磁粉探伤实训

磁粉探伤实训(总39页)

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第三单元 磁粉探伤

内容导入：磁粉探伤是工业无损检测中的一个重要检测手段，是利用磁现象来检测材料和工件中缺陷的方法，其探伤原理作一般了解，重点掌握磁粉探伤的技能训练和探伤工艺的编制。

综合模块一 磁粉探伤原理

能力知识点1 磁粉探伤的原理

1.磁粉探伤原理

铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使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，如图3-l所示。

图3-1 不连续性处漏磁场分布 1—裂纹 2—漏磁场 3—近表面气孔 4-—内部气孔 5—磁力线 6—工件 由此可见，磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁性相互作用。 2.影响漏磁场的因素 ⑴ 外加磁场强度的影响。 ⑵ 材料磁导率的影响。 ⑶ 缺陷埋藏深度的影响。 ⑷ 缺陷方向的影响。 ⑸ 缺陷磁导率的影响。 ⑹ 缺陷大小和形状的影响。

能力知识点2 磁粉探伤适用范围

1.适用于检测铁磁性材料(如16MnR、20g、30CrMnSiA)工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长、宽为微米级的裂纹)和目视难以看出的缺陷；

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2.适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料(如Crl7Ni7、T91/P91)，但不适用于检测奥氏体不锈钢材料(如1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊接接头，也不适用于检测铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料；

3.适用于检测未加工的铁磁性原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件及特种设备或零部件；

4.适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件；

5.适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20°的缺陷。

综合模块二 磁粉探伤的技能训练

能力知识点1 磁粉及磁悬液

训练一 磁粉的磁性测定 1. 目的

（1）了解称量法测定磁粉磁性的原理。 （2）熟悉磁性称量仪的操作方法。 （3）掌握磁粉磁性的合格标准。

2. 测试用设备和器材 （1）磁性称量仪1台。

（2）工业天平1架（量程1㎏，感量）

（3）待测磁粉300g左右。 3.测试原理

称量法测定磁粉磁性的原理是通过一标准的交流电磁铁在规定条件下吸引的磁粉多少来评价磁粉磁性。

磁性称量仪的原理如图3-2所示。在220V交流线路上有一电磁铁，并串联一个50Ω的变阻器，一只3A交流电流表和开关K。电磁铁是用直径为的漆包线在黄铜骨架上缠绕2650匝而制成。其简图见图3-3，黄铜骨架结构及尺寸见图3-4。骨架内嵌有黄铜套，在套底部焊上一铜盘，套内穿有用25碳素钢制成的铁芯。铁芯和黄铜套紧密地放入线圈骨架内。圆盘与线圈底部平面保持20mm距离。

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电磁铁固定在非铁磁性材料制作的托架上，其轴线垂直地面，铜盘向下且和地面水平。

图3-2 磁粉磁性标量仪原理图

图3-3电磁铁图解 1-轴心；2-铜盘；3-轴套；4-线圈底盘；5-电磁铁圈 4. 测试方法

（1）将内径为70mm，壁厚2～3mm，高度为10mm的两圆环放在100mm×100mm的玻璃板上。圆环用有机玻璃或黄铜制作。

（2）将干燥洁净磁粉倒入圆环内，用直尺沿圆环上沿将磁粉刮平（不可按压）。 （3）调整电磁铁电流到，并准备实验。

图3-4 电磁铁骨架及铁芯及铁芯结构 （4）将装有磁粉的圆环连同玻璃托板移向电磁铁的铜盘下，使圆环的上沿与铜盘接触，且圆环中心尽量和电磁铁轴线一致，给电磁铁通电。

（5）通电到5s时，将托板及圆环向下并移离电磁铁。此时在铜盘上吸有一些磁粉。

（6）继续通电55s（总计通电1min，中间不可断电），使被吸住的磁粉稳定下来。这个期间或许有少量磁粉落下。

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（7）到时间后，将电磁铁断电，磁粉落在事先备好的放在铜盘下面的纸上，并将残留在铜盘上的磁粉一起收入纸中。

（8）用工业天平称量磁粉质量，做好记录。

（9）每种磁粉共进行三次取样测量，取平均值，质量不小于7克，则该磁粉磁性合格.

5. 测试报告要求

按表3-1填写试验记录,并根据需要填写实验报告。

表3-1 磁粉磁性实验记录

仪器型号 磁粉型号或代号 电流/A 1 磁粉称量结果 2 3 平均

训练二 磁粉粒度测定(显微镜筛选法) 1. 测试目的

（1）了解显微镜法测定粒度的原理。

（2）掌握显微镜测定粒度的操作方法。

（3）根据测量数据，整理绘制分布图，确定粒度大小，判定磁粉质量。 2. 测试用设备和器材

（1）光学显微镜1台。要求分辨力在白光下为ur(测试1um以上的粒子)，并具有下载物台可微调和测微系统。

（2）测试天平1架(感量。 （3）待测磁粉试样50g。 3. 测试原理

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定向筛选法的原理，即测量大量粒子的定向直径，根据统计分布规律，将累计筛选数20%和80%所对应的颗粒直径，定为磁粉的粒度。

4. 测试方法

（1）用分割法将大量样品分为1~5 g的待测样品。

（2）随机抽取待测样品，将其很好地分散于加了表面活性剂的水中，制成悬浮液。

（3）将混有磁粉的悬浮液适量地滴在试样片上，将试样片放在显微镜载物台上，进行观察。

图3-5磁粉颗粒定向直径d测量示意图 （4）按图3-5所示测量磁粉颗粒定向直径，共测量1000个颗粒。测量定向直径时，可根据需要分组测量，即按一定群间距测量分组，如表3-2所示。

表3-2 粒度测量分组

群 号 群平均数值 群间距/mm 群 号 群平均数值 群间距/mm 12 5 ＞ ～ 6 35 ＞ ～ 11 10 ＞ ～ 5 40 ＞ ～ 10 15 ＞ ～ 4 45 ＞ ～ 9 20 ＞ ～ 3 50 ＞ ～ 8 25 ＞ ～ 2 54 ＞ ～ 7 30 ＞ ～ 1 60 ＞ ～ （5）将测量值填入表3-3。

表3-3 粒度测试值

群间距/mm 总 计 群平均值a (颗粒平均定向值) 颗粒数n N 颗粒频度/ % 100% 累计数/ % 100% 6

（6）根据表3-3，以颗粒定向尺寸d (或称颗粒直径)为横坐标，以累计数为纵坐标，画粒度分布图,其示意图见图3-6。

图3-6 磁粉粒分布图 （7）粒度分布图的累计数80%和20%所对应的颗粒直径即为所测定的磁粉粒度。 （8）抽取三次待测样品测量，取其平均值。 5. 测试报告要求

（1）按上述内容填写粒度测量值表，绘制粒度分布图。

（2）做好测试记录，写出测试报告。测试记录及报告应注明被试验的磁粉的型号、种类、规格和试验方法，根据测量结果和标准要求判定磁粉粒度是否合格。

训练三 磁粉粒度测定(酒精沉淀法) 1. 测试目的

（1）掌握酒精沉淀法测量磁粉粒度的方法。 （2）根据磁粉的悬浮性判定磁粉质量。 2. 测试设备和器材

（1）测量装置见图3-7。一个长40cm的玻璃管，其内径为（10±1）mm，可在支座上用夹子垂直夹紧。管子上有两处刻度，一处在下塞端部水平线上，另一处在距前一处刻度30cm处，支座上竖有刻度尺，其刻度为0～30cm。

（2）工业天平1架（0～2kg）。 （3）磁粉试样20kg。 （4）无水乙醇1kg。

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图3—7 用酒精沉淀法测量磁粉粒度的装置 3. 测试原理

磁粉的粒度，即磁粉的颗粒大小，对磁粉探伤灵敏度影响很大。磁粉的粒度大小，决定了其在液体中的悬浮性。由于酒精对磁粉的润湿性能好，所以可以用酒精作为分散剂，测量磁粉在酒精中的悬浮情况来表示磁粉粒度大小和均匀性。一般规定酒精磁粉悬浮液在静止3min后磁粉沉淀高度不低于180mm为合格。 4. 测试方法和步骤

