1、 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 磁磁 力力 探探 傷傷磁粉探傷磁粉探傷磁敏探頭法磁敏探頭法 錄磁法錄磁法 課題一 磁 粉 探 傷 知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素 知識點(diǎn)二：工件磁化法 知識點(diǎn)三：磁粉及磁懸液 知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 知識點(diǎn)五：典型焊接產(chǎn)品磁粉探傷實(shí)例 知識點(diǎn)六：焊縫磁粉探傷實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素 一、磁粉探傷原理一、磁粉探傷原理 將鐵磁材料制成的工件放在磁極之間，工件中就會有磁力將鐵磁材料制成的工件放在磁極之間，工件中就會有磁力線通過。如果工件內(nèi)部沒有缺陷且各處的磁導(dǎo)率一致，則線通過。如果工件內(nèi)部沒有缺陷且各處的磁導(dǎo)率一致，則磁力線在工件中分布是均勻的。如下

2、圖磁力線在工件中分布是均勻的。如下圖9-1a）所示。）所示。圖圖9-1a）知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素 當(dāng)工件中有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷存在時(shí)，構(gòu)成缺陷的當(dāng)工件中有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷存在時(shí)，構(gòu)成缺陷的是非磁性物質(zhì)，磁導(dǎo)率很低，磁阻很大，必將引起磁力線是非磁性物質(zhì)，磁導(dǎo)率很低，磁阻很大，必將引起磁力線在工件中的分布發(fā)生變化，如下圖在工件中的分布發(fā)生變化，如下圖9-1b）所示，在缺陷處）所示，在缺陷處的磁力線發(fā)生彎曲。的磁力線發(fā)生彎曲。圖圖9-1b）知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素 二、影響漏磁場的因素二、影響漏磁場的因素 1.外加磁場強(qiáng)度外加磁場強(qiáng)度 施加的外加磁場強(qiáng)

3、度越大，工件中感應(yīng)出的磁場強(qiáng)度也越施加的外加磁場強(qiáng)度越大，工件中感應(yīng)出的磁場強(qiáng)度也越大，磁力線分布越密集，受缺陷阻礙的磁力線彎曲的強(qiáng)度大，磁力線分布越密集，受缺陷阻礙的磁力線彎曲的強(qiáng)度和數(shù)量越多，形成的漏磁場強(qiáng)度隨之增加。如下圖和數(shù)量越多，形成的漏磁場強(qiáng)度隨之增加。如下圖9-2所所示。示。圖圖9-2知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素 二、影響漏磁場的因素二、影響漏磁場的因素 2.材料的磁導(dǎo)率材料的磁導(dǎo)率 不同的磁導(dǎo)率是不一樣的；不同的磁導(dǎo)率是不一樣的； 磁導(dǎo)率高的材料導(dǎo)磁性能好，容易磁化。磁導(dǎo)率高的材料導(dǎo)磁性能好，容易磁化。 3.缺陷自身特點(diǎn)缺陷自身特點(diǎn)（具體如下圖（具體如下圖9-3、

4、9-4、9-5、9-6） （1）缺陷位置）缺陷位置 （2）缺陷方向）缺陷方向 （3）缺陷性質(zhì)（）缺陷性質(zhì)（4）缺陷大小和形狀）缺陷大小和形狀 4.工件表面狀態(tài)工件表面狀態(tài)知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素圖圖9-3 缺陷埋藏深度對漏磁場的影響缺陷埋藏深度對漏磁場的影響圖圖9-4 缺陷傾角深度對漏磁場的影響缺陷傾角深度對漏磁場的影響知識點(diǎn)一： 磁粉探傷原理及影響漏磁場的因素圖圖9-5 缺陷自身深度尺寸與漏磁場的關(guān)系缺陷自身深度尺寸與漏磁場的關(guān)系 圖圖9-6 缺陷寬度與漏磁場的關(guān)系缺陷寬度與漏磁場的關(guān)系知識點(diǎn)二：工件磁化方法 磁化：在外加磁場作用下，使被檢工件內(nèi)部產(chǎn)生磁場的過磁化：在外加磁

