热轧型钢磁粉探伤检测方法-编制说明

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1、热轧型钢磁粉探伤检测方法行业标准编制说明 一、 工作简况 1.1 目的和意义 随着热轧型材在海洋工程、石油开采、风电、桥梁等应用领域的广泛使用， 裂纹、折叠、结疤、分层和夹渣、局部发纹、凹坑、麻点、划痕、氧化铁皮压入 等表面缺陷对热轧型材的影响越来越引起重视。表面缺陷的存在影响钢材表面完 整性和光洁程度，尤其是对极寒极冷、海水喷溅区、工业污染区等特殊领域，严 重的表面缺陷将导致局部点蚀严重、表面涂覆不均匀、焊接质量差等问题，影响 了整个结构的防腐寿命和安全性。因此一些重点钢结构工程，必须要求对热轧型 材进行表面缺陷检验，并根据检验结果评价表面缺陷的分级、清理程度及修补方 法等。 作为无损检验的

2、方法之一，磁粉探伤具有检测灵敏度高、方法简单、成本低、 污染小等特点，目前已在海洋工程、桥梁结构等热轧型材的表面缺陷检验中普遍 应用。磁粉探伤利用热轧型材表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场， 吸收施加在工件表面的磁粉，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，可检测热轧型材表面和近表面的缺陷,能直观的显示 出缺陷的位置,形状、大小和严重程度。 目前冶金领域常用的无损探伤方法为超声波探伤和磁粉探伤两种，其中超声 波探伤用于检测钢材内部缺陷，例如裂纹等，磁粉探伤用于检测钢材表面缺陷， 例如结疤、夹渣等，两种检测方法配套使用，可以实现钢材全面的无损检测。 1.

3、2 任务来源 本项目是依据工业和信息化部工信厅科2019 276 号文“关于印发 2019 年第 四批行业标准制修订和外文版项目计划的通知” ）下达的项目计划，项目编号为 2019-1722T-YB，项目名称为“热轧型钢磁粉探伤检测方法” 。本项目是制定项目。 主要起草单位: 山东钢铁股份有限公司莱芜分公司、冶金工业信息标准研究院等， 计划完成时间为 2021 年。 1.3 主要工作过程 计划下达后， 2020 年 5 月 20 日全国钢标委型钢分委员会组织各起草单位成立 了起草工作组，由山东钢铁股份有限公司莱芜分公司为组长单位，负责主要起草 工作。工作组对国内外热轧型钢磁粉检测方法现状与发展

4、情况进行全面调研，同 时广泛搜集相关标准和国内外技术资料， 进行了大量的研究分析、 资料查证工作， 结合实际检验，进行全面总结和归纳，在此基础上编制出热轧型钢磁粉探伤检 测方法标准草案初稿。 1.4 主要参加单位和工作组成员及其所做的工作 本标准由山东钢铁股份有限公司莱芜分公司、冶金工业信息标准研究院等单 位共同起草。 主要成员:。 所做的工作:*任工作组组长，主持全面协调工作，负责对各阶段标准的审 核; *为本标准主要执笔人，负责本标准的具体起草与编制; *负责国内外 相关技术文献和资料的收集、分析及资料查证，对热轧型钢磁粉探伤相关标准及 实际操作进行总结和归纳; *负责对国内外热轧型钢磁粉

5、探伤现状与发展情况 进行全面调研，*负责国内外标准对比、标准文本格式审查并对征求意见及建 议进行归纳、整理。 二、 标准编制原则 本标准在制定过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、 及时修订、不断完善”的原则，注重标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、 应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统 一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的制定工作。 本标准在起草过程中主要按 GB/T 1. 1-2009标准化工作导则第 1 部分:标准的 结构和编写规则的要求编写。在确定本标准主要技术指标时，综合考虑企业现 行磁粉检测能力和用户技术要求

6、，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准 在技术上的先进性和合理性。 三、 主要内容说明 3.1 本标准的主要技术特点 （1）本标准为全新标准。本标准以国内热轧型钢磁粉检测技术以及检测设备 能力为基础， 参考 GB/T 15822.1-2005 无损检测 磁粉检测 第 1 部分： 总则 、 GB/T 37400.15-2019重型机械通用技术条件 第 15 部分：锻钢件无损探伤 、NB/T 47013.4-2015 承压设备无损检测 第4部分 磁粉检测 等标准中的相关内容编写。 在标准的制定中充分考虑国内磁粉检测现有检测设备以及人员能力情况，使该标 准与国内无损检测基本规则相一致，形成了满足