（1）用工业天平称出3g未经磁化的磁粉试样。

（2）将玻璃管的一端堵上塞子，并向管内倒入150mm高的酒精。 （3）将称好的磁粉试样倒入管内，用力摇晃直到均匀混合。 （4）再向管内倒进酒精至300mm高。

（5）将玻璃管上端堵上塞子，反复倒置玻璃管，使酒精和磁粉充分混合。 （6）停止摇晃后即开始计时并迅速平稳地将玻璃管固定于支座夹子上，使管子上端刻度对准支座上的刻度尺300mm处。

（7）静止3min，测量酒精和磁粉明显分界处的磁粉柱高度。

（8）按上述步骤试验三次，每次更换新的磁粉和酒精，取三次测量结果的平均值，并做好记录。

（9）检验过程中，还应仔细观察磁粉悬浮情况，图3-8表示了磁粉的不同粒度情况在酒精中悬浮的状态。

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图3-8 酒精沉淀磁粉悬浮情况 5.测试报告要求

表3—4 磁粉粒度测试记录

磁粉规格型号 取样数量 第一次 磁粉柱高度/mm 第二次 第三次 平均 磁粉悬浮及 粒度均匀性 填写测试记录（表3-4）和测试报告，内容包括磁粉规格型号、测试方法和条件、磁粉柱高度和磁粉悬浮均匀性等。

训练四 磁悬液的配制 1. 测试目的

（1）掌握不同种类的磁悬液的配制方法，熟悉油悬液、水悬液和荧光磁悬液的典型配方。

（2）了解磁悬液各种成分对探伤性能的影响。 2. 测试用器材

（1）1000mL量筒1只；2000mL烧杯3只；1000mL烧杯3只。 （2）工业天平1架（0～2kg）。 （3）磁粉、火油及其他配制材料适量。 3. 测试原理

湿法探伤是使用磁悬液作为缺陷的显示材料。磁悬液是将磁粉分散于液体载体（也称分散剂）中。对于液体载体，要求其具有好的磁粉悬浮性、流动性、分散性和对工件表面的浸润性（即有小的表面张力）。同时要求液体对工件无腐蚀性，对操作者无毒或低毒，探伤检验时便于观察（不起泡）等。对于荧光磁悬液还要求液体无荧光作用。

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4. 磁悬液配制方法

（1）油基磁悬液配制方法。

① 将洁净的火油和变压器油按1∶1的比例均匀混合，取混合液2000mL。 ② 将干燥、无杂质和无结块的磁粉均匀地调配到混合液中去。磁粉在混合液中含量为每1000mL混合液中加20～30g磁粉。

③ 上述液体即为油磁悬液，使用前应充分搅拌。 （2）水基磁悬液配制方法，配方成分见表3-5。

表3-5 水基磁悬液成分

成 分 -1含量/g·L(水) 浓 乳 10 亚钠 5 三乙醇胺 5 磁 粉 15～30 ① 将10g100号浓乳（pH值8～9，水含量%）加入1L的50℃洁净温水中，搅拌至完全溶解。

② 加入亚钠5g，搅拌到完全溶解。 ③ 加入三乙醇胺5g，搅拌到完全溶解。 ④ 加入磁粉15～30g，充分搅拌到均匀混合。

⑤ 新配制的磁悬液pH值应在8～9。使用前应充分搅拌。

（3） 荧光磁悬液的配制方法，配方成分见表3-6。注意按配制程序依次进行；任何添加剂，不得含有荧光性物质。

① 将乳化剂与消泡剂混合搅拌均匀，用少量水稀释。 ② 加入磁粉，搅拌均匀。 ③ 加水1L，搅拌均匀。

④ 加入亚钠，搅拌至完全溶解。

⑤ 新配制的磁悬液pH值应在8～9。使用前应充分搅拌。

表3-6 荧光磁悬液成分

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成 分 -1含量/g·L(水) 乳化剂 5 亚钠 15 消泡剂（28号） ～1 荧光磁粉 1～2 5. 测试报告要求

记录配制的磁悬液的外观、特征和配制中的现象。 训练五 磁悬液的浓度测定 1. 测试目的

（1）掌握磁悬液浓度的测定方法。 （2）掌握使用中的磁悬液浓度鉴定方法。 （3）了解磁悬液浓度标准。 2. 测试器材

（1）磁粉沉淀管1只（见图3-9）。

图3-9 磁粉沉淀管 （2）已知浓度的标准磁悬液。荧光磁悬液按1g/L，2g/L和3g/L配制，非荧光磁悬液按10g/L，20g/L和30g/L配制，各取样品500mL。

（3）待测磁悬液样品500mL；该样品的配制方法和成分应和标准磁悬液相同。 （4）200mL量筒1只。 3. 测试原理

磁悬液在平静状态时，磁粉将发生沉淀，根据沉淀的多少可以确定磁悬液的磁粉浓度。磁粉沉淀量是随时间增加而增多，当达到一定时间后，将完成全部沉淀。磁粉沉淀管中的磁粉沉淀层高度与磁悬液浓度呈线性关系。 4. 测试方法

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（1）磁粉浓度曲线制作。将装有标准磁悬液容器晃动不少于5min，然后取100mL磁悬液倒入磁粉测定管中，静止放置。火油或水磁悬液放置60min、变压器油磁悬液放置24h，读出磁粉沉淀高度。三种待测样品可得到三个沉淀高度的数据h1、

h2和h3。将磁悬液标准含量（X1、X2和X3）及对应的磁粉沉淀高度（h1、h2和h3）分别作为纵坐标和横坐标，可得到磁粉浓度的关系曲线，如图3-10所示。

图3-10 标准磁悬液沉淀高度图 （2）待测样品的浓度测试。按标准磁悬液的试验方法读出待测磁悬液的磁粉沉淀高度。待测样品的浓度评价有如下方法。

① 直接按沉淀高度评价。一般规定磁粉沉淀高度，荧光磁粉为～，非荧光磁粉为～（读数为沉淀容器，mL）。

② 测量磁悬液的浓度即每升磁粉克数。

a 图示法。在图3-10的纵坐标上查到待测样品的沉淀高度，根据浓度和高度的关系直线，查出其在横坐标上的对应值，即为磁悬液实际浓度值。

b 计算法。待测样品的浓度值设为c，则有：

cc0h （3-1） h0式中 c0—标准样品的浓度值，g/L；

h—待测样品的沉淀高度，mm；

h0—标准样品的沉淀高度，mm。 5. 测试报告要求

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测试记录和报告应对每次新配的磁悬液进行浓度测定，其值作为标准并详细记录，并留少量样品。磁悬液使用应定期进行浓度测定，填写测定记录和测定报告，并应和标准样品值及规定值对照评价。

能力知识点2 磁粉探伤设备及试块

训练六 通电导体的磁场测试 1. 测试目的

（1）了解通电导体周围的磁场分布。 （2）掌握磁场测量仪器的使用方法。 （3）了解通电导体的磁化场的用途。 （4）了解磁场的计算单位和换算。 2. 测试设备和器材

（1）磁粉探伤机一台，其额定电流为2000~3000A。 （2）特斯拉计(CT3)一台。 （3）铜棒φ20mm×300mm一根。 3. 测试原理

通电导体内部和周围存在着磁场，其形状为垂直导体轴线并以轴线各点为圆心，绕轴线旋转同心圆。其大小和通过导体的电流强度成正比，和离导线轴线的距离成反比，即

B1.91071 （3-2） R式中 B—空气中的磁感应强度，T； I—通过导体的电流，A；

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R—空间一点到到导体轴线的距离，m。

导体周围空间磁场的测量采用特斯拉计进行，其原理是通过霍尔元件上的磁场可使元件上产生电势差，且不同的磁场大小产生的电势差也不等，它们具有一定的对应关系；将该电势差接收处理后在特斯拉计上以磁场强度的形式显示出来。

4. 测试方法

（1）将铜棒夹紧于探伤机两夹头上。

（2）将CT3特斯拉计接通电源，将测量传感器（即霍尔元件）和仪器连接好。 （3）调整CT3零点和校正点，根据测量值预计的大小，从大到小选择好测量挡位。

（4）将测量传感器元件的平面垂直于磁场方向放置，并按表3-7中要求的电流和距离数据，依次地从小到大，从近到远进行测量。

表3-7 通电导体周向测试结果

S/T R/m I/A 200 500 800 1100 1400 2000 注：测量中应避免霍尔元件磕碰到工件或其他物体上，同时在使用特斯拉计时在转换测量挡位时，必须重新对仪器进行校正。 5. 测试报告要求

