1、MT工藝題和綜合題答題分析一、工藝題 （40 分1、一挖掘機減速箱蝸桿軸，結構及幾何尺寸如圖1 所示。材料牌號為45Cr，熱處理狀態(tài)為軸表面調質處理 （840油淬， 580回火 ，蝸桿表面為淬 火處理 840油淬）。工件為機加工表面，該工件經磁粉檢測后需精加工。要 求檢測該軸外表面各方向缺陷 不包括端面）。請按照 JB/T4730-2005，采用高 等級靈敏度探傷，驗收級別為級，若采用線圈磁化，工件正中放置，請審 核、修訂并優(yōu)化磁粉檢測工藝卡一。 25 分）制造單位現(xiàn)有如下探傷設備與器材：1、CEW-10000固定式磁粉探傷機、 TC-6000 固定式磁粉探傷機、 CYD-3000 移 動式磁

2、粉探傷機、 CEW-2000 固定式磁粉探傷機、 CEW-1000 固定式磁粉探傷機，以上探傷機均配置 20050mm的剛性開閉線圈， 5 匝。2、GD-3 型毫特斯拉計。3、ST-80檢測 方法非熒光濕式直流剩磁法紫外光照度或工件表面工件表面光照度 500lx標準 試片A130/100熒光濕式交流連續(xù)法非熒光濕式交流連續(xù)法(2 分 或工件表面 光照度熒光 1000 W/cm2 ( 非熒光 1000lx (0.5 分 、齒面 C-8/50,D-7/50 、軸面 A1-15/100, 軸面 A1-7/50, (4.5 分 磁化 方法線圈法磁粉、載 液及磁懸 液配制濃 度黑磁粉 +水10-20g/

3、l磁懸 液施 加方 法浸 、軸向通電法 (I 1、 加線圈法 (I 2 (3 分 熒光： YC 2 磁粉， LPW-3 油 載液 (或2 水 ，0.5 3.0g/L 非熒光：黑磁粉，水或油， 10-25g/L (0.25 分噴、澆磁懸液均 可 (0.25分磁化 順序周向磁化 規(guī)范縱向 磁化 規(guī)范I 2=288A先軸向通電法 后線圈法磁化 先 A 區(qū) 后 B 區(qū)(1 分、I 1A=(640-1200A、I 1B=(1280-2400A 、最終以試片確定(2 分 正中放置、I 2A=(53510%A、 I 2B=(91810% A 、最終以試片確定(2 分 檢測 方法 標準JB/T4730-200

4、5級退磁無需退磁(0.25 分質量 驗收 等級(0.25 分 交流退磁法退磁、 GD-3 毫特斯 拉計測定剩磁應不大于 0.3mT(0.5 分 不允許 缺陷1. 任何裂紋和白點， 2. 任何橫向缺陷顯示， 3. 任何大于 4mm的線性或非線性缺陷磁痕，4. 單個圓形缺陷磁痕 d 4mm，且在評定框內 4 個。 、任何裂紋和白點。 、任何橫向缺陷。 、 大于 2mm 的線性或非線性缺陷磁痕顯示。 、在 2500mm2 、 綜合評級超標的缺陷磁痕。L/D 值，充填示意草圖： 2(0.5 分 附加說明： 2 YB=(100/80 2 (L/D A =900/80=11.25 (L/DB=900/16

5、0=5.625I1AB=(8-15DNI 2A=(NI h(10-Y+(NI l(Y-2/8NI 2B=35000/(L/D B+2(5 分 6.25( 中充填 ，1.5625( 高充填 。2 / 10編 制 (0.25 分 年 月 日 審 核 (0.25 分 年 月 日序 號工序名稱操作要求及主要工藝參數(shù)1預處理1、清除工件表面油脂、鐵銹、氧化皮或其他粘附磁粉的物質。2、被檢工件表面粗糙度 Ra25um，否則應打磨。2磁 化磁化順序1、先通電周向磁化檢測軸向缺陷，后線圈法縱向磁化檢測周向缺陷。2、先磁化檢測 A 區(qū)，后磁化檢測 B 區(qū)。試片校核無論何種磁化方式，均以靈敏度試片人工缺陷清晰顯示

