无损检测——磁粉检测

无损检测——磁粉检测
一、定义
磁粉检测(Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT），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。

二、原理
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场，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．
三、适用范围
１适用于检测铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄的裂纹和目视难以看出的缺陷．
２适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，不适用于检测奥氏体不锈钢材料．
３适用于检测未加工的原材料（如纲坯）和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件．
４适用于检测管材棒材板材形材和锻钢件铸钢件及焊接件．
５使用于检测工件表面和近表面的缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于２０度的缺陷．
四、应用
由于压力容器的使用条件恶劣,原材料中存在的缺陷、制造过程中遗留的缺陷或使用中产生的新生缺陷,均会导致其安全可靠性大幅下降,甚至产生灾难性的后果。

已有的统计数据表明,在原材料中存在的与制造过程中产生的缺陷有70 %以上是表面缺陷,而在使用中产生的缺陷有90 %以上是表面缺陷或由表面缺陷导致的缺陷[1 ] 。

断裂力学分析表明,表面和近表面缺陷的当量尺寸比埋藏缺陷大一倍,故其对压力容器安全性的影响至关重要。

磁粉检测对表面缺陷有很高的检测灵敏度、准确性和可靠性,是最常用、最直观、最经济方便的常规
无损检测方法之一。

这使得压力容器的磁粉检测具有十分重要的作用。

对压力容器行业而言,应用磁粉检测技术的目的通常是为了保证产品质量、保障使用安全、改进制造工艺和降低生产成本。

其主要作用是在不损伤铁磁性工件的前提下,检出表面和近表面缺陷,以满足压力容器设计中强度等方面的需要。

从该意义上讲,压力容器领域的磁粉检测技术属于应用型的无损探伤技术。

在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等几个阶段中,磁粉检测技术均得到了广泛应用。

相关法规也明确要求铁磁性材料的压力容器表面检测应优先选用磁粉检测。

为防止事故和保障安全,压力容器的磁粉检测通常按行业相关规程、标准规定和设计文件要求等进行。

在原材料方面,磁粉检测的作用是控制材料的质量和降低成本。

按设计要求等,检测范围涉及板材、棒材、管材、锻件及铸件等,包括毛坯件及半成品(钢坯、铸件和锻件) 。

主要检测缺陷包括发纹、分层、裂纹、白点、折叠、冷隔、疏松、夹杂及气孔等。

在压力容器制造、安装和产品验收中,磁粉检测的主要作用是控制焊接质量,保障使用安全。

对于磁粉检测的范围,钢制压力容器需按有关技术法规、标准及相应设计图样规定。

检测范围包括对接焊缝、角焊缝、T 形接头,复合钢板的复合层焊缝,堆焊表面,接管与长颈法兰及接管与接管的对接焊缝,修磨或补焊处的表面及卡具和拉筋等拆除处的焊痕表面,堆焊复合管板基层材料的待堆焊面和复合材料加工后(钻孔前) 的表面,管板角焊缝,支柱与球壳连接处的角焊缝表面,非受压件与容器的连接焊缝,火焰切割且淬硬性较大的高强钢或合金钢材料的坡口,超高压容器筒体表面,以及焊疤和紧固螺栓等的表面和缺陷清除表面等。

主要检测的缺陷有裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、分层和发纹等。

五、优势
在相同的检验概率下,磁粉检测比渗透检测能检出深度更小的缺陷,对同一缺陷磁粉检测的检出率较高，对在用压力容器焊缝表面用化学除漆剂除漆、水基磁悬液磁轭法工艺进行磁粉检测的数据进行统计分析证实,其以个数计的缺陷检出率达98. 3 % ,在95 %置信度下的检出率> 90 % ,从而证明磁粉检测是一种可靠、有效的检测方法。