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磁粉探伤
外加磁场对工件(只能是铁磁性材料)进行磁化,被
磁化后的工件上若不存在缺陷,则它各部位的磁特性
基本一致,而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷
时,由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙,
使缺陷部位的磁阻大大增加,工件内磁力线的正常传
播遭到阻隔,根据
磁连续性原理,这时
磁化场的磁力线就被
迫改变路径而逸出工
件,并在工件表面形
成漏磁场。
漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷
对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉
就可以将漏磁场给予显示或测量出来,从而
分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。
方法:将铁磁性材料的粉未撒在工件上,在
有漏磁场的位置磁粉就被吸附,从而形成显
示缺陷形状的磁痕,能比较直观地检出缺陷。
这种方法是应用最早、最广的一种无损检测
方法。
磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作,通常用四氧化三铁(Fe3O4)制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类,荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质,使它在紫外线的照射下能发出荧光,主要的作用是提高了对比度,便于观察。
磁粉检测又分干法和湿法两种:
将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向
漏磁场滚动,通常干法检测所用的磁粉颗粒大,所以
检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与
水或油接触时,如温度较高的试件,则只能采用干湿
法。
将磁粉悬浮于载液(水或煤油等)之中形成磁悬液喷
撒于被测工件表面,这时磁粉借助液体流动性较好的
特点,能够比较容易地向微弱的漏磁场移动,同时由
于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉,使
磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附,因此湿法比干法
的检测灵敏度高。
磁粉检测是利用漏磁和合适的检测介质发现材料
(工件)表面和近表面的不连续性的。 磁粉检测作为表面检测具有操作灵活、成本低
的特点,但磁粉检测只能应用于铁磁性材料、工件
(碳钢、普通合金钢等)的表面或近表面缺陷的检
测,对于非磁性材料、工件(如:不锈钢、铜等)
的缺陷就无法检测。 磁粉检测和超声波检测一样,检测结果无原始记
录,可追溯性差,无法检测到材料、工件深度缺陷,
但不受材料、工件形状的限制。
预处理-磁化-施加磁粉-观察记录
预处理
将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉,以免影响磁粉附着
在缺陷上。
磁化
选用适当的磁化方法和磁化电流,接通电源,对构件进行磁化。
施加磁粉
按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。
观察记录
用非荧光磁粉擦伤时,在光线明亮的地方,用自然光或灯光进
行观察;
用荧光磁粉擦伤时,则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。
磁粉探伤的一般程序
连接的检测
钢结构的许多质量事故出在连接上,故应将连接作为重点对象进行检查。
连接板的检查包括:
1)检测连接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求;
2)用直尺作为靠尺检查其平整度;
3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小;
4)检测有无裂缝、局部缺损等损伤。
对于螺栓连接,可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手达到一定的力矩时,带有声、光指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查,尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外,对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。
焊接连接目前应用最广,出事故也较多,应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少,如图所示,有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。
从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有三个方面:
焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。
因此,焊缝质量等级就存在着两重含义:
其一是针对焊缝内部缺陷检验,
其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。
但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统的规定,如“该焊缝质量等级为二级”,此时正确的理解是“焊缝内部缺陷按二级检验,外观缺陷也按二级检验。”对于需要进行疲劳验算的构件如吊车梁,其中某些部位的角焊缝,虽然不进行内部缺陷的超声波探伤(三级焊缝),但其外观表面质量等级应为二级,所以笼统地说“角焊缝都是三级焊缝”就有失全面。