1. 磁粉探伤有哪几种方法
磁粉探伤的方法有很多种,归纳下来有以下五种方法,都是实际使用中经常会用到的。
对于大型零件采用便携式探伤仪或移动式探伤机进行磁轭法或支杆法进行分段磁化;
对于轴棒类零件可采用直接通电法;
对于环类零件采用中心导体法或闭路磁轭法;
对于复杂的小型异形零件,不适合采用直接通电法时,可采用三维线圈法或脉冲磁化法;
对于超长不允许接触灼伤的工件适宜采用三维感应线圈法。
需要注意的是,在选用何种磁探方法时,最好与磁粉探伤机生产企业进行沟通了解下。
在磁粉探伤中用到的各种磁化方法,如轴向通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法、感应电流法、环形件绕线电缆法、线圈法、磁轭法、永久磁轭法、交叉磁轭法、直流电磁轭与交流通电法、复合磁化法、平行电缆磁化法等,其本质都是裂痕、杂质等缺陷处破坏被测部件或区域的正常磁力线的分布,从而出现缺陷处磁粉的堆积现象。各种磁化方法是依据被检缺陷的所处位置及方向,被检工件或区域的材料性质、厚度、大小、外形、工艺要求,检测方法的操作频率及容易度等细分的。
下面具体分析各种磁化方法的特点。
轴向通电法
指磁化电极固定轴类部件两端,使磁化电流沿轴类件轴向通过的方法,用于发现与电流平行的纵向缺陷。
其优点是:
操作简单、方便、效率高、灵敏度高;
磁化电流产生周向磁场基本集中在工件的表面及近表面;
磁化电流取值与长度无关。
磁化规范易计算。
工件端头无磁极,不产生退磁场。
可用大电流在短时间内大面积磁化。
其缺点是:
磁化电流与工件接触不良会产生电击伤。
不能检测半空心工件。
磁化细长工件易变形。
适用于检测机加工件、轴类、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备实心和空心工件的焊缝。
中心导体法
指磁化导线位于空心轴类部件中轴线的磁化方法,用于发现与电流平行的纵向缺陷及与以磁化导线为圆心的径向缺陷。
其优点是:
工件无电击伤出现。
可检测空心工件各个面。
可一次磁化多个工件。
一次通电,工件全长都能得到周向磁化。
操作简单、效率高、灵敏度高。
其缺点是:
检测厚壁工件外表面缺陷的灵敏度偏低。
仅适用于通孔类工件的检验。
适用于检测机加工件、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备工件等空心工件的焊缝。
偏置芯棒法
指磁化导线贯穿空心轴类部件的磁化方法,用于发现与电流平行的纵向缺陷及与以磁化导线为圆心的径向缺陷。
其优点是:
工件无电击伤出现。
可检测空心工件各个面。
可一次磁化多个工件。
一次通电,工件全长都能得到周向磁化。
灵敏度高。
可用相对较小磁化电流检测较大直径及厚壁类的轴类件。
其缺点是:
检测较大直径及厚壁类的轴类件时需转动工件,并有10%的检测区域重叠。
仅适用于通孔类工件的检验。
适用于适用于检测机加工件、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备工件等空心工件的焊缝。
触头法:
指磁化触头接触被测工件平面进行磁化的方法,用于发现与电流平行的缺陷。
其优点是:
便携、方便。
可进行局部区域检测。
灵敏度高。
可不固定触头间距。
其缺点是:
单次检测面积小。
易出现电击伤。
适用于检测特种设备平板对接焊缝、T形焊缝、管板焊缝、角焊缝以及大型铸件、锻件和板材。
感应电流法
指磁化线圈外包被测环形件及在被测环形件中轴上渐速插入铁条,从而使被测环形件中所通过的感应磁场产生变化的磁化方法,用于发现环形工件圆周方向的缺陷。
其优点是:
工件无电击伤出现。
无机械接触,无变形。
可检测环形类工件的各个面。
其缺点是:
仅适用于直径与壁厚之比5的薄壁环形工件、齿轮。
不易操作、灵敏度低。
检测效率低。
适用于检测直径与壁厚之比>5的薄壁环形工件、齿轮和不允许产生电弧烧伤的工件。
环形件绕线电缆法
指利用磁化导线多圈缠绕被测环形件的磁化方法,适用于检测尺寸大的环形件用于检测环形件径向方向的缺陷。
其优点是:
由于磁路是闭合的,无退磁场产生,容易磁化。
工件无电击伤出现。
灵敏度高、精度高。
其缺点是:
效率低,不适合批量检验。
不易操作。
线圈法
指利用线圈穿过或磁化导线多圈缠绕被测轴类件进行磁化的方法,适用于检测纵长工件如曲轴、轴、管子、捧材、铸件和锻件。用于检测纵长轴类件垂直方向的缺陷。
其优点是:
检测大型工件较方便、容易。
工件无电击伤出现。
方法简单、精度高。
检测轴向时灵敏度高。
其缺点是:
由于磁路是不闭合,易退磁场产生,不易磁化。
工件长度与直径的比值对退磁场和灵敏度有很大的影响,决定安匝数时需考虑。
检测长工件,需分段磁化,并需有10%的有效磁场重叠。