7、国内现阶段热轧型钢磁粉检测需 求的热轧型钢磁粉探伤检测方法标准。 （2）本标准采用的磁粉检测方法，技术先进、可操作性强、稳定可靠。系统 规定了热轧型钢磁粉探伤检测的协议条款、安全与环境要求、检测人员、受检表 面准备、设备和器材、标准试片的使用要求、磁悬液的施加时机、磁化、观察条 件、磁痕解释与记录、缺陷的去除、复验与判定、检测报告、验收标准。 3.2 标准中主要技术内容的说明 3.2.1 范围 本标准适用于热轧 H 型钢、 工字钢、 角钢、 槽钢以及异型钢的磁粉探伤检测。 3.2.2 协议条款 本标准作为型钢磁粉探伤方法标准，对磁粉探伤的设备、工艺、灵敏度等做 了具体的规定，但考虑到各行业对型

8、钢表面质量要求的差异性，未对磁粉探伤检 测结果进行分级，因此在双方协议条款中需注明检测部位、检测比例及验收标准 等条款。 3.2.3 安全与环境要求 由于在磁粉检测操作中，可能会用到电源以及有毒、可燃和（或）易爆的材 料，因此此标准中提出安全与环境要求技术要求。即： 1）磁粉检测可能会用到有毒、可燃和（或）易爆材料，在这种情况下，工作 场所应有足够的通风并且远离热源和火源。应尽量避免皮肤或黏膜反复或过度接 触检测介质。 2）检测材料应按制造商的说明书来使用。任何时候都应遵守国家有关事故预 防、电气安全、危险物质处理以及环境与人员防护的法规。 3.2.4 检测人员 磁粉检测过程中，检测人员的实践

9、经验以及技能水平对检验结果影响很大， 因此检测人员的素质至关重要。 本标准中明确要求检测人员必须具有磁粉探伤资格证书，并需通过培训与考 核，了解相应产品标准、生产工艺、检测设备的基本知识以及磁粉检测规程的要 求等知识。同时要求持有磁粉检测 1 级资格证书并在有效期内的人员，须在 2 级 及级以上人员的监督、指导下从事磁粉探伤的检测工作。 另由于磁粉检测结果是由检测人员肉眼观察所得到的，因此对检测人员的视 力进行了要求。要求检测人员的未经矫正或经矫正的近（小数）视力和远（距） 视力应不低于 5.0（小数记录值为 1.0） ；并一年检查一次，不得有色盲。 3.2.5 受检表面准备 由于型钢为热轧态

10、，表面有一定的氧化铁皮，对磁粉检测的操作和灵敏度都 有很大的影响；因此要求在磁粉检测前，先对型钢表面进行一定的清理，保证表 面粗糙度 Ra25m；本标准推荐采用喷砂方式对型钢表面进行清理。 另要求型钢受检表面及其相邻至少 25mm 范围内应干燥，并不得有油脂、污 垢、铁锈、氧化皮或其它粘附磁粉的物质。 磁痕显示与被检表面之间应有足够的视觉反差。必要时并经需方认可，可施 加一层薄而均匀的反差增强剂。 3.2.6 设备和器材 3.2.6.1 设备 由于型钢的尺寸较大、且存在野外进行磁粉探伤检测的需求，探伤设备要求 为便携式探伤设备，同时结合国内现今型钢磁粉探伤的实际操作情况，采用的磁 粉检测设备为

11、手持便携式电磁体（磁轭） 。 3.2.6.2 标准试片 标准试片主要用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能，显示被检 工件表面具有足够的有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方法是否正确。 标准试片现执行的标准为 GB/T 23907-2009无损检测 磁粉检测用试片 ，其中标 准试片分为 A 型、C 型、D 型。 结合型钢磁粉探伤的要求，对于腹板和翼缘部位的探伤，采用 A1 型标准试片 （经退火处理） ，灵敏度采用中灵敏度要求，因此标准试片型号为 A1-30/100；对 于 R 角等狭小部位，A1 型标准试片不便使用时，可选用 C-15/50 型标准试片。 3.2.6.3 检测介质 将

