锻钢件的磁粉检测方法1.范围1.1本标准包括锻钢件的磁粉检测规程该规程将使基于某个验收标准的检测结果一致本 标准不包含验收标准和质量验收等级1.2本标准仅适用直流电源或者全波、半波整流交流电源的磁粉检测交流电发现近表面不 连续性的能力不够而不适用本标准说明1: Guide 709用于由锻钢件初加工的机器各部件的磁粉检测1.3本标准磁粉检测的要求最少应符合标准E 1444的规定若本标准的规定和E 1444标准 的要求相冲突,则执行本标准的规定1.4本规范和材料规范均以英制单位和公制单位表示然而,除了订单标有“M”的规范指 定要使用公制单位外,材料应采用英制单位表示1.5用英制单位或公制单位表示的数值均为标准值本文公制单位表示在括号内用不同单 位制表示的值不是严格等值的,因此,两种单位制必须单独使用,两种单位制混合使用可能 会产生不一致的结果1.6本标准并不论述相关的安全问题,除非另有需要使用本标准者应在使用前制定(相关) 适当的安全防护和健康保证实施方法,并确定合适的规范2参考文件2.1 ASTM 标准E 709磁粉检测方法E 1444磁粉检测2.2其它文件推荐No.SNT—TC—1A补充B—磁粉检测方法3. 术语3.1定义3.1.1磁痕由磁场中漏磁场引起的可见磁粉堆积3.1.2线性磁痕长宽比最少是三的磁痕。
长度至少为1/16英寸(1.6mm)才算是线性磁痕3.1.3磁通量当磁感应均匀分布且垂直于表平面时,磁感应与面积(或横截面)的乘积 根据磁场沿磁力线流动的概念,可把磁力线看作是“磁通线”,并称为磁通量3.1.4磁粉检测方法检测经适当磁化的材料表面或近表面不连续性的方法,该方法使用精 细的分散磁粉,能在漏磁场区聚集3.1.5非相关显示由漏磁场引起的磁痕然而这种磁痕是由于部件的设计,偶然事故或与 要探测的有害缺陷无关的其它特性造成的此术语的含义表明该磁痕与可能构成缺陷的不连 续性无关4. 应用4.1如按咨询、合同、订货或规范的规定须对锻件进行磁粉检测时,制造厂与用户应就下列 各项取得一致意见4.1.1锻件上需进行磁粉检测的部位4.1.2认为是有害磁痕的类型、尺寸、数量、部位和取向4.1.3施加磁粉的方法、退磁要求和磁场强度4.2如用户拟在锻件上加工出大凹槽,则制造厂发货前有权(当设计允许时)在粗加工锻件 上加工出切口或凹槽,以便检测内部情况4.3 验收标准5. 人员要求5.1用本方法进行磁粉检测的人员需要有 或供需双方都认可的国家标准的书面程序的资格认证6. 检测时机6.1除非客户另有规定,验收检验应在最终机械加工表面状态和最终热处理状态的锻件上进 行,或者在最终机加工表面加上0.03英寸(0.8mm)以内余量时进行。
7. 磁化装置7.1需用整流(全波或半波)或直流电源当电流通过部件本身,磁化装置应包括具有足够 表面积和夹持力的触头或夹持器,使电流流过而工件表面而不产生打火烧伤7.2只要检查裂纹状缺陷的灵敏度不低于直接磁化法,也可使用便携式磁轭探伤仪的直流档 作为磁化装置8. 磁粉8.1检测介质应由精细的分散铁磁粉组成,它可悬浮在适当的液体介质中或以干粉的形式使 用8.2磁粉的尺寸、形状及其磁性,不论单个还是总体而言都是重要的(见第11部分)9. 表面清理9.1磁粉检测的灵敏度在很大程度上取决于被检表面的状况在喷丸过或其它清理过的锻件 表面上和在仅有少量热处理氧化皮而不需要清理的表面上,缺陷可以很好的显示出来但粗 糙的氧化皮必须清理掉对显示细小缺陷,被检表面光洁度至少加工到250微英寸(6.35 以m)9.2表面应无油脂、油或其它粘附磁粉的物质9.3粗糙表面妨碍了磁粉的流动性,从而形成伪磁痕这样的表面需打磨,如不能打磨,则 可覆盖纸带(如14.1.1.2所描述)来解决这一问题10. 磁化方法10.1锻件可用直接通电法磁化,也可用中心导体法或线圈法产生的感应磁场磁化10.1.1连续法在连续法中,应在通电的同时将检测介质施加于被检部件的表面。
