钢结构无损磁粉检测工艺程序.doc

1 磁粉检测
6.1 一般要求
6.1.1 可以使用表17所列的仪器或其它相当的仪器
表17
仪器
磁化方法
电流
生产商
CYE-1
磁轭法
交流
江苏射阳无线电厂
CEE-1
磁轭法
交流
江苏射阳无线电厂
CXX-E
旋转磁场
交流
上海磁通检测设备制造有限公司
CY-1000
触头法
交流
江苏射阳无线电厂
CJD-1000c
触头法
交流
上海宇光探伤设备制造有限公司

6.1.2 磁粉检测程序
a）预处理；
b）磁化；
c）施加磁粉或磁悬液；
d）磁痕的观察与记录；
e）缺陷评级；
f）后处理。
6.1.3 提升力
当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有45N的提升力；直流电磁轭至少应有177N的提升力；交叉磁轭至少应有118N的提升力(磁极与试件表面间隙为0.5mm)。
6.1.4 黑光辐照度及波长
当采用荧光磁粉检测时，使用的黑光灯在工件表面的黑光辐照度应大于或等于1000μW/cm2，黑光的波长应为320nm～400nm，中心波长约为365nm。黑光源应符合GB/T 16673的规定。
6.1.5 辅助器材
一般应包括下列器材：
a）磁场强度计；
b）A1型、C型、D型和M1型试片、标准试块和磁场指示器；
c）磁悬液浓度沉淀管；
d）2倍～10倍放大镜；
e）白光照度计
f）黑光灯；
g）黑光辐照计；
h）毫特斯拉计。
6.1.6 磁粉、载体及磁悬液
6.1.6.1 磁粉
磁粉应具有高磁导率、低矫顽力和低剩磁，并应与被检工件表面颜色有较高的对比度。磁粉粒度和性能的其他要求应符合JB/T 6063的规定。
6.1.6.2 载体
湿法应采用水或低粘度油基载体作为分散媒介。若以水为载体时，应加入适当的防锈剂和表面活性剂，必要时添加消泡剂。油基载体的运动粘度在38℃时小于或等于3.0 mm2/s，使用温度下小于或等于5.0mm2/s，闪点不低于94℃，且无荧光和无异味。
6.1.6.3 磁悬液
磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态等因素来确定。一般情况下，磁悬液浓度范围应符合表18的规定。测定前应对磁悬液进行充分的搅拌。
表18 磁悬液浓度
磁粉类型
配制浓度（g/L）
沉淀浓度（含固体量：mL/100mL）
非荧光磁粉
10～25
1.2～2.4
荧光磁粉
0.5～3.0
0.1～0.4

6.1.7 标准试片
6.1.7.1 标准试片主要用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能，了解被检工件表面有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方法是否正确。标准试片有A1型、C型、D型和M1型。其规格、尺寸和图形见表19。A1型、C型和D型标准试片应符合JB/T 6065的规定。
61.7.2 磁粉检测时一般应选用A1-30/100型标准试片。当检测焊缝坡口等狭小部位，由于尺寸关系，A1型标准试片使用不便时，一般可选用C-15/50型标准试片。用户需要时可用D型标准试片，为了更准确地推断出被检工件表面的磁化状态，当用户需要或技术文件有规定时，可选用M1型标准试片。
6.1.7.3 标准试片使用方法
a）标准试片适用于连续磁化法，使用时，应将试片无人工缺陷的面朝外。为使试片与被检面接触良好，可用透明胶带将其平整粘贴在被检面上，并注意胶带不能覆盖试片上的人工缺陷。
b）标准试片表面有锈蚀、褶折或磁特性发生改变时不得继续使用。
表19 标准试片的类型、规格和图形
类 型
规格：缺陷槽深/试片厚度，µｍ
图形和尺寸，mm
A1