6、為最終磁化規(guī)范。磁化次數(shù)1、 通電法 A 區(qū)和 B 區(qū)各磁化一次2、 線圈法磁化時其有效磁化范圍為線圈寬度加兩側各150mm ，即 50150 2) 350mm。 考慮有效磁化區(qū)域的重疊，實際一次磁化 長度為： 3506后處理清除工件表面多余的磁懸液和磁粉7報告按 JB/T4730.4-2005 第 10 條簽發(fā) MT 報告編 制MT-III某一在用高壓容器的卡箍聯(lián)接結構，結構尺寸如圖 2圖右為俯視圖 )所示?？ü坎牧吓? 10號為35CrMo鍛, 材料的抗拉強度為 930 MPa。容器使用時，為方便物料進出，卡箍經常打 開。在該容器定期檢驗方案中采用磁粉檢測方法探測卡箍在使用過程中可能產生的

7、缺陷。請按照 JB/T4730.42005，采用高等級靈敏度探傷，驗收級別為 級，回答下列問題30020030圖2 卡箍聯(lián)接結構4卡箍 5密封環(huán)8螺母1頂蓋 2襯環(huán) 3密封圈6筒體端部法蘭 現(xiàn)有如下探傷設蘭 7連接螺栓 設備與器材：1、CZQ-6000 固定式磁粉探傷機、 CYD3000 移動式磁粉探傷機、 CEW-2000 固定式磁粉探傷 機、 CEW-1000固定式磁粉探傷機，以上探傷機均配置 300100mm的線圈， 5匝。2、CYE3A 交叉磁軛探傷儀 交流電、旋轉磁場）3、CDX1磁軛探傷儀 交流電，平面磁極 2020，磁軛帶活動關節(jié)）4、電纜線，長 3m5、支桿 1 付6、2550

8、0mm銅棒7、GD-3 型毫特斯拉計。8、ST-80C）型照度計。9、UV-A 型紫外輻照度計。10、黑光燈。11、YC2型熒光磁粉、黑磁粉、 BW-1 型黑磁膏、水、煤油、 LPW-3 號油基載液。12、A1、C型試片。13、磁懸液濃度測定管。14、2-10 倍放大鏡。1、根據(jù)卡箍的受力特點，你認為卡箍在使用過程中容易產生什么缺陷，并預計 缺陷產生的部位、方向和磁痕特征。 4 分） 答：該卡箍在容器使用過程中承受軸向拉應力，并在內壁幾何不連續(xù)處產生很高的彎矩。因為卡箍經常打開，在容器升壓降壓循環(huán)過程中卡箍承受低周疲勞載荷，容易產生疲 勞裂紋。 2 分）疲勞裂紋一般產生在內壁幾何不連續(xù)處，因為

9、該處的應力水平面最 高。裂紋方向為周向，其磁痕特征一般為中間粗，兩頭尖，磁痕濃密清晰。2 分）2、某 MT 級人員在未拆除連接螺栓的情況下，用中心導體法檢測該卡箍內外 表面的疲勞裂紋，磁化電流選用交流電，磁化規(guī)范按JB/T4730.4-2005 標準要求取 8-15）D，未用靈敏度試片進行驗證。請指出該 MT 級人員的錯誤之處，并簡述理由。 根據(jù)卡箍的受力特點，疲勞裂紋一般產生在內壁幾何不連續(xù)處，裂紋方向為周向，用 中心導體法只能檢測縱向缺陷，不能檢測周向缺陷，且檢測面重點不是外表面而是內表面。中心導體法檢測外表面缺陷一般不用交流電，盡量使用直流電和整流電。因為用交流/ 10電進行外表面檢測時

10、，會在筒形工件內產生渦電流i e，因此工件的磁場是芯棒中的傳感電流It 和工作內的渦電流 ie 產生的磁場的疊加，因為此渦電流 ie有集膚效應，由此導致工件內外 表面的檢測靈敏度相差很大，對磁化規(guī)范確定帶來困難。 卡箍未拆除連接螺栓，用中心導體法檢測時，在兩片卡箍連接處存在空氣間隙 墊 片），磁力線穿過空氣 墊片）再進入工件，因為空氣 墊片）的磁阻遠比工件大，導致磁感 應強度減弱，而中心導體法磁化規(guī)范的確定是基于磁力線完全在工件中形成閉合回路這一前 提條件下才成立，因此標準規(guī)定的經驗公式在此情況下不適用，應用靈敏度試片進行驗證并 按驗證結果選取磁化電流值。3如圖 3，在卡箍未拆除連接螺栓和拆除

