1. 基本原理 一種利用鐵磁材料(如鋼、鐵)可被磁化的特性進(jìn)行探傷的檢測方法。當(dāng)鑄鋼件被磁場強(qiáng)烈磁化后,若在鑄件表面或近表面存在與磁化方向垂直的缺陷(如裂紋等),則會在該處造成部分磁力線的外溢,形成漏磁場產(chǎn)生新的磁極,此時在鑄件表面澆上懸磁液或撒上干磁粉,磁粉粒子因?yàn)榇艠O吸引從而顯示出缺陷的痕跡。
2. 磁化方法 一般使用通電的方法產(chǎn)生強(qiáng)磁場。按通電方式和通入電流的波型分,可將磁化方法分為直接電磁化與間接磁化、直流電磁化與交流電磁化。按形成磁場的方向和產(chǎn)生磁場的方式,雙可將磁化法分為周向磁化與縱向磁化、連續(xù)法與剩磁法等。根據(jù)鑄件、尺寸及缺陷的分布部位和方位,采用多種交直流的復(fù)合磁化的方法,以選擇最佳的顯示效果。商品化的磁粉檢測設(shè)備都可進(jìn)行多種形式的磁化方法。
3. 磁粉、懸磁液和靈敏度標(biāo)準(zhǔn)試片
(1)磁粉 磁粉是形成磁痕顯示缺陷的材料,通常為磁導(dǎo)率高、剩磁和矯頑力低的高價氧化鐵,如Fe3o4、Fe2o3,且對其粒度、形狀等均有要求。磁粉粒度對用干燥磁粉進(jìn)行探傷的干法以80~300mm為宜,濕法和熒光探傷則磁粉粒度可更細(xì)。細(xì)微缺陷應(yīng)選擇細(xì)磁粉為主。球形磁粉流動性好,條狀磁粉顯現(xiàn)性好,理想的磁種類的選用以對比鮮明為好。
(2)懸磁液 懸磁液是磁粉和分散液以一定比例混合而成的懸浮液。普通磁粉體積分?jǐn)?shù)為1.3﹪~3.0﹪,熒光磁粉體積分?jǐn)?shù)為0.1﹪~0.3﹪。分散液可選用水劑、煤油及煤油與變壓器油混合物,具有防銹、濕潤、消泡的能力。對人體無害,不易揮發(fā)和閃點(diǎn)高。
(3)標(biāo)準(zhǔn)備試片 磁粉探傷選用的A型試片,材料為軟磁材料(純鐵),使用后其剩磁強(qiáng)度微弱得可忽略。尺寸為20MM見方,中心刻有深度分別為15NM、30NM、60NM的十字槽,外圈為深度與十字槽相同的環(huán)形槽,試片厚度為100NM。十字槽可顯示縱向或周向磁場磁化程度;環(huán)形槽可顯示旋轉(zhuǎn)磁場磁化程度,槽面朝下粘貼。
探傷的靈敏度取決于磁場電流,也與鑄件材料的磁導(dǎo)率、尺寸、形狀和材質(zhì)有關(guān),所以靈敏試片既是磁粉探傷設(shè)備又是磁粉靈敏度的指示器。
磁粉檢測按GB/T 15822.1-2005《無損檢測磁粉檢測 第1部分:總則》、GB/T 15822.2-2005《無損檢測 磁粉檢測 第2部分:檢測介質(zhì)》、GB/T 15822.3-2005《無損檢測 磁粉檢測 第3部分:設(shè)備》規(guī)程,靈敏度試片可采用JB/T6065-2004《無損檢測 磁粉檢測用試片》和JB/T 6066-2004《無損檢測磁粉檢測用環(huán)形試塊》來驗(yàn)證檢測的綜合性能。
4. 特點(diǎn)和適用范圍
1) 磁粉探傷對鑄件表面或近表面缺陷檢測靈敏度最高,隨缺陷深度增加,其檢測靈敏度迅速下降。缺陷不連續(xù)顯示的性質(zhì)與顯示類型有一定對應(yīng)關(guān)系。
2) 該方法公局限于鐵磁性材料檢測,奧氏體鋼沒有磁性不能使用。
3) 設(shè)備簡單,便攜式儀器易于現(xiàn)場操作。
