鋼（gāng）結構質（zhì）量的磁粉檢驗_中交路橋科技有（yǒu）限（xiàn）公（gōng）司（sī）

鋼結構質量的磁粉檢驗

更新時間（jiān）：2021-04-10 17:51

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磁力探（tàn）傷是通過對鐵磁性材（cái）料進行（háng）磁化所（suǒ）產生的漏磁場（chǎng），來發現其表（biǎo）麵或近表麵缺陷的無損檢測方法。磁力探（tàn）傷包括磁粉法、磁敏探頭法和錄磁法。

一、磁力探傷概述

（一）磁力（lì）探傷的分類

1、磁粉探傷法磁粉探傷法（fǎ）是利用在磁場中，鐵磁粉材料表（biǎo）麵缺陷產生的漏磁磁吸附磁粉的現象而進行（háng）的無損檢驗法。磁粉探傷（shāng）對鋼材表麵（miàn）裂紋具有較高的探傷靈敏度。

2、磁敏探頭法

是（shì）指利用（yòng）合（hé）適的磁敏探頭探測工件表麵，把漏磁場轉（zhuǎn）換成電信號，再經過放大、信號處理和儲存，這可（kě）用廣電指示器加以顯示的一種無損檢驗法。

3、錄磁探（tàn）傷（shāng）法

也（yě）稱中間（jiān）存儲漏磁檢驗法。其中以磁帶記錄方法為最主要方法。探傷（shāng）時，將磁帶覆蓋在已磁化的工件上時，缺陷的漏（lòu）磁場就在磁帶上產生局部磁化作用，然後用磁敏探頭測出磁帶錄（lù）下的漏（lòu）磁（cí），從而確（què）定鋼（gāng）結構表麵缺陷的位置。

（二）磁粉探傷的基本原理

當鋼結構內部存（cún）在缺陷時，如（rú）裂紋、夾雜、氣孔等非鐵磁性物質，其磁阻非常大（dà），磁導率低，必將引起（qǐ）磁力線的分布發生變化。缺陷處的磁力線不能通過，將產生一定程度（dù）的彎曲。當缺陷位於或接近鋼結構表麵時，會穿過鋼結構表麵漏到空氣中形成（chéng）一個微細的漏磁場。

二、影響漏磁場強度的因素

1、外加磁場強度的影響對（duì）鐵磁材料磁化時所施加的外加磁場強度高時，形成的漏磁場（chǎng）強度也隨之增加。

2、材料磁導率（lǜ）的影（yǐng）響材料磁導率高的工件易被（bèi）磁化，漏磁場強度隨著磁導率的增加而增加。

3、缺陷埋藏深度的影（yǐng）響隨著缺陷埋藏深度的增加（jiā），漏磁場越小。

4、缺陷方向的影響當缺（quē）陷長（zhǎng）度方向和磁力（lì）線方向垂直時，形成漏磁（cí）場強度較大。隨著缺陷長度方向與磁力線夾角（jiǎo）減小，漏磁場強度減小。

5、缺陷磁導率的影響缺陷磁導率越高，產生（shēng）漏磁場（chǎng）強度越低。

6、缺陷大小和形狀的影響缺陷在垂（chuí）直磁力線方向上（shàng）的尺寸越大（dà），形成漏磁場且其強度越大，缺（quē）陷的形狀為圓形時，如氣孔等，漏磁場強度小，當缺（quē）陷（xiàn）為線形時，容易形（xíng）成漏磁場。

三、磁粉探傷的材（cái）料和設（shè）備

（一）磁粉（fěn）及磁懸液

1、磁粉的種（zhǒng）類（lèi）磁粉是鐵的氧化（huà）物，顆粒度為0.1~0.07mm。黑磁粉是一種（zhǒng）黑色的粉（fěn）末。在淺色工件表麵上形成的磁痕清晰，運用最泛。

紅磁粉（fěn）具有較（jiào）高的磁導（dǎo）率。對黑色金屬和工件表麵顏色呈褐色狀況下進行探傷，具有（yǒu）較高（gāo）反差。熒光磁粉在暗室中用紫外線（xiàn）照（zhào）射能產生較亮的熒光，所以適合於檢驗工件的表麵探傷，具有較高的（de）靈敏度。