11、連接螺栓后分別進行繞電纜磁化，在 其它條件相同的情況下，圖中所示的靈敏度試片，哪個靈敏度較高？并簡述理 由。 5 分）除連接螺栓情況下靈敏度較高。其主要理由為：螺栓情況下，用線圈法進行縱向磁化時，磁力線會逸出工件端面 空氣形成閉合回路，因此外加磁場 退磁場，它對外加磁場有削弱作 過空氣再形成閉合回路，磁力 有效磁場強度減弱。螺栓情況下，用線圈法進行縱向磁 半卡箍，因為磁力線沿阻 箍間形成閉合回路，因此在此情況極因此化時，在它的端頭產生，從磁阻定律分 過空氣中的距離很長，力線穿過兩片卡 路徑通過，絕大部分 的退磁場很小。另外，從 分析，磁力線穿過空氣的距離遠小于前種情況，其磁路的磁阻相對較小，前

12、者強，靈敏度較前者高。4簡述觸頭法的優(yōu)點和缺點，針對該卡箍進行檢測，你認為用觸頭法合適嗎？ 為什么？ 5 分）答：觸頭法的優(yōu)點： 1.5 分）可將周向磁場集中在經常出現(xiàn)缺陷的局設備輕便，可攜帶到現(xiàn)場檢驗，靈活方便； 部區(qū)域進行檢驗； 檢測靈敏度高。觸頭法的缺點： 1.5 分） 一次磁化只能檢驗較小的區(qū)域； 接觸不良會引起工件過熱和打火燒傷； 大面積 檢驗時，要求分塊累積檢驗，很費時。該卡箍的材料的抗拉強度 b為 930 MPa，屬高強鋼，觸頭接觸不良會引起電弧擊傷，很容易 在工件上產生裂紋，因此不宜用觸頭法檢測該卡箍。 2 分） 5簡述磁軛法的優(yōu)點和缺點，并分析該卡箍進行磁軛法檢測的可行性。5

13、 分）答：磁軛法的優(yōu)點： 1.5 分） 非電接觸；改變磁軛方位，可發(fā)現(xiàn)任何方向的缺陷；便攜式磁軛可帶到現(xiàn)場檢 測，靈活，方便；可用于檢測帶漆層的工件 當漆層厚度允許時）；檢測靈敏度較高。磁軛法的缺點： 1.5 分） 幾何形狀復雜的工件檢驗較困難；磁軛必須放到有利于缺陷檢出的方向；用便攜式 磁軛一次磁化只能檢驗較小的區(qū)域，大面積檢驗時，要求分塊累積，很費時；磁軛磁化時 應與工件接觸好，盡量減小間隙的影響。該卡箍的表面比較平整，選用小型帶活動關節(jié)的磁軛，可根據(jù)現(xiàn)場檢測位置靈活調節(jié)磁極方 向和間距，可保證磁極和工件表面接觸良好，從而保證檢測靈敏度。 2 分） 6如采用磁軛法檢測，在交流電和直流電兩種

14、電流類型中，選擇哪種較合適？并簡述理 由。 6 分）/ 10答：選用交流電較合適，其理由如下： 1 分） 1）該卡箍容易產生表面疲勞裂紋。交流電具有趨膚效應，因此對表面缺陷有較高的靈敏 度。又因交流電方向在不斷地變化，使交流電磁軛產生的磁場方向也不斷地變化，這種方向 變化可攪動磁粉，有助于磁粉遷移，從而提高磁粉檢測的靈敏度。 2 分） 2）該卡箍的厚度較大。而直流電磁軛產生的磁場在同樣的磁通量時，探測深度越大，磁通 密度就越低，尤其在厚工件中比在薄工件中這種現(xiàn)象更明顯，因此對厚壁工件不宜使用直流 電磁軛探傷。 2 分） 3）該卡箍在內壁幾何不連續(xù)處容易產生疲勞裂紋，用交流電磁化時在幾何不連續(xù)處