5、場作用下，使被檢工件內(nèi)部產(chǎn)生磁場的過程叫工件的磁化。程叫工件的磁化。 一、磁化方法的分類：一、磁化方法的分類： 1.按磁化電流分類：按磁化電流分類： 直流點(diǎn)磁化法和交流電磁化法直流點(diǎn)磁化法和交流電磁化法 2.按通電方式分類：按通電方式分類： 直流通電磁化法、間接通電磁化法直流通電磁化法、間接通電磁化法 3.按工件磁化方向分類：按工件磁化方向分類： 周向磁化法、縱向磁化法（見表周向磁化法、縱向磁化法（見表9-1）、復(fù)合磁化法（如）、復(fù)合磁化法（如圖圖9-7所示）所示）知識點(diǎn)二：工件磁化方法表表9-1 常用磁化方法及其特點(diǎn)常用磁化方法及其特點(diǎn)知識點(diǎn)二：工件磁化方法圖圖9-7 復(fù)合磁化法復(fù)合磁化法知

6、識點(diǎn)二：工件磁化方法 二、磁化方法的選擇二、磁化方法的選擇 1.遵循原則：遵循原則： 1）磁化方向應(yīng)盡可能與預(yù)計(jì)缺陷方向垂直；）磁化方向應(yīng)盡可能與預(yù)計(jì)缺陷方向垂直； 2）磁化方向應(yīng)盡可能與探傷面方向平行；）磁化方向應(yīng)盡可能與探傷面方向平行； 3）對于熱敏感材料，應(yīng)盡量避免直接對工件通電；）對于熱敏感材料，應(yīng)盡量避免直接對工件通電； 4）盡表面缺陷宜采用直流電源、表面缺陷宜采用交）盡表面缺陷宜采用直流電源、表面缺陷宜采用交流電源。流電源。知識點(diǎn)二：工件磁化方法 二、磁化方法的選擇二、磁化方法的選擇 2.磁化方法的選擇磁化方法的選擇 在實(shí)際探傷中，最適合的磁化方法是觸頭法和磁軛在實(shí)際探傷中，最適合

7、的磁化方法是觸頭法和磁軛法。法。 （1）觸頭法）觸頭法 1）觸頭應(yīng)與焊件表面垂直；）觸頭應(yīng)與焊件表面垂直； 2）接觸點(diǎn)應(yīng)在焊縫兩側(cè)各取一點(diǎn)，支桿布置如圖）接觸點(diǎn)應(yīng)在焊縫兩側(cè)各取一點(diǎn)，支桿布置如圖9-8所示；所示； 3）對焊縫來說，兩支桿間距離為）對焊縫來說，兩支桿間距離為75200mm。 4）觸頭在接觸或離開焊件時(shí)，應(yīng)先斷電。）觸頭在接觸或離開焊件時(shí)，應(yīng)先斷電。知識點(diǎn)二：工件磁化方法a）檢驗(yàn)橫向缺陷）檢驗(yàn)橫向缺陷b）檢驗(yàn)縱向缺陷）檢驗(yàn)縱向缺陷圖圖9-8 觸頭法檢驗(yàn)焊縫的支桿布置觸頭法檢驗(yàn)焊縫的支桿布置知識點(diǎn)二：工件磁化方法 二、磁化方法的選擇二、磁化方法的選擇 2.磁化方法的選擇磁化方法的選擇

