高级培训教材MT2

蒋仕良天津石化公司机械研究所高级工程师RT、UT、MT、PT、AE五项高级资格全国无损检测考委会考委TEL：022-638026721MT探伤设备

2MT探伤设备1磁粉检测设备的分类按重量和可移动性分：固定式、移动式、便携式；按设备的组合方式分：一体型和分立型；1.1固定式探伤机1.1.1组成—磁化电源、磁化线圈、工件卡持装置、指示装置、喷洒装置、照明装置、退磁装置、剩磁法时交流探伤机应配备断电相位控制器。磁化电源：是探伤机的核心，其作用是提供磁化电流（包括交流电和直流电），使工件磁化。3MT探伤设备磁化电源主要结构：调压器和主变压器。调压器将不同的电压输送给主变压器，主变压器是降压变压器，提供低电压大电流，电流（交流电或整流电）直接通过工件或通过穿入工件内孔的中心导体或者通入线圈，对工件磁化。调压器分为：自耦调压和可控硅调压。磁化电源的输出电流可借助磁化卡头、线圈或电缆进行周向磁化、纵向磁化或多向磁化磁化线圈：进行纵向磁化的螺管线圈。4MT探伤设备工件卡持装置：磁化卡头和触头。卡头上应包上铅垫或铜编制网。指示装置：电流表、电压表。两者按准确等级划分为5.0—1.0。磁粉探伤机常用5A的电流表，可测量几千甚至上万安培的磁化电流。这是因为采用了电流互感器（相当于一个变压器，用于扩大电流表的量程）把通过工件的电流变为电流表可测量的电流。9000型的交流探伤机使用的互感器匝数比为9000/5，当安培计满刻度指示时，代表磁化电流为9000A。电流表至少半年校验一次。当设备进行重要电气修理、周期大修或损坏时，应进行校验。5MT探伤设备喷洒装置：磁悬液槽、电动泵、软管和喷嘴组成。螺管线圈：进行纵向磁化、退磁。断电相位控制器：剩磁法时交流探伤机必须配备。1.1.2常见固定式磁粉探伤机型号：（2000A-12000A）CEW-2000、CEW-2000A、CEW-4000、TC-6000、CEW-10000。1.1.3常见固定式磁粉探伤机特点：两磁化卡头间最大距离从1米到4.5米。该类设备可进行周向磁化、纵向6磁化，有些还可进行复合磁化。该类设备可分别进行交流或直流退磁，或交直流全自动退磁。设备上均装有磁悬液循环和喷洒装置。该类设备有的还配有支杆触头，通过软电缆连接，软电缆另外还可实行绕电缆法探伤。MT探伤设备7

1.2移动式磁粉探伤机1.2.1组成—磁化电源、磁化线圈、触头（支杆或夹钳）及线圈（开合式或闭合式

）、指示装置、照明装置、退磁装置。与固定式相比，少工件卡持装置、喷洒装置、断电相位控制器三个方面。MT探伤设备81.2.2常见移动式磁粉探伤机型号：（3000-6000A）CYD3000、CYD5000。CZQ6000型直流探伤机、CDG10000型多功能探伤机。

1.2.3常见移动式磁粉探伤机特点：与固定式相比，无磁悬液循环和喷洒装置、磁化卡头。由于重量较重，一般装有滚轮，可来回移动。配合使用的附件有支杆触头、夹钳触头、开合式和闭合式。若使用软电缆，随着电缆的延长，检验部位的电流值会显著降低，若采MT探伤设备9MT探伤设备用触头法，应在手柄上安装微型开关，以控制磁化电流的时间。另外，移动式磁粉探伤机还具备自动退磁功能。10MT探伤设备1.3便携式磁粉探伤机1.3.1组成—磁化电源、磁化线圈、触头（支杆或夹钳）及线圈（开合式或闭合式

）、指示装置、照明装置。与固定式相比，少工件卡持装置、喷洒装置、退磁装置、断电相位控制器四个方面。11MT探伤设备1.3.2常见便携式磁粉探伤机（包括小型磁粉探伤机）：（500-2000A）CYE-3（旋转磁场仪）、E型（旋转磁场仪）、CYE-1（电磁轭型）、CJE型（电磁轭）、CY-500（支杆）、CY-1000（支杆）、CY2000（支杆）。1.3.3常见便携式磁粉探伤机的分类：①电磁轭（包括交流、直流）：非电接触，不会产生电弧和烧伤。②交叉磁轭（包括空间交叉、平面交叉）：两个轭状12MT探伤设备的电磁铁以一定的夹角进行空间交叉或平面交叉组合而成，并由不同相位的两组交流电励磁的磁化装置构成。两个电磁轭产生的两个正弦交变磁场叠加后，产生一个方向随时间变化的椭圆形旋转磁场。③永久磁铁：用于没有电源的探伤场地。④小型磁粉探伤机：带有支杆触头和电缆，电缆可绕成线圈进行进行纵向磁化。此探伤机可属于小型移动磁粉探伤机。131.3.4常见便携式磁粉探伤机的特点：体积小、重量轻、特别适合于野外和高空作业，是特种设备检测的最常用仪器。1.3.5常见便携式磁粉探伤机的综合技术要求：主要是考察提升力，当磁轭极间距最大时，交流电磁轭至少44N，直流电磁轭至少177N，交叉电磁轭至少118N（间隙为0.5mm）。提升力至少半年校验一次。MT探伤设备14MT探伤设备1.4全自动磁粉检测装置不需任何人工操作，试件的自动装卸和定位、自动磁化、与磁化周期对应，自动定时施加磁悬液、对磁痕的自动检测和标记、对工件自动退磁、对显示的自动解释和分选，其中自动磁化由计算机控制磁场方向、励磁电流的种类和大小、磁化时间等。半自动磁粉检测装置仅指全自动装置中的磁痕检测和判断仍由检测人员进行。

15MT探伤设备2磁粉检测辅助器材

2.1光源

2.1.1可见光光源：自然光，白炽灯，日光灯。只要满足白光照度即可，一般应大于等于1000lx，最低也得500lx。可见光波长范围为400—760nm。关于光学的几个概念

①[光]照度—单位面积上接受到的光通量。符号E。单位勒克司（勒克斯）lx。E=dφ/dA。指可见光的照度。

②辐[射]照度—也称辐照度。表面上一点的辐照度是入射在包含该点的面元上的辐射通量除以该面元面积之商，符号Ee。单位瓦[特]/米2。Ee=dφe/dA。16MT探伤设备③光通量—能引起眼睛视觉强度的辐射通量。符号φ。单位流明lm。指可见光的光通量。

④流明lm：发光强度为1cd的光源，在一个球面度内的光通量就是1lm。⑤发光强度：光源在给定方向上单位立体角内传输的光通量。符号I。单位坎[德拉]Cd。I=dφ/dΩ

