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1、1. 简述及相关标准磁粉探伤是通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场，来发现其表面或近表 面缺陷的无损检测方法。国标：NB/T47013.4-2015；美标：ASTM E1444/E709、ASME V 第7章；欧标：EN 99342. 磁粉探伤的基本原理磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表 面处缺陷的一种无损检测方法。磁粉探伤的基本原理：将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化，若 物体表面或表面附近有缺陷（裂纹、折叠、夹杂物等）存在，由于它们是非铁磁 性的，对磁力线通过的阻力很大，磁力线在这些缺陷附近会产生漏磁。当将导磁 性良好的磁粉（通常为磁性氧化铁粉）施
2、加在物体上时，缺陷附近的漏磁场就会 吸住磁粉，堆集形成可见的磁粉迹痕，从而把缺陷显示出来，如图1所示。图1磁粉探伤原理示意图（a）表面缺陷（b）近表面缺陷3、磁化方法与设备3. 1磁轭法在压力容器制造和在用检验中，以焊缝检测为主,一般采用便携式电磁轭，因 其结构简单、重量轻、使用方便。磁轭法适用于大型工件的局部检测，如对接焊 缝、角焊缝、筒体钢板母材及坡口等的检测。其特点是设备简单、操作方便。NB/T47013标准规定磁轭法的磁化规范可根据灵敏度试片或提升力来确定。对于磁 轭,当使用电磁轭最大间距时,交流电磁轭至少应有44N的提升力。3. 2设备1) 马蹄形磁粉探伤仪：无锡市捷成检测设备制造有
3、限公司XMTYII型2) 反差增强剂：上海新美达探伤器材有限公司FA-53) 黑油磁悬液：上海新美达探伤器材有限公司MT-BO4磁粉探伤的工艺根据被探件的材料、形状、尺寸及需检查缺陷的性质、部位、方向和形状等的不 同，所采用的磁粉探伤方法也不尽相同，但其探伤步骤大体如下：1、探伤前的准备校验探伤设备的灵敏度，除去被探伤件表面的油污、铁锈、氧化皮等。2、磁化(1) 确定探伤方法对高碳钢或经热处理(淬火、回火、渗碳、渗氮)的结构钢 零件用剩磁法探伤；对低碳钢、软钢用连续法。(2) 确定磁化方法。(3) 确定磁化电流种类一般直流电结合干磁粉、交流电结合湿磁粉效果较好。(4) 确定磁化方向应尽可能使磁
4、场方向与缺陷分布方向垂直。(5) 确定磁化电流磁化电流的选择是影响磁粉检验灵敏度的关键因素。磁化电 流的大小一般是根据磁化方式再由相应的标准或技术文件中给出。(6) 确定磁化的通电时间采用连续法时，应在施加磁粉工作结束后在切断磁化 电流。一般是在磁悬液停止流动后必须再通几次电，每次时间为0.52s。采用剩 磁法时，通电时间一般为0.2Is。3、喷洒磁粉或磁悬液采用干法检验时，应使干磁粉喷成雾状；湿法检验时，磁悬液需经过充分的 搅拌，然后进行喷洒。4、对磁痕进行观察及评定用于非荧光法检验的白色光强度应保证试件表面有足够的亮度。若发现有裂 纹、成排气孔或超标的线形或圆形显示，均判定为不合格。5、退
5、磁当工件进行两个以上方向的磁化后，若后道工序不能克服前道工序剩磁影响时，应进行退磁处理。6、清洗、干燥、防锈7、结果记录5磁痕显示的分类和记录5.1磁痕的分类和处理5.1.1磁痕显示分为相关显示、非相关显示和伪显示。512长度与宽度之比大于3的缺陷磁痕，按条状磁痕处理；长度与宽度之比 不大于3的磁痕，按圆形磁痕处理。513长度小于0.5mm的磁痕不计。514两条或两条以上缺陷磁痕在同一直线I-N_间距不大于2mm时，按一条磁 痕处理，其长度为两条磁痕之和加间距。515缺陷磁痕长轴方向与工件（轴类或管类）轴线或母线的夹角大于或等于30。 时，按横向缺陷处理，其他按纵向缺陷处理。5.2缺陷磁痕的观
