磁粉检测-8.应用

37
3.3铸钢件检测实例
⑴ 空心十字铸钢件检测 磁化方法：两次中心导体法，两次绕电缆法，中心导体法电 流采用直流电，磁化电流可采用交流电或整流电 检测方法：剩磁或连续，湿法
38
（2）高压厚壁三通管MT 特点：三通管缺陷易产生在分叉处 检测方法： 直接通电法 线圈法；在三通上绕电缆法磁化，产生的纵向磁场与缺陷 垂直。 关键注意电缆的绕法要正确。
35
（3）万向接头磁粉检测
1）缺陷特点：受力零件，缺陷方向不能予估。孔周 围关键部位。 2）检测方法：湿法。 a、中心导体法检验孔内外表面和端 面缺陷； b、轴向通电法检验纵向缺陷； c、线圈法检验横向缺陷。（有可能加延长块）
36
3、铸钢件磁粉检测 3.1特点： 1）大型铸钢件，表面粗糙，形状复杂； 2）精密铸件、形状复杂，体积小、表面光洁。 3.2探伤方法选择： 1）大型铸件，重量大、壁厚，要求检出表面与近表面较大的缺 陷，采用直流电磁化，干法检验，支杆法，连续法。 2）精密铸钢件，体积小，要求检查微小缺陷，在固定式探伤仪 两个方向磁化，采用湿法。 3）铸钢件，由于内应力的影响，易产生延迟裂纹，铸造后48h探 伤。 4）根据热处理状态，Br和Hc值，决定使用连续法还是剩磁法。
42
4 、特种设备在役与维修件磁粉检测
4.1检测要求：
定期检验主要是检查使用过程中发现的缺陷。而特种设备
几乎都是铁磁性材料制造的，因此，对于特种设备定期检 验，磁粉检测是最好的方法，应用最为广泛。 ①裂纹敏感材料、易产生应力腐蚀裂纹场合，宜采用荧光 法。 ②易燃易爆介质容器，不得使用通电法、触头法检测内部 焊缝，要加强内部清理和表面预处理。
15
磁悬液的喷洒
16
17
18
交叉磁轭法
3）如果工件的曲率半径太小，应采用触头法和电缆缠绕法
磁化。（支杆可任意调整）
20
⑷T型焊接接头的检测
1）宜选用带活动关节的电磁轭进行检测，调节活动关节 角度，保证磁极与工件表面接触良好。 2）用触头法，通电时间不宜过长，要保证触头与与工件 表面接触良好，一面烧伤工件。
12
⑵ 电弧气刨面的检测 交叉磁轭横跨沟槽沿沟槽方向连续行走，用喷洒 法或刷涂法施加磁悬液，原则是交叉磁轭通过后不得 使磁悬液残留在沟槽内。 注意磁悬液不能残留在气刨沟槽内，影响观察。
13
⑶对接焊缝的检测 1）曲率半径大时，可用磁轭和交叉磁轭，要保证磁极与工 件表面良好接触。 磁轭法检测时，电磁轭之间的最佳距离为100~150mm，每 个检测区域应有15mm的重叠区。
1.1 检测内容

⑴ 坡口：
分层：轧制缺陷，在板厚中心附近。 裂纹：分层端部开裂，平行板面；火焰切割裂纹。 检测范围：坡口面和钝边区域
3
⑵ 焊接过程中的检测 ①层间检测。
一是焊接性能差的钢种要求每焊一层检查一次，发现裂及时 处理，确认无缺陷后再继续施焊。 另一种情况是特厚板焊接，在检验内部缺陷有困难时，可以 每焊一层磁粉检测一次。 检测范围是焊缝金属及临近坡口。 温度高用干法（300-400℃），温度低用湿法。
11
3、焊接件检测实例
⑴ 坡口检测 触头法：利用触头沿坡口纵长方向通电磁化，最有利于检测与 电流方向平行的分层和裂纹。触头上应垫铅垫或铜网，以防打 火烧伤坡口表面。 交叉磁轭法： 使用旋转磁场检验坡口是利用旋转磁场外侧的磁化场。操 作方法是把旋转磁场置于靠近坡口的钢板表面上将C型试片放 在下面坡口面，当板厚<50mm其灵敏度可达到中等灵敏度
21
⑸角接接头的检测 1)采用触头法，不受曲率影响，注意打火烧伤和过热。当
工件曲率半径较大时，可用磁轭法（带活动关节），但要 保证接触良好。 2)管板角焊缝的检测示意图
22
磁轭法检测管子对接焊缝
磁轭法检测管子对接焊缝
3)管管角焊缝的检测示意图：使用触头法
25
4) 使用绕电缆法检测角焊缝的纵向缺陷。注意焊缝与
46
（2）起重天车吊钩
主要缺陷：疲劳裂纹。 检测方法： 连续法、荧光磁悬液。 横向裂纹：绕电缆法或磁轭法。 纵向缺陷：触头法。
47
（3）螺栓磁粉检测