⑥1Cd（单位坎德拉）：发出频率为540×1012Hz的单色辐射的光源在给定方向上的发光强度，该方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度。17MT探伤设备⑦球面度：是一个立体角，其顶点位于球心，而它在球面上截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积。⑧（光）亮度：也称亮度，是指给定方向上单位立体角的垂直光照度。符号L。单位坎德拉每平方米Cd/m2。2.1.2紫外线光源：常用的是紫外灯，也称黑光灯，也称高压水银灯，用于荧光磁粉检测。18MT探伤设备紫外灯的组成：由两个主电极、一个辅助启动电极、贮有水银的内管（石英管水银蒸汽可达4——5个大气压）及外管（深紫色玻璃罩）组成。紫外灯的光线：紫外灯发出的光包括不可见的紫外光和可见光。不可见的紫外光波长峰值在365nm附近。这正是激发荧光磁粉发出荧光（所发荧光波长范围为510—550nm，黄绿色）所需的波长。不需要的可见光、红外线和短波紫外线可通过深紫色玻璃罩滤掉，仅让波长320—400nm的紫外线通过。19MT探伤设备紫外线（紫外光）：其实质是电磁波，波谱位于X射线和可见光之间。紫外线可分为三种范围：第一种波长320—400nm的紫外线称为UV-A，或称为黑光紫外线或长波紫外线。适于荧光磁粉探伤。第二种波长280—320nm的紫外线称为UV-B，或称为中波紫外线或红斑紫外线。UV-B能使皮肤变红，引起晒斑和雪盲，故不能用于磁粉探伤。第三种波长100—280nm的紫外线称为UV-C，或称为光化、杀菌紫外线或短波紫外线。能引起猛烈的燃烧，伤害眼睛。20MT探伤设备紫外灯的要求和使用：荧光磁粉探伤时，所使用的黑光灯在工件表面的黑光辐照度应大于等于1000μw/cm2,波长320—400nm，中心波长365nm。使用紫外灯时应注意：①刚点燃输出达不到最大至少5min后使用。②减少开关次数。③使用一定时间后辐射能量下降，应定期测紫外辐照度。④电压波动对紫外灯影响大必要时装稳压器。⑤滤光片如损坏或脏时，及时更换。⑥避免磁悬液溅到紫外灯泡上发生炸裂。⑦不要对着人眼直照。21MT探伤设备2.2磁场测量仪器2.2.1特斯拉计（高斯计）：利用霍尔效应制造的霍尔元件做成的测量磁场强度的仪器。1T=10000Gs。测量时要转动探头，使指示值最大，读数才正确。常用仪器有GD-3（高斯计）和CT-3毫特斯计。2.2.2袖珍式场强计（磁场强度计）：利用力矩原理做成的简易测磁计。主要用于测退磁后的剩磁大小。常用仪器有XCJ-A（精度0.1mT）、XCJ-B（精度0.1mT即Gs）和XCJ-C（精度0.05mT）。注意，在非均匀磁场中，场强计的动片只反映了受力的大小，与特斯拉计的指示值无对应关系。22MT探伤设备2.2.3磁化电流表：磁粉设备上，表征磁场强度的电流值，至少半年校验一次。当设备进行重要电气修理、周期大修或损坏时，应进行校验。23MT探伤设备2.3照度计2.3.1白光照度计：测量被检工件表面的白光照度。常用仪器有：ST-85型，量程是0—1999×102lx，分辨：0.1lx。ST-80（C）型，量程是0—1.999×105lx，分辨：0.1lx。2.3.2黑光辐照计：测量波长320—400nm，中心波长365nm的黑光辐照度。常用仪器为UV-A，量程是0—199.9mw/cm2，分辨：0.1mw/cm2。24MT探伤设备2.4标准试片2.4.1作用：①检验设备、磁粉、磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。②检测磁场方向、有效磁化范围、大致的磁场强度。③考察所用的探伤工艺和操作方法是否妥当。④确定磁化规范。2.4.2分类：常用试片—A1、C、D、M1型四种。所有试片的型号名称中的分数分子代表人工缺陷槽的深度，分母表示试片的厚度，单位为μm。

试片由DT4电磁软铁（低碳纯铁）板制成。

25MT探伤设备①A1型（A2未退火）试片：由退火电磁软铁制造，磁导率较高，用较小磁场就可磁化。又分为A1-5/50、A1-15/50、A1-30/50、A1-15/100、A1-30/100、A1-60/100六种规格，其大小为20×20mm。其中A1-30/100规格为常用。②C型试片：所用材料与A1相同，由退火电磁软铁制造。又分为C-8/50、C-15/50两种规格。其大小为10×25（5mm/块×5块）mm。C试片是当A1试片使用不方便时采用的。某种程度上是代替A1试片。如焊缝坡口检测。其中C-15/50规格为常用。26MT探伤设备③D型试片：可认为是小型的A1试片，又分为D-7/50、D-15/50两种规格。其大小为10×10mm。也是当A1试片使用不方便时为了更准确地推断被检工件表面的磁化状态使用。④M1型试片：属于多功能试片，由三个刻槽深度不同而间隔相等的同心圆人工刻槽组成。观察磁痕显示差异直观。更准确地推断被检工件表面的磁化状态。又分为M1-7/50（ф12mm）、M1-15/50（ф12mm）、M1-30/50（ф12mm）三种规格。其大小为20×20mm。27MT探伤设备2.5标准试块2.5.1作用：①检验设备、磁粉、磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。②考察所用的探伤工艺和操作方法是否妥当。但不能确定①被检工件的磁化规范。②检测磁场方向、有效磁化范围、磁场强度大小及分布。只能对上述参数粗略校验。2.5.2分类：常用试块—B（直流标准试块）、E（交流标准试块）、磁场指示器和自然缺陷标准样件四种。28MT探伤设备①B型试块（直流标准环形试块）：由铬工具钢钨锰（一般退火的9CrWMn钢锻件）制成。硬度90-95HRB。端面钻有12个人工通孔。其直径0.07英寸（1.778mm）。每孔距外圆表面距离依次递加0.07英寸。磁化时，检查应达到灵敏度要求的最少孔数。该试块用于中心导体法，直流磁化，连续法检查。②E型试块（交流标准环形试块）：该试块是个组合件，它由钢环、胶木衬套和铜棒组成。钢环由低碳钢（一般退火的10#钢锻件）制成。钢环上钻有3个ф1的通孔，孔中心距铜棒中心的距离分别为23.5mm\23mm\22.5mm。使用时，将铜棒夹在交流探伤机的电极夹头间，磁化时观察钢环外表面的磁痕显示。29③磁场指示器：又称八角试块。是8块低碳钢三角形薄片（3.2mm）与0.25mm的铜片焊在一起构成的。它的用途与A1型试片类似，但它是一种粗略的校验工具，粗略校验被检工件表面的磁场方向、有效磁化区以及磁化方法是否正确。连续法使用。使用时，将铜面朝上，碳钢面贴近被检工件面。④自然缺陷标准样件：一般是在以往的磁粉探伤中发现的，材料、状态和外形具有代表性。自然缺陷标准样件的使用应经Ⅲ级人员同意。主要持有Ⅲ级资格证的指技术负责人或责任工程师。MT探伤设备30MT探伤设备2.6磁悬液浓度沉淀管2.6.1作用：测定磁悬液的沉淀浓度。（磁悬液浓度分为配制浓度g/L和沉淀浓度mL/100mL）。

2.6.2种类：梨形管。2.6.3使用：将磁悬液充分搅匀，取100mL注入梨形管，垂直静止（无震动）30min，读取磁粉沉淀高度的mL数，即得到所测得的磁悬液浓度值（mL/100mL）。312.7磁粉2.7.1种类：按磁痕观察分：荧光磁粉和非荧光磁粉按施加方式：湿法磁粉和干法磁粉。