2、磁粉的性能磁粉的性（xìng）能包括磁性、粒度（dù）、顏色、懸浮性等。磁粉性能（néng）應滿足（zú）以（yǐ）下要求：

1）磁粉具有高磁導率（lǜ）和低聲磁性的性質，磁粉之間不應（yīng）互相吸引。用磁性（xìng）稱重法檢驗時，磁粉的稱量值應大於（yú）7g 。

2）磁粉的顆粒度應小於（yú）0.07mm 。

3）磁粉的顏色應與被檢工件有較大的反差

探傷時，為（wéi）保證檢（jiǎn）驗（yàn）靈敏度，應（yīng）事先用靈敏式片對幹、濕磁粉進行性能和靈敏度試驗（yàn）。而且使用前必須在60~70度的溫度下（xià）經過2h 烘幹處理

3、磁懸液將（jiāng）磁粉混合在液體介質中形成（chéng）磁粉的懸浮（fú）液，簡稱磁懸液。用（yòng）來懸浮磁粉的（de）液（yè）體叫（jiào）分散劑或載液。

（二）磁粉探傷設備（bèi）簡介

磁粉探（tàn）傷設備由磁粉探傷機、測（cè）磁儀器及質量控製儀器等組（zǔ）成，其主（zhǔ）要設（shè）備是（shì）磁粉探傷（shāng）機，常用的有以下幾種：

1、便攜式磁粉探傷機（jī）

便攜式磁（cí）粉探傷機具有體積小、質（zhì）量輕、易於搬動等優點。

（1）磁軛式磁粉（fěn）探傷機

① 永久磁軛永久磁軛是（shì）采（cǎi）用軟（ruǎn）磁（cí）材料（純鐵）製作（zuò）的∏形結構。

② 電磁軛電磁軛是在用矽（guī）鋼片製作的鐵心上繞製勵磁線圈，當（dāng）線圈中有交流或直流電用過（guò）時，則（zé）在（zài）貼心（xīn）內產生磁場，從而（ér）對工件進行磁化。

2）磁錐式磁粉探（tàn）傷機磁錐式磁粉探傷（shāng）機可在工件上任（rèn）意選擇磁化方向，從而檢驗各個方向的缺陷，當一次磁化隻能檢驗一個方（fāng）向的缺陷。儀器比較小，便於現場使用。

2、移動式磁粉探傷機

移動（dòng）式磁粉探傷機一（yī）般都（dōu）至於小車（chē）上，移動比較方便。適合於小型工件（jiàn）和不（bú）易搬動的大型（xíng）工件如天然（rán）氣罐、高壓容器等的探傷。

3、固（gù）定式磁粉探傷機

固定式磁粉探傷機是一種大型的磁粉探傷設備，一般安（ān）裝在固定場合。它適（shì）應的產地現對固定，中小型工件及需要較大磁化電（diàn）流的可（kě）移動工件的（de）檢驗。

4、磁軛式（shì）旋轉磁（cí）場探傷機（jī）

磁軛式旋轉磁場探傷機由電源箱及磁軛兩（liǎng）部（bù）分組成。它具有體積（jī）小，重量輕的特點。其應用除了與便攜式探傷機相同外（wài），還可以檢驗缺陷分布為任意方向（xiàng）的焊件

三、磁粉探傷工藝

在磁粉探傷中，用過外加磁場使焊件（jiàn）磁化的過程稱為焊件的磁化。

（一）鋼件磁化方法

1、直（zhí）流電磁化法和交流電磁化法

1）直流電磁化（huà）法鋼件被直流電磁化時，采用低電壓大電流的直流電源，使焊件產生方（fāng）向（xiàng）恒定的電磁場。

2）交流電磁化法工（gōng）件被交（jiāo）流電磁化時，采用低電壓大電流的交流（liú）電源。

2、直接通電磁（cí）化法間（jiān）接通電磁（cí）化法

1）直接通（tōng）電磁化法該法時將焊件直接通與電流（liú），使工件周圍和內部產生周向磁場。適合於檢（jiǎn）測長條（tiáo）形（xíng）如棒材或管材等鋼件。