电源在持 续时间长达1s的状态下产生高安培脉冲电流在该电流的持续时间内至少应提供三个脉冲 电流在设备输出连续电流的情况下,电流的磁化时间至少为1/5〜1/2s10.1.2冲击法在冲击法中,先施加一高磁化力,然后减小到较低的持续值并在施加检测 介质的过程中,保持这一值10.1.3剩磁法采用剩磁法时,检测介质在磁化电流切断后施加于被检表面该方法有效性 取决于磁化强度和试件的矫顽力,试件的矫顽力又取决于化学成分和热处理等因素根据某 些管理机构的规定,剩磁法不能用于锻件检测因此,只有在客户同意的情况下方可采用 10.2每一区域至少应分别磁化两次第二次磁化时磁力线应大致与该区域第一次磁化时的 磁力线垂直,第二次磁化可采用不同的磁化方法不可同时在一个以上方向磁化10.3就磁化方向而言,有两种常用类型,即纵向磁化和周向磁化10.3.1纵向磁化锻件作纵向磁化时,磁力线通常平行于锻件的轴线纵向磁化的部件总是 具有明显的磁极,用罗盘或磁强计很容易测出纵向磁化通常是将锻件置于线圈内来实现, 这种线圈常是部件外绕电缆线(图1)对于某些特殊应用,如能满足7.2的要求,也可使 用磁轭(图2)10.3.2周向磁化 周向磁化通过电流直接通过部件(图3),或者电流通过一根(图4)或一 束(图5)穿过部件孔洞的导体来实现。
局部周向磁化可采用触头式接头使电流通过该局部 区域获得(图6)10.4磁场几乎完全限制在部件内而无外泄现象垂直于磁场方向的磁痕最容易显示10.5磁场强度磁场强度的最小值应能显示缺陷并对它们分级磁场强度的最大值则是刚好 低于磁粉开始在被检表面出现过度吸附这一点的值10.5.1线圈磁化采用线圈磁化时,磁场强度与电流(如使用线圈或螺线管时为安匝数)成 正比,与被检工件的厚度成反比10.5.1.1纵向磁化环绕线圈(如图1),线匝应保持紧密靠拢磁场强度随离开线圈距离 的增加而减小,因此长零件必须分段磁化如果被检部分圈每一边伸出6英寸(150mm) 以上,则必须用磁场指示器验证磁场强度是否足够1) 小型锻件 磁化电流应是35000安匝除以2加试件“长度/直径”比值之和例如, 一部件长 10 英寸(250mm)、外径 2 英寸(50mm),其 L/D 为 5,因此 35000/ (2+5)=5000 安匝如用5匝的线圈,则所需的电流为1000A这一公式能为L/D大于等于4的小型部件 提供合适的磁场强度L/D值更小的部件,磁场强度是否合适应使用磁场指示器来验证(10.5.6条)图7的曲线可用来确定每一 L/D所需的安匝数。
2) 大型锻件 大型锻件的磁化电流应在1200〜4500安匝的范围内,被检范围上的磁场 强度是否合适应用磁场指示器来进行验证(10.5.6条)10.5.1.2周向磁化(图5)采用穿过式线圈进行周向磁化时,按照10.5.2,电流安培数应 是安匝数除以线圈的匝数10.5.2直接磁化如果电流直接通过被检部件,每英寸直径或横截面(与电流垂直的平面上 每英寸或mm最大宽度)应使用100〜900A (4到35A/mm)的直流或整流电流对空心部件, 电缆线靠紧内壁,以壁厚计算磁化电流值直径或截面在5英寸(125mm)以下者,建议采 用的电流为600〜900A/英寸(25〜35A/mm);直径或截面在5〜10英寸(125〜250mm)之间 者,建议采用的电流为400〜600A/英寸(15〜25A/mm);直径或截面在10英寸(250mm)以 上者,建议采用的电流为100〜400A/英寸(4〜15A/mm)如果直径大于10英寸(250mm) 的部件不能达到这样大的电流,则应使用磁场指示器检验磁场强度是否合适在其它情况下, 磁化力是否足够应由磁场指示器来验证(10.5.6条)当将触头夹在厚壁部分检测大部件时, 应由磁场指示器来确定部件周向的磁场强度是否合适。