15、磁場分 布較均勻。若用直流電磁化，在幾何不連續(xù)處有較多的泄漏磁場，會掩蓋該部位的缺陷顯 示。 1 分）A 、B、C 三個磁軛布置的示意7如采用磁軛法檢測卡箍在使用過程中產生的缺陷，在下列圖中，你認為最合適的是哪個？并簡述理由。 5 分）A解：適。因為為凹傷儀磁面磁為線B圖B1卡箍面，所帶極，極與C 布置最合 分） 的內表面 而磁軛探 的是平面 圖A平 卡箍表面 觸，磁極中間懸空，圖 C 一個磁極與卡箍側面保持面接觸，另一個磁極與卡箍內凹面為為線接觸，磁 極中間懸空，因此圖 A 和圖 C 磁軛布置都不能保證磁化效果。 2分） 而圖 B 布置卡箍側面為平面，可保證磁極與卡箍表面為面接觸，從而保證磁

16、化效果。另外， 圖 B布置也能滿足磁極間距不大于 200mm的磁軛法磁化條件。 2 分）8如果用磁軛法完成整個卡箍的檢驗，應至少磁化幾次？ 4 分） 答：JB4730.4-2005規(guī)定, 磁軛法檢測的有效區(qū)域為兩極連線兩側各 50mm 的范圍內，磁化區(qū) 域每次應有不少于 15mm 的重疊 ,因此半個卡箍的磁化次數(shù)為 1 分） =4.4 取整數(shù) 52 分） 因此完成整個卡箍的檢驗，應至少磁化 10 次。 某高壓球閥的部件球體，共制造加工 500 個，結構形式和規(guī)格如下圖所示，球體由 100 實心鋼球經機加工而成，球面表面粗糙度為 1.6 m，材質為 45#鋼（鍛 。用戶要求球 體內外表面應進行

17、100%磁粉檢測。請根據(jù) JB/T4730.4 2005，采用中等級靈敏度，驗收級 別為級，回答下列問題。/ 10現(xiàn)有如下探傷設備與器材：2、CYD3000 移動式磁粉探傷機、 CEW-2000 固定式磁粉探傷機、 CEW-1000 固定式磁粉探 傷機，以上探傷機均配置 300100mm的線圈， 5匝。2、CDX1磁軛探傷儀 交流電，平面磁極 2020mm，磁軛帶活動關節(jié)）。3、感應電流法檢測裝置一套，鐵芯截面積 2020mm。4、電纜線，長 3m；支桿 1 付； 20500mm 銅棒。5、GD-3型毫特斯拉計； ST-80C）型照度計； UV-A 型紫外輻照度計；黑光燈。6、YC2型熒光磁粉

18、、黑磁粉、 BW-1 型黑磁膏、水、煤油、 LPW-3號油基載液。7、A1、C、M1型試片。8、內窺鏡，探頭直徑 5；2-10 倍放大鏡。1磁粉檢測時機應選擇在球體機加工前 實心鋼球）還是機加工后？并從檢測可行性、缺陷 檢測面等方面分析選擇或不選擇檢測時機的理由。 6 分） 答：應選擇在機加工后進行磁粉檢測。 1 分）不選擇機加工前 實心鋼球）的理由： 首先從檢測可行性方面分析，因為實心球體表面非常光潔，直接通電法和觸頭法且操作不當 易產生打火燒傷現(xiàn)象。球體直徑較小，采用磁軛法難以保證接觸良好。因為球體的長徑比較 小，線圈法磁化產生較強退磁場，導致其難以實行。中心導體法和感應電流法無法在該工件

19、 上實行。其次，從缺陷檢測面分析，機加工前只能檢測球體外表面缺陷，不能檢測加工內表 面缺陷和鍵槽機加工時露出表面的缺陷。 3 分）選擇機加工后的理由： 因為機加工后工件有孔，可以方便地實行中心導體法和感應電流法，從而可以檢測內外 表面所有方向的缺陷。另外選擇機加工后缺陷檢測面增大，可以檢出原先為內部缺陷、機加 工后露出表面的缺陷。 2 分）檢測時機另外題目：1、 一在制鋼質無縫氣瓶，制造工藝為：落料塊料加熱沖孔拔伸切口收口整形 調質熱處理外表面噴丸螺紋加工水壓實驗壓鋼印鉚頸圈涂裝裝閥氣密 實驗成品入庫。根據(jù)氣瓶的生產工藝 , 你認為外表面磁粉檢測應放在哪道工序之后 ?并 簡述理由。 5 分）答