工件端面存在退磁场,检测断面时灵敏度低,需配合快速断电来减小误差。
磁轭法
指利用绕线式U型或C型电磁轭夹住或接触工件表面进行磁化的方法,适用于特种设备平板对接焊缝、T形焊缝、管板焊缝、角焊缝以及大型铸件、锻件和板材的局部检测。用于检测两磁极连线垂直的缺陷。
其优点是:
简单、便携、方便。
工件无电击伤出现。
方法简单、精度高、灵敏度高。
可进行任何方向的缺陷检测。
可检测一定绝缘度范围内的工件。
其缺点是:
为了保证磁化效果,磁极截面需大于工件截面。
为了保证磁化效果,电磁轭与工件之间的空气隙需足够小。
为了保证磁化效果,电磁轭极间距需小于1m。
形状复杂且较长的工件,不宜采用整体磁化,只能使用分段式的磁轭法。
单次检测范围小,不适用大面积检测场合。
永久磁轭法
指利用永久磁铁对工件局部进行磁化的方法,用于特殊场合(存在易燃易爆物的场合)检测磁铁磁场垂直方向的缺陷。
其优点是:
适用于无电、防燃、防爆的特殊场合。
工件无电击伤出现。
可进行任何方向的缺陷检测。
其缺点是:
检测效率低,效果差。
检验大面积工件时,不能提供足够的磁场强度以得到清晰的磁痕显示。
可操作性差,磁铁的磁场强度不可调节。
适用于特殊场合,一般需经过特别批准。
交叉磁轭法
指两个绕线式U型电磁轭垂直交叉后同时接触工件表面,从而形成旋转磁场进行磁化的方法,用于检测工件表面多方向的缺陷。
其优点是:
单次磁化可检测多方向的缺陷。
工件无电击伤出现。
检测效率高、操作简单。
其缺点是:
不可采用步进式移动法。
只能连续性移动交叉磁轭。
移动速度需低于4m/min。
该法不适用剩磁法观察缺陷。
适用于检测锅炉压力容器的平板对接焊缝。
直流电磁轭与交流通电法复合磁化
指用直流电磁轭进行纵向磁化,同时用交流通电法进行周向磁化工件表面的方法,从而形成变化磁场进行磁化的方法,用于检测工件表面多方向的缺陷。
其优点是:
单次磁化可检测多方向的缺陷。
检测效率高。
其缺点是:
不易操作。
易出现电击伤。
该法不适用剩磁法观察缺陷。
适用于特种设备平板对接焊缝、T形焊缝、管板焊缝、角焊缝以及大型铸件、锻件和板材的局部检测。
平行电缆磁化法
指将通电电缆平行放置在与焊缝等附近的磁化方法,用于检测焊接处的缺陷。
其优点是:
操作简单。
工件无电击伤出现。
其缺点是:
检测灵敏度低。
检测效果差。
适用于检测特种设备平板对接焊缝、T形焊缝。
3. 探伤的磁粉查伤
1、按工件磁化方向的不同,可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。
2、按采用磁化电流的不同可分为:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。
3、按探伤所采用磁粉的配制不同,可分为干粉法和湿粉法。 内容
磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度,可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷;它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验,也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷;但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。
缺陷种类
1、各种工艺性质缺陷的磁痕;
2、材料夹渣带来的发纹磁痕;
3、夹渣、气孔带来的点状磁痕。 磁痕产生原因
1、局部冷 作硬化,由材料导磁变化造成的磁痕聚集;2、两种不同材料的交界面处磁粉堆积;3、碳化物层组织偏析;4、零件截面尺寸的突变处磁痕;5、磁化电流过高,因金属流线造成的磁痕;6、由于工件表面不清洁或油污造成的斑点状磁痕。
缺陷磁痕显示记录
1、照 相。用照相摄影记录缺陷磁痕显示时,要尽可能拍摄工件的全貌和实际尺寸,也可以拍摄工作的某一特征部位,同时把刻度尺拍摄进去。
2、贴印。贴印是利用透明胶纸粘贴复印缺陷磁痕显示的方法。
3、磁痕探伤—橡胶铸型法 。用磁粉探伤-橡胶铸型镶嵌复制缺陷磁痕显示,直观,擦不掉并可长期保存。
4、录像。用录像记录缺陷磁痕显示的形状、大小和位置,同时应把刻度尺录摄进去。 1、缺陷的磁导率:缺陷的磁导率越小、则漏磁越强。
2、磁化磁场强度(磁化力)大小:磁化力越大、漏磁越强。
3、被检工件的形状和尺寸、缺陷的形状大小、埋藏深度等:当其他条件相同时,埋藏在表面下深度相同的气孔产生的漏磁要比横向裂纹所产生的漏磁要小。 某些转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生摩擦损坏,如轴类轴承等。某些零件的剩磁将会使附近的仪表指示失常。因此某些零件在磁粉探伤后要退磁处理。
