光、非荧光）

施加磁粉的时机

连续法、剩磁法

磁化方法

轴向通电法、触头法、线圈法、磁轭法、中心导体法、交叉磁轭法

下面就检测程序和磁粉检测方法作简单讲解。

6．1预处理及工序安排

6．1．1预处理

1．清除：

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。

如打磨，则打磨后被检工件的表面粗糙度Ra≤25μm。

如果被检工件表面残留有涂层，当涂层厚度均匀不超过0.05mm，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。

采用轴向通电法和触头法磁化时，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，必要时应在电极上安装接触垫。

★2．分解：

装配件一般要分解后再进行检测。

因为：

a.装配件的形状和结构一般都比较复杂，磁化和退磁困难；

b.分解后检测容易操作；

c.装配件动作面（如滚珠轴承）流进磁悬液后难以清洗，会造成磨损；

d.分解后能观察到所有检测面；

e.交界处可能产生漏磁场形成磁痕显示，容易与缺陷的磁痕显示相混淆（xiao）.

3．封堵：

若工件有盲孔和内腔，磁悬液流进后难以清洗时，检测前应将孔洞用非研磨性材料封堵上。

；

4．反差增强剂：

如果磁粉与工件表面颜色的对比度小，或工件表面过于粗糙而影响磁痕显示时，为了提高对比度，可以使用反差增强剂。

6．1．2工序安排

1）磁粉检测时机应安排在容易产生缺陷的各道工序（如焊接、热处理、机加工、磨削、锻造、矫正和加载试验）之后进行，在表面处理之前进行；

2）被检验的材料有延迟裂纹倾向的磁粉检测应在焊后24h以后进行；

有再热裂纹倾向的材料应在热处理后再增加一次磁粉检测；

3）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，除有特殊要求外。

JB/T4730.4-2005标准:

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后24h以后进行。

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。

6．2磁化、施加磁粉或磁悬液

磁化工件是磁粉检测中较为关键的工序，对检测灵敏度影响很大，磁化不足会导致缺陷的漏检，磁化过度，会产生非相关显示而影响缺陷的正确判别。

因此要根据工件的材质、结构尺寸、表面状态和需要发现的不连续性的性质、位置和方向来选择磁粉检测方法（磁场方向和缺陷所成的夹角）和磁化方法、磁化电流、磁化时间等工艺参数。

6．2．1连续法

6．2．1．1连续法：

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探伤的方法。

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）工件状态复杂不易得到所需剩磁时；

3）适用于检测表面覆盖蹭较厚（标准允许范围内）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：

一定的通电时间，确保三同时（通电、施加磁悬液、观察磁痕的形成和显示）；

通电时间1-3秒，停止施加磁悬液至少1秒后方可停止磁化。

为保证磁化效果应至少反复磁化两次。

2）干连续法：

对工件通电磁化后开始撒磁粉，并在通电的同时吹去多余的磁粉，待磁痕形成与磁痕观察和记录完后再停止通电；

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）交流电磁化不受断电相位的影响；

5）能发现近表面缺陷；

6）可用于湿法检验和干法检验。

4．局限性

1）效率低；

2）易产生非相关显示；

3）目视可达性差。

采用连续法时，被检工件的磁化、施加磁粉的工艺以及观察磁痕显示都应在磁化通电时间内完成，通电时间为1s-3s，停施磁悬液至少1s后方可停止磁化。

6．2．2剩磁法

6．2．2．1剩磁法：

停止磁化后，再将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤的方法。

1）矫顽力在1KA／m，剩磁0.8T以上者，才可以进行剩磁法检验；

（高碳钢和合金结构钢）

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是属于表面还是近表面缺陷显示。

（通过磁痕的形状特征来判别）

1）磁粉要在通电结束后再施加，一般通电时间为0.25—1s；

2）浇磁悬液2-3遍，要保证在工件的各个部位得到润湿；

3）若浸（jin）入搅拌均匀的磁悬液中，一般控制在10—20s后取出检验，时间过长防止产生过度背景；

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。

磁写：

当两个已磁化的工件互相接触或用一钢块在一个已磁化的工件上划过时，在接触部位便会产生磁性变化，产生的磁痕显示称为磁写。

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是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。

