鋼結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)之磁粉檢測(cè)介紹
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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磁粉檢測(cè)做為五大常規(guī)無損檢測(cè)方法之一,是對(duì)鋼鐵材料或工件表面裂紋進(jìn)行檢測(cè)的一種常用方法。由于其在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出了很好的應(yīng)用效果,所以直今,表面裂紋熒光磁粉檢測(cè)方法還是被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。但是,磁粉檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性和靈敏性受到檢測(cè)環(huán)境、檢測(cè)設(shè)備、被檢測(cè)零件特質(zhì)等的影響較大,且僅能顯出缺陷的長(zhǎng)度和形狀,而難以確定其深度;對(duì)剩磁有影響的一些工件,經(jīng)磁粉探傷后還需要退磁和清洗。所以為了提高磁粉的檢測(cè)效果我們要對(duì)磁粉檢測(cè)進(jìn)行綜合性分析[1]。
關(guān)鍵詞:表面裂紋 磁粉檢測(cè) 檢測(cè)效果
磁粉檢測(cè)是利用磁現(xiàn)象來檢測(cè)工件中缺陷的,它是漏磁檢測(cè)方法中最常用的一種,磁粉檢測(cè)技術(shù)早起被用于航空、航海、汽車和鐵路部門。用來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪軸和其他高應(yīng)力不見的疲勞裂紋。我國(guó)近年來磁粉檢測(cè)技術(shù)發(fā)展很快,相關(guān)檢測(cè)設(shè)備已形成系列化。斷電相位控制器利用可控硅技術(shù),不僅可以代替自耦變壓器無極調(diào)節(jié)赤化電流,同時(shí)也為我國(guó)磁粉檢測(cè)設(shè)備的電子化和小型化奠定了基礎(chǔ)。
1 磁粉檢測(cè)原理
鐵磁性材料工件被磁化后,由于工件上存在不連續(xù)性,則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(chǎng),吸附施加在工件表面的磁粉,在合適的光照下形成目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。磁粉檢測(cè)定義磁粉檢測(cè),漢稱磁粉檢驗(yàn)或磁粉探傷屬于無損檢測(cè)五大常規(guī)方法之一。磁粉檢測(cè)有三個(gè)必須的基本步驟:第一,被檢測(cè)的工件必須得到磁化;第二,必須在磁化的工件上施加合適的磁粉;第三,對(duì)任何磁粉的堆積必須加以觀察和解釋。
2 磁粉檢測(cè)適用范圍
(1)未加工的原材料(如鋼坯)、半成品、成平、及與使用過的工件都可用磁粉檢測(cè)技術(shù)來檢測(cè)缺陷。(2)管材、棒材、板材、型材和鍛鋼件及焊接部都可應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)來進(jìn)行檢查缺陷。(3)被檢測(cè)的表面和近表面的尺寸很小,間隙極摘的鐵磁性材料,可檢測(cè)出長(zhǎng)0.1 mm、寬為微米級(jí)的裂紋和目測(cè)難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。(4)可用檢測(cè)馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼材料,但不適于檢測(cè)奧氏體不銹鋼(如1Cr18Ni9)和奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫,也不適于檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦合金等非磁性材料。
3 磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限
3.1 磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)
?。?)對(duì)于鐵磁性材料,其表面和近表面的開口和不開口的缺陷都可以檢測(cè)出來。(2)具有很高的檢驗(yàn)靈敏度,能檢測(cè)出微米級(jí)寬度的缺陷。(3)直觀地顯現(xiàn)出缺陷的大小、位置、形狀和嚴(yán)重程度,并可大致確定缺陷性質(zhì)。(4)檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性好。(5)單個(gè)工件檢測(cè)速度快,工藝簡(jiǎn)單,成本低,污染小。(6)幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響。(7)利用磁粉探傷――橡膠鑄型法,可間接檢測(cè)小孔內(nèi)壁早期疲勞的產(chǎn)生和擴(kuò)張速率。
