MTⅢ级工艺编制及优化
1 磁粉探伤工艺方法分类及选择 1.1 磁粉探伤工艺方法的分类: 1.1.1 按施加磁粉的载体分两种: 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。
1.2 磁粉探伤工艺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。
2 磁粉探伤工艺方法具体介绍 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。 2.1.4优点:1)适用于任何铁磁性材料。 (2)具有最高的检测灵敏度。 (3)可用于多向磁化。
(4)交流磁化不受断电相位的影响。 (5)能发现近表面缺陷。
(6)可用于湿法和干法检验。 2.1.5局限性: (1)效率低。
(2)易产生非相关显示。 (3)目视可达性差。 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。 2.2.4优点: (1)效率高。 (2)具有足够的检测灵敏度。
(3)缺陷显示重复性好,可靠性高。
(4)目视可达性好,可用湿剩磁法检测管子内表面的缺陷。
(5)易实现自动化检测。
(6)能评价连续法检测出的磁痕显示属于表面还是近表面缺陷显示。 (7)可避免螺纹根部、凹槽和尖角处磁粉过度堆积。 2.2.5局限性:(1)只适用于剩磁和矫顽力达到要求的材料。 (2)不能用于多向磁化。
(3)交流剩磁法磁化受断电相位的影响,所以交流探伤设备应配备断电相位控制器,以确保工件磁化效果。
(4)检测缺陷的深度小,发现近表面缺陷灵敏度低。 (5)不适用于干法检验。 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。 2.3.4优点:
(1)检验大裂纹灵敏度高。
(2)用干法+单相半波整流电,检验工件近表面缺陷灵敏度高。 (3)适用于现场检验。 2.3.5局限性:
(1)检验微小缺陷的灵敏度不如湿法。 (2)磁粉不易回收。
(3)不适用于剩磁法检验。 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。 2.4.4优点:(1)用湿法+交流电,检验工件表面微小缺陷灵敏度高。 (2)可用于剩磁法检验和连续法检验。
(3)与固定式设备配合使用,操作方便,检测效率高,磁悬液可回收。 2.4.5局限性:(1)检验大裂纹和近表面缺陷的灵敏度不如干法。 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。 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。(如图可看出,退磁时电流与磁场的方向和大小的变化必须“换向衰减同时进行”。 )
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。 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。 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)。 4.9退磁注意事项
(1)退磁用的磁场强度,应大于(至少要等于)磁化时用的最大磁场强度。
(2)对周向磁化过的工件退磁时,应将工件纵向磁化后再纵向退磁,以便能检出退磁后的剩磁存在。 (3)交流电磁化,用交流电退磁;直流电磁化,用直流电退磁。直流退磁后若再用交流电退一次,可获得最佳效果。
(4)线圈通过法退磁时应注意:
a)工件与线圈轴应平行,并靠内壁放置; b)工件L/D≤2时,应接长后退磁;
c)小工件不应以捆扎或堆叠的方式放在筐里退磁; d)不能采用铁磁性的筐或盘摆放工件退磁; e)环形工件或复杂工件应旋转着通过线圈退磁; f)工件应缓慢通过并远离线圈1m后断电。
(5)退磁机应东西放置,退磁的工件也东西放置,与地磁场垂直 可有效退磁。 (6)已退磁的工件不要放在退磁机或磁化装置附近。 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。
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。