磁粉探傷機基礎知識
時(shí)間: 2016-10-29
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磁粉探傷是利用鐵磁性材料被磁化后，由于不連續的存在，使工件表面和近表面的磁力線(xiàn)發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)（即磁感應線(xiàn)離開(kāi)和進(jìn)入表面時(shí)形成的磁場(chǎng)）吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕，從而顯示出不連續性的位置、形狀和大小。
特點(diǎn)：
磁粉探傷可檢出鐵磁性材料中裂紋、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、夾雜物等缺陷，具有很高的檢測靈敏度，且能直觀(guān)的顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度，檢查缺陷的重復性好。在管材、棒材、型材、焊接件、機加工件、鍛件探傷中得到了廣泛的應用，尤其是在壓力容器的定檢中更是發(fā)揮著(zhù)獨特的作用�！秹毫θ萜鞫ㄆ跈z驗規則》規定，在用壓力容器的檢驗方法以宏觀(guān)檢查測厚、表面無(wú)損檢測為主，JB4730-94《壓力容器無(wú)損檢測》標準更是規定，對于鐵磁性材料表面應優(yōu)先選用磁粉探傷。
檢測原理：
便攜式探傷儀采用可控硅作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，噪音小、壽命長(cháng)、操作簡(jiǎn)單方便、適用性強，工作穩定。按磁化方式分為電磁軛探傷儀、旋轉磁場(chǎng)探傷儀，按電流分為交流、直流、交直流兩用型等磁粉探傷儀，直流供電電源為可充電電池，適用于野外無(wú)電源現場(chǎng)操作以及高壓不能進(jìn)入的容器、橋梁、管道等現場(chǎng)操作，一次充電連續工作時(shí)間可達6小時(shí)以上。交流供電電源采用~220V電源直接輸入，無(wú)需其他儀器配套，操作方便、簡(jiǎn)單、重量輕、便于攜帶，因而該儀器得到廣泛使用。
便攜式探傷儀可配A、D、E、O四種型號探頭。
1、馬蹄式探頭（A型）： 它可以對各種角焊縫，大型工件的內外角 進(jìn)行探傷；
2、電磁軛探頭（D型）：它配有活關(guān)節，可以對曲面、平面工件進(jìn)行探傷；
3、旋轉磁場(chǎng)探頭（E型）：它可以對各種焊縫、各種幾何形狀的曲面、平面、管道、鍋爐、球罐等壓力容器進(jìn)行一次性全方位探傷，可檢查工件表面全方位的缺陷和傷痕；
4、磁環(huán)式線(xiàn)圈（O型）：它可以滿(mǎn)足所有工件能放入線(xiàn)圈的周向裂紋的探傷，用它來(lái)檢測工件的疲勞痕（疲勞痕均垂直于軸向）極為方便，用它還可以對工件進(jìn)行遠離法退磁。 固體式磁粉探傷機用于檢測量大體積小的工件，是一種低電壓交流機電一體形的探傷設
備縱向復合磁化和自動(dòng)退磁，具有斷電相位控制功能，交流磁化不漏檢，可用于連續法和剩磁法探傷�？蓪�(shí)現夾緊，噴灑磁懸液，磁化，松開(kāi)等一系列探傷過(guò)程。
優(yōu)勢劣勢：
優(yōu)點(diǎn)是：
輕小，可以到現場(chǎng)探傷乃至高空進(jìn)行探傷作業(yè)。包括對大型零部件進(jìn)行局部磁化探傷。特別適用于平焊縫、角焊縫、壓力容器、管道及形狀復雜零部件的探傷。對不允許高電壓進(jìn)入設備內探傷的場(chǎng)合更為適合。
局限性：