受力零件，横向裂纹比纵向裂纹危害大 主要缺陷：疲劳裂纹。 检测方法：剩磁法、湿法、低浓度荧光磁悬液。 纵向磁化：线圈法（主要方法）。 周向磁化：通电法。
6
⑴磁轭法：
优点：设备简单、操作方便。 缺点：只能单方向磁化工件，同一部位应进行两次垂 直交叉磁化，磁极配置不可能很准确，有造成漏检的 可能性，且检测效率低。
7
⑵触头法：
优点：电极间距可以调节，可根据检测部位情况 及灵敏度要求确定电极间距和电流大小。 缺点：电极与工件接触部位检验效果很差，且接 触部位易造成工件烧伤，严重时在烧伤部位会产生裂 纹应在压紧状态下通电与断电。另外电极配置不当， 会造成漏检。 单方向磁化，畸变周向磁场同一部位应互相垂直检 测两次。直流电触头法要注意后一段磁化时不得使前 一段退磁，触头应置于焊缝边缘，不得放于焊缝上。
锻钢件是通过把钢加热后，经锻造、挤压成型。
2.1锻钢件检测的特点
1）锻造加工成型方法粗略分为自由锻和模锻，其工艺
过程一般由下列工序组成： 下料──加热──锻造──检测──热处理──检测 ──机械加工──表面热处理──机械加工──最终 检测──成品
30
2）形成缺陷的来源为：
锻造过程产生的缺陷——固有缺陷包括夹杂、气孔、疏 松、缩孔；锻造裂纹、折叠、白点、发纹等。 热处理工艺不当——淬火裂纹；
第八章 磁粉检测应用
1
选择磁化方法应考虑的因素 1）工件的结构形状； 2）工件的尺寸大小； 3）工件表面的粗糙度； 4）根据工件在使用过程中各部分检测

焊缝中的缺陷，尤其焊接裂纹，一般是与表面相通的， 在使用中容易形成疲劳源，对承受疲劳载荷和压力作用的 焊接结构，危害极大。磁粉检测对表面缺陷具有灵敏度高、 检测可靠、设备简单、可方便地在现场检验，发现缺陷可 及时排除和修补等优点，因而被广泛采用。
40
（4）凸轮磁粉检测 1）凸轮特点： 精密铸件，毛坯件、热处理后、机加工后三次检测。 缺陷有铸造裂纹和夹杂物。 2）检测方法： a、毛坯件：湿式连续法； 热处理和机加工后：湿式剩磁法。 b、轮子部位： 中心导体法磁化。 c、杆部通电法样化，再用线圈法纵向磁化。
41
用荧光磁粉在凸轮轴上得到的裂纹磁痕显示
8
（3）交叉磁轭法
用交叉磁轭旋转磁场磁化的方法检验焊缝表面裂 纹可以得到满意效果。主要优点是灵敏可靠且检测效 率高，应用非常广泛。
9
⑷线圈法：
管道环焊缝用绕电缆法检测。沿圆周方向绕4～6匝 进行进行轴向磁化。只能发现检出纵向裂纹，采用附 加磁轭法检出横向裂纹。
10
⑸平行电缆法：
检测与电缆平行的裂纹。注意返回电流的那段电缆 要远离工件，避免干扰有效磁化场。此种方法已经不 在使用于承压设备检测中。
39
⑶ 铸钢阀体检测 1）特点： 体积大，形状复杂，表面粗糙，探测面积大。常见缺陷有 热裂纹和冷裂纹，以及内部缩孔和夹杂。 2）检测方法： 检测设备：移动式探伤机，阀体体积大，所以要用移动式探伤机。 磁化方法：触头法 磁化电流：半波整流电 施加磁介质：干法。 工件表面粗糙，而且又是现场检查，宜采用干法检测，单 相半波整流电。
机加工产生的缺陷——磨削裂纹、矫正裂纹。
表面热处理过程产生的缺陷——锻造裂纹、淬火裂纹
31
2.2检测方法选择
应依据工件形状、尺寸，材料磁性，检验部位，灵敏度 来考虑。 a.大型工件，采用触头法、磁扼法或绕电缆法进行局部检测； b.形状复杂、较大的轴类，采用连续法，轴通电、线圈法，不 建议采用剩磁法； C.尺寸较小工件，选用通电法、中心导体法以及线圈开路或 闭路磁化法。剩磁还是连续法根据工件形状、磁特和热处理 状态确定。

32
2.3检测实例
（1）曲轴磁粉检测 曲轴有自由锻和模锻，以模锻居多。 1）缺陷及特征： a、剪切裂纹：大小头端部、横穿截面。 b、发纹：沿锻造流线分布，长的可贯穿整个曲轴，短的1～ 2mm. c、皮下气孔：磁痕呈短而齐头的线状分布。 d、锻造裂纹：磁痕曲折粗大浓密清晰。 e、折叠：与纵向成一定角度或呈圆弧形。 f、感应加热喷水裂纹成群分布在圆周过渡区；油孔淬裂由孔内 向外扩展，个别位于油孔附近，单个或多条呈辐射状分布，裂纹 始端在厚薄过度区。 g、校正裂纹多集中在淬硬层过渡带。 h、磨削裂纹垂直于磨削方向呈平行分布。