记录测量结果和测试中发生的现象。将测试结果填入表3-7中。 训练七 工件L/D值对纵向磁化效果的影响 1. 测试目的

（1）了解工件纵向磁化时产生反磁场的原理。

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（2）了解工件L/D值对磁化效果的影响。

（3）掌握用A型试片测试技术确定反磁场影响的方法。 2. 测试设备和器材

（1）带磁化线圈的磁粉探伤机1台。

（2）试棒4个，用20退火钢制作，规格分别为40mm×400mm(1 号)， 40mm×160mm(2 号)， 40mm×80mm(3 号)和40mm×40mm(4 号)。

3. 测试原理

具有一定长度的工件放到线圈中进行纵向磁化，因为工件中退磁因子的影响将产生反磁场，使施加的外磁场减弱。其减弱程度同工件长度L和工件截面直径D之比(即

L/D)有关， L/D越大，反磁场越小；反之L/D小，则反磁场越大。

利用A型灵敏度试片进行反磁场定性认识的测试，是基于选定的A试片测试的试件为同种材料和相同外径情况下，其刻槽的磁痕显示的有效磁场是相对稳定的。这样就可以对A试片的磁场分析，来确定反磁场大小。

4. 测试方法

（1）将A2试片贴于1号试棒外圆中间位置，试棒放置于线圈中心，轴线相互重合。.线圈通电使试棒磁化。观察试片磁痕显示直到清晰完整的显示磁痕，记录此时的充磁电流，并根据公式B125NIcosa计算线圈中心磁场强度。 L（2）按以上办法分别对2、3和4号试棒测量并计算磁场,记录测试结果。 5. 测试报告要求

将测试结果填入表3-8中。

表3-8 试件L/D值对纵向磁化的影响

试 棒 编 号 试棒规格/mm 试棒L/D值 试片型号规格 1 Ф40×400 10 A2 2 Ф40×160 4 A2 3 Ф40×80 2 A2 4 Ф40×40 1 A2 15

试片显示电流/A 线圈中心磁场/T 训练八 白光照度和紫外线光（黑光）照度的测定 1. 测试目的

（1）掌握白光照度计和紫外线光辐照计的使用方法。 （2）熟悉白光照度和紫外线辐照度的质量控制标准。 （3）了解光强度单位的换算关系。 2. 测试设备和器材

（1）白光照度计（ST-85或ST-80B型）1只。

（2）紫外线光（黑光）辐照计（UV-A或UVL型）1只。 （3）紫外线灯1只。 3. 测试原理

（1）根据照度第一定律得知，在点光源照射下，垂直于光线的平面上的照度与光源的发光强度成正比，与光源到照射面的距离的平方成反比。光源发光强度等于照射面上所测照度值乘以该面至光源的距离平方值。

（2）磁粉探伤关心的是被检工件表面上的白光或紫外线光的照度，一般不必进行发光强度换算。磁粉探伤时，要求在工作区域工件表面上的白光强度不低于2000Lx，在紫外线灯下40cm处紫外线辐照度应达到。

4. 测试方法

（1）将白光照度计放在工作区域的工件表面的位置上，测量白光照度值。 （2）测量符合规定照度范围的白光有效照射范围。

（3）将紫外线光辐照计放在紫外线灯下40cm处，测量紫外线辐照度值。

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（4）将紫外线光辐照计在紫外线灯下40cm处纵横移动，测量出满足使用要求的有效照射范围。

5. 测试报告要求

在表3-9中填写测试结果，并根据需要写出测试报告。

表3-9 照度测试结果

测量光线种类 所用仪器 照射距离 照 度 有效照射范围 训练九 灵敏度标准试片使用试验 1. 测试目的

（1）了解A型灵敏度试片的应用范围。 （2）了解A型灵敏度试片的使用方法。

（3）了解A型灵敏度试片的刻痕显示与所施加磁场的关系。 2. 测试设备和器材

（1）磁粉探伤机1台，可用TC2000或类似型号的设备。

（2）A型标准灵敏度试片一套（A1、A2和A3）。A型灵敏度试片的刻槽为圆形，有的中间带有十字形刻槽。试片的形状、尺寸、规格和材料见图3-11及表3-10。

图 3-0 A型试片形状尺寸 A型灵敏度试片有三种规格，分别代表高中低三种灵敏度。其规格用分数表示，分母表示试片厚度，分子表示刻槽深度。可以看出，代表试片的分数值越小，则要求能显示刻槽磁痕的有效磁场强度越高。

表3-10 A 型灵敏度试片尺寸规格

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规格 A1-15/100 A2-30/100 A3-60/100 相对槽深/um 15/100±4 分子为30/100±8 槽深，分母为试片厚 60/100±15 灵敏度 高 中 低 材质 超高纯度低碳纯铁，碳含量小于%，H。小于m，试片经退火处理 （3）低碳钢管试件，规格为60mm×100mm，壁厚5～10mm。 （4）铜棒20mm×300mm一根。 （5）透明胶带纸数卷。 3. 测试原理

A型灵敏度试片刻槽即为人工缺陷，当试片随工件磁化时，在刻槽处将产生磁力线弯曲并逸出试片表面形成漏磁场，可用磁粉或磁悬液显示该漏磁场。使用A型灵敏度试片可检查探伤装置或设备、磁粉或磁悬液的综合性以及在连续法探伤中表示出工件表面的磁场强度和方向，确定有效的探伤范围和判定探伤规范和操作方法是否正确等。

4. 测试方法

（1）清洗试件表面油污和杂质。

（2）将铜棒穿过钢管夹于探伤机夹头之间。应使铜棒位于试件的中心轴位置。 （3）将试片揩净，使刻槽一面朝向工件外表面。沿试片四边，用透明胶带纸将试片紧贴于工件表面上，注意胶带纸不能掩盖刻槽位置。

（4）试件外表面上依次贴上A1、A2和A3试片，它们同在一条母线上,相距20～30mm。

（5）从低电流开始给铜棒通电，并不断地增加电流值。

可以陆续地依次发现A3，A2和A1的刻槽磁痕，其形状为两半月形(或者中间带有一直线磁痕)则磁场方向即为两半月磁痕的中心连线方向(见图3-12) 。

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图3-12 A型试片的磁痕显示图 （6）记录清晰发现各试片磁痕时的磁化电流。 5. 测试报告要求

（1）将测得的各试片显示电流填入表3-11中。

表3-11 A型试片性能测试结果

试片规格 显示电流/A 显示磁场强度/A·m-1 磁场方向 A1 A2 A3 （2）工作表面的磁场强度按下式计算：

H1 (3-4) 2R2 式中 H—工件表面磁场强度，A/m；

I—中心试棒通过的电流，A。该电流若是为试片显示磁痕时的电流，则H代

表着显示试片人工缺陷的有效磁场强度；

R—试件外表面半径，为30mm，计算时用m。 训练十 磁粉探伤综合性能测试 1. 测试目的

（1）了解用带有自然缺陷的工件进行综合性能试验的方法。 （2）掌握用交流环形试件进行综合性能试验的方法。 （3）掌握用直流环形试件进行综合性能试验的方法。 2. 测试设备和器材

（1）可进行交、直流直接通电磁化的磁粉探伤机。

（2）带有自然缺陷（如发纹、磨裂、淬火裂纹及皮下裂纹等）的试件若干。

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（3）直流环形试块（Betz试块）１只，该试块用MnCrW模具钢制作，表面硬度为HRB90～95。其形状和尺寸见图3-13。

图3-13 直流环型试块形状及尺寸图 （4）交流环形试件1只，该试件外环用含碳量小于15%的钢制作。其形状和尺寸见图3-14。

图3-14 交流环行试件 1-孔中心离表面1mm; 2-孔中心离表面; 3-孔中心离表面2mm流环形试件 （5）30mm铜棒一根，长度为200~300mm。 （6）荧光和非荧光磁悬液适量。 3..测试原理

