MT探伤设备

4MT探伤设备4.1设备的分类固定式、移动式、便携式；4.1.1固定式探伤机一种车床式的卧式探伤机，最大磁化电流从2KA～12KA。主要用于中小零件的探伤，应用广泛。该类设备可以对被检零件用通电法和中心导体法进行周向磁化，用线圈法或固定式磁轭进行纵向磁化。还可进行各种形式的多向磁化，并能对工件退磁。该类设备常用湿法，还常常备有支杆触头和电缆，对大型零件进行磁化，荧光法时还配有荧光灯和遮光罩。4.1.2移动式探伤机一种装在小车上，可移动到现场的半固定式探伤机，磁化电流一般在3KA～6KA。其主体是磁化电源，可提供交流和半波整流电。配合使用的附件有支杆触头、夹钳触头、开合式和闭合式磁化线圈和软电缆等。一般也具有退磁功能。检测对象一般为不易移动的大型工件。4.1.3便携式探伤机体积小，重量轻，可随身携带，特别适用于野外和高空作业。包括：电磁轭、交叉磁轭、永久磁铁和小型磁粉探伤仪。电磁轭分交流和直流电磁轭，有一个多匝线圈包住软铁芯片组成，用可控硅调节磁化电流，磁极有活动关节，能调整间距，进行有效的检测。永久磁铁用于没有电源的场合。小型磁粉探伤机，一般能提供500A、1000A、2000A的磁化电流，磁化电流用交流和单相半波整流电，带有支杆触头和电缆，可将电缆绕成线圈进行纵向磁化。带有自动衰减退磁器。锅炉压力容器现场磁粉探伤，最常用的是便携式磁粉探伤机，主要为电磁轭和交叉磁轭。交叉磁轭探伤仪交叉磁轭是由两个轭状的电磁铁以一定夹角进行空间交叉或平面交叉组合而成，并由不同相位的两组交流电激励的磁化装置。常用的有十字交叉磁轭探伤仪和平面交叉磁轭探伤仪，见图4-1和图4-2。电磁轭由轭状的电磁铁在其两条腿上绕上线圈组成。图4-1十字交叉磁轭图4-2平面交叉磁轭4.2固定式探伤机组成－磁化电源、磁化线圈、工件卡持装置、指示装置、喷洒装置、照明装置、退磁装置(剩磁法时交流探伤机应配备断电相位控制器)。4.2.1磁化电源是探伤机的核心，其作用是提供磁化电流（包括交流电和直流电），使工件磁化。磁化电源主要结构：调压器和主变压器。调压器将不同的电压输送给主变压器，主变压器是降压变压器，提供低电压大电流，电流（交流电或整流电）直接通过工件或通过穿入工件内孔的中心导体或者通入线圈，对工件磁化。调压器分为：自耦调压和可控硅调压。磁化电源的输出电流可借助磁化卡头、线圈或电缆进行周向磁化、纵向磁化或多向磁化。4.2.2工件卡持装置磁化卡头和触头。卡头上应包上铅垫或铜编制网。4.2.3指示装置包括电流表、电压表。磁粉探伤机常用5A的电流表，可测量几千甚至上万安培的磁化电流。这是因为采用了电流互感器（相当于一个变压器，用于扩大电流表的量程）把通过工件的电流变为电流表可测量的电流。9000型的交流探伤机使用的互感器匝数比为9000/5，当安培计满刻度指示时，代表磁化电流为9000A。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。4.2.4喷洒装置磁悬液槽、电动泵、软管和喷嘴组成。4.2.5螺管线圈进行纵向磁化、退磁。断电相位控制器：剩磁法时交流探伤机必须配备。5磁粉探伤器材5.1磁粉种类：荧光磁粉和非荧光磁粉5.1.1荧光磁粉磁性氧化铁粉、工业纯铁粉或羰基铁粉为核心，在铁粉外面用树脂粘附一层荧光染料而制成。荧光磁粉发出510—550nm黄绿荧光，人眼最敏感的光。因而其对比度很高，从而可见度也高。纯白和纯黑在明亮环境中对比系数为：25：1，而黑暗中荧光的对比系数可达1000：1。荧光磁粉一般只适于湿法。5.1.2非荧光磁粉四氧化三铁黑磁粉、三氧化二铁红磁粉、工业纯铁粉为原料粘附其它颜料的有色磁粉（如白磁粉等）、JCM系列空心磁粉（铁铬铝的复合氧化物，用于高温）共四种。前两种既适于湿法也适于干法，后两种只用于干法。5.1.3磁粉的性能：①磁特性：高磁导率（易被吸附）、低矫顽力（易分散流动）、低剩磁（易分散流动）。为度量磁性，采用磁性称量法（磁粉称量仪），湿法普通磁粉不低于7g，干法磁粉不低于10g，荧光磁粉不低于5g。