①荧光磁粉：磁性氧化铁粉、工业纯铁粉或羰基铁粉为核心，在铁粉外面用树脂粘附一层荧光染料而制成。荧光磁粉发出510—550nm黄绿荧光，人眼最敏感的光。因而其对比度很高，从而可见度也高。纯白和纯黑在明亮环境中对比系数为：25：1，而黑暗中荧光的对比系数可达1000：1。荧光磁粉一般只适于湿法。MT探伤设备32②非荧光磁粉：四氧化三铁黑磁粉、三氧化二铁红磁粉、工业纯铁粉为原料粘附其它颜料的有色磁粉（如白磁粉等）、JCM系列空心磁粉（铁铬铝的复合氧化物，用于高温）共四种。前两种既适于湿法也适于干法，后两种只用于干法。MT探伤设备33MT探伤设备2.7.2磁粉的性能：①磁特性：高磁导率（易被吸附）、低矫顽力（易分散流动）、低剩磁（易分散流动）。为度量磁性，采用磁性称量法（磁粉称量仪），湿法普通磁粉不低于7g，干法磁粉不低于10g，荧光磁粉不低于5g。②粒度：即磁粉颗粒的大小，影响悬浮性、吸附力。粗磁粉的磁导率较细磁粉的高。对干磁34MT探伤设备粉，粒度范围10-50μm，最大不超过150μm；对湿磁粉，粒度范围5-10μm，最大不超过50μm。探伤中，湿法常用磁粉300目以上细磁粉，即15μm以下。③形状：保证好的磁吸附性能和流动性能。条形、椭圆形、球形。条形容易磁化形成磁极，易被吸附，但流动性不好。球形流动性好但不易被磁化（退磁场的影响）。理想的磁粉应由一定比例的条形、球形和其他形状的磁粉混合。④流动性：探伤时，磁粉的流动性要好。直流电不利于磁粉的流动，故直流电不适于干法检验；湿法时，磁粉的流动靠载液带动，故直交流电均可。⑤密度：对磁吸附性、悬浮性、流动性有影响。湿磁粉（黑、35MT探伤设备红）密度约4.5g/cm3,干湿磁粉8g/cm3，空心0.71-2.3g/cm3,荧光磁粉与其组成成分有关。⑥识别度：指磁粉的光学性能，包括颜色、荧光亮度、工件表面颜色的对比度。以上六方面是影响磁粉性能的主要因素。衡量磁粉性能的最根本的办法还是通过综合性能灵敏度试验的结果确定。2.7.3磁粉的验收：污染：目视测定，无明显外来物、结块、浮渣。对循环使用的磁悬液，搅拌均匀后取100mL注入梨形沉淀管，静置60min,当上层（污染物）体积超过下层（磁粉）体积的30%时，或黑光下载液发出明显的荧光时，即磁悬液不合格。36MT探伤设备颜色：红、黑、或要求的颜色、发黄绿荧光。粒度：通过标准分样筛（45μm/300目）后，重量不低于98%。灵敏度：湿法非荧光—直流标准块应显示5孔/交流标准块应显示1孔。湿法荧光磁粉—直流标准块应显示5孔/交流标准块应显示1孔。衬度试验。悬浮性：用酒精沉淀法测定，以反应磁粉的粒度，酒精和磁粉明显分界处的磁粉柱高应不低于180mm。耐用性：仅指荧光磁粉，通过试验后，荧光磁粉应能保持原始的显示灵敏度、颜色和亮度。37MT探伤设备38MT探伤设备2.8载液用来悬浮磁粉的液体称为载液，也称为分散剂。2.8.1种类：分为油基载液、水载液、乙醇载液（橡胶注型法）。①油基载液：闪点（不低于94℃），运动粘度（38℃时小于等于3.0mm2/s或使用温度下小于等于5.0mm2/s），荧光（无），气味（无），颗粒物（不大于1.0mg/L），总酸值（不大于1.0mgKOH/L），颜色(水白色)，毒性（无）。前四项为验收项目。可以使用变压器油，变压器油与LPW-3号油基载液的混合液作为油基载液。但决不能使用低闪点的39煤油作为载液。②水载液：润湿性，分散性，防锈性，消泡性，稳定性。2.9磁悬液磁粉和载液按一定比例混合而成的悬浮液体。2.9.1磁悬液浓度：包括配制浓度（每升磁悬液中所含磁粉的重量g/L）和沉淀浓度（每100mL磁悬液中沉淀出磁粉的体积mL/L）。①浓度与灵敏度关系：MT探伤设备40

②推荐浓度：MT探伤设备磁粉类型配制浓度（g/L）沉淀浓度（含固体量：mL/100mL）非荧光磁粉10~251.2~2.4荧光磁粉0.5~3.00.1~0.4

橡胶铸型法非荧光磁悬液配制浓度推荐4~5g/L。2.9.2磁悬液配制：①油磁悬液配制—②水磁悬液配制—③磁膏—41MT探伤设备2.10反差增强剂为了提高缺陷磁痕与工件表面颜色的对比度。一般为一层白色薄膜（25-45μm）。配方：丙酮、稀释剂、火棉胶、氧化锌粉。施加：浸涂、刷涂、喷涂。使用环境：背景不好、或为了检查细小缺陷、应力腐蚀裂纹等。（磁粉检测辅助器材）反差增强剂、磁悬液、载液、磁粉、磁悬液、浓度沉淀管、标准试块、标准试片、照度计、磁场测量仪器、光源。42MT探伤方法与应用43MT探伤方法与应用

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磁粉探伤方法分类及选择1.1磁粉探伤方法的分类：1.1.1按磁粉的载液（载体）分两种：

干法（荧光、非荧光）、湿法（荧光、非荧光）。1.1.2按施加磁粉的时机分两种：连续法、剩磁法。1.1.3按磁化方法分六种：轴向通电法、触头法、线圈法、磁轭法、中心导体法、交叉磁轭法。44MT探伤方法与应用1.2磁粉探伤方法的一般选择原则：1.2.1连续法和剩磁法都可进行探伤时，优先选择连续法。1.2.2对于湿法和干法，优先选择湿法。1.2.3对于按磁化方法分类的六种探伤方法，优先选用要根据工件的形状、尺寸、探伤操作的困难程度进行。