磁粉探傷儀只能對大型工件分段探傷，不能一次性檢測出全方位的裂紋，所以其探傷效率較低。
應用：
各類(lèi)鍋爐、壓力容器、石油化工、冶金、航空、船舶、鐵路、橋梁等行業(yè)的結構件、焊接件、鍛鑄件熱處理件的磁粉探傷。 執行標準：
JB/T6870-93旋轉磁場(chǎng)探傷儀技術(shù)條件
JB/T7411-94電磁軛探傷儀技術(shù)條件
探頭：
A型探頭：馬蹄磁軛角焊縫探頭，活動(dòng)關(guān)節斜面磁頭，配有工作燈；對異形面、形狀復雜工件探傷尤其適用。極距：20-160mm；提升力：AC≥45N，DC≥177N。配備一臺電磁軛角焊縫探傷儀，探頭采用活關(guān)節可自由調節使用范圍廣。 E型探頭：交叉磁軛探頭或旋轉磁場(chǎng)探頭，可一次全方位復合磁化探傷，行走滾輪和工作燈可提高探傷速度。極距：110mm，提升力：AC≥45N。配備一臺旋轉磁場(chǎng)探傷儀，兩只交叉的磁軛采用交流電移相技術(shù)，使之產(chǎn)生隨時(shí)間變化的合成旋轉磁場(chǎng)，對工件一次全方位復合磁化。探頭速度快、檢測質(zhì)量高。
D型探頭：電磁軛探頭，多種活動(dòng)關(guān)節，磁化強度大。極距：60-220mm，探頭具有導磁高、磁化強度大等特點(diǎn)。 O型探頭：也稱(chēng)環(huán)形探頭，內徑：150mm，中心磁場(chǎng)≥1800AT。配備一臺環(huán)形探傷儀，它是采用線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生強磁場(chǎng)的原理設計的，適用于軸棒類(lèi)、管道類(lèi)、螺栓類(lèi)等復雜工件的分段探傷或退磁。 
檢測方法：
一、周向磁化電流檢測
周向磁化法也稱(chēng)橫向(或環(huán)形)磁化法,周向磁化產(chǎn)生的磁力線(xiàn)方向與磁化電流方向垂直,并沿零件的周向分布,磁場(chǎng)方向符合右手定則。這種磁化可檢測出與磁化電流方向大體一致的缺陷,即與軸基本平行的縱向缺陷。周向磁化電流的檢測,將規定試件放在探傷機兩夾頭夾緊,由低到高調整磁化電流,觀(guān)察磁粉探傷機周向磁化電流的指示值,應能達到規定的電流值。利用相應規格的電流互感器或分流器,將對應量程的標準電流表和標準電壓表接入磁粉探傷機磁化電流的輸出端。調整磁化電流,在磁粉探傷機的周向磁化電流指示表的30%、60%和100%三點(diǎn)記錄標準電流表的指示值,得到與磁粉探傷機電流表讀數相對應的測量值,重復測量3次。周向磁化電流相對誤差按公式(1)計算: 檢測周向磁化電流對示值的最大相對誤差不得超過(guò)±10%。 標準表的讀數(W);計算機的功率示值(W);示波表的示值(Hz);計算機的頻率示值(Hz);采樣儀表的示值(kWh);監示表(U)×監示表(A)。 首先,我們對工作正常的若干組工位進(jìn)行幾次測試,通過(guò)錄得的數據的比較,可以掌握正常狀態(tài)下相對某固定負載各參數的變動(dòng)范圍,可較易判斷出數據是否失常。然后,我們在不改變負載的情況下對存在問(wèn)題的各個(gè)工位進(jìn)行測試,并根據得到的數據及以上分析的測試信號在系統中的傳送過(guò)程來(lái)判斷發(fā)生故障的部分:
1.所有的工位均由同一種型號的電能表進(jìn)行采樣,采樣信號通過(guò)各自的電平轉換芯片后被傳送到同一臺計算機,由程序進(jìn)行換算、修正。大部分工位工作顯示均正常,即可排除計算機計算、修正程序出現錯誤的可能。 2.若標準表讀數與采樣儀表示值有較大誤差,則采樣儀表已不合格,需更換。更換合格采樣表后進(jìn)行再次檢測。