②粒度：即磁粉颗粒的大小，影响悬浮性、吸附力。粗磁粉的磁导率较细磁粉的高。对干磁粉，粒度范围10-50μm，最大不超过150μm；对湿磁粉，粒度范围5-10μm，最大不超过50μm。探伤中，湿法常用磁粉300目以上细磁粉，即15μm以下。③形状：保证好的磁吸附性能和流动性能。条形、椭圆形、球形。条形容易磁化形成磁极，易被吸附，但流动性不好。球形流动性好但不易被磁化（退磁场的影响）。理想的磁粉应由一定比例的条形、球形和其他形状的磁粉混合。④流动性：探伤时，磁粉的流动性要好。直流电不利于磁粉的流动，故直流电不适于干法检验；湿法时，磁粉的流动靠载液带动，故直交流电均可。⑤密度：对磁吸附性、悬浮性、流动性有影响。湿磁粉（黑、红）密度约4.5g/cm3,干磁粉8g/cm3，空心0.71-2.3g/cm3,荧光磁粉与其组成成分有关。⑥识别度：指磁粉的光学性能，包括颜色、荧光亮度、工件表面颜色的对比度。以上六方面是影响磁粉性能的主要因素。衡量磁粉性能的最根本的办法还是通过综合性能灵敏度试验的结果确定5.1.4磁粉的验收污染：目视测定，无明显外来物、结块、浮渣。对循环使用的磁悬液，搅拌均匀后取100mL注入梨形沉淀管，静置60min,当上层（污染物）体积超过下层（磁粉）体积的30%时，或黑光下载液发出明显的荧光时，即磁悬液不合格。颜色：红、黑、或要求的颜色、发黄绿荧光。粒度：通过标准分样筛（45μm/300目）后，重量不低于98%。灵敏度：湿法非荧光—直流标准块应显示5孔/交流标准块应显示1孔。湿法荧光磁粉—直流标准块应显示5孔/交流标准块应显示1孔。衬度试验。悬浮性：用酒精沉淀法测定，以反映磁粉的粒度，酒精和磁粉明显分界处的磁粉柱高应不低于180mm。耐用性：仅指荧光磁粉，通过试验后，荧光磁粉应能保持原始的显示灵敏度、颜色和亮度。5.2载液用来悬浮磁粉的液体称为载液，也称为分散剂。分为油基载液、水载液、乙醇载液（橡胶注型法）。5.2.1油基载液闪点（不低于94℃）；运动粘度（38℃时小于等于3.0mm2/s或使用温度下小于等于5.0mm2/s）；荧光（无），气味（无）；颗粒物（不大于1.0mg/L）；总酸值（不大于0.15mgKOH/L）；颜色(水白色)，毒性（无）。验收项目为：闪点、运动粘度、荧光和气味5.2.2水载液：润湿性，分散性，防锈性，消泡性，稳定性。5.3磁悬液磁粉和载液按一定比例混合而成的悬浮液体。5.3.1磁悬液浓度：包括配制浓度（每升磁悬液中所含磁粉的重量g/L）和沉淀浓度（每100mL磁悬液中沉淀出磁粉的体积mL/L）。浓度与灵敏度关系：浓度高低都不好推荐的磁粉浓度（按JB4730－2005）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10~251.2~2.4荧光磁粉0.5~3.00.1~0.4橡胶铸型法非荧光磁悬液配制浓度推荐4~5g/L。5.3.2磁悬液配制：油磁悬液配制水磁悬液配制磁膏配制5.4反差增强剂为了提高缺陷磁痕与工件表面颜色的对比度。一般为一层白色薄膜（25-45μm）。配方：丙酮、稀释剂、火棉胶、氧化锌粉。施加：浸涂、刷涂、喷涂。使用环境：背景不好，为了提高磁痕和工件背景的对比度。5.5标准试片5.5.1作用①检验设备、磁粉、磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。②检测磁场方向、有效磁化范围、大致的磁场强度。③考察所用的探伤工艺和操作方法是否妥当。④确定磁化规范。5.5.2分类（按JB4730－2005）常用试片—A1、C、D、M1型四种。所有试片的型号名称中的分数分子代表人工缺陷槽的深度，分母表示试片的厚度，单位为μm。试片由DT4电磁软铁板制成。①A1型（A2未退火）试片：由退火电磁软铁制造，磁导率较高，用较小磁场就可磁化。又分为A1-7/50、A1-15/50、A1-30/50、A1-15/100、A1-30/100、A1-60/100六种规格，其大小为20×20mm。其中A1-30/100规格为常用。