磁粉检测-8.应用

磁粉检测(jiǎncè)第八章磁粉检测(jiǎncè)应用1共六十二页选择磁化方法应考虑的因素1）工件的结构形状；2）工件的尺寸大小；3）工件表面的粗糙度；4）根据工件在使用过程中各部分的应力情况及可能产生缺陷的部位(bùwèi)、方向。2共六十二页1、焊接件磁粉检测焊缝中的缺陷，尤其焊接裂纹，一般是与表面相通的，在使用中容易形成疲劳源，对承受(chéngshòu)疲劳载荷和压力作用的焊接结构，危害极大。磁粉检测对表面缺陷具有灵敏度高、检测可靠、设备简单、可方便地在现场检验，发现缺陷可及时排除和修补等优点，因而被广泛采用。1.1检测内容

⑴坡口：

分层：轧制缺陷，在板厚中心附近。裂纹：分层端部开裂，平行板面；火焰切割裂纹。检测范围：坡口面和钝边区域3共六十二页⑵焊接过程中的检测

①层间检测。一是焊接性能差的钢种要求每焊一层检查一次，发现裂及时处理，确认无缺陷后再继续施焊。

另一种情况是特厚板焊接，在检验内部缺陷有困难时，可以每焊一层磁粉检测一次。检测范围是焊缝金属及临近坡口。温度高用干法(ɡànfǎ)（300-400℃），温度低用湿法。②电弧气刨面的检测。目的是检验电弧气刨造成的表面增碳导致产生的裂纹。

检测范围应包括电弧气刨面和临近的坡口。4共六十二页⑶焊缝检测

焊缝检测的目的主要是检验焊接裂纹等焊接缺陷

检测范围应包括焊缝金属(jīnshǔ)及母材的热影响区，热影响区的宽度大约为焊缝宽度的一半。因此，要求检测的宽度应为两倍焊缝宽度。⑷机械损伤部位的检测

在组装过程中，焊接的临时性吊耳和卡具，割掉后有可能产生裂纹，需要检测。损伤部位的面积不大。5共六十二页1.2检测方法选择大型焊接结构使用便携式设备；小型焊接件可用固定式设备。一般(yībān)根据焊接件的结构形状、尺寸、检测的内容和范围等具体情况来选择。主要方法：磁轭法、触头法、绕电缆法、交叉磁轭法6共六十二页7⑴磁轭法：

优点：设备简单、操作(cāozuò)方便。缺点：只能单方向磁化工件，同一部位应进行两次垂直交叉磁化，磁极配置不可能很准确，有造成漏检的可能性，且检测效率低。共六十二页8

⑵触头法：

优点：电极间距可以调节，可根据检测部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小。缺点：电极与工件接触部位检验效果很差，且接触部位易造成工件烧伤，严重时在烧伤部位会产生裂纹应在压紧状态下通电与断电。另外电极配置不当(bùdānɡ)，会造成漏检。单方向磁化，畸变周向磁场同一部位应互相垂直检测两次。直流电触头法要注意后一段磁化时不得使前一段退磁，触头应置于焊缝边缘，不得放于焊缝上。共六十二页9（3）交叉磁轭法

用交叉磁轭旋转磁场磁化的方法检验焊缝表面裂纹可以得到满意效果。主要优点是灵敏可靠(kěkào)且检测效率高，应用非常广泛。共六十二页10⑷线圈法：管道环焊缝用绕电缆法检测。沿圆周方向绕4～6匝进行进行轴向磁化。只能(zhīnénɡ)发现检出纵向裂纹，采用附加磁轭法检出横向裂纹。共六十二页11⑸平行电缆法：检测与电缆平行的裂纹。注意返回电流的那段电缆要远离工件(gōngjiàn)，避免干扰有效磁化场。此种方法已经不在使用于承压设备检测中。共六十二页3、焊接件检测实例⑴