型
A1-7/50

A1-15/50
A1-30/50
A1-15/100
A1-30/100
A1-60/100
C

型
C-8/50

C-15/50
D

型
D-7/50

D-15/50
M1

型
φ12mm
7/50

φ9mm
15/50
φ6mm
30/50
注：C型标准试片可剪成5个小试片分别使用。
6.1.8 磁场指示器
磁场指示器是一种用于表示被检工件表面磁场方向、有效检测区以及磁化方法是否正确的一种粗略的校验工具,但不能作为磁场强度及其分布的定量指示。其几何尺寸见图15。
6.1.9 磁化电流类型及其选用
6.1.9.1电流类型
磁粉检测常用的电流类型有：交流、整流电流(全波整流、半波整流)和直流。
6.1.9.2 电流值
磁化规范要求的交流磁化电流值为有效值，整流电流值为平均值。磁粉检测用的磁化电流的波形、电流表指示及换算关系参见JB/T4730-2005附录A（资料性附录）。

图15 磁场指示器
6.1.10 磁化方向
磁化方向包括纵向磁化、周向磁化和复合磁化。
6.1.10.1 纵向磁化
检测与工件轴线方向垂直或夹角大于或等于45°的缺陷时，应使用纵向磁化方法。纵向磁化可用磁轭法（见图16）获得：

图16 磁轭法
6.1.10.2 周向磁化
检测与工件轴线方向平行或夹角小于45°的缺陷时，应使用周向磁化方法。周向磁化可用触头法（见图17）获得：

图17 触头法

图18 交叉磁轭法
6.1.10.3 复合磁化
交叉磁轭法（见图18）可获得复合磁化。
6.1.10.4 焊缝的典型磁化方法
磁轭法、触头法和交叉磁轭法的典型磁化方法参见JB/T4730-2005附录C（资料性附录）。
6.2 磁化规范
6.2.1 磁场强度
磁场强度可以用以下几种方法确定：
a）用磁场强度计测量施加在工件表面的切线磁场强度。连续法检测时应达到24 kA/m～4.8kA/m，剩磁法检测时应达到14.4kA/m。
b）用标准试片（块）来确定磁场强度是否合适。
6.2.2 触头法
6.2.2.1 当采用触头法局部磁化大工件时，磁化规范见表20。
6.2.2.2 采用触头法时，电极间距应控制在75mm～200mm之间。磁场的有效宽度为触头中心线两侧1/4极距，通电时间不应太长，电极与工件之间应保持良好的接触，以免烧伤工件。两次磁化区域间应有不小于10%的磁化重叠区。检测时磁化电流应根据标准试片实测结果来校正。
表20 触头法磁化电流值
工件厚度T，mm
电流值I，A
T＜19
（3.5～4.5）倍触头间距
T≥19

