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裂紋磁粉檢查檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-25 05:04:28 更新時(shí)間：2025-07-24 05:04:28

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

裂紋磁粉檢查檢測(cè)

裂紋磁粉檢查檢測(cè)（Magnetic Particle Testing, MT）是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，主要用于檢測(cè)鐵磁性材料（如鐵、鈷、鎳及其合金）表面和近表面的不連續(xù)性缺陷，特別是裂紋類缺陷。其原理基于電磁學(xué)，當(dāng)被檢工件被磁化后，若存在表面或近表面裂紋（或其他不連續(xù)），會(huì)在缺陷處形成局部漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉（干磁粉或濕磁粉懸濁液），從而形成肉眼可見的磁痕顯示，清晰指示缺陷的位置、形狀和大小。該方法靈敏度高、操作直觀、成本相對(duì)較低，特別適用于焊接接頭、鑄件、鍛件、軸類零件、壓力容器等在役檢測(cè)或制造檢驗(yàn)，對(duì)發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋等具有重要意義。

檢測(cè)項(xiàng)目

磁粉檢測(cè)的核心檢測(cè)項(xiàng)目是識(shí)別和評(píng)估鐵磁性工件中的表面和近表面不連續(xù)性缺陷，主要包括：

裂紋（如疲勞裂紋、淬火裂紋、磨削裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋等）；
發(fā)紋（材料內(nèi)部的線性缺陷延伸至表面）；
折疊（在鍛軋過程中表層金屬被卷入形成的缺陷）；
白點(diǎn)（鋼中氫脆引起的內(nèi)部微裂紋群，若延伸至近表面可能被檢出）；
夾雜物（當(dāng)延伸至表面或近表面時(shí)）；
未熔合、未焊透（焊接缺陷，若位于表面或近表面）；
氣孔、疏松（當(dāng)密集或位于表面時(shí)可能形成磁痕顯示）。

其檢測(cè)能力受缺陷方向、深度、磁化方式及工件幾何形狀影響。對(duì)深層內(nèi)部缺陷或非鐵磁性材料無(wú)效。

檢測(cè)儀器

磁粉檢測(cè)的主要儀器設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)工件的磁化和磁粉的施加/觀察：

磁化電源設(shè)備：
- 便攜式磁軛： 交流或直流電磁軛，產(chǎn)生縱向磁場(chǎng)，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)平面或簡(jiǎn)單曲面工件。
- 便攜式觸頭（支桿法）： 通過兩個(gè)觸頭將電流直接通入工件，產(chǎn)生周向磁場(chǎng)，適合檢測(cè)與電流方向垂直的缺陷。
- 固定式磁粉探傷機(jī)： 集成了周向磁化（如穿棒法、通電磁化）、縱向磁化（如線圈法、磁軛法）及復(fù)合磁化功能，通常配有夾持裝置、磁懸液噴灑系統(tǒng)、紫外燈（熒光法）等，適用于批量檢測(cè)或形狀復(fù)雜工件。
- 線圈/電纜： 用于產(chǎn)生縱向磁場(chǎng)的纏繞法。
磁粉及施加裝置：
- 干磁粉（噴粉器）或濕磁粉（磁懸液及噴灑設(shè)備）。
- 磁粉按顯示方式分：非熒光磁粉（白光下觀察）、熒光磁粉（需紫外燈在暗場(chǎng)觀察，靈敏度更高）。
- 磁懸液載體：油基或水基。
觀察設(shè)備：
- 白光燈（自然光或高強(qiáng)度白光，用于非熒光磁粉）。
- 紫外燈（黑光燈，波長(zhǎng)通常為320-400nm，中心波長(zhǎng)365nm，用于熒光磁粉）。
- 照度計(jì)：用于檢測(cè)區(qū)域的白光照度或紫外輻照度是否達(dá)標(biāo)。
輔助器材： 靈敏度試片（如A型試片）、磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)（如特斯拉計(jì)）、退磁設(shè)備、對(duì)比度增強(qiáng)劑等。