8、 （2）磁軛法）磁軛法 （如圖（如圖9-9所示）所示） a）縱向磁化，磁軛兩磁極連線平行于焊縫并沿焊縫方向移）縱向磁化，磁軛兩磁極連線平行于焊縫并沿焊縫方向移動，用來檢查焊縫的橫向裂紋。動，用來檢查焊縫的橫向裂紋。 b）橫向磁化，磁軛橫跨焊縫，磁軛兩磁極連線垂直于焊縫）橫向磁化，磁軛橫跨焊縫，磁軛兩磁極連線垂直于焊縫并沿焊縫方向移動，用來檢查焊縫的縱向缺陷。并沿焊縫方向移動，用來檢查焊縫的縱向缺陷。 *對管道、長棒或軸類零件來說，一般采用通電法來檢驗(yàn)縱向?qū)艿?、長棒或軸類零件來說，一般采用通電法來檢驗(yàn)縱向缺陷，用線圈法來檢驗(yàn)橫向缺陷。缺陷，用線圈法來檢驗(yàn)橫向缺陷。知識點(diǎn)二：工件磁化方法圖圖9-

9、9 磁軛法檢驗(yàn)焊縫曲線變磁軛法檢驗(yàn)焊縫曲線變化化a）縱向磁化）縱向磁化 b）橫向磁化）橫向磁化知識點(diǎn)二：工件磁化方法 三、磁化規(guī)范的選擇三、磁化規(guī)范的選擇 1.周向磁化規(guī)范周向磁化規(guī)范 用直接通電法磁化圓棒、圓筒及類似工件時(shí)，磁化電流可根用直接通電法磁化圓棒、圓筒及類似工件時(shí)，磁化電流可根據(jù)下式選擇：據(jù)下式選擇： I=（815）DI-磁化電流磁化電流A； D-工件直徑（工件直徑（mm）。）。 2.縱向磁場磁化規(guī)范縱向磁場磁化規(guī)范 用線圈法磁化棒、管類工件時(shí)，磁化規(guī)范可根據(jù)下式選擇：用線圈法磁化棒、管類工件時(shí)，磁化規(guī)范可根據(jù)下式選擇： 當(dāng)L/D4時(shí)，IN=35000/(L/D+2); 當(dāng)4L/D

10、2時(shí)，IN=45000/(L/D)I-磁化電流磁化電流A；N-線圈匝數(shù)；線圈匝數(shù)；L-工件長度工件長度mm；D-工件直徑或厚度工件直徑或厚度mm。知識點(diǎn)二：工件磁化方法 三、磁化規(guī)范的選擇三、磁化規(guī)范的選擇 3.觸頭法磁化規(guī)范觸頭法磁化規(guī)范 用觸頭法磁化焊縫時(shí)，磁化電流可根據(jù)下式選擇：用觸頭法磁化焊縫時(shí)，磁化電流可根據(jù)下式選擇： I=KSI-磁化電流磁化電流A； K-比例系數(shù)；比例系數(shù)； S-兩支桿間距離兩支桿間距離mm。知識點(diǎn)三：磁粉及磁懸液 磁粉是磁粉探傷的顯示介質(zhì)，按其顯示方法不同，可分干粉顯示法干粉顯示法和濕粉顯示法濕粉顯示法兩種。 一、磁粉一、磁粉 1.磁粉的種類磁粉的種類 磁粉分為

11、非熒光磁粉和熒光磁粉非熒光磁粉和熒光磁粉兩大類。 非熒光粉按顏色，分為黑磁粉、紅磁粉和白磁粉。黑磁粉、紅磁粉和白磁粉。 黑磁粉：黑磁粉：成分主要是Fe3O4，主要用于檢驗(yàn)淺色工件，在磁粉探傷中應(yīng)用較為普遍。 紅磁粉紅磁粉：成分主要是Fe2O3，常用于檢驗(yàn)黑色工件。 白磁粉白磁粉：是由黑磁粉與Al2O3或MgO合成，主要用于黑色工件。知識點(diǎn)三：磁粉及磁懸液 一、磁粉一、磁粉 2.磁粉的性能磁粉的性能 （1）磁性磁性：磁粉影視高磁導(dǎo)率和低剩磁物質(zhì)。 （2）粒度粒度：應(yīng)不小于0.07mm。 （3）密度密度：干法為8g/cm3,濕法為4.5g/cm3。 （4）形狀形狀：足夠的球狀顆粒與一定的條狀顆粒。