45MT探伤方法与应用2

磁粉探伤方法具体介绍2.1连续法：2.1.1概念：在磁化的同时，施加磁粉或磁悬液。2.1.2适用范围：①形状复杂的工件；

②剩磁Br(或矫顽力Hc)较低的工件；③检测灵敏度要求较高的工件；④表面覆盖层无法除掉（涂层厚度均匀不超过0.05mm）的工件。2.1.3操作要点：①先用磁悬液润湿工件表面；②磁化过程中施加磁悬液，磁化时间1S-3S；③磁化停止前完成施加操作并形成磁痕，时间至少1S；④至少反复磁化两次。46MT探伤方法与应用2.2剩磁法：2.2.1概念：停止磁化后，施加磁粉或磁悬液。2.2.2适用范围：①矫顽力Hc在1000A/m以上，并保持剩磁Br在0.8T以上的工件，一般如经过热处理的高碳钢和合金结构钢（淬火、回火、渗碳、渗氮、局部正火）；低碳钢、处于退火状态或热变形后的钢材都不能采用剩磁法；②成批的中小型零件进行磁粉检测时；③因工件几何形状限制连续法难以检验的部位。2.2.3操作要点：①磁化结束后施加磁悬液；②磁化后检验完成前，任何磁性物体不得接触被检工件；③磁化时间一般控制在0.25-1S；④浇磁悬液2–3遍，或浸入磁悬液中10—20S，保证充分润湿；⑤交流磁化时，必须配备断电相位控制器。47MT探伤方法与应用2.3干法：2.3.1概念：以空气为载体用干磁粉进行探伤。2.3.2适用范围：①粗糙表面的工件；②灵敏度要求不高的工件。2.3.3操作要点：①工件表面和磁粉均完全干燥；②工件磁化后施加磁粉，并在观察和分析磁痕后再撤去磁场；③磁痕的观察、磁粉的施加、多余磁粉的除去同时进行；④干磁粉要薄而均匀覆盖工件表面；⑤多余磁粉的除去应有顺序地向一个方向吹除；⑥不适于剩磁法。48MT探伤方法与应用2.4湿法：2.4.1概念：将磁粉悬浮在载液中进行磁粉探伤。2.4.2适用范围：①连续法和剩磁法；②灵敏度要求较高的工件，如特种设备的焊缝；③表面微小缺陷的检测。2.4.3操作要点：①磁化前，确认整个检测表面被磁悬液润湿；②不宜采用刷涂法施加磁悬液（可用喷、浇、浸等）；③检测面上的磁悬液的流速不能过快；④水悬液时，应进行水断试验。49

MT探伤方法与应用2.5橡胶铸型法（MT-RC法）：2.5.1概念：对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制，对复制在橡胶铸型上的磁痕进行分析。2.5.2适用范围：①剩磁法；②跟踪检测缺陷的发展变化；③复制缺陷磁痕的橡胶铸型可永久保存；④灵敏度高。2.6磁橡胶法（MRI法）：将磁粉弥散于室温硫化硅橡胶中，加入固化剂后倒入受检部位，在缺陷漏磁场的作用下，磁粉在橡胶液内迁移和排列，待橡胶固化后，即可获得含有缺陷磁痕的橡胶铸型。该法适于水下，但检测灵敏度低。50MT探伤方法与应用3

磁化规范

磁化方法内容回顾

包括周向磁化、纵向磁化、复合磁化。（根据磁力线方向或磁场方向划分）具体分为六种：轴向通电法（周向）、中心导体法（周向）、触头法（支杆法）（周向）、线圈法（纵向）、磁轭法（纵向）、交叉磁轭法（复合）。⑴轴向通电法：

概念：属周向磁化，工件夹在探伤机两电极之间，电流沿轴向通过工件，工件内部及周围建立闭合的周向磁场。51MT探伤方法与应用适用范围：①棒材（圆形或方形）、管材；②检测外表面的纵向缺陷（或与电流平行方向的缺陷）或夹角小于45º的缺陷。操作要点：①注意工件与电极之间接触良好，最好有较大的导电接触面，必要时在电极上安装接触垫；②对空心类工件（如管材）无法检测内表面缺陷。

52MT探伤方法与应用⑵中心导体法：概念：属周向磁化利用导电材料（如铜棒）作芯棒，穿过带孔的工件（如钢管），让电流从芯棒中通过，从而产生周向磁场磁化工件。适用范围：①带通孔的工件；②检测带孔工件的内表面或外表面的纵向缺陷（或与电流平行方向的缺陷）（或夹角小于45º的缺陷）以及端面的径向缺陷。操作要点：①芯棒置中心时可获得比较均匀的磁化场；②内壁灵敏度高于外壁灵敏度；③可将数个工件一起穿在芯棒上一次磁化；④外表面检测时应尽量使用直流电或整流电；⑤芯棒中心放置如电流不能满足要求时可偏心放置，这时芯棒应靠近内壁，导体与内壁接触时应采取绝缘措施，每次有效检测区长度约为4倍芯棒直径，且应有一定的重叠区，重叠区长度应不小于有效检测区的10%（0.4d），计算磁化电流时“D”值取芯棒直径加两倍工件壁厚。53MT探伤方法与应用3.1磁化规范的概念：选择磁场强度值（或磁化电流值）所遵循的规则。3.2选择磁化规范应考滤的因素：①根据工件的材料、热处理状态和磁特性（确定采用连续法还是剩磁法及应相的规范）；

②根据工件的尺寸、形状、表面状态和欲检出缺陷的种类、位置、形状、大小（确定磁化方法、电流种类、有效检测范围及响应的磁化规范）。3.3确定磁化规范（磁场强度值）的方法：①用公式计算，如磁化电流表征的磁场强度（通电法、线圈法）；

②用磁场强度计测量工件表面的磁场强度，如连续法时应达2400—4800A/m，剩磁法时应达14400A/m；54MT探伤方法与应用③用标准试片（块）确定磁场强度是否合适，用于形状复杂的工件或难以计算磁化电流（磁场强度），根据试片上的显示痕迹而定；④利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场强度，再磁特性曲线上，剩磁法要磁化到基本饱和，连续法要磁化到出现最到相对磁导率所需的磁场强度，一般连续法所要求的磁场强度是剩磁法的1/3（周向磁化）。55MT探伤方法与应用3.4周向通电法和中心导体法的磁化电流值：检测方法磁化电流计算公式交流电直流电、整流电连续法I=（8~15）DI=（12~32）D剩磁法I=（25~45）DI=（25~45）D注：D为工件横截面上最大尺寸，mm。①中心导体法检测内、外表面纵向缺陷、端面的径向缺陷。外表面检测时应尽量使用直流电或整流。56MT探伤方法与应用②偏置芯棒法——芯棒中心放置如电流不能满足要求时可偏心放置，这时芯棒应靠近内壁，导体与内壁接触时应采取绝缘措施，每次有效检测区长度约为4倍芯棒直径，且应有一定的重叠区，重叠区长度应不小于有效检测区的10%（0.4d），计算磁化电流时“D”值取芯棒直径加两倍工件壁厚。3.5触头法的磁化电流值：工件厚度T，mm电流值I，AT＜19（3.5~4.5）倍触头间距T≥19（4~5）倍触头间距57MT探伤方法与应用注：采用触头法时，电极间距应控制在75mm～200mm之间。磁场的有效宽度为触头中心线两侧1/4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10%的磁化重叠区。检测时磁化电流应根据标准试片实测结果来校正。