6、察5.2.1缺陷磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行。522非荧光磁粉检测时，缺陷磁痕的评定应在可见光下进行，通常工件被检 表面可见光照度应大于或等于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5001xo荧光磁粉检测时，所用黑光灯在工件表面的辐照度大于或等于1000 AW/cm2, 黑光波长应在320nm400nm的范围内，缺陷磁痕显示的评定应在暗室或暗处进行, 暗室或暗处可见光照度应不大于201xo检测人员进人暗区，至少经过3min的暗室 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。523除能
7、确认磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不当造成的之外，其 他磁痕显示均应作为缺陷处理。当辨认细小磁痕时，应用210倍放大镜进行观 察。5.3缺陷磁痕显示记录缺陷磁痕的显示记录可采用文字描述、草图、照片、透明胶带、透明漆“凝 结”被检表面的显示、可剥离的反差增强剂、录像、环氧树脂或化学磁粉混合物、 磁带、电子扫描等的一种或数种方式记录。6复验当出现下列情况之一时，需要复验：a）检测结束时，用标准试片验证检测灵敏度不符合要求时；b）发现检测过程中操作方法有误或技术条件改变时；c）合同各方有争议或认为有必要时；d）对检测结果有怀疑时。7退磁7.1退磁一般要求下列情况下工件应进行退磁：a产品技术条件
8、有规定或委托方有要求时；b）当检测需要多次磁化时，如认定上一次磁化将会给下一次磁化带来不良影响；c）如认为工件的剩磁会对以后的机械加工产生不良影响；d）如认为工件的剩磁会对测试或计量装置产生不良影响；e）如认为工件的剩磁会对焊接产生不良影响；f）其他必要的场合。7.2退磁方法退磁可分为交流退磁法和直流退磁法两种。7.2.1交流退磁法将需退磁的工件从通电的磁化线圈中缓慢抽出，直至工件离开线圈lm以上时, 再切断电流。或将工件放人通电的磁化线圈内，将线圈中的电流逐渐减小至零或 将交流电直接通过工件并逐步将电流减到零。7.2.2直流退磁法将需退磁的工件放人直流电磁场中，不断改变电流方向，并逐渐减小电
9、流至 零。7.2.3大型工件退磁大型工件可使用交流电磁轭进行局部退磁或采用缠绕电缆线圈分段退磁。 7.3剩磁测定工件的退磁效果一般可用剩磁检查仪或磁场强度计测定。剩磁应不大于 0.3mT（240A/m），或按产品技术条件规定。8磁粉检测质量分级8.1不允许存在任何裂纹显示；紧固件和轴类零件不允许任何横向缺陷显示。8.2焊接接头的磁粉检测质量分级焊接接头的磁粉检测质量分级见表6。等级线性缺陷磁痕圆形缺陷磁痕（评定框尺寸为2500mm2,其中 条矩形边长取大为150mm）I不允许dW2.0，且在评定框内不大于1个IIlW4.0dW4.0，且在评定框内不大于2个IIIlW6.0dW6.0，且在评定框
10、内不大于4个W大于III级注：l表示线性缺陷磁痕长度，mm； d表示圆形缺陷磁痕长径，mm。表7其他部件的质量分级9磁粉检测报告表6焊接接头的磁粉检测质量分级等级线性缺陷磁痕圆形缺陷磁痕 （评定框尺寸为35mm X 100mm）IlW1.5dW2.0，且在评定框内不大于1个II大于I级注：l表示线性缺陷磁痕长度，mm； d表示圆形缺陷磁痕长径，mm。8.3其他部件的质量分级见表7。磁粉检测报告至少应包括以下内容：a）报告编号；b）检测技术要求：执行标准和合格级别；被检工件:名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况；c）检测设备:名称、型号；d）检测规范:磁化方法及磁化规范，磁粉种