坡口检测触头法：利用触头沿坡口纵长方向通电磁化，最有利于检测与电流方向平行的分层和裂纹。触头上应垫铅垫或铜网，以防打火烧伤坡口表面。交叉磁轭法：使用旋转磁场检验坡口是利用旋转磁场外侧的磁化场。操作方法是把旋转磁场置于靠近坡口的钢板表面上将C型试片放在下面(xiàmian)坡口面，当板厚<50mm其灵敏度可达到中等灵敏度12共六十二页⑵电弧气刨面的检测交叉磁轭横跨沟槽沿沟槽方向连续行走，用喷洒法或刷涂法施加磁悬液，原则是交叉磁轭通过后不得使磁悬液残留(cánliú)在沟槽内。注意磁悬液不能残留在气刨沟槽内，影响观察。13共六十二页⑶对接焊缝的检测1）曲率半径大时，可用磁轭和交叉磁轭，要保证(bǎozhèng)磁极与工件表面良好接触。磁轭法检测时，电磁轭之间的最佳距离为100~150mm，每个检测区域应有15mm的重叠区。14共六十二页2）交叉磁轭法常用于锅炉压力容器的对接焊缝。使用交叉磁轭时应注意以下问题：①、磁极端面与工件表面间隙不宜过大，最大不宜超过(chāoguò)1.5mm；②、交叉磁轭行走速度要适宜，速度最快2～3m/min，且要连续行走检测；③、磁悬液喷洒原则：检测球罐环焊缝时，磁悬液应喷洒在行走方向正上方；检测球罐纵焊缝时，磁悬液应喷洒在行走方向正前方；④、观察磁粉在磁轭通过后检测部位尽快进行。⑤灵敏度的校验，检测前、中间、结束用A型试片进行校验。15共六十二页16磁悬液的喷洒(pēnsǎ)共六十二页17共六十二页18共六十二页交叉(jiāochā)磁轭法共六十二页3）如果工件(gōngjiàn)的曲率半径太小，应采用触头法和电缆缠绕法磁化。（支杆可任意调整）20共六十二页21⑷T型焊接接头的检测(jiǎncè)

1）宜选用带活动关节的电磁轭进行检测，调节活动关节角度，保证磁极与工件表面接触良好。

2）用触头法，通电时间不宜过长，要保证触头与与工件表面接触良好，一面烧伤工件。共六十二页⑸角接接头的检测1)采用触头法，不受曲率影响(yǐngxiǎng)，注意打火烧伤和过热。当工件曲率半径较大时，可用磁轭法（带活动关节），但要保证接触良好。2)管板角焊缝的检测示意图22共六十二页磁轭法检测(jiǎncè)管子对接焊缝共六十二页磁轭法检测管子(guǎnzi)对接焊缝共六十二页253)管管角焊缝的检测(jiǎncè)示意图：使用触头法

共六十二页4)使用绕电缆法检测角焊缝的纵向(zònɡxiànɡ)缺陷。注意焊缝与电缆间距a，一般要求在20≤a≤50mm。26共六十二页27环缝热影响(yǐngxiǎng)区的裂纹共六十二页28接管角焊缝及热影响(yǐngxiǎng)区裂纹共六十二页1.4影响(yǐngxiǎng)检测速度的各种因素条件与要求检测速度检测面的表面状态光滑快粗糙慢磁悬液的载液煤油快水慢网路供电电压高快低慢检测灵敏度要求高慢低快共六十二页2、锻钢件磁粉检测锻钢件是通过把钢加热后，经锻造、挤压成型。2.1锻钢件检测的特点1）锻造加工成型方法粗略分为(fēnwéi)自由锻和模锻，其工艺过程一般由下列工序组成：下料──加热──锻造──检测──热处理──检测──机械加工──表面热处理──机械加工──最终检测──成品30共六十二页2）形成缺陷的来源为：锻造过程产生的缺陷——固有缺陷包括夹杂、气孔、疏松、缩孔；锻造裂纹、折叠、白点、发纹等。热处理工艺不当——淬火裂纹；机加工产生的缺陷——磨削(móxiāo)裂纹、矫正裂纹。表面热处理过程产生的缺陷——锻造裂纹、淬火裂纹31共六十二页2.2检测方法选择应依据工件形状、尺寸，材料磁性，检验部位，灵敏度来考虑。a.大型工件，采用触头法、磁扼法或绕电缆法进行局部检测；b.形状复杂、较大的轴类，采用连续法，轴通电、线圈(xiànquān)法，不建议采用剩磁法；C.尺寸较小工件，选用通电法、中心导体法以及线圈开路或闭路磁化法。剩磁还是连续法根据工件形状、磁特和热处理状态确定。32共六十二页2.3检测实例（1）曲轴磁粉检测曲轴有自由锻和模锻，以模锻居多。1）缺陷及特征：