②C型试片：所用材料与A1相同，由退火电磁软铁制造。又分为C-8/50、C-15/50两种规格。其大小为10×25（5mm/块×5块）mm。C试片是当A1试片使用不方便时采用的。某种程度上是代替A1试片。如焊缝坡口检测。其中C-15/50规格为常用。③D型试片：可认为是小型的A1试片，又分为D-7/50、D-15/50两种规格。其大小为10×10mm。也是当A1试片使用不方便时为了更准确地推断被检工件表面的磁化状态使用。④M1型试片：属于多功能试片，由三个刻槽深度不同而间隔相等的同心圆人工刻槽组成。观察磁痕显示差异直观。更准确地推断被检工件表面的磁化状态。又分为M1-7/50（ф12mm）、M1-15/50（ф9mm）、M1-30/50（ф6mm）三种规格。其大小为20×20mm。5.5.3试片的使用P.75（1）~（9）5.6标准试块5.6.1作用①检验设备、磁粉、磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。②考察所用的探伤工艺和操作方法是否妥当。但不能确定①被检工件的磁化规范。②检测磁场方向、有效磁化范围、磁场强度大小及分布。只能对上述参数粗略校验。5.6.2分类常用试块B：直流标准试块（B型试块）、交流标准试块（E型试块）、磁场指示器和自然缺陷标准样件四种。6磁粉探伤工艺所谓磁粉工艺，是指从预处理、磁化工件、施加磁粉、磁痕分析、退磁和后处理等的全过程。只有正确执行磁粉探伤工艺要求，才能保证磁粉探伤的灵敏度，检出应检的缺陷。影响磁粉探伤灵敏度的因素主要有：磁场大小和方向的选择；磁化方法的选择；磁粉的性能；磁悬液的浓度；设备的性能；工件形状和表面粗糙度；缺陷的性质、形状和埋藏深度；工艺操作；人员水平；观察条件。磁粉探伤方法的一般选择原则：a连续法和剩磁法都可进行探伤时，优先选择连续法。b对于湿法和干法，优先选择湿法。c对于按磁化方法分类的六种探伤方法，选用要根据工件的形状、尺寸、探伤操作的困难程度进行。6.1磁粉探伤方法6.1.1磁粉探伤方法的分类：a按磁粉的载液（载体）分两种：干法（荧光、非荧光）、湿法（荧光、非荧光）。b按施加磁粉的时机分两种：连续法、剩磁法。c按磁化方法分六种：轴向通电法、中心导体法、触头法、线圈法、磁轭法、交叉磁轭法。6.1.2连续法（一）概念：在磁化的同时，施加磁粉或磁悬液，同时观察。（二）适用范围：①形状复杂的工件；②剩磁Br(或矫顽力Hc)较低的工件；③检测灵敏度要求较高的工件；④表面覆盖层无法除掉（涂层厚度均匀不超过0.05mm）的工件。（三）操作要点：①先用磁悬液润湿工件表面；②磁化过程中施加磁悬液，磁化时间1S-3S；③磁化停止前完成施加操作并形成磁痕，时间至少1S；④至少反复磁化两次。6.1.3剩磁法（一）概念：停止磁化后，施加磁粉或磁悬液。（二）适用范围：①矫顽力Hc在1000A/m以上，并保持剩磁Br在0.8T以上的工件，一般如经过热处理的高碳钢和合金结构钢（淬火、回火、渗碳、渗氮、局部正火）；低碳钢、处于退火状态或热变形后的钢材都不能采用剩磁法；②成批的中小型零件进行磁粉检测时；③因工件几何形状限制连续法难以检验的部位。（三）操作要点：①磁化结束后施加磁悬液；②磁化后检验完成前，任何磁性物体不得接触被检工件；③磁化时间一般控制在0.25-1S；④浇磁悬液2–3遍，或浸入磁悬液中10—20S，保证充分润湿；⑤交流磁化时，必须配备断电相位控制器。6.1.4干法：（一）概念：以空气为载体用干磁粉进行探伤。（二）适用范围：①粗糙表面的工件；②灵敏度要求不高的工件。（三）操作要点：①工件表面和磁粉均完全干燥；②工件磁化后施加磁粉，并在观察和分析磁痕后再撤去磁场；③磁痕的观察、磁粉的施加、多余磁粉的除去同时进行；④干磁粉要薄而均匀覆盖工件表面；⑤多余磁粉的除去应有顺序地向一个方向吹除；⑥不适于剩磁法。6.1.5湿法：（一）概念：将磁粉悬浮在载液中进行磁粉探伤。（二）适用范围：①连续法和剩磁法；②灵敏度要求较高的工件，如特种设备的焊缝；③表