4) 鑄件表面粗糙度要求較高,隨鑄件表面質(zhì)量等級而不同,質(zhì)量等級要求越高,其表面粗糙度越低。
5) 鑄件檢測后需及時清潔表面及時清潔表面及去除沾污的磁粉,有的需退磁處理。
5. 鑄件質(zhì)量等級的評定參閱(GB/T 9444-2007)
(1) 磁化和缺陷的顯示 應(yīng)根據(jù)鑄件形狀、最易發(fā)生缺陷的方向、磁化方向及磁化探傷設(shè)備條件,選用合適的最有效的磁化方法。檢測時應(yīng)注意:不允許只在一個方上的磁化和檢驗(yàn);雙矩法和對角線法是較常用的測試方法;對于批量檢驗(yàn)一般采用連續(xù)法;濕法顯現(xiàn)缺陷以澆淋或噴灑方式施加懸磁液;干法則應(yīng)在磁化前或過程中間撒上磁粉并施加微振動。
(2) 不連續(xù)顯示—磁痕 磁痕是材料是材料中存在不均質(zhì)狀態(tài)的一種反映,材料的均質(zhì)狀態(tài)受到破壞稱之為不連續(xù)性,其中也包括化學(xué)成分和微觀金相組織的不均勻,超過了允許規(guī)定界限并影響了鑄件使用性能的不連續(xù),便稱為缺陷。由漏磁場產(chǎn)生的不連續(xù)顯示有相關(guān)和非相關(guān)不連續(xù)顯示之分;由缺陷引起的相關(guān)不連續(xù)顯示是指由鑄件表面的缺陷產(chǎn)生的磁粉堆積;非相關(guān)不連續(xù)顯示又稱假不連續(xù)顯示,不是由材料固有的不連續(xù)性引起的。鑄件表面劃痕、刀痕、碰撞痕、過度的粗糙、存在氧化物或污染異物或鑄件斷面突變處等人為因素所致,都可能成非相關(guān)不連續(xù)顯示。材料中的帶狀組織、非金屬夾雜帶或網(wǎng)狀、嚴(yán)重的宏觀化學(xué)成分偏析,屬組織缺陷,呈相關(guān)不連續(xù)顯示。
(3) 缺陷的不連續(xù)顯示分類 根據(jù)缺陷的不連續(xù)顯示形態(tài)分為3類:線狀顯示、非線狀顯示和點(diǎn)線狀顯示。當(dāng)不連續(xù)顯示長寬之比大于或等于3,以符號Lr表示為線狀缺陷,其長度L為該缺陷不連續(xù)顯示的最大長度值。當(dāng)缺陷不連續(xù)顯示長寬之比小于3,以符號Sr表示為非線性顯示,其計算值為不連續(xù)顯示最大長度值和它于之垂直的最大寬度之積。當(dāng)缺陷不連續(xù)顯示到少含有3的最大間隙為2MM的線狀顯示與非線狀顯示,稱點(diǎn)線狀顯示,則分別以兩個不同類型的不連續(xù)顯示單獨(dú)計。
(4) 質(zhì)量等級的分等 以邊長分別為105MM和148MM的矩形框?yàn)樵u定框。將框置于鑄件不連續(xù)顯示最嚴(yán)重的部位,用目鏡或放大鏡,按線狀、非線狀、點(diǎn)線狀顯示分別按規(guī)定計算評定框內(nèi)的不連續(xù)顯示尺寸、個數(shù)和總面積。對照表12-44鑄鋼件磁粉探傷的質(zhì)量等級,進(jìn)行評級。若被評定的顯示小于或等于訂貨單中規(guī)定的質(zhì)量等級,評定為檢測合格。
6. 磁粉探傷前的準(zhǔn)備
1) 供需雙方規(guī)定檢驗(yàn)部位和所使用的A型標(biāo)準(zhǔn)試塊規(guī)格。
2) 供需雙方規(guī)定鑄件質(zhì)量的合格等級。
3) 鑄件檢驗(yàn)區(qū)表面,可能過噴丸、打磨等手段達(dá)到各質(zhì)量等級要求相應(yīng)的表面粗糙度值。