a、剪切裂纹：大小头端部、横穿截面。

b、发纹：沿锻造流线分布，长的可贯穿整个曲轴，短的1～2mm.c、皮下气孔：磁痕呈短而齐头的线状分布。

d、锻造裂纹：磁痕曲折粗大浓密清晰。

e、折叠：与纵向成一定角度或呈圆弧形。

f、感应加热喷水裂纹成群分布在圆周过渡区；油孔淬裂由孔内向外扩展，个别位于油孔附近(fùjìn)，单个或多条呈辐射状分布，裂纹始端在厚薄过度区。g、校正裂纹多集中在淬硬层过渡带。

h、磨削裂纹垂直于磨削方向呈平行分布。33共六十二页2）检测方法(fāngfǎ)：检测方法：连续法（形状复杂且有长度）

磁化方法：通电法周向磁化+线圈法分段纵向磁化。34共六十二页35(2)塔形试样磁粉检测

1）缺陷及特征：

a、主要缺陷是发纹和非金属夹杂物。

b、发纹沿轴向或成一小夹角。2）检测方法：

a、采用湿式连续法，轴向通电(tōngdiàn)法磁化。

b、按各台阶选择磁化电流磁化和检验的顺序是从最小直径到最大直径；也可按最大直径台阶选择磁化电流，发现缺陷再按相应台阶电流磁化。若要检查周向缺陷应采用线圈法共六十二页（3）万向接头磁粉检测

1）缺陷特点：受力零件，缺陷方向不能予估。孔周围关键部位。

2）检测方法：湿法。

a、中心(zhōngxīn)导体法检验孔内外表面和端面缺陷；

b、轴向通电法检验纵向缺陷；

c、线圈法检验横向缺陷。（有可能加延长块）36共六十二页3、铸钢件磁粉检测3.1特点：1）大型铸钢件，表面粗糙，形状复杂；2）精密铸件、形状复杂，体积小、表面光洁。3.2探伤方法选择：1）大型铸件，重量大、壁厚，要求检出表面与近表面较大的缺陷，采用直流电磁化，干法检验，支杆法，连续法。2）精密铸钢件，体积小，要求检查微小缺陷，在固定式探伤仪两个(liǎnɡɡè)方向磁化，采用湿法。3）铸钢件，由于内应力的影响，易产生延迟裂纹，铸造后48h探伤。4）根据热处理状态，Br和Hc值，决定使用连续法还是剩磁法。37共六十二页3.3铸钢件检测实例

⑴

空心十字铸钢件检测磁化(cíhuà)方法：两次中心导体法，两次绕电缆法，中心导体法电流采用直流电，磁化电流可采用交流电或整流电检测方法：剩磁或连续，湿法38共六十二页39（2）高压(gāoyā)厚壁三通管MT

特点：三通管缺陷易产生在分叉处检测方法：直接通电法线圈法；在三通上绕电缆法磁化，产生的纵向磁场与缺陷垂直。关键注意电缆的绕法要正确。共六十二页⑶

铸钢阀体检测1）特点：体积大，形状复杂，表面粗糙，探测面积大。常见缺陷(quēxiàn)有热裂纹和冷裂纹，以及内部缩孔和夹杂。2）检测方法：检测设备：移动式探伤机，阀体体积大，所以要用移动式探伤机。磁化方法：触头法磁化电流：半波整流电施加磁介质：干法。