10.5.3触头磁化当采用触头作局部周向磁化时,磁场强度与所用电流成正比,但随触头间 距和被检截面厚度而变化10.5.3.1部件厚度在3/4英寸(20mm)下,磁化力应为触头中75〜100A/in(3〜4A/mm) 部件厚度在3/4 (20mm)上,磁化力应为触头中100〜125A/in(4〜5A/mm)10.5.3.2触头间距最大为8英寸(200mm)由于触头周围存在磁粉带,触头间距通常不应 小于3英寸(75mm)注意防止被检表面局部过热或烧伤在开路(接触不良)磁化电压超 过25V时,为了避免铜渗入部件,推荐使用钢或铝顶端的触头或是铜刷型触头,而不使用实 心铜顶端的触头永磁体可以成对使用或者和触头一起使用超过1500A因为会发生磁化损 耗而不使用磁体10.5.3.3为防止产生电弧,应在触头把手内装遥控开关,以便触头放在适当位置后再接通 电流以及在移去触头前断开电流10.5.3.4检测覆盖度 检测时应有足够重叠,以保证在设定的灵敏度下达到100%的覆盖10.5.3.5磁化方向每个区域至少应分别检测两次触头放置的位置应使一次检测的磁力线 与另一次检测的磁力线大致垂直10.5.4轴锻件内孔的间接周向磁化使用的电流为100〜125A/英寸(4〜5A/mm).10.5.5应使用适当的仪表如电流表来测量规定或商定的电流。
10.5.6必要时,应使用磁粉磁场指示器来确定磁场是否足够磁化电流应足以清晰显示指 示器上的图形10.5.6.1磁粉磁场指示器使用时,应在施加要求的电流和磁粉的同时把指示器放在被检锻 件上若产生可辨认的磁粉图形(通常是十字形),则表明在被检锻件内已具有足够的磁场强度10.5.7磁轭磁化采用电磁轭作局部磁化时,在两极间形成已纵向磁场10.5.7.1设备磁轭可以是固定型或是活动关节型10.5.7.2磁轭条件 直流电磁轭极间距为3〜6英寸(75〜150mm)时,应具有最少40英镑 力(175N)的提升力10.5.7.3磁化方向每一次区域至少应分别检测两次,第二磁检测时的磁力线方向与该区域 第一次检测的磁力线大致垂直10.5.7.4磁极间距磁极间距应限制在2〜8英寸(50~200mm)的范围内10.5.7.5检测区域检测区域为磁极两侧各为磁极间距1/4区域两次检测极距间最少有1 英寸(25mm )的重叠11磁粉施加11.1在对锻件进行正确磁化的同时,可采用下列方法之一施加磁粉11.1.1干法采用干法时,应使用手摇动器(如摇动罐),机械式摇动器、球形喷粉器或机 械喷粉器来施加磁粉摇动器只能用于平面或接近水平的表面,喷粉器可用于垂直面或顶面。
磁粉应均匀地施加于锻件表面应选用能够提供合适对比度的干粉颜色不要施加过多的磁 粉以面掩盖磁痕的显示11.1.2应注意吹掉多余磁粉时不要扰乱磁痕11.2湿法11.2.1油剂 湿法用材料通常以浓缩状态供应,检验介质则需由浓缩剂与适当的轻质油混合 配制而成推荐采用具有较高闪点的精炼轻质石油分馏物作为检测载液合适液体的大致特 性如下:API比重46粘度,SUS31闪点,°F(°C)155〜175(68〜80)初沸点F(C)390 (200)终沸点F(C)490 (255)颜色、赛波特 25一般使用固体材料的体积比为1〜2%的悬浮液检测介质应流在或喷洒在被检表面 上应选用提供适当对比度的磁粉颜色11.2.2水剂磁粉可悬浮于清洁水中或加有适当湿润剂的清洁水中一般应使用固体材料的 体积比为2〜2.5%的悬浮液11.3荧光法 荧光磁粉。