磁粉檢測(cè)技術(shù)在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

張耀忠

赤峰市特種設(shè)備檢驗(yàn)所 內(nèi)蒙古赤峰 024000

我國(guó)對(duì)磁粉檢測(cè)的基礎(chǔ)理論研究比較重視，已取得較大的進(jìn)展，斷裂力學(xué)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。為制定更合理的產(chǎn)品磁粉檢測(cè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。磁粉檢測(cè)方法日臻完善。對(duì)無(wú)損檢測(cè)的人員的培訓(xùn)和之歌鑒定空前重視，人員素質(zhì)大大提高。我們相信，磁粉檢測(cè)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)。

1 磁粉檢測(cè)技術(shù)概論

被磁化后的鐵磁性材料和工件，由于存在不連續(xù)性，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變從而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附噴灑在工件表面的磁粉，形成在合適照度條件下目視可見的磁痕，從而能顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。磁粉探傷適用范圍很廣、用于檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測(cè)出0.1mm、寬為微米級(jí)的表面近表面裂紋）目視難以看出的缺陷；也可對(duì)原材料、半成品、成品工件和在役的金屬部件檢測(cè)，還可對(duì)焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件板材、管材、型材、棒材進(jìn)行檢測(cè)，可發(fā)現(xiàn)裂紋、白點(diǎn)、發(fā)紋、夾雜、折疊、冷隔和疏松等。但磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測(cè)鋁、鎂、銅、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的缺陷和與工件表面夾角小于20°的折疊分層難以發(fā)現(xiàn)[1]。

2 磁粉探傷關(guān)鍵

2.1 缺陷的探傷

磁粉探傷應(yīng)以確保有效的測(cè)出任何方面的超標(biāo)缺陷為準(zhǔn)。使磁力線在切實(shí)可行的范圍內(nèi)橫穿過可能存在于試件內(nèi)的任何缺陷以便發(fā)現(xiàn)缺陷。在實(shí)際探傷中，磁懸液的濃度非常重要，合適的磁懸液濃度，可以大大提高靈敏度，節(jié)省磁懸液的施加量，使磁痕顯示清晰可見[2]。

磁懸液的配置和施加是非常關(guān)鍵的，磁粉粒子可以比喻成蝌蚪，磁場(chǎng)擾動(dòng)使蝌蚪游動(dòng)，所以施加磁懸液時(shí)候，必須保持磁懸液流速平緩，不干擾粒子的正常游動(dòng)，同時(shí)必須保證水膜存在，沒有水膜磁粉粒子也不能游動(dòng)。

磁粉探傷常見錯(cuò)誤，一個(gè)是磁懸液濃度太低，無(wú)法滿足要求，二是噴灑時(shí)流速過快。

磁粉顆粒來(lái)不及聚集就被沖跑了，所以噴灑時(shí)一定要保證流速不能過快，一般采用噴、澆、浸、的方法，在NB/T47013中有明確規(guī)定。

2.2 探傷方法的選擇

（1）濕法：磁懸液應(yīng)采用噴壺借助壓力噴灑施加于試件，使整個(gè)被檢表面完全被覆蓋，磁化電流保持在1/5～1/2秒，此后切斷磁化電流，采用噴壺澆淋或浸漬法施加磁懸液。

（2）干法。磁粉應(yīng)噴撒在被檢區(qū)域，并除去過量的磁粉，輕輕震動(dòng)工件，使磁粉分布較為均勻。應(yīng)注意避免使用過量的磁粉，不然會(huì)影響缺陷的檢出率[3]。

（3）檢測(cè)近表面缺陷。檢測(cè)近表面缺陷時(shí)，應(yīng)采用濕法連續(xù)法，因?yàn)榉墙饘賷A雜物引起的漏磁通值小，可以區(qū)分，檢測(cè)大型鑄件或焊接件中近表面缺陷時(shí)，可以采用干粉連續(xù)法。

3 磁粉介質(zhì)