2）間（jiān）接通電磁化法間接通（tōng）電磁化就是工件利用探傷儀器等使（shǐ）自身（shēn）產生磁場來（lái）完成（chéng）的，避免直（zhí）接通電磁化法產（chǎn）生的弊端。

3、周（zhōu）向磁化法（fǎ）、縱向磁化法、複合磁（cí）化法和旋轉磁場磁化法

1）周向磁化法

周向磁化法又稱橫向磁化法。焊件磁化後產（chǎn）生（shēng）的磁力線是在鋼件軸線垂直平麵內，常用來檢驗

鋼件上如縱焊縫等與軸線平行的缺陷。

2) 縱向磁化法焊件磁化後產生的磁力線與工件軸線平行。用來檢驗與鋼件或焊縫軸線（xiàn）垂直（zhí）的缺陷。常用的磁化方法有：螺線管線圈法、磁（cí）軛磁化法等。

3) 複合磁化法複合磁化法（fǎ）是一（yī）種采用直流電使磁軛產生縱向磁場，用交流直接（jiē）向工件直接通電產生周向磁場, 使工件得到合成磁（cí）場的（de）方法，探傷時，必須進行直流縱向磁化，然後進行交（jiāo）流周向磁化，在不同（tóng）的（de）時間裏（lǐ），得到大小和方向都在變化的, 從而能發現工件（jiàn）表麵（miàn）上任意方向的缺陷（xiàn）。

4、旋轉磁場磁化法（fǎ）旋轉磁場化法是（shì）采用相位不（bú）同的交（jiāo）流電對工件進行周向和縱向磁化，在工件中就可以產生交流周向磁場和交流縱向磁場。

（二）磁化方法的選擇各類鋼件（jiàn）在磁粉探傷時，應選擇合適磁化方法對鋼件進行磁化（huà）。

（三）磁化規範的選擇

磁化規範時指在確定磁化方（fāng）法以後對采用的磁化電流值的選擇。通過變化磁化電流來調（diào）整磁場強度的大小。在確定磁場（chǎng）（磁化電（diàn）流）大小時，應考慮到充磁方式，焊件本身材料（liào）的（de）特點，焊件形狀，表（biǎo）麵粗糙度情況以及技術條件要求等多方麵因素來確定。

1、周向（xiàng）磁化規範對於圓棒、圓筒及類似焊件在直接通電時（shí），由於在探傷焊件表麵的磁（cí）場強度要求連續法時為2500~5000A/m。采用剩磁法時約為8000~14A/m。

2、縱向磁場磁化規（guī）範縱向磁場化一般采用線圈使焊件（jiàn）磁化。焊件磁化範用線圈匝數和通電電流的乘機，即安匝數來表示。

對於棒、管（guǎn）類焊件進行縱向磁化時，線圈中心磁場強度應（yīng）達到如（rú）下規定:

1) L/D時，線圈中心磁場強度應大於1.2A/m

2）2L/D時（shí），線圈中心磁場強度應大（dà）於1.2A/m

3、磁錐磁化規範磁錐磁化規範按觸頭間距的大小進行選擇，根據國家標準的推（tuī）薦，觸頭間距與磁化電流值之間的關係為：當焊件厚度<19mm時（shí），3.5~4.5A/mm；焊件（jiàn）厚度>19mm時，4~5A/mm.