1）只适用于矫顽力和剩磁达到要求的材料；

2）不能用于多向磁化；

3）交流电磁化时受断电相位的影响，所以交流探伤设备应配备断电相位控制器，以确保工件的磁化效果；

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。

主要用于矫顽力在1KA／m以上，并能保持足够的剩磁场（剩磁0.8T以上）的被检工件。

采用剩磁法时，磁粉应在通电结束后再施加，一般通电时间为0.25—1s。

施加磁粉或磁悬液之前，任何强磁性物体不得接触被检工件表面。

采用交流磁化法时，应配备断电相位控制器以确保工件的磁化效果。

6．2．3湿法：

将磁粉悬浮载液中进行磁粉探伤的方法。

1）适用于特种设备上的焊缝、宇航工件及灵敏度要求较高的工件的检测；

2）适用于大批量工件的检测，常用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。

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、喷法，注意液流的压力，预防将已显示的磁痕冲掉；

3）剩磁法宜用浇法、喷法和浸法，浇法、喷法灵敏度低于浸法；

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。

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。

检验大裂纹和近表面缺陷的灵敏度不如干法。

用于连续法检测和剩磁法检测。

采用湿法时，应确认整个检测面被磁悬液润湿后（水断试验），再施加磁悬液。

磁悬液施加可采用喷、浇、浸等方法，不宜采用刷涂法。

无论采用哪种方法，均不应使检测面上磁悬液的流速过快。

6．2．4干法：

以空气为载体用干磁粉进行磁粉探伤的方法。

1）适用于表面粗糙的大型锻件、铸件、毛坯（pi）、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件；

2）常与便携式设备配合使用，磁粉不可回收；

3）适用于检测大的缺陷和近表面缺陷。

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，并在观察个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）吹去多余的磁粉一定要注意风压、风量等。

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。

1）检验微小缺陷的灵敏度不如湿法；

2）磁粉不易回收；

3）不适用于剩磁检验。

干法通常用于交流和半波整流的磁化电流或磁轭进行连续法检测的情况，采用干法时，应确认检测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动或电动喷粉器以及其他合适的工具来进行。

磁粉应均匀地撒在工件被检面上。

磁粉不应施加过多，以免掩盖缺陷磁痕。

在吹去多余磁粉时不应干扰缺陷磁痕。

6．3磁痕观察、记录与缺陷评级

1．磁痕观察

1）缺陷磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行；

2）非荧光磁粉检测时，缺陷磁痕的评定应在可见光下进行，通常工件被检件表面可见光照度应大于或等于1000lx；

当现场采用便携式设备检测，由于条件无法满足时，可见光照度可以适当降低，但不可以低于500lx；

3）荧光磁粉检测时，所用黑光灯在工件表面的辐照度大于或等于1000μW／cm2，黑光波长应在320nm—400nm的范围内，缺陷磁痕显示的评定应在暗室或暗处进行，暗室或暗处可见光照度应不大于20lx，检测人员进入暗区，至少经过3min的暗室适应后，才能进行荧光磁粉检测；