58MT探伤方法与应用3.6线圈法的磁化电流值：几点说明⑴

线圈法又分为：低填充、高填充、中填充。⑵线圈法的有效磁化区是从线圈端部向外延伸到150mm的范围内。超过150mm以外区域，磁化强度应采用标准试片确定。⑶对于长径比（L/D）小于2的工件，若要使用线圈法时，可利用磁极加长块来提高长径比的有效值或采用标准试片实测来决定电流值。对于长径比（L/D）大于等于15的工件，公式中（L/D）取15。59MT探伤方法与应用⑷当被检工件太长时，应进行分段磁化，且应有一定的重叠区。重叠区应不小于分段检测长度的10%。检测时，磁化电流应根据标准试片实测结果来确定。⑸对于空心工件时，此时工件直径D应由有效直径Deff代替。①对于圆筒形工件：Deff=[（Do）2-（Di）2]1/2Do——圆筒外直径，mm；Di——圆筒内直径，mm。60MT探伤方法与应用②对于非圆筒形工件：Deff=2[（At-Ah）/π]1/2式中：At——零件总的横截面积，mm2；Ah——零件中空部分的横截面积，mm2。61MT探伤方法与应用3.6.1低充填因数线圈法。当线圈的横截面积大于或等于被检工件横截面积（包括中空部分）的10倍时，使用下述公式：偏心放置时，线圈的磁化电流按下式计算磁化电流：

62MT探伤方法与应用正中放置时，线圈的磁化电流按下式计算磁化电流：

以上各式中：I——施加在线圈上的磁化电流，A；N——线圈匝数；L——工件长度，mm；D——工件直径或横截面上最大尺寸，mm；R——线圈半径，mm。63MT探伤方法与应用3.6.2高充填因数线圈法。用固定线圈或电缆缠绕进行检测，若此时线圈的截面积小于或等于2倍工件截面积（包括中空部分），磁化时，可按下式计算磁化电流：

64MT探伤方法与应用3.6.3中充填因数线圈法。当线圈截面积大于2倍而小于10倍被检工件截面积时（包括中空部分），磁化时可按下式计算磁化电流：

式中：（NI）h——高充填因数线圈计算的NI值。（NI）l——低充填因数线圈计算的NI值。Y——线圈的横截面积与工件横截面积之比。

65MT探伤方法与应用3.7磁轭法（包括交叉磁轭）的磁化电流：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度是否满足要求。

磁轭的磁极间距应控制在75mm～200mm之间，检测的有效区域为两极连线两侧各50mm的范围内，磁化区域每次应有不少于15mm的重叠66MT探伤方法与应用4

退磁4.1

概念：退磁是去除工件中剩磁、使工件材料磁畴重新恢复到磁化前那种杂乱无章状态的过程。探伤退磁就是将剩磁减小到不影响使用或下道工序加工的操作。4.1

原理：将工件置于磁场强度足以克服材料矫顽力HC的交变磁场中，产生磁滞回线，当交变磁场的幅值渐渐递减时，磁滞回线的轨迹也越来越小，工件中的剩磁Br也越来越小接近于零。67MT探伤方法与应用4.3

退磁方法：常用的有交流退磁和直流退磁。另外，还有高温退磁，工件加热到居里点以上，这是一种最有效的退磁方法。4.4

必须进行退磁的几种情况：①当检测需要多次磁化时，如上一次磁化将会给下一次磁化带来不良影响；

②工件的剩磁会对以后的机械加工产生不良影响；③

工件的剩磁会对测试或计量装置产生不良影响；④工件的剩磁会对焊接产生不良影响；⑤其他必要的场合。68MT探伤方法与应用4.5

交流退磁：4.5.1通过法：①线圈不动工件移动，衰减磁场到零；②工件不动线圈移动，衰减磁场到零。4.5.2衰减电流（磁场）法：①线圈、工件都不动移动，衰减电流到零；②两电极夹持工件，衰减电流到零；③两触头接触工件，衰减电流到零；④交流电磁轭通电时离开工件，衰减磁场到零；⑤扁平线圈通电时离开工件，衰减磁场到零。69MT探伤方法与应用4.6

直流退磁：4.6.1换向衰减法：不断改变电流方向，并逐渐减小电流至零。4.6.2超低频电流退磁：0.5-10Hz，衰减电流或在线圈中通过。4.7

大型工件退磁：交流磁轭局部退磁或采用缠绕线圈分段退磁。4.8剩磁测定：退磁效果可用磁场强度计测定，剩磁应不大于0.3mT(或240A/m)。70MT探伤方法与应用5

MT探伤工艺过程5.1预处理：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，即预处理。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，当涂层厚度均匀且不超过0.05mm，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。此外，预处理还包括：涂敷（反差增强剂）、封堵、装配件的撤解等。71MT探伤方法与应用5.2磁化：选择磁化方法，确定磁化规范。磁化时间为1s～3s，停施磁悬液至少1s后方可停止磁化；为保证磁化效果，至少反复磁化2次（连续法）。分段磁化时，必须注意相邻部位的探伤需有重叠。对于单磁轭磁化和触头法磁化，均只能实现单方向磁化，在同一部位，必须作2次互相垂直的磁化探伤。对于通电法包括触头法，注意烧伤问题。对于交叉磁轭法，四个磁极端面与检测面之间应尽量贴合，最大间隙不应超过1.5mm。连续拖动检测时，检测速度应尽量均匀，一般不应大于4m/min。球罐纵缝检测时，行走方向要自上而下，环焊缝向左向右都行。对于线圈法工件尽量放进线圈内进行①②③④⑤⑥⑦磁化，线圈法的有效磁化区是从线圈端部向外延伸到150mm的范围内。焊缝的探伤，可按照JB4730-2005中的附录B进行磁化。72MT探伤方法与应用5.3施加磁粉或磁悬液：喷、洒、浇，就是不能刷；不能流得过快；必须先湿润。5.4磁痕的观察与记录：磁痕的显示分为相关显示、非相关显示和伪显示。相关显示：磁粉检测时由缺陷（裂纹、未熔合、气孔、夹渣等）产生的漏磁场吸附磁粉形成的磁痕显示，或渗透检测时由缺陷产生的渗透剂显示，通常称之为相关显示。一般也叫做缺陷显示。

非相关显示：由磁路截面突变以及材料磁导率差异等原因产生的漏磁场吸附磁粉形成的磁痕显示，或是由于加工工艺、零件结构、外形或机械损伤等所引起的渗透剂显示，通称为非相关显示。73MT探伤方法与应用非相关显示产生的原因①磁极和电极附近的漏磁场，鉴别方法改变极位置，不再出现；②工件截变面突变，鉴别方法根据工件的几何形状同一部位出现；③磁写，两个已磁化的工件相接触或已磁化的工件与铁磁性材料接触、碰撞致使此部位的磁场改变形成漏磁场；④工件磁导率不均匀，包括两种材料交界面（用PT验证）；⑤磁化电流过大，金属流线显示出来；⑥局部冷作硬化；⑦金相组织不均匀（导致磁导率变化）。伪显示：不是由漏磁场吸附磁粉形成的磁痕显示,也叫假显示。伪显示产生的原因①工件表面粗糙，磁粉堆积；②表面油污等粘附磁粉；③氧化皮、锈蚀、油漆皮滞流磁粉；④浓度过大，施加方式不当造成背景过度；⑤工件上形成排液沟滞留磁粉。伪显示的鉴别：擦除后重新检验不再出现。74MT探伤方法与应用非荧光磁粉检测时，磁痕的观察应在可见光下进行，通常工件被检表面可见光照度应大于等于1000lx；当现场采用便携式设备检测，由于条件所限无法满足时，可见光照度可以适当降低，但不得低于500lx。荧光磁粉检测时，磁痕的在黑光灯下进行，工件表面的辐照度大于或等于1000μW/cm2，并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的黑暗适应后，才能进行荧光磁粉检测。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。75MT探伤方法与应用当辨认细小磁痕时，应用2倍～10倍放大镜进行观察。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，同时用草图标示。。