11、类及磁悬液浓度和施加磁粉的方 法，检测灵敏度校验及标准试片、标准试块；e）磁痕记录及工件草图（或示意图）；f）检测结果及质量分级、检测标准名称和验收等级；g）检测人员和责任人员签字及其技术资格；h）报告签发及日期。10磁痕分析磁痕分为3类：有缺陷漏磁场产生的磁痕为相关磁痕；由非漏磁场产生的磁 痕为非相关磁痕；有其他原因产生的磁痕为假磁痕。磁痕分析首先要分出非相关磁痕和假磁痕，然后根据缺陷磁痕的特征，判别缺陷 的种类。假磁痕的产生原因：1、工件表面粗糙，会在凹陷处边缘容易滞留磁粉。2、工件表面氧化皮，锈蚀和油漆斑点，剥落处边缘容易滞留磁粉。3、工件表面存在油脂，纤维的赃物，都会粘附磁粉。4、磁悬
12、液浓度太大，施加磁悬液方式不当，都可能造成假磁痕。假磁痕的堆积比较松散，在分散剂中漂洗可以洗去磁痕。如果是工件表面状 态引起的假磁痕，可以在工件表面上找到原因。其他原因引起的假磁痕，当擦去 磁痕后，对其进行校验时，原来假磁痕一般不会出来。非相关磁痕由漏磁场产生，但它不是有害缺陷的漏磁场，其产生的原因主要 有以下几个方面：1、工件表面突然会改变工件内部磁力线的分布，在工件上孔洞，键槽，齿 条等部位由于截面缩小，形成漏磁场。2工件磁导率不均匀会产生漏磁场。它将产生宽松，浅淡和模糊的磁痕。一般在下列位置常产生：冷作加工后未经热处理的材料，在变形量大的冷作 硬化区边缘；局部淬火工件的不同热处理状态的交
13、界处：两种钢材焊接交界处； 被检材料有组织差异的部位；焊条金属与母材有磁性差异的焊缝；工件中有残余 应力存在的部位。3、磁写已经磁化的工件如与铁磁性材料接触，碰撞的部位就会有磁力线溢出表面，形成 漏磁场，所形成磁痕叫磁写。这种磁痕一般松散，模糊，线条不清晰。4、磁化电流过大这些磁痕的共同特点是：磁痕模糊松散，痕迹不分明。结合工件形状就能找出原 因并加以判断。相关磁痕在磁粉检测中常见的相关磁痕主要有：裂纹，发纹，折迭，白点，夹杂和疏松。 在实际中根据工艺和磁痕的特征来确定缺陷的性质。此处主要介绍裂纹。1裂纹裂纹危害极大，给句成因不同可分为：锻造裂纹，焊接裂纹，磨削裂纹，应 力裂纹和疲劳裂纹等等。
14、裂纹的磁痕一般磁粉堆积浓密，沿着裂纹走向清晰，磁 痕中部稍粗，端部尖细。锻造裂纹一般比较严重，有尖锐的根部或边缘，次很浓密清晰，呈折线状或 曲线状。严重的抹去磁痕后可以看到裂纹。铸造裂纹一般出现在截面突变处，应力集中部位。组造裂纹一般与一定的宽 度，和深度，一般趋于直线状或略有弯曲，尾部尖锐。磁痕浓密清晰，宽度较大， 严重的裂纹直接可以用肉眼观察到，细小的裂纹的磁痕有时会呈现续状。 焊缝裂纹根据形成机理可分为热烈温和冷裂纹。焊缝裂纹产生在焊缝和母材的热 影响区。有纵向裂纹，横向裂纹，还有星形的火口裂纹。两头尖细多有弯曲。磁 痕一般浓密清晰可见，有直线状，弯曲状和放射状。磨削裂纹是对高硬度工件表
15、面磨削产生的裂纹。磨削裂纹一般都尺寸较小， 一般出现在磨削面上。往往不是单个存在，呈网状，放射状，以垂直与磨削方向 的居多。磨削裂纹大都浅而且细，磁痕堆积集中，轮廓较清晰。疲劳裂纹工件在交变应力长期作用下形成的。疲劳裂纹以表面裂纹居多，通 常垂直于主应力方向。磁痕浓度，中间大，对称向两边扩散。两端尖细，轮廓清 晰可见。应力腐蚀裂纹是在应力和腐蚀的双重作用下产生的裂纹。应力腐蚀裂纹起源 于工件表面，方向与主应力垂直，它的深度长度往往比较大，最严重的是晶界裂 纹，会沿晶枝裂，扩展。深度虽然比较大但裂纹宽度很小，肉眼根本无法看到。 它的磁痕浓密，轮廓清晰，多有棱角，磁痕呈折现状，粗细比较均匀。二、退磁在下列情况下工件应进行退磁：(1) 、当检测需要多次磁化时，如认定上次磁化将会给下一次磁化带来不良影响;(2) 、如认为工件的剩磁会对以后的机械加工产生不良影响；(3) 、如认为工件的剩磁会对测试或计量装置产生不良影响；(4) 、如认为工件的剩磁会对焊接产生不良影响；