工件表面粗糙，而且又是现场检查，宜采用干法检测，单相半波整流电。40共六十二页（4）凸轮(tūlún)磁粉检测

1）凸轮特点：

精密铸件，毛坯件、热处理后、机加工后三次检测。缺陷有铸造裂纹和夹杂物。2）检测方法：

a、毛坯件：湿式连续法；热处理和机加工后：湿式剩磁法。

b、轮子部位：中心导体法磁化。

c、杆部通电法样化，再用线圈法纵向磁化。41共六十二页42用荧光磁粉在凸轮轴上得到的裂纹(lièwén)磁痕显示

共六十二页4、特种设备在役与维修件磁粉检测4.1检测要求：定期检验主要是检查使用过程中发现的缺陷。而特种设备几乎都是铁磁性材料制造的，因此，对于特种设备定期检验，磁粉检测是最好的方法，应用最为广泛。①裂纹敏感材料、易产生应力腐蚀裂纹场合，宜采用荧光法。②易燃易爆介质容器，不得使用通电(tōngdiàn)法、触头法检测内部焊缝，要加强内部清理和表面预处理。43共六十二页4.2在役工件的检测特点(tèdiǎn)

①、检测前，充分了解工件使用中的受力状态、应力集中部位、易开裂部位以及裂纹方向。②、主要缺陷是疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹，主要发生在应力集中部位；③、常用检测方法是触头法、磁轭法（或永久磁铁）、线圈法（绕电缆法）。分解的小零件也可用固定式检测机进行全面检测。④、许多工件有表面镀层或漆层，需采用特殊方法，必要时应去除表面覆盖层。⑤、往往需要记录磁痕显示，以监视裂纹的扩展。⑥对于不可接近或视力不可达的部位，可使用内窥镜配合检验。44共六十二页补充(bǔchōng)：在役维修主要目的是检查疲劳裂纹疲劳裂纹A、疲劳裂纹可在内部的气孔和夹杂处开始形成。B、多数疲劳裂纹出现在表面上。C、疲劳裂纹是从表面上的应力集中处形成，多出现在交变应力最大的方向。45共六十二页4.3特种设备在役与维修件检测实例（1）球形储罐焊缝检测：①检测部位：内外表面所有焊缝和热影响区及机械损伤部位。②表面清理：清除焊缝和热影响区及机械损伤部位的涂料、锈蚀。③检测操作：