4、磁軛磁化規範磁軛磁化範的（de）選擇主要時對磁（cí）軛提升的選擇。一般情（qíng）況下，當（dāng）使用磁軛至少（shǎo）應有177N 的提升力，交流電磁軛至少應有（yǒu）44N 的提升力。且磁軛的磁極間距應控（kòng）製在50~200mm之間，磁軛每次移動應有不少於25mm 的覆蓋區。

（四）磁粉探傷工藝卡的編製（zhì）磁粉探傷工藝卡的編製主要考慮並合理選擇磁粉探傷法

（二（èr））磁粉探（tàn）傷工（gōng）藝守則

1、適用範圍：本（běn）作業指導書（shū）適用於鐵磁（cí）性材料製成的船舶結構及其（qí）零部件表麵、近表麵缺陷的無損檢測。2、編製依據JB/T4730.4-2005；3、人員要求：

1磁（cí）粉（fěn）探傷人員應取得國家有關部門頒發的等級（jí）資格證書（shū），並從事與其（qí）等級相適應的工作。

2探傷人員應（yīng）無色盲、色弱。近距離視（shì）力（lì）或矯正（zhèng）後近距離視力不低於1.0，並一年檢（jiǎn）查一次。

4、檢測要求與工藝（yì）1按委托（tuō）檢測單或驗收規範（fàn）確定執行標準。2設備和磁粉

磁粉探傷設備和磁（cí）粉必須符合標準的規定。3檢測時機：1磁粉探（tàn）傷應在容易產生缺陷的各道工序（如焊接、熱處（chù）理、機加工、磨削、矯正和加載試驗）以（yǐ）後進行。.2對於有產生延（yán）遲裂紋傾向的材（cái）料（liào），磁粉探（tàn）傷應（yīng）安（ān）排焊接後24h 進行（háng）, 對有再熱裂紋傾向的焊縫，應在焊後及熱處理後各（gè）探傷（shāng）一（yī）次。

4.4表麵準備 1被檢工件的表麵（miàn）粗糙度Ra 不大於12.5um 。2被檢工件表麵不得有油脂或其它（tā）粘附磁粉的物質。3被檢工（gōng）件上的（de）孔隙在檢測後（hòu）難於清除（chú）磁粉時，則應在檢測前用無害物（wù）質堵塞（sāi）。4為了防止電弧燒傷工件表（biǎo）現和提高導電性能，必須將工件和電極接觸部分清除幹淨，必要時應在電極（jí）上安（ān）裝接觸墊。

4.5磁化（huà）規範根據工件的材料、熱處理狀態、磁特性、尺寸、形狀、表麵狀態和欲檢出缺陷的種類、位置、大小，按標準確（què）定采用連續法還是剩磁法，以及磁化方法、磁化電流種（zhǒng）類，有效探（tàn）傷範（fàn）圍等相關的磁化規範。

4.6施加磁粉

根據工件（jiàn）的磁特（tè）性、形狀、尺寸、表麵狀態，磁化方法及（jí）探傷環境，按標準選擇合適的磁粉（fěn）和分散劑種類、磁懸液濃度以及施工（gōng）方（fāng）法，施加時機。

4.7磁痕的觀察1磁痕的（de）觀察，必須在磁痕形成後立即進行。2按標準（zhǔn）的（de）規定（dìng），對缺陷磁痕進行觀察、評定記錄。

4.8缺陷等級評定.1按（àn）標準有關規定，對缺陷進行評級。2不合格缺陷應寫出返（fǎn）修通知單通知施工方返修。

4.9退磁1當有要求時，工件在檢查後應進行退磁。2根據工件的形狀、大小按標準選用正確的方法退磁。

4.10複檢當出現下列（liè）情況之一（yī）時，應進（jìn）行（háng）複檢（jiǎn）：1檢測時，用靈敏度試（shì）片驗證，檢測靈敏度不符合要求。2發現檢測過程中操（cāo）作有誤（wù）。

（三）靈敏度試片（piàn）

用它可以考核磁化方法與磁化規範、磁（cí）粉和磁懸液（yè）的性能（néng）、操作方法正確與否等綜合指標。

靈敏度試片有A 、B 、C 三種類型（xíng）。

A 型（xíng）特點：試片用於磁粉顯示，圖象直觀，使用簡便。對（duì）各（gè）類零件所有方向的磁場，尤其（qí）檢查形狀複雜的零件（jiàn）時，表現其獨特的優點。

（四）磁粉探傷（shāng）過程包括：預處理、磁化、施加磁粉、檢驗、記錄及退磁。