43
4.2在役工件的检测特点
①、检测前，充分了解工件使用中的受力状态、应力集 中部位、易开裂部位以及裂纹方向。 ②、主要缺陷是疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹，主要发生在 应力集中部位； ③、常用检测方法是触头法、磁轭法（或永久磁铁）、 线圈法（绕电缆法）。分解的小零件也可用固定式检测机 进行全面检测。 ④、许多工件有表面镀层或漆层，需采用特殊方法，必 要时应去除表面覆盖层。 ⑤、往往需要记录磁痕显示，以监视裂纹的扩展。 ⑥对于不可接近或视力不可达的部位，可使用内窥镜配 合检验。
在组装过程中，焊接的临时性吊耳和卡具，割掉后有 可能产生裂纹，需要检测。损伤部位的面积不大。
5
1.2检测方法选择 大型焊接结构使用便携式设备； 小型焊接件可用固定式设备。 一般根据焊接件的结构形状、尺寸、检测的内容和范围等 具体情况来选择。 主要方法：磁轭法、触头法、绕电缆法、交叉磁轭法
44
补充： 在役维修主要目的是检查疲劳裂纹 疲劳裂纹 A、疲劳裂纹可在内部的气孔和夹杂处开始形成。
B、多数疲劳裂纹出现在表面上。
C、疲劳裂纹是从表面上的应力集中处形成，多出现
在交变应力最大的方向。
45
4.3特种设备在役与维修件检测实例
（1）球形储罐焊缝检测： ①检测部位：内外表面所有焊缝和热影响区及机械损伤 部位。 ②表面清理：清除焊缝和热影响区及机械损伤部位的涂 料、锈蚀。 ③检测操作： a、对接焊缝：交叉磁轭跨在焊缝上连续行走。纵焊缝自 上而下；环焊缝左右均可。 b、接管角焊缝用磁轭法或触头法紧靠管子边缘沿圆周方 向检测。 c、母材损伤部位可用磁轭检测。 d、柱腿与球皮连接角焊缝，可用磁轭法检测。
33
2）检测方法：检测方法：连续法（形状复杂且有长度） 磁化方法：通电法周向磁化+线圈法分段纵向磁化。
34
(2) 塔形试样磁粉检测
1）缺陷及特征： a、主要缺陷是发纹和非金属夹杂物。 b、发纹沿轴向或成一小夹角。 2）检测方法： a、采用湿式连续法，轴向通电法磁化。 b、按各台阶选择磁化电流磁化和检验的顺序是从最 小直径到最大直径；也可按最大直径台阶选择磁化电 流，发现缺陷再按相应台阶电流磁化。若要检查周向 缺陷应采用线圈法
48
螺杆杆部纵向磁痕
49
（4）镀硬铬钢管磁粉检测
主要缺陷：疲劳裂纹和延迟裂纹。 特点：带镀层检测，灵敏度受一定影响。 方法：湿法、连续法、高浓度优质黑磁粉磁悬液或荧 光磁粉磁悬液。 按严格磁化规范进行周向磁化和纵向磁化。
②电弧气刨面的检测。
目的是检验电弧气刨造成的表面增碳导致产生的裂纹。 检测范围应包括电弧气刨面和临近的坡口。
4
⑶焊缝检测
焊缝检测的目的主要是检验焊接裂纹等焊接缺陷 检测范围应包括焊缝金属及母材的热影响区，热影响 区的宽度大约为焊缝宽度的一半。因此，要求检测的宽度 应为两倍焊缝宽度。
⑷机械损伤部位的检测
14
2）交叉磁轭法常用于锅炉压力容器的对接焊缝。
使用交叉磁轭时应注意以下问题：
①、磁极端面与工件表面间隙不宜过大，最大不宜超过 1.5mm； ②、交叉磁轭行走速度要适宜，速度 最快2～3m/min， 且要连续行走检测； ③、磁悬液喷洒原则：检测球罐环焊缝时，磁悬液应喷 洒在行走方向正上方；检测球罐纵焊缝时，磁悬液应喷洒 在行走方向正前方； ④、观察磁粉在磁轭通过后检测部位尽快进行。 ⑤灵敏度的校验，检测前、中间、结束用A型试片进行校 验。
电缆间距a，一般要求在20≤a≤50mm。
26
环缝热影响区的裂纹
27
接管角焊缝及热影响区裂纹
28
1.4影响检测速度的各种因素 条 件 与 要 求
检测面的表面状态 磁悬液的载液 网路供电电压 检测灵敏度要求 光滑 粗糙 煤油 水 高 低 高 低
检测速度
快 慢 快 慢 快 慢 慢 快
2、锻钢件磁粉检测