关于磁粉检测分析

关于磁粉检测分析

摘要:磁粉检测做为五大常规无损检测方法之一,是对钢铁材料或工件表面裂纹进行检测的一种常用方法。由于其在实际应用中表现出了很好的应用效果,所以直今,表面裂纹荧光磁粉检测方法还是被广泛应用在各个领域。但是,磁粉检测方法的准确性和灵敏性受到检测环境、检测设备、被检测零件特质等的影响较大,且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。所以为了提高磁粉的检测效果我们要对磁粉检测进行综合性分析[1]。

关键词:表面裂纹磁粉检测检测效果

磁粉检测是利用磁现象来检测工件中缺陷的,它是漏磁检测方法中最常用的一种,磁粉检测技术早起被用于航空、航海、汽车和铁路部门。用来检测发动机、车轮轴和其他高应力不见的疲劳裂纹。我国近年来磁粉检测技术发展很快,相关检测设备已形成系列化。断电相位控制器利用可控硅技术,不仅可以代替自耦变压器无极调节赤化电流,同时也为我国磁粉检测设备的电子化和小型化奠定了基础。

1 磁粉检测原理

铁磁性材料工件被磁化后,由于工件上存在不连续性,则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。磁粉检测定义磁粉检测,汉称磁粉检验或磁粉探伤属于无损检测五大常规方法之一。磁粉检测有三个必须的基本步骤:第一,被检测的工件必须得到磁化;第二,必须在磁化的工件上施加合适的磁粉;第三,对任何磁粉的堆积必须加以观察和解释。

2 磁粉检测适用范围

(1)未加工的原材料(如钢坯)、半成品、成平、及与使用过的工件都可用磁粉检测技术来检测缺陷。(2)管材、棒材、板材、型材和锻钢件及焊接部都可应用磁粉检测技术来进行检查缺陷。(3)被检测的表面和近表面的尺寸很小,间隙极摘的铁磁性材料,可检测出长0.1 mm、宽为微米级的裂纹和目测难以发现的缺陷。(4)可用检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料,但不适于检测奥氏体不锈钢(如1Cr18Ni9)和奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不适于检测铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料。

3 磁粉检测的优点和局限

3.1 磁粉检测的优点

(1)对于铁磁性材料,其表面和近表面的开口和不开口的缺陷都可以检测出来。(2)具有很高的检验灵敏度,能检测出微米级宽度的缺陷。

(3)直观地显现出缺陷的大小、位置、形状和严重程度,并可大致确定缺陷性质。(4)检测结果的重复性好。(5)单个工件检测速度快,工艺简单,成本低,污染小。(6)几乎不受工件大小和几何形状的影响。(7)利用

磁粉探伤——橡胶铸型法,可间接检测小孔内壁早期疲劳的产生和扩张速率。

3.2 磁粉检测的局限性

(1)只能适用于检测铁磁性材料如碳钢、合金结构钢等不适用于非铁磁性材料加铜、铝、镁、钦和奥氏体不锈钢以及用奥氏体钢焊条焊接的钢板焊缝。(2)通电法和触头法磁化时,易产生打火烧伤。(3)难以对缺陷的深度进行定量测量[2]。

4 磁痕分析

(1)明确不同磁痕特征在荧光磁粉检测过程中,在磁力作用下所形成的磁痕具有很大的相似性,所以分辨起来具有较大的困难,如果不从特征入手很难精准区分。缺陷磁痕是一种线状磁痕同时磁痕本身也呈现细长状,分布不规则并长短不一;非缺陷磁痕是一种直线状的磁痕,相对于其他几种磁痕来说,这种磁痕的位置相对比较固定;伪磁痕其形成原因是被检测工件的表面不光洁所导致的,由于被检测工件上存在铁锈或者油污等,在磁悬液经过时受到阻力而粘附上形成磁痕。(2)区分出真假磁痕真假磁痕的区分是需要较多的检测经验的,如果在区分过程中出现了失误就很有可能导致错误,真假裂纹混淆,这样就会导致合格的工件呗报废或者是报废的工件被应用,很有可能导致事故的出现。对于这一问题最有效的解决方式就是对检测人员进行培训考核,严格根据相关的标准进行,以提高检测人员的工业技能[3]。

5 磁痕观察与记录

(1)磁痕观察。磁痕的观察和评定一般应在磁痕形成后立即进行。使用非荧光磁粉检测,被检工作表面应有充足的自然光或日光灯照明,并应避免强光和阴影。使用荧光磁粉检测时使用黑光灯照明,应在暗区内进行,被检工作表面的黑广福照度应不小于1000 uW/cm2。（2)磁痕记录。①照相。用照相摄影来记录缺陷的磁痕时,应尽可能把工件的全貌和实际尺寸拍摄下来,也可以拍摄工件的某一特征部位,同时把刻度尺拍摄进去。如果使用黑色磁粉,最好先在工件表面涂一层反差增强剂,以便拍摄出清晰的缺陷磁痕照片。如果使用荧光磁粉,不能采用一般的照相方法,因为观察磁痕要在暗区黑光下进行,所以应在照相机镜头上加装滤光片,滤去散射的黑光,使其他可见光进入尽镜头。②贴印。贴印是利用透明胶纸黏贴来复印磁痕的记录方法。磁痕形成后,轻轻漂洗掉多余的磁粉,待磁痕干后用透明胶纸黏贴复印磁痕显示,并贴在记录表格上,连同表明磁痕在工件上位置的资料一起保存。③橡胶铸型。用磁粉探伤—橡胶铸型法镶嵌缺陷痕迹显示,直观、擦不掉并可长期保存。④可剥性涂层。在工件表面有缺陷磁痕的地方喷上一层快干可剥性涂层,干后揭下保存。

6 磁痕分析与工件验收

(1)原材料缺陷;原材料缺陷是指铸锭在结晶过程中产生的缩官、气孔、夹渣物以及裂纹等。在热加工、冷处理以及在使用后,这些原材缺陷有可能扩张成为疲劳源,产生新的缺陷。(2)热加工缺陷;热加工

缺陷是指钢材经热加工(如锻造、轧制、铸造、焊接和热处理)后产生的缺陷,是原材料中的缺陷在加热时扩张或新产生的缺陷。

7 结论

在工业中,磁粉探伤可用来作最后的成品检验,以保证工件在经过各道加工工序(如焊接、金属热处理、磨削)后,在表面上不产生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、钢坯、锻件、铸件等的检验,以发现原来就存在的表面缺陷。铁道、航空等运输部门、冶炼、化工、动力和各种机械制造厂等,在设备定期检修时对重要的钢制零部件也常采用磁粉探伤,以发现使用中所产生的疲劳裂纹等缺陷,防止设备在继续使用中发生灾害性事故。

参考文献

[1] 中国机械工程学会无损检测学会磁粉探伤[M].北京:机械工业出版社,1990,8.

[2] 刘国民.无损检测技术[M].北京:国防工业出版社,2010.

[3] 郑何程.表面裂纹荧光磁粉检测分析[J].科技传播，2013(12).