4）观察荧光磁粉检测显示时，检测人员不准戴对检测有影响的眼镜。

★2．缺陷磁痕显示记录

1）缺陷磁痕显示记录可采用照相，同时应用草图标示；

2）贴印，同时应用草图标示；

3）录像，同时应用草图标示；

4）可剥性涂层（可剥落塑料薄膜方式记录）同时应用草图标示；

，

5）临摹

6）磁粉探伤-橡胶铸型法与磁橡胶法

1．磁粉探伤-橡胶铸型法（MT-RC）

1．1MT-RC法：

是将磁粉探伤所显示出来的缺陷磁痕采用室温硫化硅橡胶加固化剂形成的橡胶铸型进行复印，再对复印所得的橡胶铸型进行目视或在光学显微镜下进行磁痕分析。

1．2应用范围

1）适用于剩磁法，可检测工件上不小于3mm孔径内壁的不连续性；

2）能间断跟踪检测疲劳裂纹的产生和发展；

3）复印缺陷磁痕的橡胶铸型可永久保存。

1．3优点：

1）检测灵敏度高（0.1--0.5mm）；

2）能较精确测量橡胶铸型上裂纹的长度，并能通过间断跟踪检测疲劳裂纹的扩展，从而推断其扩展速率；

3）裂纹磁痕与背景对比度高，容易辨认；

4）工艺可靠，容易掌握，适用于外场检验；

5）橡胶铸型可永久记录，长期保存。

1．4局限性

1）可检测的孔深受橡胶扯断强度的限制；

2）孔壁粗糙、孔型复杂、同心度差的多层结构的孔及其层间间隙均会增加脱膜的难度；

3）整个检验过程相当慢，对于大面积检验，成本高，不适用。

2．磁橡胶法（MRI）

2．1MRI法：

是将磁粉弥散于室温硫化硅橡胶中，加入固化剂后，倒入经适当围堵的受检部位。

磁化工件，在缺陷漏磁场的作用下，磁粉在橡胶液内迁移和排列。

取出固化的橡胶铸型，即可获得一个含有不连续性显示的橡胶铸型，可放在光学显微镜下观察分析。

2．2应用范围

1）适用于连续法，可检测孔径内壁的不连续性；

2）适用于水下检验。

2．3优点

适用于水下检验

2．4局限性

与MT-RC法比，对比度小，灵敏度很低，工艺难以控制，可靠性低。

标准要求缺陷磁痕的显示记录可采用照相、录相和可剥性塑料薄膜等方式记录，同时应用草图标示。

★3．缺陷评级

3.1下列缺陷不允许存在

a）不允许存在任何裂纹和白点；

b）紧固件和轴类零件不允许任何横向缺陷显示。

3.2焊接接头的磁粉检测质量分级

焊接接头的磁粉检测质量分级见下表。

焊接接头的磁粉检测质量等级

等级

线性缺陷磁痕

圆形缺陷磁痕（评定框尺寸为35mm×

100mm）

Ⅰ

不允许

d≤1.5，且在评定框内不大于1个

Ⅱ

d≤3.0，且在评定框内不大于2个

Ⅲ

l≤3.0

d≤4.5，且在评定框内不大于4个

Ⅳ

大于Ⅲ级

注：

l表示线性缺陷磁痕长度，mm；

d表示圆形缺陷磁痕长径，mm。

3.3受压加工部件和材料磁粉检测质量分级

受压加工部件和材料磁粉检测质量等级见表。

受压加工部件和材料磁粉检测质量等级

圆形缺陷磁痕

（评定框尺寸为2500mm2其中一条矩形边长最大为150mm）

d≤2.0，且在评定框内不大于1个

l≤4.0，

d≤4.0，且在评定框内不大于2个

l≤6.0，

d≤6.0，且在评定框内不大于4个

d表示圆形缺陷磁痕长径，mm。

3.4综合评级

在圆形缺陷评定区内同时存在多种缺陷时，应进行综合评级。

对各类缺陷分别评定级别，取质量级别最低的级别作为综合评级的级别；

当各类缺陷的级别相同时，则降低一级作为综合评级的级别。

6．4退磁

6．4．1剩磁的产生和影响

磁的产生：

磁粉检测时对工件的磁化、工件被磨削、电弧焊接、低频加热等。

铁磁性工件一旦被磁化后，即使除去外加磁场，某些磁畴仍会保持新的取向而不会回复到原来的随机取向状态，于是该材料就保留了剩磁。

★6．4．2退磁的原理：

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递减时，磁滞回线的轨迹越来越小，当磁场强度降为零时，工件中残留的剩磁Br也接近于零。