5.5缺陷评级：参照标准JB4730-2005中的MT部分。5.6退磁：掌握几种情况——①当检测需要多次磁化时，如上一次磁化将会给下一次磁化带来不良影响；

②工件的剩磁会对以后的机械加工产生不良影响；③

工件的剩磁会对测试或计量装置产生不良影响；④工件的剩磁会对焊接产生不良影响；⑤其他必要的场合。76MT探伤方法与应用5.7后处理：包括磁粉、磁悬液的清洗处理，水悬液如工件有防锈要求须做脱水防锈，如使用封堵应取除，反差增强剂应清洗掉，不合格工件应隔离

。77MT探伤方法与应用6MT探伤应用6.1焊缝、坡口、焊接过程中的层间和电弧气刨面、工卡具（吊耳和卡具）；6.2钢锻件—轴类、工件塔形件；6.3钢铸件—阀门（体）（触头法磁化、干法检测）；6.4钢管、管件（三通、四通、弯头、大小头等）。78MT探伤方法与应用7质量控制与安全防护质量控制：人、机、料、法、环。7.1人员控制：持证；7.2设备控制：①电流表精度校验，半年一次；②设备内部短路检查，半年一次，将磁化电流调节到经常使用的最大电流，卡头之间不夹任何导体，通电后电流表的指针不动则说明无短路；③电流载荷校验，即检查所输出的最小和最大磁化电流值，半年一次；④通电时间校验，半年一次，检查控制磁化电流的持续时间，要求控制在0.5~1S；⑤提升力校验，半年一次；⑥辐照计、照度计、磁场强度计、毫特斯拉计每年校一次。79MT探伤方法与应用7.3材料控制：①磁悬液污染判断：将磁悬液搅拌均匀，取100mL注入梨形沉淀管中，静置60min检查梨形沉淀管中的沉淀物。当上层（污染物）体积超过下层（磁粉）体积的30%时，或在黑光下检查荧光磁悬液的载体发出明显的荧光时，即可判定磁悬液污染。②磁悬液浓度测定：对于新配制的磁悬液和循环使用的磁悬液，均应进行磁悬液浓度测定。③水断试验（润湿性能）：将磁悬液施加在被检工件表面上，如果磁悬液的液膜是均匀连续的，则磁悬液的润湿性能合格；如果液膜被断开，则磁悬液中润湿性能不合格。。80MT探伤方法与应用7.4工艺控制：①严格按标准及工艺规程和工艺卡进行探伤；②每天探伤前进行综合性能试验：，用标准试片、标准试块检验磁粉检测设备及磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。7.5环境控制：可见光照度、紫外光照度、环境光照度。7.6安全：①轴向通电法和触头法检验使用时注意防火，不应在易燃易爆的场合使用。②使用水磁悬液检测时，应防止绝缘不良或电器短路。③使用荧光磁粉检测时，应避免黑光灯直接照射人的眼睛。④检测场所潜在的危险，如高空、罐内、毒害气体环境、施工吊装等。81MT工艺的编制与优化

82MT工艺的编制与优化1磁粉检测工艺的分类和内容

1.1磁粉检测工艺的分类：磁粉检测工艺分通用工艺规程和专用工艺卡两种,两者都是必须遵循的规定性书面文件。1.2通用工艺规程：根据相关法规标准、产品标准、有关的技术文件，并结合单位的特点和检测能力进行编制。通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检测单位）产品的检测范围。也就是根据本单位所有应检产品的结构特点和现有条件,按法规、标准要求制定的技术规程或通则。通用工艺规程应有一定覆盖性、通用性和可选择性,至少包括以下内容:⑴适用范围;⑵引用标准;83⑶人员要求（资格）;⑷检测设备、器材和材料；⑸检测表面制备;⑹检测时机;⑺检测工艺和检测技术;⑻检测结果的评定和质量等级分类;⑼检测记录、报告和资料存档;⑽编制（级别）、审核（级别）和批准人;⑾制定日期。MT工艺的编制与优化841.3专用工艺卡：无损检测工艺卡应根据无损检测通用工艺规程、产品标准、有关的技术文件和本部分的要求编制。也就是针对某一具体产品或产品上的某一部件,依据通用规程和图样要求,所特意制定的有关磁粉检测的细节和具体参数条件。此卡应包括以下内容:①工艺卡编号；②产品名称，产品编号，制造、安装或检验编号，锅炉、压力容器及压力管道的类别、规格尺寸、材料牌号、材质、热处理状态及表面状态；MT工艺的编制与优化85③检测设备与器材：设备种类、型号、规格尺寸、检测附件和检测材料；

④检测工艺参数：检测方法、检测比例、检测部位、标准试片（块）；⑤检测技术要求：执行标准和验收级别；⑥检测程序；⑦检测部位示意图；⑧编制（级别）和审核（级别）人；⑨制定日期。MT工艺的编制与优化86MT工艺的编制与优化

2

MT工艺编制的要求

2.1磁粉检测工艺规程应由磁粉检测Ⅲ人员编写，责任师（Ⅲ）审核，技术负责人批准；磁粉检测工艺卡应由磁粉检测Ⅱ人员编写，责任师（Ⅲ或Ⅱ）审核；2.2焊缝磁粉检测工艺编制时，主要的磁化方法：①交叉磁轭法—对接焊缝；②磁轭法—对接焊缝、角焊缝；③绕电缆法（线圈法）—管子对接环焊缝、角环焊缝，且仅检测平行于焊缝的缺陷。④触头法—对接焊缝、角焊缝。87MT工艺的编制与优化2.3焊缝坡口及炭弧气刨面的磁粉检测工艺编制时，主要的磁化方法：①焊缝坡口—触头法；②碳弧气刨面—交叉磁轭法。2.4螺栓的磁粉检测工艺编制时，主要的磁化方法：线圈法（纵向磁化），剩磁法、荧光湿法主要检查横向缺陷。2.5三通或四通管件的磁粉检测工艺编制时，主要的磁化方法：绕电缆法（线圈法），要注意的是电缆的绕向。88MT工艺的编制与优化

2.6轴类件（包括同径、变径、塔形类）的磁粉检测工艺编制时，主要的磁化方法：检查横向缺陷。注意：变径、塔形类件，根据尺寸不同，分别通电检查。顺序是从最小直径到最大直径逐阶磁化。2.7起重吊钩的磁粉检测工艺编制时，主要的磁化方法：①饶电缆法（线圈法）—检查横向疲劳缺陷；②触头法—检查纵缺陷。89MT工艺的编制与优化3MT工艺编制并优化的实例

3.1（工艺题）对在用高压压力容器设备法兰螺栓进行疲劳裂纹磁粉检测，螺栓材质为35CrMoA，规格M48×310，按JB4730（报批稿）标准Ⅰ级验收，请自行选定最佳磁化方法、磁粉探伤设备和器材后，制定螺栓磁粉探伤工艺卡一（可选用的设备和器材有：CYE—1A磁轭式磁粉探伤仪、CDE—ⅡE旋转磁场磁粉探伤仪、CY—1000触点式磁粉探伤仪、CEW12000固定式磁粉探伤仪、线圈（长500mm，10匝，内径500mm）、紫外灯、A型、C型试片、磁粉、载液等）。（15分）90产品名称螺栓产品规格M48×310材料牌号_______35CrMoA

