2009MT-Ⅲ级人员工艺复试试卷(答案)

考核号：姓名：密封线2009年度全国特种设备无损检测MT－Ⅲ级人员工艺复试试卷（参考答案）成绩：题号题型分值扣分阅卷人签章一工艺题40二综合题60总计1002009年4月17日宁波全国特种设备无损检测人员资格考核委员会1一．工艺题：（40分）检测对象及要求：一锻制钢轴，形状规格如图1所示，材料牌号为45Cr，工件状态：840℃油淬，580℃回火，其矫顽力为664A/m，剩磁为1.233T，该工件最后加工工序为磨削。要求检测工件表面周向缺陷(不包括端面)，以高等级灵敏度探伤。请依据JB/T4730.4-2005，验收级别为I级，编制该工件的磁粉探伤工艺卡，并填写操作要求及主要工艺参数。图1锻制钢轴现有如下探伤设备与器材:1、CZQ-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Φ150×50mm的线圈，10匝。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。编制工艺卡的要求：1、在“计算依据”栏中应填写充填因数、L/D值、磁化电流公式及考生认为与确定工艺参数相关的其它计算公式和计算过程。2、在“操作要求及主要工艺参数”栏中应按检测顺序及工艺卡所要求的内容逐项填写。3、在工艺卡“编制”、“审核”、“批准”栏中填写其资格等级，职务和日期。φ80100100200200200φ802磁粉探伤工艺卡（27分）产品名称锻制钢轴工件规格Φ80×200；100×100×200材料牌号45Cr检测部位工件外表面(不包括端面)表面状况磨削加工(0.5)探伤设备采用额定电流≥1000A磁粉探伤机均可，如：CEW-1000(1.0)检验方法荧光或非荧光湿式、交流连续法(3.0)紫外光辐照度、工件表面光照度荧光≥1000uW/cm2非荧光≥1000lx(0.5)标准试片C-8/50（或A1-7/50A1-15/100均可）(1.0)磁化方法线圈法(3.0)磁粉、载液及磁悬液配制浓度荧光：YC2磁粉，LPW-3油载液(或水)，0.5～3.0g/L非荧光：黑磁粉，水或油，10-25g/L(2.0)磁悬液施加方法浇或喷洒磁悬液(0.5)磁化规范正中放置：(2.0)I1＝（359±10%）AI2＝（560±10%）A或偏心放置：I1＝（413±10%）A最终以标准试片确定磁化电流(1.0)探伤方法标准JB/T4730.4-2005(0.5)质量验收等级I级(0.5)不允许缺陷1、任何裂纹和白点。2、任何横向缺陷。3、任何线性缺陷磁痕。4、在评定框尺寸2500mm2，其中一条矩形边长最大为150mm范围内，圆形缺陷磁痕长径d≥2.0mm，且在评定框内多于一个。(5.0)示意草图：(2.0)计算依据（充填因数、L/D值、磁化电流公式）：(4.5)1、SФ80＝πR2＝π(80/2)2＝3.14×402＝5027mm2SL100＝100×100＝10000mm2S线圈＝πR2＝π(150/2)2＝3.14×752＝17672mm22、Y1＝S线圈/SФ80＝17672/5027＝3.52Y2＝S线圈/SL100＝17672/10000＝1.767Φ80mm钢轴线圈法磁化时为中充填。(0.5)100×100mm方钢线圈法磁化时为高充填。(0.5)3、100×100mm方钢横截面上最大尺寸：Dmax＝141mm(0.5)Φ80mm钢轴处：L/D＝（200×3）/80=7.5(0.5)100×100mm方钢处：L/Dmax＝（200×3）/141=4.26(0.5)4中充填：NI1＝[(NI)h(10-Y)+(NI)l(Y-2)]/8(1.0)高充填：NI2＝35000/(L/Dmax)+2(1.0)I1I1I23工序号工序名称操作要求及主要工艺参数（13分）1预处理1、清除工件表面油脂或其他粘附磁粉的物质。(0.5)2、被检工件表面粗糙度Ra≤25um。(0.5)2磁化磁化顺序1、先采用线圈法纵向磁化检测工件两侧Φ80mm钢轴处周向缺陷。