檢測(cè)方法

磁粉檢測(cè)的典型流程和關(guān)鍵方法包括：

預(yù)處理： 清潔被檢表面，去除油污、銹蝕、涂層、飛濺等影響磁粉附著的物質(zhì)。確保檢測(cè)面光潔干燥。
選擇磁化方法： 根據(jù)工件形狀、預(yù)計(jì)缺陷方向、檢測(cè)靈敏度要求等，選擇合適的磁化方法（周向、縱向或復(fù)合磁化）和磁化電流類型（直流、交流、整流電）。通常需在兩個(gè)近似垂直的方向分別磁化，以確保檢出所有取向的缺陷。常用方法有：
- 連續(xù)法：在施加磁化電流的同時(shí)噴灑磁懸液，靈敏度最高，應(yīng)用最廣。
- 剩磁法：利用工件磁化后的剩磁進(jìn)行檢測(cè)，僅適用于矯頑力足夠的材料。
施加磁粉：
- 濕法：噴灑磁懸液（油基或水基），形成懸浮液膜覆蓋工件表面。
- 干法：用噴粉器將干燥磁粉均勻噴灑在磁化工件表面，適用于高溫或粗糙表面。
磁痕觀察與解釋： 在合適的照明條件下（白光或紫外光）仔細(xì)檢查工件表面。
- 識(shí)別并區(qū)分真實(shí)缺陷磁痕（一般呈線性、尖銳、清晰）與非相關(guān)顯示（如磁寫、材料邊界）或偽顯示（如表面污染、流線引起）。
記錄與評(píng)定： 記錄缺陷的位置、長(zhǎng)度、性質(zhì)（如可能）。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定缺陷是否可接受。
后處理： 若需要，對(duì)工件進(jìn)行退磁處理。清除殘余磁粉。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

磁粉檢測(cè)的實(shí)施和結(jié)果評(píng)價(jià)需要嚴(yán)格遵循相關(guān)國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)的規(guī)范性、可靠性及結(jié)果的可比性。常用標(biāo)準(zhǔn)包括：

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 9934 (所有部分): 《無(wú)損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)》 - 涵蓋設(shè)備、材料、工藝規(guī)程和驗(yàn)收準(zhǔn)則。
- ASTM E1444/E1444M: 《磁粉檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程》 - 美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
- ASTM E709: 《磁粉檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)指南》 - 提供指導(dǎo)性信息。
- EN ISO 3059: 《無(wú)損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè) 觀察條件》 - 規(guī)定光照要求。
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB) 和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 15822 (所有部分): 《無(wú)損檢測(cè) 磁粉檢測(cè)》 - 等效采用ISO 9934。
- NB/T 47013.4 (或 JB/T 4730.4): 《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第4部分：磁粉檢測(cè)》 - 針對(duì)鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓設(shè)備的專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)（具體標(biāo)準(zhǔn)號(hào)可能隨更新變化）。
- GB/T 9445 / ISO 9712: 《無(wú)損檢測(cè) 人員資格鑒定與認(rèn)證》 - 規(guī)定MT人員資質(zhì)要求。
- GB/T 12604.5: 《無(wú)損檢測(cè)術(shù)語(yǔ) 磁粉檢測(cè)》 - 規(guī)范術(shù)語(yǔ)。

這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了磁粉檢測(cè)的適用范圍、人員資格、設(shè)備校驗(yàn)、檢測(cè)介質(zhì)要求、磁化規(guī)范（電流類型、大?。?、檢測(cè)程序、磁痕觀察條件（白光照度、紫外輻照度）、靈敏度驗(yàn)證方法（使用試片/試塊）、缺陷記錄、驗(yàn)收等級(jí)、報(bào)告要求以及安全注意事項(xiàng)等。