12、 （5）對比性對比性：顏色與工件對比鮮明。知識點(diǎn)三：磁粉及磁懸液 二、磁懸液二、磁懸液 把磁粉和液體按一定比例混合而成的溶液稱為磁懸液。磁懸液。 磁懸液有三種：油懸液、水懸液和熒光磁懸液。油懸液、水懸液和熒光磁懸液。表表 9-2 磁懸液特點(diǎn)、應(yīng)用及配方舉例磁懸液特點(diǎn)、應(yīng)用及配方舉例知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 一、焊縫磁粉探傷的一般工藝過程一、焊縫磁粉探傷的一般工藝過程 預(yù)處理預(yù)處理-磁化磁化-施加磁粉施加磁粉-磁痕觀察磁痕觀察-磁痕分析磁痕分析-退磁退磁-后處理等。后處理等。 1.預(yù)處理預(yù)處理 1）清理焊接接頭表面的油污、鐵銹、氧化皮、飛濺、殘留焊劑及焊渣。 2）使用干粉是要干燥磁粉與工件表面。

13、3）用化學(xué)清理法后，若清理液與磁懸液酸堿性不同，也應(yīng)干燥工件表面。知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 一、焊縫磁粉探傷的一般工藝過程一、焊縫磁粉探傷的一般工藝過程 預(yù)處理預(yù)處理-磁化磁化-施加磁粉施加磁粉-磁痕觀察磁痕觀察-磁痕分析磁痕分析-退磁退磁-后后處理等。處理等。2.磁化：磁化：前面磁化方法和規(guī)范已述。3.施加磁粉：施加磁粉：是把磁粉或磁懸液噴灑于工件表面的過程。根據(jù)施加磁粉的時(shí)期不同，分為連續(xù)法和剩磁法連續(xù)法和剩磁法。連續(xù)法連續(xù)法：預(yù)處理預(yù)處理-工件磁化與施加磁粉工件磁化與施加磁粉-后序工藝過程后序工藝過程。磁化時(shí)間長，磁化效果好，一般焊縫和大、中型工件均采用才此法。剩磁法剩磁法：預(yù)處理預(yù)處理-

14、工件磁化工件磁化-施加磁粉施加磁粉-后序工藝過程后序工藝過程。剩磁法的靈敏度低于連續(xù)法，只適合于檢查表面缺陷，但剩磁法生產(chǎn)率，特別適合于批量生產(chǎn)的小型工件。知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 4.磁痕觀察磁痕觀察 是對工件上形成的磁痕進(jìn)行觀察與記錄的過稱。 磁痕觀察應(yīng)在磁痕形成后立即進(jìn)行。 采用非熒光磁粉時(shí)，可在一般照明光源下直接觀察；采用熒光磁粉時(shí)，必須在暗室紫外線燈下進(jìn)行觀察。 5.磁痕分析磁痕分析 分為三大類：表面缺陷磁痕、近表面缺陷磁痕、假磁痕表面缺陷磁痕、近表面缺陷磁痕、假磁痕。 表面缺陷磁痕表面缺陷磁痕：十分清晰、磁粉附著密集、線條明顯，缺陷重復(fù)性好。 近表面缺陷磁痕近表面缺陷磁痕：比較模糊，