(0.5)2、再采用线圈法纵向磁化检测100×100mm方钢处周向缺陷。(0.5)试片校核1、磁化时，先按JB/T4730.4-2005标准中的公式计算出的磁化电流磁化。(0.5)2、再采用C-8/50(或A1-7/50、A1-15/100)试片验证磁化电流，以试片上人工缺陷清晰显示时的电流为最终磁化规范。(0.5)磁化次数1、线圈法磁化时其有效磁化范围为线圈宽度加两侧各150mm，即50＋（150×2）＝350mm。2、考虑有效磁化区域的重叠，实际一次磁化长度为：350（1－10%）＝315mm。3、该工件三段长度均为200mm，故锻制钢轴线圈法磁化的磁化次数为3次；4、辅以试片确定最终磁化次数；5、同一部位至少磁化两次。(每条0.5分、共2.5分)磁化时间连续法磁化时，磁化、施加磁悬液及观察必须在通电时间内完成，通电1-3S,停施磁悬液1S后才停止磁化。(0.5)3检验与复验观察时机检验在磁痕形成后立即进行。(0.5)检验环境1、荧光法：紫外光≥1000uW/cm2暗室可见光照度≤20lx。(1.0)2、非荧光法：可见光下工件表面光照度≥1000lx，最低≥500lx。缺陷观察1、认真区分真伪显示。(0.5)2、必要时可采用2-10倍放大镜辨认细小缺陷。(0.5)超标缺陷处理发现超标缺陷后认真记录，然后清除至肉眼不可见，再用MT复验，直至缺陷被完全清除。(0.5)4记录记录方式采用照相、录像和可剥性塑料薄膜等方式记录缺陷，同时应用草图标示。(0.5)记录内容记录缺陷形状，数量，尺寸和部位。(0.5)5退磁磁化结束后，应采用磁化线圈逐步远离工件或减小磁化电流的方式对工件退磁；确保工件剩磁≤0.3mT(240A/m)(0.5)6后处理清除工件表面多余的磁悬液和磁粉(0.5)7报告按JB/T4730.4-2005第9.1条要求签发MT报告(0.5)编制MT-III（或MT-II）(0.5)审核MT-III(或责任师)（0.5）批准单位技术负责人(0.5)年月日年月日年月日4二、综合题(60分)某压力管道元件制造单位生产一批180°急弯弯头，形状规格如图2所示，材料牌号为15CrMo，弯头制造采用中频感应加热推制工艺，制造工序为：切割下料→送料→中频加热成型→校型→热处理→表面喷丸处理→端部机加工→喷漆/标志→包装储运。因用户要求弯头端面加工成I型坡口。制造单位为保证产品质量，采用MT方法检测弯头在制造过程中可能产生的表面及近表面缺陷，检测面为弯头外表面。请按照JB/T4730.4—2005，采用中等级灵敏度探伤，验收级别为Ⅱ级，回答下列问题。图2180°急弯弯头现有如下探伤设备与器材：1、CZQ-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，以上探伤机均配置Φ300×100mm的线圈，5匝。2、CDX－1磁轭探伤仪（交流电，平面磁极20×20，磁轭带活动关节）3、电缆线，长3m4、支杆1付5、Φ25×500mm铜棒6、GD-3型毫特斯拉计、ST-80（C）型照度计、UV-A型紫外辐照度计、黑光灯。7、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。8、A1、C型试片。9、磁悬液浓度测定管。10、2-10倍放大镜。1．根据弯头的制造工序，你认为外表面磁粉检测应放在哪道工序之后？并简述理由。（7分）答：应放在端部机加工之后，其理由如下：1）喷漆/标志后外表面有涂层，磁粉检测不可靠，因此磁粉检测应放在喷漆/标志之前进行。2）热处理会产生热处理裂纹，因此磁粉检测应放在热处理之后。3）热处理后工件表面有氧化皮，表面喷丸处理后能去除氧化皮，并使表面光洁度满足磁粉检测要求。4）机加工使缺陷露出表面，另外，平整的表面使电缆缠绕法磁化时弯头的接长成为可能。（放在表面喷丸处理后可得6分，放在热处理后得4分，因为未考虑热处理后氧化皮对检测的影响，其它回答均不得分。）52．