3.2 磁粉檢測(cè)的局限性
?。?)只能適用于檢測(cè)鐵磁性材料如碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等不適用于非鐵磁性材料加銅、鋁、鎂、欽和奧氏體不銹鋼以及用奧氏體鋼焊條焊接的鋼板焊縫。(2)通電法和觸頭法磁化時(shí),易產(chǎn)生打火燒傷。(3)難以對(duì)缺陷的深度進(jìn)行定量測(cè)量[2]。
4 磁痕分析
?。?)明確不同磁痕特征在熒光磁粉檢測(cè)過程中,在磁力作用下所形成的磁痕具有很大的相似性,所以分辨起來具有較大的困難,如果不從特征入手很難精準(zhǔn)區(qū)分。缺陷磁痕是一種線狀磁痕同時(shí)磁痕本身也呈現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)狀,分布不規(guī)則并長(zhǎng)短不一;非缺陷磁痕是一種直線狀的磁痕,相對(duì)于其他幾種磁痕來說,這種磁痕的位置相對(duì)比較固定;偽磁痕其形成原因是被檢測(cè)工件的表面不光潔所導(dǎo)致的,由于被檢測(cè)工件上存在鐵銹或者油污等,在磁懸液經(jīng)過時(shí)受到阻力而粘附上形成磁痕。(2)區(qū)分出真假磁痕真假磁痕的區(qū)分是需要較多的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的,如果在區(qū)分過程中出現(xiàn)了失誤就很有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤,真假裂紋混淆,這樣就會(huì)導(dǎo)致合格的工件唄報(bào)廢或者是報(bào)廢的工件被應(yīng)用,很有可能導(dǎo)致事故的出現(xiàn)。對(duì)于這一問題最有效的解決方式就是對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)考核,嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,以提高檢測(cè)人員的工業(yè)技能[3]。
5 磁痕觀察與記錄
?。?)磁痕觀察。磁痕的觀察和評(píng)定一般應(yīng)在磁痕形成后立即進(jìn)行。使用非熒光磁粉檢測(cè),被檢工作表面應(yīng)有充足的自然光或日光燈照明,并應(yīng)避免強(qiáng)光和陰影。使用熒光磁粉檢測(cè)時(shí)使用黑光燈照明,應(yīng)在暗區(qū)內(nèi)進(jìn)行,被檢工作表面的黑廣福照度應(yīng)不小于1000 uW/cm2。(2)磁痕記錄。①照相。用照相攝影來記錄缺陷的磁痕時(shí),應(yīng)盡可能把工件的全貌和實(shí)際尺寸拍攝下來,也可以拍攝工件的某一特征部位,同時(shí)把刻度尺拍攝進(jìn)去。如果使用黑色磁粉,最好先在工件表面涂一層反差增強(qiáng)劑,以便拍攝出清晰的缺陷磁痕照片。如果使用熒光磁粉,不能采用一般的照相方法,因?yàn)橛^察磁痕要在暗區(qū)黑光下進(jìn)行,所以應(yīng)在照相機(jī)鏡頭上加裝濾光片,濾去散射的黑光,使其他可見光進(jìn)入盡鏡頭。②貼印。貼印是利用透明膠紙黏貼來復(fù)印磁痕的記錄方法。磁痕形成后,輕輕漂洗掉多余的磁粉,待磁痕干后用透明膠紙黏貼復(fù)印磁痕顯示,并貼在記錄表格上,連同表明磁痕在工件上位置的資料一起保存。③橡膠鑄型。用磁粉探傷―橡膠鑄型法鑲嵌缺陷痕跡顯示,直觀、擦不掉并可長(zhǎng)期保存。④可剝性涂層。在工件表面有缺陷磁痕的地方噴上一層快干可剝性涂層,干后揭下保存。
6 磁痕分析與工件驗(yàn)收
?。?)原材料缺陷;原材料缺陷是指鑄錠在結(jié)晶過程中產(chǎn)生的縮官、氣孔、夾渣物以及裂紋等。在熱加工、冷處理以及在使用后,這些原材缺陷有可能擴(kuò)張成為疲勞源,產(chǎn)生新的缺陷。(2)熱加工缺陷;熱加工缺陷是指鋼材經(jīng)熱加工(如鍛造、軋制、鑄造、焊接和熱處理)后產(chǎn)生的缺陷,是原材料中的缺陷在加熱時(shí)擴(kuò)張或新產(chǎn)生的缺陷。
7 結(jié)論
在工業(yè)中,磁粉探傷可用來作最后的成品檢驗(yàn),以保證工件在經(jīng)過各道加工工序(如焊接、金屬熱處理、磨削)后,在表面上不產(chǎn)生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、鋼坯、鍛件、鑄件等的檢驗(yàn),以發(fā)現(xiàn)原來就存在的表面缺陷。鐵道、航空等運(yùn)輸部門、冶煉、化工、動(dòng)力和各種機(jī)械制造廠等,在設(shè)備定期檢修時(shí)對(duì)重要的鋼制零部件也常采用磁粉探傷,以發(fā)現(xiàn)使用中所產(chǎn)生的疲勞裂紋等缺陷,防止設(shè)備在繼續(xù)使用中發(fā)生災(zāi)害性事故。
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