（4～5）倍触头间距

6.2.3 磁轭法
6.2.3.1 磁轭的磁极间距应控制在75mm～200mm之间，检测的有效区域为两极连线两侧各50mm的范围内，磁化区域每次应有不少于15mm的重叠。
6.2.3.2 采用磁轭法磁化工件时，其磁化电流应根据标准试片实测结果来选择；如果采用固定式磁轭磁化工件时，应根据标准试片实测结果来校验灵敏度是否满足要求。
6.3 质量控制
磁粉检测用设备、仪表及材料应定期校验。
6.3.1 综合性能试验
每天检测工作开始前，用标准试片、标准试块检验磁粉检测设备及磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。
6.3.2 磁悬液浓度测定
对于新配制的磁悬液，其浓度应符合3.5的要求。对循环使用的磁悬液，每天开始工作前，应进行磁悬液浓度测定。
6.3.3 磁悬液污染判定
对循环使用的磁悬液，应每周测定一次磁悬液污染。测定方法是将磁悬液搅拌均匀，取100mL注入梨形沉淀管中，静置60min检查梨形沉淀管中的沉淀物。当上层（污染物）体积超过下层（磁粉）体积的30%时，或在黑光下检查荧光磁悬液的载体发出明显的荧光时，即可判定磁悬液污染。
6.3.4 磁悬液润湿性能检验
检测前，应进行磁悬液润湿性能检验。将磁悬液施加在被检工件表面上，如果磁悬液的液膜是均匀连续的，则磁悬液的润湿性能合格；如果液膜被断开，则磁悬液中润湿性能不合格。
6.3.5 电流表精度校验
磁粉检测设备的电流表，至少半年校验一次。当设备进行重要电气修理、周期大修或损坏时，应进行校验。
6.3.6 电磁轭提升力校验
电磁轭的提升力至少半年校验一次。在磁轭损伤修复后应重新校验。
6.3.7 辅助仪表校验
磁粉检测用的辅助仪表，如黑光辐照计、照度计、磁场强度计、毫特斯拉计等，至少每年校验一次。
6.3.8 其他
设备内部短路检查、电流载荷校验、通电时间校验等原则上每年进行一次测定。
6.4 安全防护
6.4.1 轴向通电法和触头法检验不应在易燃易爆的场合使用；使用在其他地方，也应该预防起火烧伤。
6.4.2 使用水磁悬液检测时，应防止绝缘不良或电器短路。
6.4.3 使用荧光磁粉检测时，黑光灯的滤光板不得有裂纹，应避免黑光灯直接照射人的眼睛。
6.4.4 使用干法检验时，要求通风良好，并应注意防尘。
6.5 被检工件表面的准备
6.5.1 工件表面
被检工件表面不得有油脂、铁锈、氧化皮或其它粘附磁粉的物质。表面的不规则状态不得影响检测结果的正确性和完整性，否则应做适当的修理。如打磨，则打磨后被检工件的表面粗糙度Ra≤25μm。如果被检工件表面残留有涂层，当涂层厚度均匀且不超过0.05mm，不影响检测结果时，经合同各方同意，可以带涂层进行磁粉检测。
6.5.2 安装接触垫
采用轴向通电法和触头法磁化时，为了防止电弧烧伤工件表面和提高导电性能，应将工件和电极接触部分清除干净，必要时应在电极上安装接触垫。
6.5.3 封堵
若工件有盲孔和内腔，宜加以封堵。
6.5.4 反差增强剂
为增强对比度，可以使用反差增强剂。
6.6 检测时机
焊接接头的磁粉检测应安排在焊接工序完成之后进行。对于有延迟裂纹倾向的材料，磁粉检测应根据要求至少在焊接完成24h后进行。除另有要求，对于紧固件和锻件的磁粉检测应安排在最终热处理之后进行。
6.7 检测方法
6.7.1 检测方法分类
根据不同的分类条件，磁粉检测方法的分类如表21所示。
表21 磁粉检测方法分类
分 类 条 件
磁粉检测方法
施加磁粉的载体
干法（荧光、非荧光）、湿法（荧光、非荧光）
施加磁粉的时机
连续法、剩磁法
磁化方法
轴向通电法、触头法、线圈法、磁轭法、中心导体法、交叉磁轭法
6.7.2 干法
6.7.2.1 干法通常用于交流和半波整流的磁化电流或磁轭进行连续法检测的情况，采用干法时，应确认检测面和磁粉已完全干燥，然后再施加磁粉。
6.7.2.2 磁粉的施加可采用手动或电动喷粉器以及其他合适的工具来进行。磁粉应均匀地撒在工件被检面上。磁粉不应施加过多，以免掩盖缺陷磁痕。在吹去多余磁粉时不应干扰缺陷磁痕。
6.7.3 湿法