磁粉探伤的综合灵敏度是指在选定条件下进行探伤检查时，通过自然缺陷和人工缺陷的磁痕显示情况来评价和确定磁粉探伤设备、磁粉及磁悬液和探伤方法的综合灵敏度。 4. 测试方法

（1）将带有自然缺陷的工件按规定的磁化规范磁化和检验，观察磁痕显示情况。 （2）将交流标准试件夹在探伤机夹头上，通以750～800A电流，然后依次将1、2和３

孔旋至向上正中位置，进行连续法交流磁化检查。观察试件外表面磁痕线的显示情况。

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（3）将直流标准环形试块穿在30mm的铜棒上，夹在探伤机两夹头上，分别用直流和交流电连续磁化，用磁悬液显示小孔磁痕。磁化规范可参照表3-12数据。

表3-12 直流标准试块的试验结果

磁化电流 1400A 2500A 3400A 磁悬液种类 荧 光 非荧光 荧 光 非荧光 荧 光 非荧光 应显示孔数 3 3 5 5 6 6 直流磁化显示孔数 （全波整流） 交流磁化显示孔 （参考） 5. 测试报告要求

（1）记录交流标准试件的测试结果，并按标准要求考核是否符合要求(一般规定应显示三条磁痕线)。

（2）在表3-12上填写直流标准试块的测试结果。

（3）记录自然缺陷的显示情况，同时应注明缺陷的种类、形状、大小和位置等。 （4）根据要求填写测试报告。

训练十一 反差增强剂的使用 1. 目的

（1）了解反差增强剂的作用。

（2）了解反差增强剂的配方、配制方法。 （3）掌握反差增强剂的使用方法。 2. 测试用设备和器材 （1）磁粉探伤仪1台。 （2）带缺陷的试件1个。 （3）黑磁粉悬浮液适量。

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（4）反差增强剂适量。

反差增强剂可买市场上的商品，也可自行配制。配方见表3-13。

表3-13 反差增强剂配方

成分 含量 每100mL含量 工业丙酮 65mL 稀释剂（X—1） 20mL 火棉胶 15mL 氧化锌粉 10g 3. 测试原理

在暗色或缺陷磁痕显示不明显的工作表面涂上一层白色的反差增强剂，再用黑磁粉显示

缺陷磁痕，可以得到和工作表面有较大对比度的缺陷磁痕显示。这特别有利于对缺陷磁痕的

观察、分析和判断。而工作表面的反差增强剂薄层（一般小于50um）不会影响探伤灵敏度。

4. 测试方法

（1）使用浸涂法或刷涂法将工件表面覆盖上一层白色的反差增强剂薄膜，并迅速干燥。

（2）对工件进行常规的磁粉探伤检查。

（3）观察磁痕显示。必要时可复制磁痕作以记录。

（4）清除工件表面反差增强剂薄膜，可用揩拭和浸入清洗法，清洗剂配方为：丙酮：稀释剂=3：2。

5. 测试报告要求

记录使用反差增强剂后缺陷显示情况，同不使用反差增强剂时缺陷显示情况进行比较。

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能力知识点3 磁痕记录及退磁

训练十二 磁痕记录试验 1. 目的

（1）掌握用照相法和贴印法记录磁痕的技术。 （2）了解记录磁痕的目的和意义。 2. 试验用设备和器材 （1）磁粉探伤机1台。

（2）带有裂纹、夹杂、气孔或其他类型缺陷的试件若干。 （3）照相机（带近摄镜）1架。 （4）汽油酒精等挥发性溶剂适量。 （5）透明胶带纸1卷；白纸数张。 （6）紫外线灯1台。 3. 试验原理

为了便于别人非现场评价缺陷磁痕，保存试验结果并做以永久记录，常常需要把缺陷磁痕复制下来。采用照相片和贴印法可达到此目的。

4. 试验方法 （1）照相法。

① 在探伤机上，将缺陷磁痕以最佳状态显示出来。

② 用充分和适宜的照明使缺陷磁痕具有适于摄影的层次、反差和亮度。 ③ 对缺陷磁痕拍照时，一般应在照相机前加近摄镜。

④ 在缺陷磁痕旁设置刻度尺表示缺陷的尺寸，拍照时和缺陷一起纳入镜头。

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⑤ 照相取景应尽量使缺陷磁痕占据较大的底片空间，以利于在底片上或复制的照片上对缺陷的观察。

⑥ 荧光磁粉探伤的磁痕拍照，应在暗房内紫外线照射下进行。此时应相应增加照相机的光圈和曝光时间。 （2）贴印法。

① 使试件磁化，使用低浓度的磁悬液浇洒于缺陷部位，使缺陷磁痕以最佳状态显示出来。

② 用挥发性溶剂将试件轻轻漂洗一下，或使用热风使缺陷磁痕快速干燥。 ③ 将透明胶带纸平整地放于磁痕上，再取下。

④ 将附有缺陷磁痕的胶带纸贴在较硬的白纸上，如此便得到了缺陷磁痕的贴印复制片，可作长期的缺陷记录保存。

5. 测试报告

（1）分析照相法及贴印法得到的缺陷磁痕图像的质量，即其真实性、完整性和清晰程度。

（2）将复制的缺陷磁痕图像附在试验记录和试验报告上。 训练十三 退磁及剩磁测量 1. 目的

（1）了解各种退磁技术的操作方法和应用范围。 （2）熟悉各种剩磁测量仪器的使用方法。 （3）了解工件上允许剩磁大小的标准。 2. 测试用设备和器材 （1）交直流磁粉探伤机1台。

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（2）便携式磁粉探伤仪1台。 （3）退磁机1台。 （4）XCJ型磁强计1只。 （5）CT3特斯拉计1台。

（6）试件2个，分别用低碳和高碳钢退火处理制作。其形状和尺寸见图3-15。试件上纵向刻槽从一端开始长30mm，宽和深均为2mm。

图3-15 退磁实验用试件形状尺寸图 3. 测试原理

工件中的剩磁在外加交变磁场作用下，其剩磁也不断地改变方向。当外加交变磁场逐渐减少至零时，工件中的剩磁也逐渐衰减而趋近于零。不同成分的钢件退磁效果不一样。

可以依靠磁场测量仪器测量出工件的剩磁，以确定退磁效果。不同用途的零件及在制品零件中其要求的剩磁标准也是不同的。如航空零件的剩磁要求不大于。

4. 测试方法

（1）直周向磁化剩磁的退磁。

① 直周向磁场法。在试件中通以不断减少直至零的交流电或不断改变方向且逐渐减少至零的支流电，注意退磁时的初始电流应大于该试件的充磁电流值。

② 纵向磁场法。在试件中纵向施加一个强大磁场，然后逐渐改变该磁场方向并逐渐减少至零，便可退掉周向剩磁。注意开始施加的磁场强度一般不小于20000A/m。

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③ 磁测量方法。试件周向退磁后，将剩磁测量仪器的测头靠近试件刻槽并沿刻槽边移动，测量周向剩磁的大小。 （2）纵向磁化剩磁的退磁。

① 工件穿过线圈法。将试件从通以交流电线圈的一侧移近并通过线圈到另一侧，至离开线圈以上距离即达到退磁目的。注意试件在移动时应平稳，其轴线和线圈轴线一致，同时要求线圈中心磁场强度不小于20000A/m。

② 纵向磁场衰减法。试件置于线圈中心，两轴线重合。若线圈通以交流电，则使交流电逐渐减少并降至零；如线圈通以直流电，则在不断改变直流电方向的同时逐渐使电流减少并降至零，便可达到纵向退磁目的。注意在退磁开始时，线圈中心磁场强度应大于试件充磁的磁场强度，一般要求不低于20000A/m。

③ 工件翻动退磁法。利用直流磁化线圈进行纵向退磁，可将试件从线圈穿过并水平移出，同时每移动50mm，试件头尾翻一次，直至试件离开线圈以外。此种退磁法也要求线圈的退磁磁场强度应不小于工件充磁时的磁场强度。