a、对接焊缝：交叉磁轭跨在焊缝上连续行走(xíngzǒu)。纵焊缝自上而下；环焊缝左右均可。

b、接管角焊缝用磁轭法或触头法紧靠管子边缘沿圆周方向检测。

c、母材损伤部位可用磁轭检测。

d、柱腿与球皮连接角焊缝，可用磁轭法检测。46共六十二页47（2）起重天车吊钩

主要缺陷：疲劳裂纹。

检测方法：连续法、荧光(yíngguāng)磁悬液。横向裂纹：绕电缆法或磁轭法。纵向缺陷：触头法。

共六十二页48（3）螺栓磁粉检测

受力零件，横向裂纹比纵向裂纹危害大

主要缺陷(quēxiàn)：疲劳裂纹。

检测方法：剩磁法、湿法、低浓度荧光磁悬液。

纵向磁化：线圈法（主要方法）。周向磁化：通电法。共六十二页49螺杆(luóɡǎn)杆部纵向磁痕共六十二页50（4）镀硬铬钢管磁粉检测

主要缺陷：疲劳(píláo)裂纹和延迟裂纹。

特点：带镀层检测，灵敏度受一定影响。

方法：湿法、连续法、高浓度优质黑磁粉磁悬液或荧光磁粉磁悬液。按严格磁化规范进行周向磁化和纵向磁化。4、特殊工件磁粉检测

⑴弹簧磁粉检测

①检测方法：湿法、连续法或剩磁法。②磁化方法：纵向缺陷—通电法横向缺陷—中心导体法共六十二页51共六十二页52⑵、板弯型材磁粉检测

轧制缺陷主要存在于两条棱上和端面(duānmiàn)倒角处。

检测方法：湿法、连续法。

磁化方法：铜棒或铜板通电法。

⑶滚珠磁粉检测：磁化方法：感应电流法周向磁化。

共六十二页53练习题一、判断题1.可以利用交叉磁轭外侧对T形接头角焊缝和焊接接头坡口进行磁化，但要用标准试片来确定磁场强度是否合适。()2.检查球罐纵焊缝时，磁轭应自下而上行走，磁悬液应喷洒在行走方向的正前方。()3.对承压设备焊缝进行磁粉检测，一般是用配制浓度指标来控制磁悬液浓度的。()4.对于曲轴等形状复杂的大型轴类工件一般宜采用剩磁法进行检测。()5.铸钢件由于无裂纹延迟开裂现象，因此(yīncǐ)可以铸造后立即进行磁粉检测。()

○

×

○

×

×共六十二页546.对可能发生应力腐蚀裂纹的在用承压设备进行磁粉检测时，其内外壁宜采用荧光磁粉检测方法进行检测。()7.MT-RC法的优点之一是其可以适用于所有铁磁性材料(cáiliào)的磁粉检测。()8.为检出高强度钢螺栓螺纹部分的周向缺陷，磁粉检测时一般应选择：线圈法、剩磁法、荧光磁粉、湿法（

）9.对弹簧用中心导体法进行周向磁化检验横向缺陷时，连续法电流用I=（8-15）D，（D是弹簧的外直径）来确定磁化规范，可保证检测灵敏度。()10.一般采用单相半波整流电干法检测铸钢阀体皮下缺陷。()

○

×

×

×

○共六十二页55二、选择题1.大型焊接结构件通常采用的磁化方法是()A.夹头通电法和线圈法B.磁轭法和中心导体法C.触头法和绕电缆法D.磁轭法和触头法2.触头放置(fàngzhì)在焊缝两侧，两触头连线与焊缝垂直，此时可检出焊接接头的()

A.表面纵向裂纹B.表面横向裂纹C.埋藏裂纹D.以上都是

D

B共六十二页563.以下关于交叉磁轭检验焊缝的叙述，哪一条是正确的()A.交叉磁轭连续行走探伤比固定不动探伤效果更好B.交叉磁轭的磁极与工件表面间隙过大会产生探伤育区C.应控制交叉磁轭的行走速度不超过4m/minD.以上都是4.用交流磁轭对大型结构件对接焊缝进行磁粉检测时，需要注意(zhùyì)的事项是：（

）A.检测部位的厚度；B.磁极对焊缝相对位置的安排及磁极间距；C.反磁场的影响；D.以上都是。

D

B共六十二页575.以下哪一种方法不适合管板角焊缝上的纵向缺陷(quēxiàn)()A.触头法B.磁轭法C.中心导体法D.绕电缆法6.铸钢阀体磁粉检测较合适的方法是()A.磁轭法、交流电、连续法、干法B.支杆法、半波整流电、连续法、干法C.绕电缆法、直流电、连续法、湿法D.中心导体法、直流电、剩磁法、干法

C

B共六十二页587.检测螺栓横向裂纹较合适的方法(fāngfǎ)是()A.磁轭法、连续法、黑磁粉B.通电法、剩磁法、黑磁粉C.线圈法、连续法、高浓度荧光磁悬液D.线圈法、连续法、低浓度荧光磁悬液8.检验大型铸件的最有效的磁粉检测方法是：()A.局部多方向磁化B.芯棒法磁化C.螺管线圈法D.直接通电磁化

D

A共六十二页599.橡胶铸型法磁粉探伤的优点(yōudiǎn)是（

）A.缺陷磁痕可永久保留B.能间断跟踪检测疲劳裂纹的产生和发展C.与连续法配用，检测灵敏度高D