6.7.3.1 湿法主要用于连续法和剩磁法检测。采用湿法时，应确认整个检测面被磁悬液湿润后，再施加磁悬液。
6.7.3.2 磁悬液的施加可采用喷、浇、浸等方法，不宜采用刷涂法。无论采用哪种方法，均不应使检测面上磁悬液的流速过快。
6.7.4 连续法
采用连续法时，被检工件的磁化、施加磁粉的工艺以及观察磁痕显示都应在磁化通电时间内完成，通电时间为1s～3s，停施磁悬液至少1s后方可停止磁化。为保证磁化效果应至少反复磁化两次。
6.7.5 交叉磁轭法
使用交叉磁轭装置时，四个磁极端面与检测面之间应尽量贴合，最大间隙不应超过1.5mm。连续拖动检测时，检测速度应尽量均匀，一般不应大于4m/min。
6.8 磁痕显示的分类和记录
6.8.1 磁痕的分类
6.8.1.1 磁痕显示分为相关显示、非相关显示和伪显示。
6.8.1.2 长度与宽度之比大于3的磁痕，按条状磁痕处理，长度与宽度之比不大于3的磁痕，按圆形磁痕处理。
6.8.1.3 长度小于0.5mm的磁痕不计。
6.8.1.4 两条或两条以上磁痕在同一直线上且间距不大于2mm时，按一条磁痕处理，其长度为两条磁痕之和加间距。
6.8.1.5 缺陷磁痕长轴方向与工件（轴类或管类）轴线或母线的夹角大于或等于30°时，按横向缺陷处理，其他按纵向缺陷处理。
6.8.2 缺陷磁痕的观察
6.8.2.1 磁痕的观察应在磁痕形成后立即进行。
6.8.2.2 非荧光磁粉检测时，磁痕的评定应在可见光下进行，通常工件被检表面可见光照度应大于等于1000lx；当现场采用便携式设备检测，由于条件所限无法满足时，可见光照度可以适当降低，但不得低于500lx。
荧光磁粉检测时，所用黑光灯在工件表面的辐照度大于或等于1000μW/cm2，黑光波长应在320nm～400nm的范围内，磁痕显示的评定应在暗室或暗处进行，暗室或暗处可见光照度应不大于20lx。
检测人员进入暗区，至少经过3min的黑暗适应后，才能进行荧光磁粉检测。观察荧光磁粉检测显示时，检测人员不准戴对检测有影响的眼镜。
6.8.2.3 除能确认磁痕是由于工件材料局部磁性不均或操作不当造成的之外，其他磁痕显示均应作为缺陷处理。当辨认细小磁痕时，应用2倍～10倍放大镜进行观察。
6.8.3 磁痕显示记录
痕的显示记录可采用照相、录相和可剥性塑料薄膜等方式记录，同时用草图标示。
6.9 复验
当出现下列情况之一时，需要复验：
a）检测结束时，用标准试片或标准试块验证检测灵敏度不符合要求时；
b）发现检测过程中操作方法有误或技术条件改变时；
c) 合同各方有争议或认为有必要时。
6.10 退磁
锅炉汽包纵环缝的磁粉检测一般不要求退磁。
6.11 磁粉检测质量分级
6.11.1 不允许存在任何裂纹和白点
6.11.2 焊接接头的磁粉检测质量分级
焊接接头的磁粉检测质量分级见表22。
表22 焊接接头的磁粉检测质量等级
等级
线性缺陷磁痕
圆形缺陷磁痕（评定框尺寸为35mm×100mm）
Ⅰ
不允许
d ≤1.5，且在评定框内不大于1个
Ⅱ
不允许
d ≤3.0，且在评定框内不大于2个
Ⅲ
l ≤3.0
d ≤4.5，且在评定框内不大于4个
Ⅳ
大于Ⅲ级
注：l表示线性缺陷磁痕长度，mm；d表示圆形缺陷磁痕长径，mm。
6.11.3 综合评级
缺陷评定区内同时存在多种缺陷时，应进行综合评级。对各类缺陷分别评定级别，取质量级别最低的级别作为综合评级的级别；当各类缺陷的级别相同时，则降低一级作为综合评级的级别。
6.12 磁粉检测记录和报告
6.12.1 检测报告应包括下述内容：
a）委托单位；
b）被检工件：名称、编号、被检工件材质、热处理状态及表面状态；
c）检测装置的名称和型号；
d）磁粉种类及磁悬液浓度和施加磁粉的方法；
e）磁化方法及磁化规范；
f）检测灵敏度校验及标准试片、标准试块；
g）磁痕记录及工件草图（或示意图）；
h）检测结果及质量等级评定、检测标准名称和验收等级；
i）检测人员和责任人员签字及其技术资格；
j）检测日期。
6.12.2 检测记录和报告等保存期不得少于7年。7年后，若用户需要可转交用户保管。
6.12.3 检测用仪器和设备的性能应进行定期检定（校准），并有记录可查。