20、：磁粉檢測應放在外表面噴丸處理后進行。其理由如下： 1 分）1）為保證氣瓶水壓實驗的安全，磁粉檢測一般應在水壓實驗前進行；1 分）2）磁粉檢測的工序應安排在容易產生缺陷的工序之后，因調質熱處理為淬火+高溫回火，氣瓶經淬火后容易產生淬火裂紋； 2 分）/ 103）另外，調質熱處理后氣瓶表面的氧化皮等雜物，會影響磁粉檢測結果的正確性和完整 性，氣瓶經外表面噴丸處理后，能夠去除表面氧化皮等雜物，使氣瓶表面粗糙度滿足檢 測要求，因此磁粉檢測應放在外表面噴丸處理后進行。 1 分）回答在螺紋加工后給 4 分，這樣于控制成本不利；回答在調質熱處理后給 3 分，因調質熱 處理后表面狀態(tài)不能滿足檢測要求；回答在

21、水壓實驗后給 2 分，這樣對控制成本和試壓安全 不利；其他回答均不給分） 2、為檢測球體表面各個方向的缺陷，在下列磁化方法中應選擇哪些磁化方法在相應空格內畫“”）？并說明其選用和不選用的理由。7 分）觸頭法 感應電流法 中心導體法 磁軛法 答：考慮題目要求檢測內外表面各方向缺陷、檢測效率，在上述給定的四種磁化方法中只能 選擇感應電流法加中心導體法，而不宜選用磁軛法和觸頭法。1 分）不選擇的理由： 3 分） 磁軛法和觸頭法均不能檢測內表面缺陷。 、磁軛法和觸頭法一次磁化只能檢驗較小的區(qū)域；要求分塊累積檢驗，很費時，對批量檢 測不適用。球體表面非常光潔，采用觸頭法且操作不當易產生打火燒傷現(xiàn)象。 球

22、體直徑較小，采用磁軛法難以保證接觸良好。 基于以上理由，不宜選用磁軛法和觸頭法。 3 分） 選擇感應電流法加中心導體法的理由：球體有 60 內孔，可以方便地實行中心導體法和感應電流法， 兩者結合，可以檢測內外表面所有方向的缺陷。中心導體法磁化電流不從工件上直接流過，不會產生電?。桓袘娏鞣óa生的 感應電流也不會燒傷工件。幾個工件可穿在芯棒上和感應鐵芯上一次磁化，檢測效率高，適合于批量檢 測；3、工件整體周向磁化方法有直接通電法和中心導體法兩種，從操作方便性、磁化效果、檢 測要求適應性等方面比較兩種方法在該工件應用的可行性。 5 分） 答：采用中心導體法比采用直接通電法較為可行。因為： 1 分）

23、 磁化電流不從工件上直接流過，不會產生電?。豢蓹z測內、外表面缺陷；幾個工件可穿在芯棒上一次磁化，檢測效率高； 工藝方法簡單、操作方便、磁化效果較好、便于在該工件上實行。 2 分） 直接通電法需采用專用電極，否則難以保證與工件良好接觸，且操作不當易產 生打火燒傷現(xiàn)象。另外，直接通電法只能檢測外表面缺陷。 2 分）4、采用中心導體法交流電磁化對該工件進行磁粉檢測時，用M1 靈敏度試片驗證內外表面靈敏度情況，結果內表面試片上顯示三圈圓形的人工缺陷磁痕，外表 面試片上只顯示二圈圓形的人工缺陷磁痕，請解釋內外表面靈敏度差異的原因。 3 分）答：內表面靈敏度優(yōu)于外表面，主要因為： 內表面離中心導體更近，從

24、而電流產生的磁場強度更強。 1 分） 中心導體法用交流電進行磁化時，會在筒形工件內產生渦電流ie，因此工件的磁場是芯棒中的傳感電流 It 和工作內的渦電流 ie產生的磁場的疊加，因為此渦電流 ie有集膚效應，由 此導致工件內外表面檢測靈敏度相差很大。 2 分）5、采用中心導體法對該球體進行磁化，如下圖所示，請比較圖示中球體外表面A、B、C 三/ 10處的磁感應強度大小，并簡述理由。 5 分）從而，從而磁感應強度高于A、B 二處。 2 分）A 處與 B 處與中心導體的距離相等，兩者電流產生的磁場強度相同，但因為B 處靠近鍵槽，磁感應線受鍵槽的影響產生畸變，部分磁感應線穿過空氣形成漏磁場，部分向鍵槽下表面或兩側繞過。從而導致 B 處的磁感應強度小