④剩磁测量方法。试件纵向退磁后，将剩磁测量仪器的测头靠近试件两端；不断移动或翻动测头，找出仪器最大的剩磁指示值。

（3）工件磁化区域的局部分段退磁。用便携式电磁轭磁粉探伤仪，直接放置到需要退磁的工件被磁化部分，将电磁探伤仪垂直工件表面慢慢提起脱离工件，至工件表面1m以外后停止电磁轭的供电，便可达到局部退磁的效果。此种办法可用于大型制件的磁化区域的分部退磁，也适于小型工件单件纵横向退磁。

利用本测试的试件进行退磁试验时，将试夹于电磁轭两极间，将电磁轭慢慢提起至1m以外停电即可退磁。局部退磁的剩磁测量对于大型工件只能进行相对测量，如工件有断面部分或有沟槽，可将剩磁测量仪器的测头放在断面或沟槽部位测量剩磁。

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5. 测试报告要求

将测量结果填入表3-14。

表3-14 各种退磁方法的剩磁测量结果

周向剩磁退磁 退磁方法 剩磁/T 周向磁场法 纵向磁场法 工件穿过 线圈法 纵向剩磁退磁 纵向磁场 衰减法 工件翻动 退磁法 局部退磁 马蹄形 电磁轭法

能力知识点4 典型工件的磁粉探伤

训练十四 焊缝磁粉探伤 1. 测试目的

（1）了解一般压力容器焊缝及其他制件焊缝的磁化方法。 （2）了解支杆式及磁轭式探伤机的使用方法。 （3）掌握焊缝探伤灵敏度的确定和调整方法。 2. 测试设备和器材

（1）带支杆探头的磁粉探伤仪1台。 （2）便携式马蹄形电磁轭磁粉探伤仪1台。 （3）便携式旋转磁场磁粉探伤仪1台。 （4）A型灵敏度试片。

（5）焊缝试板，或实际焊接工件。 （6）磁悬液适量，喷罐1个。 3. 测试原理

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用支杆法对焊缝进行局部探伤，其检测灵敏度高，操作方法简便。可根据需要调节电极支杆距离。但支杆法电极接触不良易打火，应注意防火防爆，同时支杆法需要一个较大较重的电流源，不适于野外现场的便携操作。

马蹄形磁轭法是非电极接触式探伤，设备小巧轻便，适于现场、野外工地的便携式工作。

交叉磁轭旋转磁场探伤仪方法可靠、灵敏度高，可一次磁化便能检出各方向的缺陷。但使用该设备须注意观察探伤的全部表面，避免由于磁轭遮挡使缺陷磁痕漏检。

支杆法和马蹄形磁轭法探伤都应在探伤区域改变几个方向，务必使探伤检验在各个方向的灵敏度达到规定要求。

4. 测试方法

（1）对焊缝的探伤区域进行预处理 (除锈、去油污)。 （2）将A1(30/100)的试片贴在焊缝上。 （3）支杆法探伤。

① 检查纵向缺陷，支杆位置布置如图3-15(a)所示。 a.支杆间距调整到200～300mm。

b.两支杆跨在焊缝上，支杆连线同焊缝纵方向夹角为20o～30o。 c.调整磁化电流到A1试片刻槽磁痕清晰显示。

d.支杆的每次检查区域必须和上次检查有覆盖部分，即重叠区域为40～50mm. e.根据需要还可将支杆移动方位，其连线和焊缝纵向成150o～160o夹角，亦即和以上探伤的各位置相对再探伤检验一遍。

②检查横向缺陷，支杆位置布置如图3-15(b)所示。

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图3-15 支杆法检验焊缝的支杆位置 a. 支杆间距根据焊缝宽窄调整，一般要大于75mm，但不宜超过300mm。 b. 两支杆跨在焊缝上，支杆同焊缝纵向夹角为90o～120o。 c. 用A1型试片调整探伤灵敏度，两支杆移动每次不得超过100mm。 （4）马蹄形电磁铁探伤。 ① 调整磁轭间距为100～150mm。

② 将电磁轭两极跨在焊缝上进行横向磁化和将两极直接放在焊缝上进行纵向磁化。调节电流或两极间距，使灵敏度试片(贴于磁轭两极中间的焊缝上)的刻槽磁痕清晰显示。

③ 分别进行纵向和横向探伤检验。纵向磁化时，各检验区域应互相覆盖，覆盖区长度不小于20mm。横向磁化时，两磁轭连线应垂直焊缝纵方向，并沿该方向移动，每次移动距离为40～50mm。

（5）用交叉磁轭旋转磁场探伤仪探伤时，要求A型灵敏度试片的刻槽能显示出完整的清晰的圆形磁痕。设备以行走式进行对焊缝的探伤，行走速度小于或等于3m/min，行走的带状区域应以焊缝为中轴线。

（6）上述三种探伤方法，磁悬浮液均应在充磁过程中均匀地洒布到工件被检表面。

5. 测试报告要求

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（1）将测试数据和结果作以记录，内容包括：测试设备种类，探伤检验方法，试片的使用和灵敏度确定，测试的条件选择（充磁电流，支杆间距，磁轭间距等）以及焊缝试块的自然情况。

（2）根据要求填写测试报告。

训练十五 磁粉探伤—橡胶铸型法 1. 目的

（1）了解磁粉探伤—橡胶铸型法的应用范围。 （2）掌握磁粉探伤—橡胶铸型法的工艺方法。 （3）了解磁粉探伤—橡胶铸型法复印缺陷磁痕的方法。 2. 探伤用设备和器材

（1）磁粉探伤机1台，其额定电流不小于500A。 （2）106号和107号室温硫化硅橡胶适量。 （3）催化剂（2丁基二月桂锡酸）适量。 （4）交联剂（正硅酸乙酯）适量。 （5）磁悬液（无水乙醇+黑磁粉）适量。 （6）无水乙醇500mL。 （7）5～10倍放大镜1只。 （8）浇注磁悬液用洗耳球1个。 （9）浇注橡胶用的器皿1个。 （10）低压工作灯1只。 （12）白胶布或胶带纸各1卷。

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（13）带有裂纹孔的试件若干。 3. 探伤原理

磁粉探伤—橡胶铸型法是将磁粉探伤和橡胶铸型结合使用的一种新方法。它是利用磁粉

探伤的方法，使缺陷磁痕清晰显示后，再将加入硫化剂的室温硅橡胶注入已显现磁痕的工件表面上，待橡胶固化后，将铸型取出，此时缺陷的磁痕已镶固在橡胶铸型上。通过对橡胶铸型用肉眼或放大镜观察，以判断缺陷的存在、性质和大小。

该项检验技术特别适用于内孔、盲孔和细长孔的探伤检验，对细的疲劳裂纹有较高的灵敏度。另外橡胶铸型能展现缺陷全貌，并可作永久性的记录保存。

4. 探伤方法

（1）将试件孔壁进行预处理，清除杂质、油污和毛刺。

（2）根据孔的大小和位置，选择合适的规范和条件，对孔内壁及孔底进行纵向和横向磁化，用剩磁法进行探伤检验。

（3）用浓度为1～2g/L的无水乙醇磁悬液将孔注满，停10s后，让磁悬液流掉。 （4）对孔壁进行自然或人工干燥。

（5）浇注硅橡胶。将已加入催化剂和交联剂的硅橡胶从孔的上部浇注到孔中，将孔完全注满并让其溢出孔外一点。对于通孔，应将孔底用白胶布封住。

硅橡胶的配制方法：

将106号与107号硅橡胶以1：1的比例混合搅拌均匀，在使用前加入催化剂%～5%，交联剂1%～10%，充分混合后使用。固化时间可用调节催化剂及交联剂的用量加以控制，如在室温200℃左右时，5g混合好的106号、107号硅橡胶中，加入催化剂10滴，交联剂25滴，固化时间为～2h。

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（6）硅橡胶在～2h内逐渐固化成为橡皮（即橡胶铸型），将其从孔中取出。 （7）在良好的照明下，用5～10倍放大镜观察铸型表面，检查缺陷情况。 5. 探伤报告要求

记录检测结果，内容包括检测方法、条件、铸型质量和铸型观察结果。如有缺陷，应详细记录缺陷性质、位置、大小和数量。根据需要填写测试报告。

综合模块三 磁粉检测工艺编制

能力知识点1 磁粉检测通用工艺规程

1.磁粉检测通用工艺规程编制依据

磁粉检测通用工艺规程应根据相关法规、安全技术规范、技术标准、有关的技术文件和JB/—2005要求，并针对本单位的所有应检产品(或检测对象)的结构特点和检测能力进行编制。磁粉检测通用工艺规程应涵盖本单位(制造、安装或检验检测单位)产品(或检测对象)的检测范围。