磁粉檢測(cè)是靠磁粉聚集在漏磁場(chǎng)處形成磁痕來(lái)顯示缺陷，磁痕顯示程度不僅與缺陷性質(zhì)、磁化程度、磁粉施用方法及工件表面狀態(tài)有關(guān)，還與磁粉本的特點(diǎn)如磁性、密度活動(dòng)性、粒度、形狀、識(shí)別度等有關(guān)系；對(duì)于干法用的磁粉，一般采用顆粒度范圍為10-60μm效果較好；對(duì)于濕法用的黑磁粉和紅磁粉，采用粒度范圍為1-10μm效果更好，靈敏度隨著顆粒度的減小而提高，但也不是全部，有些顆粒度容易堵塞軟管或者有些磁膏容易干燥，不容易擠出來(lái)。所用磁粉分為以下幾種：

3.1 非熒光磁粉

包括紅色、灰色、黑色、白色等。由三氧化二鐵或四氧化三鐵粉末，用染色或其它方法處理成不同的顏色。

3.2 熒光磁粉

以工業(yè)純鐵粉、磁性氧化鐵粉、羰基鐵粉為主要原料，在包裹一層熒光物質(zhì)而成。在紫外光的照射下能發(fā)出鮮明的黃綠色熒光，與工件表面的顏色形成很高的對(duì)比度。熒光磁粉發(fā)現(xiàn)微小缺陷的靈敏度高。一般只用于濕法檢驗(yàn)。

3.3 特種磁粉

如高溫磁粉等，一般用于大型工件，能長(zhǎng)期附著在工件上，一般都以干粉為主。

4 磁懸液的配制

下面就是典型的濕法+水基黑磁膏（非熒光）+連續(xù)法的磁粉檢測(cè)，工藝為：磁軛，黑色磁粉。配置完的磁懸液需要用試片進(jìn)行靈敏度確認(rèn)和修正。

磁粉檢測(cè)能直觀地顯示缺陷的形狀、位置、大小和嚴(yán)重程度，并可大致確定缺陷的性質(zhì)，具有很高靈敏度，磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕有一定的放大作用，如青筋暴起，可檢出缺陷的寬度約0.1μm，能發(fā)現(xiàn)深度約10μm的微小裂紋。適應(yīng)性非常好，幾乎不受試件大小和形狀的限制，適應(yīng)各種環(huán)境需求，采用多方向磁化方法，可檢測(cè)工件上的各個(gè)方向的缺陷。檢測(cè)方便速度快，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，效率高。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，磁粉檢測(cè)發(fā)展到國(guó)內(nèi)以來(lái)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但經(jīng)驗(yàn)參差不齊，對(duì)表面檢測(cè)非常有效，非常明顯，操作簡(jiǎn)單易行。磁粉檢測(cè)不斷發(fā)展，我國(guó)發(fā)明的磁粉探傷加橡膠鑄型法，為間斷檢測(cè)小孔內(nèi)壁早期疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展速率開創(chuàng)了一條新路，還為記錄缺陷磁痕提供了另外一種可靠的方法，比國(guó)外應(yīng)用了幾十年的磁橡膠法更高的優(yōu)越性。磁粉檢測(cè)的質(zhì)量控制是對(duì)影響磁粉檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)可靠性的諸多因素進(jìn)行控制。在國(guó)外非常重視，制定了具體控制項(xiàng)目，校驗(yàn)周期和技術(shù)要求，還設(shè)有質(zhì)量監(jiān)督節(jié)點(diǎn)控制。保證了檢測(cè)質(zhì)量。同時(shí)對(duì)質(zhì)量控制技術(shù)要求，通過實(shí)踐不斷進(jìn)行改進(jìn)。國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)在我國(guó)磁粉檢測(cè)的質(zhì)量也日益受到重視，并能很好的應(yīng)用，但各行業(yè)，各單位的發(fā)展不平衡，在有些質(zhì)量控制點(diǎn)沒有參考標(biāo)準(zhǔn)，有的雖納入標(biāo)準(zhǔn)，但流于形式。這一點(diǎn)已引起業(yè)內(nèi)人士的注意，有待改進(jìn)。