15、線條較粗，寬而不尖。 假磁痕假磁痕：不是缺陷引起的磁痕，假磁痕往往與缺陷磁痕相混淆，給探傷工件帶來不必要的麻煩。知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 6.退磁退磁 退磁是將工件經(jīng)磁粉探傷后殘留的磁場減小為零的過程。 在下列情況下，需進(jìn)行退磁處理： 1）工件需要再進(jìn)行機(jī)加工。 2）剩磁會影響使用性能。 3）同一工件兩次磁粉探傷之間。 4）圖樣技術(shù)要求中特別注明。 退磁方法：交流退磁法、直流退磁法。 7.后處理后處理 后處理就是清除工件殘留的磁粉或磁懸液，及干燥工件的過程。知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 二、磁粉探傷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)二、磁粉探傷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 1.探傷報(bào)告探傷報(bào)告 是記錄磁粉探傷操作過程和規(guī)范的正式文件，是記錄磁粉探

16、傷操作過程和規(guī)范的正式文件，至少包括以下內(nèi)容： 1）委托單位、被檢工件名稱、編號。 2）被檢工件材質(zhì)、熱處理裝填及表面狀態(tài)。 3）被測裝置的名稱、型號。 4）磁粉種類及磁懸液濃度。 5）施加磁粉的方法。 6）磁化方法及磁化規(guī)范。 7）缺陷記錄及工件草圖（或示意圖）。 8）檢測結(jié)果及缺陷等級評定、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)名稱。 9）檢測人員和責(zé)任人員簽字及技術(shù)資格等級。 10）檢測日期。知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 二、磁粉探傷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)二、磁粉探傷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 2.驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 1）任何裂紋。 2）任何橫向缺陷顯示。 3）焊縫及緊固件上任何長度大于1.5mm的線性缺陷顯示。 4）鍛件上任何長度大于2mm的線性缺陷顯示

17、。 5）單個(gè)尺寸大于或等于4mm的圓形缺陷顯示。知識點(diǎn)四：磁粉探傷過程 二、磁粉探傷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)二、磁粉探傷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)缺陷顯示累計(jì)長度的大小把探傷質(zhì)量分為五級。根據(jù)缺陷顯示累計(jì)長度的大小把探傷質(zhì)量分為五級。 I級好、級好、V級最差，各級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表。級最差，各級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表。表表9-3 缺陷顯示累計(jì)長度的等級評定缺陷顯示累計(jì)長度的等級評定知識點(diǎn)五：典型焊接產(chǎn)品磁粉探傷實(shí)例 1.被檢工件（如下圖被檢工件（如下圖9-10） 氧氣罐，主體材質(zhì)16MnR，形狀如下圖所示，尺寸2000mmX4000mmX6mm，表面打磨圓滑過渡，露出金屬光澤。 2.探傷設(shè)備和器材探傷設(shè)備和器材 設(shè)備：CYE-3A交

18、叉磁軛探傷儀 材料：黑磁粉、水磁懸液。質(zhì)量控制臺應(yīng)符合JB4730-1994/11.3.1條要求。 3.工序安排和檢驗(yàn)比例工序安排和檢驗(yàn)比例 工序安排：焊接完24h后探傷。 檢驗(yàn)比例：焊縫（圖中A、B、D焊縫）100%檢驗(yàn)。知識點(diǎn)五：典型焊接產(chǎn)品磁粉探傷實(shí)例 4.檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法: 濕連續(xù)法濕連續(xù)法 5.磁粉探傷操作磁粉探傷操作 1）預(yù)處理預(yù)處理 清理焊縫及焊縫兩側(cè)各至少10mm熱影響區(qū)，露出金屬光澤。 2）磁化磁化 用交叉磁軛法，移動速度30cm/min。 3）施加磁懸液施加磁懸液 用噴灑法，檢驗(yàn)環(huán)焊縫時(shí)，磁懸液應(yīng)噴灑在正在通電磁化的交叉磁軛探傷儀行走方向的前上方；檢驗(yàn)縱焊縫時(shí)，磁懸液應(yīng)噴灑