2.磁粉检测通用工艺规程的作用

磁粉检测通用工艺规程用于指导磁粉检测工程技术人员及实际操作人员进行磁粉检测工作，处理磁粉检测结果，进行质量评定并做出合格与否的结论，从而完成磁粉检测任务的技术文件。它是保证磁粉检测结果的一致性和可靠性的重要措施。

3.磁粉检测工艺规程的内容

磁粉检测通用工艺规程，一般以文字说明为主，它应具有一定的覆盖性、通用性和可选择性。它至少应包括以下内容：

1）适用范围：指明该通用工艺规程适用哪类工件或哪组工件，哪种产品的焊接接头及焊接接头的类型等。

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2）引用标准、法规：技术文件引用的法规、安全技术规范和技术标准等。 3）检测人员资格：对检测人员的资格、视力等要求。

4）检测设备、器材和材料：磁粉检测用的检测设备的选择、试块名称、磁粉材料名称和牌号等。

5）检测表面制备；对受检件被检表面的准备方法及要求等。

6）检测时机：指明不同材料的受检件磁粉检测的工序安排、时间安排等。 7）检测工艺和检测技术：指明进行磁粉检测时可选择的磁粉检测方法，磁化电流的选择，磁化方向的选择，磁化规范的确定方法，磁悬液的施加方法、观察方法，退磁和后处理方法等。

8）检测结果的评定和质量等级分类：指明检测结果评定所依据的技术标准、安全技术规范和验收级别等。

9）检测记录、报告和资料存档：规定检测记录、报告内容及格式要求，资料、档案管理要求，安全管理规定等。

10）编制(级别)、审核(级别)和批准人。 11）制定日期。

4.磁粉检测工艺规程的管理

磁粉检测通用工艺规程的编制、审核及批准应符合相关法规、安全技术规范或技术标准的规定。尽量安排无损检测责任人员编写，充分发挥Ⅲ级或Ⅱ级人员作用，充分发挥无损检测规程在实际检测过程中的作用，保证检测质量。

（1）磁粉检测工艺规程的更改

当产品设计资料、制造加工工艺规程、技术标准等发生更改，或者发现磁粉检测工艺规程本身有错误或漏洞，或磁粉检测工艺方法的改进等，这都要对磁粉检测工艺

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规程进行更改。更改时，需要履行更改签署手续，更改工作最好由原编制和审核人员进行。

（2）磁粉检测工艺规程的偏离

磁粉检测工艺规程必须经过验证以后方可批准实施，经批准后，检测人员应严格执行工艺规程所规定的各项条款，如因磁粉检测设备仪器的更换，磁粉检测材料或辅助材料的代用等，使磁粉检测的工艺规程产生偏离时，应经验证并报技术负责人批准后方可偏离使用。

（3）磁粉检测工艺规程的报废

由于磁粉检测工序被取代，或由其他无损检测方法取代，则原磁粉检测工艺规程应予报废。磁粉检测工艺规程的报废应由编制人员提出报废申请，技术负责人批准即可。

5.磁粉检测通用工艺规程举例

承压设备磁粉检测工艺规程

(按JB/编制)

1 主题内容与适用范围

本规程规定了磁粉检测人员应具备的资格、所用设备、器材、检测工艺和质量分级等。

本规程依据JB／T4730的要求编写。适用于磁性材料的机加工件、焊接接头、板材坡口面等表面和近表面缺陷的检测。不适用于磁性材料与非磁性材料焊接部位的检测。满足《压力容器安全技术监察规程》和GB150的要求。

检测工艺卡是本规程的补充，由Ⅱ级人员按合同要求编制。 2 检测人员

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检测人员必须经过技术培训，按《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》取得与其工作相适应的资格证书。

检测人员应每年检查一次视力，校正视力≮，不得色盲。 3设备、器材和材料

I、Ⅱ级人员按下列条件和工艺卡要求选用设备、工具和材料。 磁化设备及校验 磁化设备见表3-15

表3-15 磁化设备

制造厂 济宁鲁科工贸有限公司 型号 CDX一Ⅲ型 结构形式 便携式 电流或提升力 AC提升力>45N 技术 磁轭磁化 旋转磁场 磁轭磁化 旋转磁场 射阳磁粉探伤机厂 CYE一2 便携式 AC提升力>45N 磁化设备的校验

a） 电流表在正常使用的情况下，至少每半年校验1次。

b）提升力的校验：至少每年或损坏时校验1次，长期停用首次使用前校验。电磁轭极间距为200mm时，交流电流至少应有45N的提升力；直流电流至少应有177N的提升力。

灵敏度试片 A型灵敏度试片

A型灵敏度试片用于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的测定。对于压力容器其灵敏度至少应达到A—30/100中档要求。

磁场指示器

磁场指示器的作用为粗略地校验磁场的强度和方向。

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灵敏度试片的使用

A型灵敏度试片：将试片无人工缺陷的面朝上，使试片与被检面接触良好，必要时可用透明胶带将其整体贴在被检面上，但人工缺陷处不得贴覆。试验时，边磁化边洒磁悬液，以人工缺陷清晰显示来确定磁化规范。

3．3磁粉及磁悬液

磁粉：采用探伤材料厂生产的BW—1型磁膏或其他厂生产的磁膏。

磁悬液：一般悬浮介质为水，每升10～20g。磁悬液的浓度的测定采用磁悬液浓度测定管进行。一般浓度应控制在～100ml的范围内或按制造厂的推荐配方。

施加磁悬液：使用磁悬液喷液器或其他有效方法进行。 4 磁化技术 磁化方法

磁轭磁化、触头法、线圈法和芯棒法。 磁化电流

可选用交流、直流或整流电流。 磁场强度选择 磁轭磁化

采用磁轭磁化工件时，其磁场强度应根据提升力或A型灵敏度试片来确定。 直接通电法和芯棒法检测时采用表3-16公式，计算法确定磁化电流，也可采用试片法确定磁化电流。采用偏置芯棒法检测时，D值取芯棒直径加2倍工件壁厚，每次检测区长度为4倍芯棒直径，重叠区长度不应小于有效区的10％。

表3-16 通电法和芯棒法磁化规范

检测方法 连续法 磁化电流计算公式 交流电 I= 8～15D 直流电或整流电 I= 12～32D 36

剩磁法 I= 25～45D 注：D为工件横截面最大尺寸（mm） I= 25～45D 触头法检测时采用表3-17公式，计算法确定磁化电流，也可采用试片法确定磁化电流。

表3-17 触头法磁化电流值

工件厚度T（mm） T<19 T≥l9 电流值I，A ～倍触头间距 4～5倍触头间距 线圈法采用公式计算法确定电流值。线圈的有效磁化区域是从线圈端部向外延伸到150mm。超过150mm以外区域，磁化强度应采用标准试片确定。

a）当线圈横截面积大于或等于被检工件横截面积的10倍时，使用下面的公式计算：

偏心放置：I正中放置：I4500 NL/D1690R

N6L/D5b) 当线圈横截面积小于或等于被检工件横截面积的2倍时，使用下面的公式计算：

I35000

NL/D2c) 当线圈横截面积大于2倍而小于10倍被检工件横截面积时，使用下面的公式计算：

ININh10YY2IN1 885 检测程序及要求 被检表面的制备

若被检表面凹凸不平，以致可能遮盖缺陷显示时，应通过磨削或机加工来制备。

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若被检面为焊接接头，其两侧100mm范围不得有松散的锈蚀、氧化皮、飞溅、油污或其他妨碍检测的外来物。

检测时机：筒体焊接接头在校圆后，内部缺陷返修合格后进行；封头在热作成形内部缺陷返修合格后进行；机加工件加工成成品，最终热处理后进行；有延迟裂纹倾向的材料，应在焊接完成后24h进行。