退磁的一般要求

规定检测后加热至700℃以上进行热处理的工件，一般可不进行退磁。

在下列情况下工件应进行退磁：

a）当检测需要多次磁化时，如认定上一次磁化将会给下一次磁化带来不良影响；

b）如认为工件的剩磁会对以后的机械加工产生不良影响；

c）如认为工件的剩磁会对测试或计量装置产生不良影响；

d）如认为工件的剩磁会对焊接产生不良影响；

e）其它必要的场合。

6．6．3退磁方法和退磁设备

1．交流电退磁

1）通过法

a.线圈不动工件动，衰减磁场到零；

b.线圈动工件不动，衰减磁场到零；

将工件通过退磁线圈（缓慢），离开线圈1米后再断电。

2）衰减法

a.线圈工件都不动，将电流降至到零；

b.触头法：

两触头接触工件，将电流降至到零；

c.磁轭法：

反向移动到0.5米后断电。

JB/T4730-2005：

将需退磁的工件从通电的磁化线圈中缓慢抽出，直至工件离开线圈1m以上时，再切断电流；

或将工件放入通电的磁化线圈内，将线圈中的电流逐渐减小至零或将交流电直接通过工件并逐步将电流减到零。

2．直流电退磁：

工件内部退磁，衰减次数多，电流衰减的幅度应尽可能小。

1）直流换向衰减退磁

2）超低频电流自动退磁

将需退磁的工件放入直流电磁场中，不断改变电流方向，并逐步减小电流至零。

大型工件的退磁效果一般可用交流电磁轭进行局部退磁或采用缠绕电缆线圈分段退磁。

★6．4．4退磁注意事项

1）退磁用的H必须大于磁化时用的最大H；

2）周向磁化先纵向磁化后再退磁；

3）交流电磁化用交流电退磁，直流电磁化用直流电退磁（再加一次交流电退磁，效果更佳。

）；

4）线圈通过法退磁时应注意：

a.工件与线圈轴应平行，并靠内壁放置；

b.L/D≤2时，应使用延长块加长后再进行退磁；

c.小工件不应以捆扎或堆叠的方式放在筐里退磁；

d.不能采用铁磁性的筐或盘摆放工件退磁；

e.环形工件或复杂工件应一边旋转一边通过线圈进行退磁；

f.工件应缓慢通过并远理线圈1米后方可断电；

g.退磁机应东西方向放置，退磁工件也应东西放置，与地磁场垂直可有效退磁；

h.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

★JB/T4730-2005标准：

退磁装置应能保证工件退磁后表面剩磁小于或等于0.3mT（240A/m）。

6．5后处理与合格工件的标记

6．5．1后处理

1）清洗工件表面包括孔中；

2）防锈处理；

3）取出封堵的东西；

4）清洗反差增强剂；

5）隔离不合格的工件。

6．5．2合格工件的标记

1．标记注意事项

1）应在合格工件和材料上做永久性或半永久性标记；

2）标记方法和部位应经相关部门认可；

3）标记不能影响工件的使用和后续的检验工作；

4）标记应防止擦掉或污染；

5）标记应不宜受运输和装卸的影响。

2．合格工件标记方法

1）打钢印；

2）刻印；

3）电化学腐蚀；

4）挂标签。

6．6超标缺陷磁痕显示的处理和复验

6．6．1超标缺陷磁痕显示的处理

打磨、清除、补焊等。

★6．6．2复验：

当出现下列情况之一时，需要复验：

1）检测结束时，用标准试片验证检测灵敏度不符合要求时；

2）发现检测过程中操作方法有误或技术条件改变时；

3）合同各方有争议或认为有必要时。

6．7检测记录和检测报告

1）委托单位；

2）被检工件：

名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状态；

3）检测设备：

名称、型号；