19、在正在通電磁化的交叉磁軛探傷儀行走方向（自上而下行走）的正前方。 4）觀察磁痕觀察磁痕 在交叉磁軛探傷儀通過后盡快觀察，必要時(shí)可用510倍放大鏡觀察細(xì)小缺陷磁痕。 5）退磁退磁 用電磁軛局部退磁。 6）后處理后處理 清洗掉氧氣罐上的磁粉。 7）報(bào)告報(bào)告 按JB4730-1994/11.14條執(zhí)行。知識點(diǎn)五：典型焊接產(chǎn)品磁粉探傷實(shí)例 6.磁痕評定與質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 1）磁痕評定按JB4730-1994/11.11條執(zhí)行。 2）質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：缺陷顯示累積長度的合格等級為II級。圖圖9-10 氧氣罐的結(jié)構(gòu)簡圖氧氣罐的結(jié)構(gòu)簡圖知識點(diǎn)六：焊縫磁粉探傷實(shí)驗(yàn) （一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬?shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解磁粉探傷方法的

20、操作過程。 2.掌握磁粉探傷過程中缺陷的識別方法及焊縫質(zhì)量的平等方法。 3.掌握磁粉探傷檢驗(yàn)報(bào)告的寫作方法。 （二）實(shí)驗(yàn)原理（二）實(shí)驗(yàn)原理 鐵磁性金屬材料的導(dǎo)磁率比空氣要大的多，當(dāng)它在磁場中被磁化以后，磁力線將集中在材料中。如果材料的表面或近表面存在氣孔、裂紋和夾渣等缺陷，磁力線則難于穿過這些缺陷，因此就會在缺陷處形成局部漏磁場，此時(shí)在材料表明撒上磁粉，磁粉將被漏磁場吸引而聚集在缺陷處，從而顯示出缺陷的宏觀痕跡。知識點(diǎn)六：焊縫磁粉探傷實(shí)驗(yàn) （三）主要實(shí)驗(yàn)儀器（三）主要實(shí)驗(yàn)儀器 1.磁力探傷機(jī) 2.磁懸液 3.焊接試件 （四）實(shí)驗(yàn)步驟（四）實(shí)驗(yàn)步驟 1.清理試件清理試件 2.對試件進(jìn)行探傷對試件

21、進(jìn)行探傷 （1）探傷機(jī)接通電源； （2）將磁化夾頭置于試件上； （3）將控制箱上的磁化開關(guān)旋至磁化位置對試件進(jìn)行磁化； （4）向試件噴灑磁懸液； （5）觀察并記錄試件表面缺陷顯示情況。 3.將試件退磁。將試件退磁。課題二 磁敏探頭法 知識點(diǎn)一： 設(shè)備 知識點(diǎn)二：探傷方法知識點(diǎn)一：設(shè)備 （一）定義（一）定義 用磁敏探頭掃查漏磁場的探傷設(shè)備一般由磁化裝置、漏磁測量探頭、操縱工件運(yùn)動裝置、信號鑒別單元、打缺陷標(biāo)記和分選單元等部分組成。 其中信號鑒別單元的作用是將來自探頭的信號進(jìn)行篩選，把所需要的缺陷信號與干擾信號分離開來。知識點(diǎn)二：探傷方法 1.檢驗(yàn)縱向缺陷的方法檢驗(yàn)縱向缺陷的方法 1）如下圖9-11所示，是檢驗(yàn)縱向缺陷的實(shí)例。 2）探頭裝載U形磁軛的兩腳之間，讓被檢工件旋轉(zhuǎn)而檢驗(yàn)系統(tǒng)不動，可檢查管子表面的所有缺陷。 3）在檢驗(yàn)直縫管時(shí)，為了檢驗(yàn)沿焊縫方向的縱向焊縫，通常采用如下方法： 在固定的磁軛內(nèi)以垂直于焊縫的方向?qū)腹苓M(jìn)行磁化，并使安裝在圓周方向上的磁敏探頭沿焊縫垂直方向來回?cái)[動。由于探頭的擺動和焊管的縱向運(yùn)動，能使探頭檢查整個(gè)焊縫區(qū)，從而提