12、检测介质中的磁粉施加在受检件表面有两种方法，一种为湿法，即将磁粉 与载液进行混合形成磁悬液，再采用喷、浇、浸等方法施加在受检件表面而进行 磁粉检测的方法；另一种为干法，即直接将干磁粉施加在受检件表面而进行磁粉 检测的方法。由于在现场检测中，采用干法的话，其干磁粉易被吸入或进入眼睛、 耳朵，对人体会产生一定的伤害，因此选用湿法。即检测介质为磁悬液。 由于型钢尺寸大以及野外探伤的需求，磁粉选用非荧光磁粉，从而可在自然 光条件下进行磁痕的观察。 可采用喷罐式磁悬液或水溶性磁膏。磁悬液应满足以下要求： 1）磁悬液为非荧光磁悬液，是由悬浮在载体中的非荧光磁粉构成。 2）磁悬液中的磁粉应在载体中保持悬浮状

13、态。 3）磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和受检工件表面状态等因素 来确定。一般情况下，磁悬液浓度为 1025 g/L，沉淀浓度（含固体量）为 1.2 2.4 mL/100mL。 3.2.6.4 辅助设备 在磁粉检测过程中，还需使用部分辅助设备，如 a) 2 倍10 倍放大镜；b) 电 流表；c) 光照度计。 3.2.7 标准试片的使用要求 标准试片的质量直接影响到磁粉探伤的准确性和可靠性，因此对标准试片提 出了以下使用要求： （1）标准试片表面有锈蚀、褶折或磁特性发生改变时不得继续使用； （2）试片使用前，应用溶剂清洗防锈油，如果工件表面贴试片处凹凸不平， 应打磨平，并除去油污； （

14、3）使用时，应将试片无人工缺陷的面朝外，并保持与被检工件有良好的接 触。为使试片与被检表面接触良好，可用透明胶带或其他合适的方法将其平整粘 贴在被检表面上，并注意胶带不能覆盖试片上的人工缺陷； （4）试片使用后，可用溶剂清洗并擦干，干燥后涂上防锈油，放回原装片袋 保存； （5）标准试片使用时，所采用的磁粉检测技术和工艺规程，应与实际应用的 一致。 3.2.8 磁悬液的施加时机 磁悬液的施加方法分为连续法和剩磁法两种，其中连续法是指在外加磁场磁 化的同时，将磁悬液施加在受检件上进行磁粉检测的方法；剩磁法是指在停止磁 化后，再将磁悬液施加到受检件上进行磁粉检测的方法。由于剩磁法只适用于剩 磁和矫顽

15、力达到要求的材料，同时对近表面缺陷的检测灵敏度低，因此本标准选 用连续法。 磁悬液的施加可采用喷、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，且应确保整个检测面被磁悬液湿润。 3.2.9 磁化 3.2.9.1 磁化方法 本标准选用磁轭法作为型钢磁粉探伤的磁化方法。磁轭法是使用一副电磁轭 或“马蹄形”永磁铁来实现磁化，磁极应与型钢表面紧密接触。 3.2.9.2 电流类型 采用电磁轭时，其常用的电流类型为交流、整流电流（全波整流、半波整流） 和直流。推荐电流类型为交流。 所要求的交流磁化电流为有效值，整流及直流电流值为平均值。各磁化电流 的波形、电流表指示计

16、换算关系符合 GB/T 15822.1 的规定。 3.2.9.3 磁化参数 磁极间距应控制在 50mm200mm 之间，在此间距内磁轭的提升力：交流电 磁铁磁轭至少应有 4.5kg，直流（包括整流电）电磁轭或永久性磁轭至少有 18kg。 有效检查区域宽度应限制在两磁极连线两侧 1/4 最大磁极间距范围内。 磁化区 域每次应有不少于 10%的重叠。 3.2.9.4 磁化工艺 （1）磁化方向 应按 GB/T 15822.1 的规定执行。磁化应至少延型钢轧制方向和垂直于轧制方 向两个方向进行，也可辅助采用任意磁化方向进行。垂直于轧制方向型钢翼缘、R 角磁粉检测过程示意图如图 1 和图 2 所示。 图1 型钢腹板或翼缘磁粉检测示意图 图2 型钢R角磁粉检测示意图 （a）磁化方向平行于轧制方向 （b）磁化方向垂直于轧制方向 图3 H型钢-翼缘处磁粉探伤过程 （a）磁化方向平行