检测部位_______外表面探伤设备_______线圈、固定式磁粉探伤仪表面预清理要求_______清除工件表面影响磁痕显示的物质检验方法_______剩磁法、湿法标准试片___用场强计测量工件表面切线磁场强度≥14.4KA/m磁化电流_______交流、整流、直流磁化方法_______线圈法磁化规范_______线圈法（偏心法）：I=697（A）线圈法（中心法）:I=1252(A)磁化时间_______

0.25s～1s磁粉、载液、磁悬液配制浓度_______荧光磁粉油悬液（水悬液）0.5～3g/L磁悬液施加方法及操作要求_______磁悬液应在通电结束后再施加

紫外光辐照度或试件表面光照度_______试件表面辐照度≥1000μW/cm2

缺陷记录方式_______照相法探伤方法标准_______

JB4730-2005（报批稿）质量验收等级_______

1级不允许缺陷_______

1不允许任何裂纹和白点；不允许任何横向显示；不允许线性缺陷磁痕。2圆形缺陷d小于等于2.0，且评定框内不大于1个。磁化方法示意草图：磁化操作附加说明：_______

1因为L/D=310/48=6.46,所以应考虑退磁场的影响。2剩磁法交流磁化时，应配备断电相控制器。3施加磁悬液之前,任何强磁性物体不得接触被检工件表面91产品名称螺栓产品规格M48×310材料牌号35CrMoA检测部位外表面探伤设备线圈、固定式磁粉探伤仪

表面预清理要求清除工件表面影响磁痕显示的物质检验方法剩磁法、湿法标准试片用场强计测量工件表面切线磁场强度≥14.4KA/m磁化电流交流、整流、直流磁化方法线圈法磁化规范线圈法（偏心法）：I=697（A）线圈法（中心法）:I=1252(A)磁化时间0.25s～1s磁粉、载液、磁悬液配制浓度荧光磁粉油悬液（水悬液）0.5～3g/L磁悬液施加方法及操作要求磁悬液应在通电结束后再施加

紫外光辐照度或试件表面光照度试件表面辐照度≥1000μW/cm2

缺陷记录方式照相法探伤方法标准JB4730-2005（报批稿）质量验收等级1级不允许缺陷1不允许任何裂纹和白点；不允许任何横向显示；不允许线性缺陷磁痕。2圆形缺陷d小于等于2.0，且评定框内不大于1个。磁化方法示意草图：磁化操作附加说明：1因为L/D=310/48=6.46,所以应考虑退磁场的影响。2剩磁法交流磁化时，应配备断电相控制器。3施加磁悬液之前,任何强磁性物体不得接触被检工件表面92解题思路：①对于工艺题、综合题，解题时首先要读董题意，弄清工件的结构、制造工艺、使用环境，确定可能产的缺陷（横向、纵向、表面、近表面）；②然后根据缺陷情况及题目要求确定磁化方法；③再确定检测方法（连续—灵敏度最高、剩磁—效率高、湿、干），④最后才可能计算出磁化规范。⑤同时，相应的设备选择、磁化时间、磁粉种类都能确定了。对于本题——首先确定磁化方法，再确定检测方法，最后才可能计算出磁化规范。而确定磁化方法是根据可能产的缺陷情况和题目要求而定的。题目要求检测螺栓疲劳缺陷，而此缺陷为横向缺陷，从而须纵向磁化。故选用线圈法效果最好。疲劳缺陷为表面缺陷，故交流电最理想，集肤效应。93检测方法的确定，由于35CrMoA材料的螺栓是是经过淬火加回火热处理的合金钢，其矫顽力和剩磁一般满足要求，可采用剩磁法。由于螺栓表面颜色较深，常用的黑、红色磁粉对比度较差，因而采用荧光磁粉效果最好。磁化规范计算：必须依据标准进行，由于采用线圈，故依据JB4730-2005（报批稿）选择计算公式。因线圈法又有低、中、高填充因素的三种公式，故计算填充因素。S1/S2=（D1/D2）2=（500/48）2=10.422=108.5>10。因而属于低填充因素。但低填充因素又分偏心放置和中心放置。这两种放置没有硬性规定，均可，但一般优先选用偏心，因为磁场强度大，所需磁化电流小。先看偏心放置：94偏心放置公式：首先计算L/D=310/48=6.46>2，可直接采用公式=45000/[10×（310/48）]=45000/[10×6.46]=45000/64.6=697（A）=1690×（500/2）/{10×[6×（310/48）-5]}=1690×250/{10×[6×6.46-5]}=422500/{10×33.76}=1252（A）中心放置公式：因为L/D>2，可直接采用公式95产品名称螺栓产品规格M48×310材料牌号35CrMoA检测部位外表面探伤设备线圈、固定式磁粉探伤仪表面预清理要求清除工件表面影响磁痕显示的物质检验方法剩磁法、湿法标准试片用场强计测量工件表面切线磁场强度≥14.4KA/m磁化电流交流、整流、直流磁化方法线圈法磁化规范线圈法（偏心法）：I=697（A）线圈法（中心法）:I=1252(A)磁化时间0.25s～1s磁粉、载液、磁悬液配制浓度荧光磁粉油悬液（水悬液）0.5～3g/L磁悬液施加方法及操作要求磁悬液应在通电结束后再施加紫外光辐照度或试件表面光照度试件表面辐照度≥1000μW/cm2

缺陷记录方式照相法探伤方法标准JB4730-2005（报批稿）质量验收等级1级不允许缺陷1不允许任何裂纹和白点；不允许任何横向显示；不允许线性缺陷磁痕。2圆形缺陷d小于等于2.0，且评定框内不大于1个。磁化方法示意草图：磁化操作附加说明：1因为L/D=310/48=6.46,所以应考虑退磁场的影响。2剩磁法交流磁化时，应配备断电相控制器。3施加磁悬液之前,任何强磁性物体不得接触被检工件表面96MT工艺的编制与优化3.2（综合题一）如图所示，一在制换热器管箱，材料牌号为Q235B，要求100%检测设备法兰与管箱封头焊缝的不连续性缺陷。该工件按JB4730（报批稿）标准Ⅰ级验收，采用中等灵敏度标准试片测试综合性能。请选择最佳工艺参数填写该工件磁粉探伤工艺卡二，并回答以下问题（可选用的设备和器材同上题）。（22分）97MT工艺的编制与优化1、针对该工件结构特点，比较单磁轭和触头法两种磁化方法的适用性和使用注意事项。（2分）2、该工件外表面角焊缝如采用触头法检测，是否需按法兰厚度来选择磁化电流？为什么？（3分）3、比较磁粉检测使用油悬液和水悬液的区别。（3分）98产品名称换热器管箱产品规格（mm）见图材料牌号Q235B检测部位工序安排表面预清理要求探伤设备标准试片检验方法磁化方法磁化规范磁化时间磁粉、载液磁悬液实测浓度磁悬液施加方法及操作要求紫外光辐照度或试件表面光照度缺陷记录方式探伤方法标准质量验收等级不允许缺陷磁化方法示意草图：