4）检测规范：

磁化方法及磁化规范，磁粉种类及磁悬液浓度和施加磁粉的方法，检测灵敏度校（jiao）验及标准试片、标准试块；

5）磁痕记录及工件草图（或示意图）；

6）检测结果及质量分级、检测标准名称和验收等级；

7）检测人员和责任人员签字及其技术资格；

8）检测日期。

6．8影响磁粉检测灵敏度的主要因素

6．8．1外加磁场强度

6．8．2磁化方法

6．8．3磁化电流类型

6．8．4磁粉性能

6．8．5磁悬液的类型和浓度

6．8．6设备性能

6．8．7工件材质、形状尺寸和表面状态

6．8．8缺陷的方向、性质、形状和埋藏深度

6．8．9工艺操作

6．8．10检测人员素质

6．8．11检测环境的条件

第七章磁痕分析与质量分级

★7．1磁痕分析的意义

磁痕——磁粉检测时磁粉聚集形成的图像称为磁痕；

不连续性—材料的均质状态（致密性）受到破坏称为不连续性；

缺陷——影响工件使用性能的不连续性称为缺陷；

★相关显示——由缺陷产生的漏磁场形成的不连续性称为相关显示；

★非相关显示——由工件形态发生突变或材料磁导率差异等产生的漏磁场形成的磁痕显示称为非相关显示；

★伪显示——不是漏磁场形成的磁痕显示称为伪显示。

7．2伪显示

产生原因：

1）工件表面粗糙（形成凹凸不平）而使磁粉松散的形成磁痕（无重复性）；

2）表面不清洁，有油污或线头；

3）氧化皮未清除干净；

4）磁悬液浓度过大。

★过度背景是指妨碍磁痕分析和评定的磁痕背景。

产生的原因：

工件表面太粗糙、工件表面被污染、磁场强度太大或磁悬液浓度过大等。

磁粉堆集多而松散。

7．3非相关显示

1）几何结构发生突变；

2）磁电极接触过的部位；

3）磁导率的差异（两种不同材料的交界处，金相组织不均匀），磁痕有的松散，有的浓密清晰，类似裂纹磁痕显示，在整条焊缝都出现同样的磁痕显示；

4）磁写，磁性发生变化，将磁铁与未磁化的工件接触（摩擦），工件某部位的磁性发生变化，产生磁痕，磁痕松散，线条不清晰，像乱画的样子；

5）局部的冷加工状态不同；

6）磁化电流过大。

7．4相关显示

1）原材料产生的缺陷，裂纹、分层、氢白点、非金属夹杂物；

2）工艺缺陷，锻造裂纹、折叠、铸造裂纹、疏松、冷隔、气孔、焊接裂纹、未焊透、夹渣、热处理裂纹（淬火裂纹、渗碳裂纹）；

3）加工时产生的缺陷，磨削裂纹、矫正裂纹；

4）运行、工作产生的缺陷，疲劳裂纹。

7．4．1原材料缺陷磁痕显示

1）材料裂纹

2）分层

3）氢白点

4）发纹

5）拉痕

6）非金属夹杂物

★7．4．2热加工产生的缺陷磁痕显示

1．锻纲件缺陷磁痕显示：

锻造裂纹，锻造折叠，白点；

2．轧制件缺陷磁痕显示：

发纹，分层，拉痕；

3．铸造件缺陷磁痕显示：

铸造裂纹，疏松，冷隔，夹杂，气孔；

4．焊接件缺陷磁痕显示：

焊接热裂纹，冷裂纹，未熔合，未焊透，气孔，夹渣；

5．热处理缺陷磁痕显示：

淬火裂纹，渗碳裂纹，表面淬火裂纹。

7．4．3冷加工产生的缺陷磁痕显示

1．磨削裂纹

2．矫正裂纹

7．4．4使用后产生的缺陷磁痕显示

1．疲劳裂纹

2．应力腐蚀裂纹

7．4．5电镀产生的缺陷磁痕显示

7．4．6常见缺陷磁痕显示比较

1．发纹和裂纹缺陷磁痕显示比较

2．表面缺陷和近表面缺陷磁痕显示比较

7．5JB/T4730.4—2005磁粉检测质量分级

7．5．1磁痕分类

1．磁痕显示分相关显示、非相关显示和伪显示；

★2．长度与宽度之比大于3的缺陷磁痕，按条状磁痕处理；

长度与宽度之比小于等于3的缺陷磁痕，按圆形磁