磁化方法按节选用。 磁场强度按节选用。

采用连续磁化方法，在通电磁化的同时，施加水磁悬液，持续磁化时间为1～3s，为保证磁化效果至少反复磁化两次，停施悬液至少ls后才可停止磁化。

磁化方向

被检工件的每一被检区至少进行两次的检测，两次检测的磁力线方向应大致相互垂直。

磁轭磁化的间距应控制在75～200mm范围内，检测的有效区域为两极中心连线两侧各50mm的范围内，磁化区域每次应有15mm重叠；平行电缆法的有效磁化宽度，用灵敏片确定。

被检件经修补的区域按～节的程序重新检测。

磁粉材料或剩磁干扰后续加工或使用时，检测后方可采用任何适当的方法清理或退磁。

6 磁痕的评定及质量分级 磁痕的评定

长宽比大于3的缺陷磁痕，按线性缺陷处理；长宽比不大于3的缺陷磁痕，按圆形缺陷处理。

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两个或两个以上缺陷磁痕在同一直线上且间距小于等于2mm时，按一条缺陷处理，其长度为两缺陷磁痕之和加间距。

工件被检处可见光照度应不小于500Lx。 必要时可用2～10倍放大镜进行观察。

磁痕难辨真伪或有争议时可进行复验，复验按～节的程序重新检测评定。 质量评定

不允许存在下列缺陷磁痕： a) 任何白点和裂纹； b) 任何横向缺陷磁痕。

焊接接头的磁粉检测质量分级按表3-18进行。

表3-18 焊接接头的磁粉检测质量分级

等级 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ 线性缺陷磁痕 不允许 不允许 L≤ 大于Ⅲ级 圆形缺陷磁痕(35×100) d≤且在评定框内不大于1 d≤且在评定框内不大于2 d≤且在评定框内不大于4 受压加工部件和材料磁粉质量分级按表3-19进行。

表3-19 受压加工部件和材料磁粉检测质量分级(mm)

等级 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ 线性缺陷磁痕 不允许 L≤ L≤ 圆形缺陷磁痕(评定框为2500mm2，其中一边长最大为150mm) d≤且在评定框内不大于1 d≤且在评定框内不大于2 d≤且在评定框内不大于4 大于Ⅲ级 7 报告和资料的存档 报告

报告按省“磁粉检测报告”格式由Ⅱ级人员签发，经检测责任工程师审查报出。 存档

压力容器的检测报告与该容器其他检测资料一起交档案室存档；其他件检测报告返给委托单位，转档案室存档，保存时间不少于7年。

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能力知识点2 磁粉检测工艺卡

1.磁粉检测通用工艺卡的编制依据

磁粉检测工艺卡是根据通用工艺规程和JB/—2005要求，并针对所检产品(或检测对象)的结构特点和检测能力编制。

2.磁粉检测通用工艺卡的作用

磁粉检测工艺卡用于指导磁粉检测操作人员进行磁粉检测工作，处理磁粉检测结果，进行质量评定并做出合格与否的结论，从而完成磁粉检测任务的技术文件。它是保证磁粉检测过程的规范性和技术性的文件，是保证产品质量的关键。

3.磁粉检测工艺卡的内容

磁粉检测工艺卡，一般以表格说明为主，它应具有一定的针对性、实用性和指导性。它至少应包括以下内容：

1.工艺卡编号：一般为年号加流水顺序号。

2.产品部分：产品名称，产品编号，制造、安装或检验编号，特种设备类别，规格尺寸，材料牌号，热处理状态及表面状态。

3.检测设备、器材和材料：检测用仪器设备名称、型号、试块名称、检测附件、检测材料。

4.检测工艺参数：检测方法、检测部分、检测比例，磁化电流，磁悬液施加方法。

5.检测技术要求：执行标准、验收级别。

6.检测部位示意图：包括检测部位、缺陷部位、缺陷分布等。 7.编制人(级别)和审核人(级别)。 8.制定日期。

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4.磁粉检测工艺卡的管理

磁粉检测通用工艺卡的编制、审核应符合相关法规或标准的规定。磁粉检测工艺卡应尽量安排无损检测责任人员编写，充分发挥各级无损检测人员的作用。

当产品设计资料、制造加工工艺规程、技术标准等发生更改，或者发现磁粉检测工艺卡本身有错误或漏洞，或磁粉检测工艺方法需要改进等，这都要对磁粉检测工艺卡进行更改。更改时，需要履行更改签署手续，更改工作最好由原编制和审核人员进行。

能力知识点2 典型工件磁粉检测工艺卡

例题1 如图3-16所示，现有长为2000m的在用压力管道，规格57×5mm，材质20g，表面有较厚的油漆防腐层，定期检验中，要求对外表面对接环向焊接接头进行100％磁粉检测。

根据所给出的被检工件情况和磁粉检测设备由编写者自行选定最佳磁化方法及磁化规范。按JB/—2005标准进行检测，合格级别I级，采用高灵敏度。可选用的设备和器材有CYD3000移动式磁粉探伤机、CEWl2000固定式磁粉探伤机、CDX—3旋转磁场探伤仪、A型试片等

图3-16 在用压力管道 磁粉检测工艺卡

产品名称 材料牌号 工序安排 压力管道 20g 表面检验合格后 产品规格(mm) 检测部位 表面预清理要求 575 外表面对接环缝 砂轮打磨至金属光泽 41

探伤设备 检验方法 磁化规范 磁粉、载液 磁悬液配制浓度 紫外光辐照度或试件表面光照度 探伤方法标准 不允许缺陷 CYD3000移动式磁探机 连续法 ≥118N 磁轭间距200,I=900A 黑磁粉、水悬液 10~25g/L 试件表面光照度≥1000Lx JB/ 标准试片 磁化方法 磁化时间 磁悬液施加方法 及操作要求 缺陷记录方式 质量验收等级 白点、裂纹和横向缺陷 A1—15/100 磁轭法 1～3s 2～3次 在通电的同时喷洒磁悬液，停止浇洒后再停止通电 照相法 Ⅰ级 磁化方法示意图： 图 磁化方法的附加说明： 磁轭法时，磁轭的连线垂直于环焊缝接头或有一定角度，并且在垂直的位置再磁化一次（共磁化两次）。要用A1—15/100试片确定磁化规范的正确性 例题2 一挖掘机减速箱蜗杆轴，结构及几何尺寸如图3-17所示。材料牌号为45Cr，热处理状态为轴表面调质处理(840°C油淬，580°C回火)，蜗杆表面为淬火处理(840℃油淬)。工件为机加工表面，该工件经磁粉检测后需精加工。要求检测该轴外表面各方向缺陷(不包括端面)。请按照JB/T4730—2005，采用高等级灵敏度探伤，验收级别为I级，若采用线圈磁化，工件正中放置，请审核、修订并优化磁粉检测工艺卡。

图3-17齿轮箱蜗杆轴 制造单位现有如下检测设备与器材：

—10000固定式磁粉探伤机、TC—6000固定式磁粉探伤机、CYD—3000移动式磁粉探伤机、CEW—2000固定式磁粉探伤机、CEW—1000固定式磁粉探伤机，以上探伤机均配置200×250mm的刚性开闭线圈，5匝。

—3型毫特斯拉计。

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—80(C)型照度计。 ‘ —A型紫外辐照度计。 5.黑光灯。

型荧光磁粉、黑磁粉、BW—1型黑磁膏、水、煤油、LPW—3号油基载液。 、C、D型试片。 8.磁悬液浓度测定管。 ～10倍放大镜。

对审核修订、优化磁粉检测工艺卡的要求：

1.如认为工艺卡中填写内容错误，不恰当或不完整，则划去错误或不恰当的内容，在修改栏中填写正确、完整的内容；如认为工艺卡中填写内容正确、完整，则不做任何修改。

2.根据所给出的被检工件情况由编者自行选择最佳磁化方法及磁化规范，并按上述条件选择所需的磁粉探伤设备与器材。

3.磁化方法应通过示意图表达清楚。

4.在工艺卡“编制”、“审核”栏中填写其要求的资格等级和日期。

磁粉检测工艺卡

产品 名称 工件 规格 减速箱蜗杆轴 160×500 80×200mm 材料编号 45Cr CEW—2000 检测 部位 蜗杆轴外表面 非荧光湿式直流剩磁法 检测 方法 荧光湿式交流连续法 非荧光湿式交流连续法 线圈法 ①轴向通电法(I1) ②加线圈法 表面 状况 紫外光照度或工件表面光照度 磁粉、载液及磁悬液沉淀浓度 机加工 工件表面光照度≥500Lx 荧光≥1000μW/cm2 (非荧光≥1000 Lx) 黑磁粉十水 10～20g/L ～100ml 标准试片 磁悬液施加方法 探伤设备 CYD—3000或 CEW—6000 ，CEW—10000 Al—30/100 ①齿面C—8/50，D—7/50， A1—7/50 ②轴面A1—7/50 浸 喷、浇磁悬液均可 磁化方法 43