磁化方法的附加说明：表面检验合格后CYE-1A、CY-1000磁探机交流、连续法1、I=3.5-4.5倍触头间距2、>44N黑磁粉、水悬液1.2～2.4ml/100ml试件表面光照度≥1000lxJB4730（报批稿）1不允许线性缺陷。2圆形缺陷d不大于1.5，且评定框内小于等于1个。表面检验合格后砂轮打磨清除飞溅、焊渣A-30/1001、触头法2、磁轭法1～3S在通电的同时喷洒磁悬液，停止浇洒后再通电数次。照相法I级1触头法时，触头的连线垂直环焊缝；并且在圆周对称的位置再磁化一次（共磁化两次）。要用A-30/100试片确定磁化规范的正确性。2磁轭法时，每一被检区至少进行两次独立的检测，且磁力线方向大致垂直。3可见光照度由于条件所限无法满足时可适当降低,但不得低于500lx。99产品名称换热器管箱产品规格（mm）见图材料牌号Q235B检测部位内表面焊缝、外表面角焊缝工序安排表面检验合格后表面预清理要求砂轮打磨清除飞溅、焊渣探伤设备CYE-1A、CY-1000磁探机标准试片A-30/100检验方法交流、连续法磁化方法1、触头法2、磁轭法磁化规范1、I=3.5-4.5倍触头间距2、>44N磁化时间1～3S磁粉、载液磁悬液实测浓度黑磁粉、水悬液1.2～2.4ml/100ml磁悬液施加方法及操作要求在通电的同时喷洒磁悬液，停止浇洒后再通电数次。紫外光辐照度或试件表面光照度试件表面光照度≥1000lx缺陷记录方式照相法探伤方法标准JB4730（报批稿）质量验收等级I级不允许缺陷1不允许线性缺陷。2圆形缺陷d不大于1.5，且评定框内小于等于1个。磁化方法示意草图：

磁化方法的附加说明：1触头法时，触头的连线垂直环焊缝；并且在圆周对称的位置再磁化一次（共磁化两次）。要用A-30/100试片确定磁化规范的正确性。2磁轭法时，每一被检区至少进行两次独立的检测，且磁力线方向大致垂直。3可见光照度由于条件所限无法满足时可适当降低,但不得低于500lx。100MT工艺的编制与优化1、针对该工件结构特点，比较单磁轭和触头法两种磁化方法的适用性和使用注意事项。（2分）答：外表面角焊缝触头法、磁轭法均可使用。触头法磁化受结构的影响小，有利于焊缝各方向缺陷的检出，但应注意打火问题，磁轭法两次交叉磁化时磁轭与工件接触可能不太良好，磁化效果可能受到影响；内表面焊缝首选磁轭法，其较之于触头法操作更为方便；2、该工件外表面角焊缝如采用触头法检测，是否需按法兰厚度来选择磁化电流？为什么？（3分）答：该角焊缝工件属于不等厚结构，采用触头法检测时，不用按法兰厚度来选择磁化电流，因为在法兰中电流的绝大部分是沿与薄板厚度相近的表层中流过，所以应按薄板厚度确定磁化规范，即（3.5～4.5）倍触头间距。同时应根据标准试片实测结果来校正。

3、比较磁粉检测使用油悬液和水悬液的区别。（3分）答：载液采用油悬液配置其磁悬液磁粉悬浮性、润湿性较好，适合于油性工件表面，其缺点是价格较水悬液高，污染较大，清理较困难；水悬液磁粉分散性较好，价格低廉，污染小，易于清理，但润湿性差，不太适合油性工件，且易造成工件生锈。

101MT工艺的编制与优化3.3（综合题二）某液化石油气罐车设计压力：1.77MPa；材质：16MnR；容器类别：三类；介质：混合液化石油气（湿硫化氢含量经常偏高）。请按照“压力容器安全技术监察规程”、“液化气体汽车罐车安全监察规程”和JB4730（报批稿）等规范标准回答下列问题。（23分）

1、该罐车制造过程中下列哪些部位应进行100%磁粉检测（）？（2分）A、内表面对接焊缝B、人孔角焊缝C、补强圈角焊缝D、接管角焊缝E、外表面对接焊缝F、防波板角焊缝

BCDF1022、罐车制造过程中进行磁粉检测时，哪些缺陷不允许存在？合格级别为几级？(2分)

MT工艺的编制与优化答：不允许线性缺陷存在，d≦1.5mm圆形缺陷在评定框内少于或等于1个。合格级别Ⅰ级。

3、该罐车内壁焊缝磁粉检测应选用哪种磁粉，为什么（要求从探伤原理、应用特点和现场条件等方面作出解释）？（5分）

答：按JB4730（报批稿）规定：该罐车因湿硫化氢含量经常偏高，故存在应力腐蚀裂纹倾向，应采用荧光磁粉，非荧光磁粉不符合要求。应力腐蚀裂纹较细微，要求磁粉检测具有较高的灵敏度，故应选用荧光磁粉；再加上是在罐内检测，具备进行荧光磁粉检测的环境条件。

103MT工艺的编制与优化

4、该罐车投用数年后要求对罐体内表面焊缝进行磁粉检测，请写出进入罐内检测需要注意的安全事项。(4分)答：进入罐体前，罐内液化气体必须排尽，经置换、清洗、检测，并有记录，罐内有害气体成分、可燃气体含量及含氧量符合相关标准，并定时取样分析，罐内检测作业照明应使用12或24伏的低压防爆灯。使用荧光磁粉检测时，黑光灯的滤光板不得有裂纹，应避免黑光灯直接照射人的眼睛。人员进入罐内后，罐外应有专人监护。

104MT工艺的编制与优化5、现决定采用绕电缆法检测该罐车某接管与罐体角焊缝的纵向缺陷，接管规格Φ89×4，接管长度150mm，如右图所示。请确定磁化电流（电缆匝数为4匝，要求写出计算过程）。（5分）答：（a）不考虑罐体加长作用：磁化电流为1445A。Deff=[（Do）2-（Di）2]1/2=37（mm）I=35000/N[（L/D）+2]=1445（A）（b）考虑罐体加长作用：磁化电流为515A。L/D取15，则I=35000/N[（L/D）+2]=515（A）

（C）检测时其有效磁化区应采用标准试片进行验证。

105

绕电缆法（高填充因素线圈法）公式：首先计算L/D=150/89=1.7<2，故不能直接采用公式进行计算；须利用磁极加长块来提高长径比L/D或采用标准试片实测来决定电流值。但由于接管与罐车本体连为一体，故罐车长度已经起到接管加长作×用，因此，L/D>15，所以最后取L/D=15。则：

=35000/{4×[15+2]}=515（A）106MT工艺的编制与优化

6、请写出该罐车内表面裂纹返修过程应进行的无损检测项目、实施时机和目的。（5分）

答：首先应对裂纹进行打磨，打磨后进行磁粉检测确认裂纹已彻底清除。如打磨后壁厚能满足强度要求可不作补焊，如不满足则应补焊，补焊部位应经磁粉检测合格，必要时应经射线检测合格（补焊后无损检测应在24小时后进行），并进行局部热处理。

107MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、