无损检测知识培训：着色探伤和磁粉探伤

无损检测知识培训：
着色探伤和磁粉探伤
汪成洋
一、着色探伤
一、着色探伤原理介绍
着色探伤是无损检测的一种方法，它是一种表面检测方法，主要用来探测诸如肉眼无法识别的裂纹之类的表面损伤，如检测不锈钢材料近表面缺陷（裂纹）、气孔、疏松、分层、未焊透及未熔合等缺陷（也称为PT检测）。

适用于检查致密性金属材料（焊缝）、非金属材料（玻璃、陶瓷、氟塑料）及制品表面开口性的缺陷（裂纹、气孔等）。

二、着色探伤的基本原理
主要利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗剂清洗使表面渗透液清除，而缺陷中的渗透液残留，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残留的渗透液而达到检验缺陷的目的。

三、着色探伤的工作标准
1、工件表面预清理
在被检表面施加渗透剂前，应使用清洗剂将工件表面清洗干净，使得被检表面无油污、锈蚀、切屑、漆层及其他污物（如检验焊缝时，在焊缝表面及焊缝边缘不应有氧化皮、焊渣、飞溅等污物），然后，使得被检工件表面要充分干燥。

2、着色渗透
用渗透剂对已处理干净的工件表面均匀喷涂后，渗透5-15分钟。

3、清洗、干燥
在渗透5-15分钟之后，施加显象剂之前：
（1）要使用清洗剂将喷在工件表面的渗透剂清洗干净，使得被检表面要清洁
（2）用干净的纱布擦干或在室温下自然干燥
注：清除多余的渗透剂时，应防止过清洗或清洗不足（保证工件表面没有渗透剂即可）
4、显像
将显像剂充分摇匀后，对被检工件表面（已经清洗干净、干燥后的工件）保持距离150mm-300mm均匀喷涂，喷洒角度为30°- 40°，显像时间不小于7分钟。

5、观察
1、观察显示迹痕，应从施加显像剂后开始，直至迹痕的大小不发生变化为止，约7-15分钟，观察显像应在显像剂施加后7~60分钟内进行。

2、观察显示迹痕，必须在充足的自然光或白光下进行。

3、观察显示迹痕，可用肉眼或5--10倍放大镜。

4、不能分辨真假缺陷迹痕时，应对该部位进行复试。

6、结果判断和记录
1、根据显示迹痕的大小和色泽浓淡来判断缺陷的大小和严重程度。

2、缺陷显示迹痕的长度与宽度之比不小于3的称为线状缺陷迹痕，长条缺陷将显示出线状迹痕。

3、缺陷显示迹痕的长度与宽度之比小于3的称为圆状缺陷迹痕。

例如气孔等近似圆形的缺陷，将显示出圆状迹痕。

4、缺陷显示迹痕，根据需要分别用照相、示意图或可剥性显象剂等进行记录。

5、在被检表面缺陷显示迹痕的部位作标记。

如图有缺陷的工件
注：对返修件，在修补部位需要探伤时，要扩大探伤范围。

探伤结束，应将被检表面上的显象剂清除掉。

7、探伤报告
报告内容包括：
1、被检工件的代号、名称、材质、表面状态、数量;
2、委托单位、依据技术文件及探伤要求;
3、着色探伤剂的型号、类别;
4、检测灵敏度(注明对比试块种类)、探伤结果;
5、探伤人员、审核人员签署;
6、申请日期、报告日期。

三．着色渗透探伤的安全操作规程
1、探伤剂中含易燃、有毒，应放在阴凉通风处。

2、探伤现场应有良好的通风条件，远离火源和热源，操作人员应站在上风处。

3、操作者应戴乳胶手套和口罩，避免皮肤长
二、磁粉探伤
一、磁粉探伤原理
介绍：磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，它利用了钢铁制品表面和
近表面缺陷（如裂纹、夹渣、发纹等）磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续
处的磁场将发生崎变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷
处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积
加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。

原理：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。

二、磁粉探伤优缺点
磁粉探伤的优点是：对钢铁材料或工件表面裂纹等缺陷的检验非常有效；设备和操作均较简单;检验速度快，便于在现场对大型设备和工件进行探伤；检验费用也较低。

缺点是：仅适用于铁磁性材料；仅能显出缺陷的长度和形状，而难以确定其深度；对剩磁有影响的一些工件，经磁粉探伤后还需要退磁和清洗。

磁粉探伤的灵敏度高、操作也方便。

但它不能发现床身铸件内的部分和导磁性差（如奥氏体钢）的材料，而且不能发现铸件内部分较深的缺陷。

铸件、钢铁材被检表面要求光滑，需要打磨后才能进行。

三、磁粉探伤操作步骤
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。

四、磁粉探伤使用介质
磁粉探伤所用的磁粉介质
磁粉的功用是作为显示介质，其种类包括有：
a.黑磁粉-成分为四氧化三铁（Fe3O4），呈黑色粉末状，适用于背景为浅色或光亮的工件。

b.红磁粉-成分为三氧化二铁（Fe2O3），呈铁红色粉末状，适用于背景较暗的工件。

c.荧光磁粉-在四氧化三铁磁粉颗粒外裹有荧光物质，在紫外线辐照下能发出黄绿色荧光，适用于背景较深暗的工件，特别是由于人眼色敏特性的原因，使得以荧光磁粉作磁介质的磁粉检验较之其他磁粉具有更高的灵敏度。

d.白磁粉-在四氧化三铁磁粉颗粒外裹有白色物质，适用于背景较深暗的工件。