磁粉檢測(MT)技術(shù)為表面檢測技術(shù),采用了漏磁場的原理,檢測固體材料及其制件的表面與近表面缺陷。新中國成立的*個五年計劃期間,航空、機(jī)械等行業(yè)的大型國有企業(yè)開始籌建磁粉檢測部門。此后幾十年來,特別是中國機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會成立30年以來,在全體從業(yè)人員的共同努力下,我國磁粉檢測技術(shù)從無到有,歷經(jīng)起步、發(fā)展和成熟階段,在基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化、人員隊伍建設(shè)、儀器設(shè)備和器材研制等方面取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展。目前,作為我國五大常規(guī)檢測技術(shù),磁粉檢測技術(shù)在航空、航天、兵器、船舶、鐵路和特種設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
1.磁粉檢測技術(shù)發(fā)展簡史
20世紀(jì)50年代,部分大型國有企業(yè)設(shè)立無損檢測部門,新中國磁粉檢測工作開始起步。
20世紀(jì)60年代,在仿制的基礎(chǔ)上,研制出大型交流磁粉探傷機(jī)。設(shè)備與器材研制工作初露端倪。
1978年,中國機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會磁粉、滲透檢測專業(yè)委員會成立,并召開全國性技術(shù)交流會。
1982年,國內(nèi)開辦磁粉、滲透檢測專業(yè)Ⅱ級人員培訓(xùn)班,結(jié)束了檢測人員無證操作的歷史。
20世紀(jì)80年代,隨著改革開放的深入開展,通過引進(jìn)吸收和再創(chuàng)新,我國的磁粉檢測技術(shù)獲得快速發(fā)展,迅速縮短了與先進(jìn)國家間的差距。
20世紀(jì)90年代,標(biāo)準(zhǔn)化工作取得重要進(jìn)展,磁粉檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系基本形成。
2000年以來,隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,磁粉檢測技術(shù)開始進(jìn)入半自動/自動化和圖像化時代。
2. 磁粉檢測的基礎(chǔ)理論
磁粉探傷的原理是指有表面或近表面缺陷的工件被磁化后,當(dāng)缺陷方向與磁場方向成一定角度時,由于缺陷處的磁導(dǎo)率的變化,磁力線逸出工件表面,產(chǎn)生漏磁場,吸附磁粉形成磁痕。
也就是說,當(dāng)鐵磁性工件被磁化時,磁感應(yīng)線從中透過,如果工件表面存在缺陷,就會有一部分磁感應(yīng)線逸出工件表面,他們從缺陷的一側(cè)穿出進(jìn)入空氣中,繞過缺 陷,從缺陷另一側(cè)又折回到工件中,于是在工件表面缺陷處就形成了漏磁場。此時將磁粉(能在微弱磁場中被吸附的氧化鐵粉末)施加于改漏磁場中。每一顆細(xì)小的 磁粉在漏磁場中被磁化而成為極小的磁極,并在漏磁場的作用下磁粉被吸向漏磁場zui強(qiáng)區(qū)(即缺陷表面中心處)。于是磁粉就在缺陷處堆積起來形成與缺陷形狀類似 的磁痕。這樣缺陷就被顯示出來。
3. 磁粉檢測的特點(diǎn)
磁粉檢測具有下列優(yōu)點(diǎn):
1)能直觀的顯示出缺陷的位置、大小、形狀和嚴(yán)重成都,并可大致確定缺陷的性質(zhì)。
2)具有很高的檢測靈敏度,能檢測出微米級寬度的缺陷。
3)能檢測出鐵磁性材料工件表面和近表面的開口與不開口的缺陷。
4)綜合使用多種磁化方法,幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響,能檢測出工件各個方向的缺陷。
5)檢查缺陷的重復(fù)性好。
6)單個工件檢測速度快,工藝簡單,成本低,污染輕。
7)磁粉探傷-橡膠鑄型法,可間斷檢測小孔內(nèi)壁早期疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展速度。
磁粉檢測的局限性如下:
1)只能檢測鐵磁性材料。
2)只能檢測工件表面和近表面缺陷。
3)受工件幾何形狀影響會產(chǎn)生非相關(guān)顯示。
4)通電法和觸頭法磁化時,易產(chǎn)生打火燒傷。
4. 磁粉檢測方法分類
1.按施加磁粉時機(jī)分:剩磁法,連續(xù)法
2.按顯示材料分:熒光法,非熒光法
3.按磁粉分散介質(zhì)分:干法,濕法
4.選擇依據(jù):形狀,尺寸,材質(zhì),檢測要求
5. 磁粉檢測設(shè)備
磁粉檢測設(shè)備有固定式探傷機(jī)、移動式探傷機(jī)與便攜式探傷機(jī)幾種類型。
固定式探傷機(jī)的體積和重量大,額定周向磁化電流一般從1000-10000A,適用于中小工件的探傷。
移動式探傷機(jī)額定周向磁化電流一般從500-8000A,此類設(shè)備一般裝在有滾輪可推動或吊裝在車上拉到檢驗現(xiàn)場,適用與大型工件探傷。
便攜式探傷機(jī)具有體積小、重量輕和攜帶方便的特點(diǎn),額定周向磁化電流一般從500-2000A,適用于現(xiàn)場、高空和野外探傷,一般用于檢驗鍋爐壓力容器和壓力管道焊逢,以及對飛機(jī)、火車、輪船的原位探傷或?qū)Υ笮凸ぜ木植刻絺?/p>
6. 操作工藝
l)預(yù)處理。清除金屬表面油污、涂料和鐵銹等。
2)磁化。根據(jù)構(gòu)件的大小、形狀及缺陷的可能類型選擇磁化方法,按規(guī)程進(jìn)行操作。
3)施加磁粉。將磁粉或磁懸液施加在磁化的構(gòu)件上。
4)檢查。如果使用非熒光磁粉,利用自然光觀察磁粉的聚集的狀態(tài),判定缺陷的部位和大小等。使用熒光磁粉,則在暗室內(nèi)利用紫外線照射檢查。
5)后處理。檢查后進(jìn)行退磁,清除磁粉等。
7. 磁粉檢測的現(xiàn)狀
我國近年來磁粉檢測設(shè)備發(fā)展很快,已實(shí)現(xiàn)了系列化,三項全波直流探傷超低頻退磁設(shè)備的性能已達(dá)到國外同類設(shè)備的水平。交流探傷就機(jī)用于剩磁法檢驗時加裝斷電相位控制器保證剩磁穩(wěn)定,是我國的特色。斷電相位控制器利用可控硅技術(shù),可以代替自藕變壓器無級調(diào)節(jié)磁化電流,還為我國磁粉檢測設(shè)備的電子化和小型化奠基了基礎(chǔ)。同時,智能化設(shè)備已生產(chǎn)應(yīng)用,光電掃描圖像識別的磁粉探傷機(jī)也已研制成功。用電腦處理磁痕現(xiàn)實(shí)的試驗研究有很大的進(jìn)展,自動化和半自動化設(shè)備也有不少應(yīng)用。
現(xiàn)在,我國對磁粉檢測的基礎(chǔ)理論研究比較重視,并已取得較大的進(jìn)展。斷裂力學(xué)在無損檢測領(lǐng)域的應(yīng)用,為制定更合理的產(chǎn)品磁粉檢測驗收標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。磁粉檢測方法日臻完善,對無損檢測的人員的培訓(xùn)和資格鑒定重視,人員素質(zhì)大大提高。我們相信,磁粉檢測將得到更加廣泛的應(yīng)用。為控制產(chǎn)品質(zhì)量,防患于未然作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)
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