简述MT、PT各自的优点（至少回答5点），并从检测效率、缺陷检测要求、检测灵敏度方面，分析比较MT、PT中哪种方法较适合于对该批弯头的检测？（7分）答：MT优点：(1)可检测出铁磁性材料表面和近表面(开口和不开口)的缺陷。(2)能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。(3)具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷。(4)单个工件检验速度快,工艺简单，成本低，污染轻。(5)结合使用各种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响。(6)检验缺陷重复性好。(7)磁粉探伤一橡胶铸型法可间断监测小孔内壁早期疲劳裂纹的产生和发展。(8)可检验受腐蚀的表面。（至少回答5点，2.5分）PT优点：(1)可检测出任何非松孔性材料表面开口的缺陷。(2)能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。(3)具有较高的检测灵敏度。(4)着色探伤不用设备，不用水电，特别适用于现场检验。(5)检验不受工件几何形状和缺陷方向的影响。(6)对针孔、疏松缺陷的检测灵敏度高。（至少回答5点，2.5分）针对该批弯头的检测，MT检测效率高，能检出表面和近表面(开口和不开口)的缺陷，满足缺陷检测要求，而PT只能使出表面开口缺陷，另外，MT检测灵敏度相对PT要高，因此MT较适合于对该批弯头的检测。(2分)3．某MT-Ⅱ级人员为提高检测效率，将多个弯头挂在Φ25×500mm铜棒上，对铜棒通电进行磁化操作，如图3所示，磁化电流值按偏置芯棒法磁化规范选取，你认为该MT-Ⅱ级人员的操作正确吗？并简述理由。（6分）图3答：该MTⅡ级人员的操作不正确。(2分）1）根据右手定则：当电流流过导体时，产生的磁场是以导体中心轴线为圆心的同心圆。当180°急弯弯头放在铜导体上，由于急弯弯头不能在工件中完成闭合的磁路，磁场发生畸变，磁力线是通过空气才闭合，使被检工件中的磁场被大大减弱、扭曲并且分布不均匀。因此这是一种不可靠的磁化方法。(2分）另外，偏置芯棒法磁化规范的确定是基于磁力线完全在工件中形成闭合回路这一前提条件下才成立，因此标准规定的经验公式在此情况下不适用。(2分）64．简述触头法的优点和缺点，针对该批弯头进行检测，你认为用触头法合适吗？并简述理由。（7分）答：触头法的优点：（2分）①设备轻便，可携带到现场检验，灵活方便；②可将周向磁场集中在经常出现缺陷的局部区域进行检验；③检测灵敏度高。触头法的缺点：（2分）①一次磁化只能检验较小的区域；②接触不良会引起工件过热和打火烧伤；③大面积检验时，要求分块累积检验，很费时。该弯头的材料为15CrMo，触头接触不良会引起电弧击伤，很容易在工件上产生裂纹，因此不宜用触头法检测，另外，触头法检测效率低，很费时，也不适用于该类弯头的批量检测。（3分）5．简述磁轭法的优点和缺点，针对该批弯头进行检测，你认为用磁轭法合适吗？并简述理由。（7分）答：磁轭法的优点：（2分）①非电接触；②改变磁轭方位，可发现任何方向的缺陷；③便携式磁轭可带到现场检测，灵活，方便；④可用于检测带漆层的工件（当漆层厚度允许时）；⑤检测灵敏度较高。磁轭法的缺点：（2分）①几何形状复杂的工件检验较困难；②磁轭必须放到有利于缺陷检出的方向；③用便携式磁轭一次磁化只能检验较小的区域，大面积检验时，要求分块累积，很费时；④磁轭磁化时应与工件接触好，尽量减小间隙的影响。该弯头的管径和弯曲半径均较小，表面不平整，且磁轭的磁极为平面，难以保证磁极和工件表面接触良好，因此检测灵敏度难以保证；另外，磁轭法检测效率低，不适用于该类弯头的批量检测。（3分）76．为检测弯头的纵向缺陷，用电缆穿过弯头的轴线进行磁化（中间用非铁磁性材料支撑电缆），如图4所示，请比较图示中A和B两点的磁感应强度大小，并简述理由。（6分）图4答：B点的磁感应强度较大。（2分）其理由如下：用电缆穿过弯头的轴线