磁化 顺序 检测 方法 标准 先轴向通电法 后线圈法磁化 周向磁化规范 ①I1A=(0—1200)A ②I1B=(1280—2400)A ③最终以试片确定 纵向 磁化 规范 不允许缺陷 质量 验收 I级 退磁 JB/—2005 等级 1.任何裂纹和白点2.任何横向缺陷显示3.任何大于4mm的线性或非线性缺陷磁痕 4.单个圆形缺陷磁痕d＞4mm，且在评定框内多于4个 ①任何裂纹和白点 ②任何横向缺陷 ③线性缺陷磁痕显示 ④在性缺2500mm2(其中一个矩形边的最大长度为150mm)内≥2mm的分散性缺陷磁痕显示的不大于1个 ⑤综合评级超标的缺陷磁痕 正中放置 ①I2A=(535d±10％)A ②I2B=(918±10％)A ③最终以试片确定 交流退磁法退磁、GD—3毫特斯拉计测定剩磁应不大于(240A/m) 示意草图：（画出磁化示意图） 图 附加说明：(写出线圈法磁化时工件L/D值，充填因数及磁化规范计算公式) 2①YA=(100/40)=(中充填)， 2YB=(100/80)=(高充填) ②(L/D)A=900/80= (L/D)B=900/160= ③I1AB=(8—15)D ④NI2A=[(NI)h·(10—Y)+(NI)l·(Y—2)]/8 ⑤NI2B=35000/(L/D)B+2 编制 Ⅱ 年 月 日 审核 Ⅲ 年 月 日 例题3 某压力容器制造厂为聚丙烯装置生产一台丙烯蒸发器，如图3-18所示。容器设计压力为(壳程)／(管程)，设计温度为－45℃(壳程)/220℃(管程)，盛装介质为丙烯(壳程)/蒸气(管程)，容器规格为Φ800×24×65mm，壳体和Φ159×12接管材质为09MnNiDR；焊后要求整体热处理、水压试验、气密性试验，现要求按JB/—2005标准，采用高灵敏度、I级合格，编制该产品Φ159×12接管角接接头磁粉检测工艺。

图3-18 丙烯蒸发器 制造单位现有如下探伤设备与器材：

—1单磁轭磁粉探伤仪，CYE—3型交叉磁轭磁粉探伤仪，CYD3000移动式磁粉探伤机，支杆一副。

—3型毫特斯拉计。

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—80(C)型照度计。

4.黑磁粉、BW—1型黑磁膏、水。 5. A1试片。 6.磁悬液浓度测定管 7. 2~10倍放大镜。

对编制磁粉检测工艺卡的要求：

1.根据所给出的被检工件情况由编者自行选择最佳磁化方法及磁化规范，并按上述条件选择所需的磁粉探伤设备与器材。

2.磁化方法应通过示意图表达清楚。

3.在工艺卡“编制”、“审核”栏中填写其要求的资格等级和日期。

磁粉检测工艺卡

产品名称 检测时机 检测方法 磁化方法 丙烯蒸发器 焊后 非荧光湿式连续法 接管角焊接接头：单磁轭法(或触头法) 交流电 材料牌号 表面状况 紫外光照度或工件表面光照度 磁粉、载液及磁悬液配制浓度 09MnNiDR 焊态 (或打磨表面) 工件表面可见度≥1000 Lx 黑磁粉+水 10～25g/L AC 提升力≥45N 提升力≥118N (间隙 检测部位 探伤设备 标准试片 磁悬液 施加方法 接管D类 角接接头 CYE—1单磁轭 或CYD3000 A1—30/100 喷洒 磁化 规范 电流 种类 电流值或提升力 JB/—2005 灵敏度校验 质量验收等级 用Al—30/100 试片校验灵敏度 I级 检测方法标准 不允许缺陷 编制 不允许任何裂纹 MT—Ⅱ(或)MT—Ⅲ 年 月 日 审核 MT—Ⅲ或责任师 年 月 日

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【综合训练一】

某一压力管道元件—四通管，由无缝钢管加工制成，规格尺寸为Φ273×8×720mm，结构型式如下图，材质为20#钢，加工工艺为：钢管整体加热至910-930℃，在热态下用模具拉拔成型Φ拔口，再经机械方法加工至规定尺寸。设计图样规定该四通管外表面应进行100%磁粉检测，检测标准为JB/，合格级别Ⅱ级。

1．结合四通管加工工艺，简述该产品磁粉检测的重点部位，并说明理由。 2．工件整体周向磁化方法有直接通电法和中心导体法两种，从操作方便性、磁化效果、检测要求适应性等方面比较两种方法对该工件应用的可行性。

3．应用直接通电法或中心导体法对该工件进行整体周向磁化时，工件中磁感应强度分布是否均匀如不均匀，指出哪些局部位置磁化效果较差是否需要使用灵敏度试片如需使用应贴在何处如何确定有效磁化区域并在图中画出。

4．应用线圈法对该工件整体纵向磁化时，工件中磁感应强度分布是否均匀如不均匀，请指出哪些局部位置磁化效果较差是否需要使用灵敏度试片如需使用应贴在何处如何确定有效磁化区域并在图中画出。

5．某MTⅡ级人员用绕电缆法对产品进行检测，电缆缠绕方法如下图，你认为他的缠绕方法正确吗？如不正确请画出正确的电缆缠绕方法，并简述理由。

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【综合训练二】

一个传动轴（局部）结构尺寸如图所示。材料牌号为2Cr13，热处理状态为调质处理（1050℃油淬，550℃回火），齿轮表面为淬火处理（860℃油淬）。工件为机加工表面，该工件经磁粉检测后需精加工。要求检测该轴外表面各方向缺陷（不包括轴端面）请按照JB/—2005标准，回答下列问题并填写磁粉检测工艺卡（采用高等级灵敏度检测，验收级别为Ⅰ级）。

现有如下探伤设备与器材：

1．TC-6000固定式磁粉探伤机、CYD3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机、CEW-1000固定式磁粉探伤机，以上探伤机均配置Φ300×100mm的线圈，5匝，。

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2．GD-3型毫特斯拉计。 3．ST-80（C）型照度计。 4．UV-A型紫外辐照度计。 5．黑光灯。

6．YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液。

7．A1、C型试片。 8．磁悬液浓度测定管。 9．2-10倍放大镜。 回答下列问题：

1．为检测传动轴外表面各方向缺陷，在下列磁化方法中应选择哪些磁化方法（在相应空格内画“√” ）并对未选用的磁化方法说明其理由。

线圈法 触头法 轴向通电法 磁轭法

2．请比较荧光磁粉和非荧光磁粉检测的特点，对于该工件应选择哪种磁粉检测方法更合适？

3．如选用线圈法磁化，请计算不同直径的L/D值、充填因数和磁化次数。 4．如选用轴向通电法磁化，请计算不同直径的磁化电流。 5．叙述对该工件实施磁粉检测的磁化顺序，并说明其理由。

6．该工件在使用过程中容易在哪个部位产生何种缺陷？并预计缺陷的方向和磁痕特征。

7．该工件经磁粉检测后是否需要退磁？并简述其理由。

8．请自行选择磁粉检测相关参数并填写工艺卡。

磁粉探伤工艺卡

产品 名称 工件 规格 材料 编号 48

检测 部位 检测 时机 探伤 设备 检测 方法 磁化 方法 紫外光 照度或 工件表面光照度 标准 试片 磁粉 载液 磁悬液配置浓度 磁悬液施加方法 电流 种类 周向磁 化规范 纵向磁化规范 检测 方法 标准 质量 验收 等级 不允许缺陷 示意草图：（画出磁化示意图）

编 制 年 月 日 审 核 年 月 日

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