3.若標準表讀數與采樣儀表示值相近,而示波表測得脈沖數明顯與合格的儀表不同,則采樣儀表的輸出有故障,需修理或更換。 4.若標準表讀數與采樣儀表示值相近,示波表測得脈沖數也正確,但計算機最終測得頻率值和最終功率顯示均不正確,則電平轉換芯片發(fā)生故障,需更換。
性能試驗室對我們白色家電生產(chǎn)廠(chǎng)家的重要地位是不言而喻的。我們通過(guò)在檢定/校準過(guò)程中增加了對脈沖信號的測量分析,從而找到了產(chǎn)生故障的不同原因,及時(shí)采取相應措施,使系統恢復正常工作,并且測試準確度能達到國家規程的要求,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
使工件中產(chǎn)生的感應磁場(chǎng)方向與工件軸線(xiàn)形相平行的磁化方法為縱向磁化法。該磁化法主要檢測工件表面或近表面的橫向缺陷,即與工件軸線(xiàn)方向相垂直或成某角度的缺陷�？v向磁化電流的檢測方法同周向磁化電流的檢測相同,但隨磁化線(xiàn)圈的形狀、放置位置等因素變化,原則上要求略高于周向磁化的磁場(chǎng)強度,以安匝數計。相對誤差計算方法同周向磁化電流的相對誤差計算方法相同。 使用規定的退磁試件,將退磁試件先磁化,再將已磁化的退磁試件退磁,退磁電流的檢測方法同周向磁化電流的檢測方法。用場(chǎng)強計測量試件退磁后的剩磁感應強度;退磁裝置應能根據試件的用途將剩磁減小到指定的限度,剩磁感應強度不應大于0·2mT。 斷開(kāi)進(jìn)線(xiàn)電源總開(kāi)關(guān),磁粉探傷機處于非工作狀態(tài),磁粉探傷機開(kāi)關(guān)置于接通位置,用直流電阻表測量電源進(jìn)線(xiàn)與保護接地電路之間的絕緣電阻,整機絕緣電阻不小于2MΩ。檢查磁粉探傷機床體外殼與保護接地電路之間是否接觸良好、可靠。 磁粉探傷機處于非工作狀態(tài),開(kāi)關(guān)置于接通位置,用耐壓試驗裝置在電源進(jìn)線(xiàn)與保護接地電路之間施加表1規定的試驗電壓。試驗時(shí),試驗電壓應逐漸上升到規定值,在規定的電壓上保持1min,然后平穩下降到零,在室溫20℃±5℃,相對濕度不大于85%的條件下,各回路絕緣強度在規定的50Hz正弦交變試驗電壓作用下,歷時(shí)1min而無(wú)飛弧和擊穿現象。對不能承受規定試驗電壓的電器元件,試驗時(shí)應拆除。 對復雜工件進(jìn)行磁化時(shí),工件表面的磁場(chǎng)強度分布很不均勻,磁化電流的大小難以估算,僅憑經(jīng)驗對磁化電流進(jìn)行選擇往往也很難達到理想的磁化效果。因此一般都采用靈敏度試片來(lái)選擇最佳的磁化規范。靈敏度試片還可用來(lái)檢查探傷設備、磁粉、磁懸液的綜合使用性能,檢查被檢工件表面各點(diǎn)磁場(chǎng)的分布規律。靈敏度試片的使用方法是用膠帶紙將A型標準試片上開(kāi)槽的一面緊貼在被檢工件清潔的表面上,在對工件和試片進(jìn)行磁化的同時(shí)向試片上噴灑磁懸液,并觀(guān)察試片上的磁痕。磁化電流恰當,那么試片未刻的槽表面上就會(huì )出現清晰的刻槽的磁痕。 七、黑光強度的檢測
對于使用熒光磁粉的探傷機,其黑光強度的大小將直接影響到磁粉探傷結果。用黑光計測量距離黑光燈380mm被檢表面處,黑光強度應大于800μW/cm2,或按GB5097進(jìn)行間接評定。 八、溫度的檢測
用規定試件,使磁粉探傷機在重復使用率為10%~20%時(shí)、或按公式(2)求得的等效電流,連續工作4h后,各部位的最高允許溫度和允許溫升用半導體溫度計測量應符合表2規定的各部位的溫度。