磁粉探伤中的灵敏试片
使用灵敏试片目的在于检验磁粉和磁悬液的性能和连续法中确定试件表面有效磁场强度和方向以及操作方法是否正确等综合因素。
4. 磁粉探伤有哪几种方法
磁粉检验方法有干法和湿法两种。用干法时,在焊缝充磁后直接撒上争的铁粉进行检验;用湿法时,则在磁化的焊缝表面涂上铁粉混浊液进行检验。
5. 磁粉检测的方法
磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。
1.湿法和干法
磁粉悬浮在油、水或其他液体介质中使用称为湿法,它是在检测过程中,将磁悬液均匀分布在工件表面上,利用载液的流动和漏磁场对磁粉的吸引,显示出缺陷的形状和大小。湿法检测中,由于磁悬液的分散作用及悬浮性能,可采用的磁粉颗粒较小。因此,它具有较高的检测灵敏度。特别适用于检测表面微小缺陷,例如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法经常与固定式设备配合使用,也与移动和便携式设备并用。用于湿法的磁悬液可以循环使用。
干法有称干粉法,在一些特殊场合下,不能采用湿法进行检测时,而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上,工件的缺陷处即显示出磁痕。干法检测多用于大型铸,锻件毛坯及大型结构件、焊接件的局部区域检查,通常与便携式设备配合使用。
2.连续法和剩磁法
(1)连续法 连续法又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。
(2)剩磁法 剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。 不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。由于磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。
6. 磁粉检测的步骤有哪些
磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。
铁磁性材料工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变 而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。连续法又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。
7. 磁粉探伤的操作方法
将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化,若物体表面或表面附近有缺陷(裂纹、折叠、夹杂物等)存在,由于它们是非铁磁性的,对磁力线通过的阻力很大,磁力线在这些缺陷附近会产生漏磁。当将导磁性良好的磁粉(通常为磁性氧化铁粉)施加在物体上时,缺陷附近的漏磁场就会吸住磁粉,堆集形成可见的磁粉痕迹,从而把缺陷显示出来。
第一步:预清洗
所有材料和试件的表面应无油脂及其他可能影响磁粉正常分布、影响磁粉堆积物的密集度、特性以及清晰度的杂质。
第二步:缺陷的探伤
磁粉探伤应以确保满意的测出任何方面的有害缺陷为准。使磁力线在切实可行的范围内横穿过可能存在于试件内的任何缺陷。
第三步:探伤方法的选择
1:湿法:磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件,使整个被检表面完全被覆盖,磁化电流应保持1/5~1/2秒,此后切断磁化电流,采用软管浇淋或浸渍法施加磁悬液。
2:干法。磁粉应直接喷或撒在被检区域,并除去过量的磁粉,轻轻地震动试件,使其获得较为均匀的磁粉分布。应注意避免使用过量的磁粉,不然会影响缺陷的有效显示。
3:检测近表面缺陷。检测近表面缺陷时,应采用湿粉连续法,因为非金属夹杂物引起的漏磁通值最小,检测大型铸件或焊接件中近表面缺陷时,可采用干粉连续法。
4:周向磁化。在检测任何圆筒形试件的内表面缺陷时,都应采用中心导体法;试件与中心导体之间应有间隙,避免彼此直接接触。当电流直接通过试件时,应注意防止在电接触面处烧伤,所有接触面都应是清洁的。
5:纵向磁化。用螺线圈磁化试件时,为了得到充分磁化,试件应放在螺线圈内的适当位置上。螺线圈的尺寸应足以容纳试件。
第四步:退磁。将零件放于直流电磁场中,不断改变电流方向并逐渐将电流降至零值。大型零件可使用移动式电磁铁或电磁线圈分区退磁。
第五步:后清洗。在检验并退磁后,应把试件上所有的磁粉清洗干净;应该注意彻底清除孔和空腔内的所有堵塞物。