磁粉檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)及其在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

李趙 付紅栓

摘 要：磁粉檢測(cè)設(shè)備也是現(xiàn)在的五種比較的先進(jìn)的磁性粉末的無(wú)損分析及檢測(cè)設(shè)備新技術(shù)產(chǎn)品之一，其無(wú)損分析的檢測(cè)結(jié)果是高度準(zhǔn)確的，并且不損害或影響被測(cè)物，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品性能質(zhì)量也起著的著是一個(gè)的非常重要的作用。本文詳細(xì)分析了磁粉檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍及相關(guān)應(yīng)用，提出了磁粉技術(shù)在壓力電容器檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用以及在運(yùn)用時(shí)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：磁粉檢測(cè);工作原理;特點(diǎn)方法;壓力容器的應(yīng)用

一、磁粉檢測(cè)技術(shù)的基本概述

1.磁粉檢測(cè)技術(shù)的工作原理

磁粉測(cè)試是一種非破壞性測(cè)試，使用鐵磁磁粉作為傳感器，對(duì)磁異常的位置、大小和形狀特征、磁影響程度和損壞程度提供最直觀的指示。根據(jù)磁粉測(cè)量?jī)x的各種顯微觀察工具和測(cè)量方法，可進(jìn)一步分為接觸式半熒光磁粉測(cè)量?jī)x和非接觸式半熒光磁粉測(cè)量?jī)x。根據(jù)連續(xù)磁化實(shí)驗(yàn)中添加到磁性樣品中的熒光磁粉的粒徑類型，磁性儀器可分為濕式電磁化和干式電磁化。根據(jù)熒光磁粉檢測(cè)儀每次連續(xù)的加入的熒光磁粉材料粒度的剩余磁化的時(shí)間，可分為連續(xù)法和剩磁法。

2.磁粉檢測(cè)技術(shù)的有效范圍

磁粉檢測(cè)技術(shù)主要針對(duì)磁性材料表面的缺陷。該檢測(cè)方法可用于馬氏體不銹鋼等磁性材料，該檢測(cè)方法也可用于相同性能的沉淀硬化不銹鋼。但這種檢測(cè)技術(shù)也存在一定的缺陷，很難發(fā)現(xiàn)零件表面，太淺或太深，還有就是零件表面邊緣分層的問題。

二、磁粉檢測(cè)技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)和不利之處

這種磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的推廣，也引起了更多人的關(guān)注，其中大部分主要是因?yàn)橛泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，下面我們將詳細(xì)分析。

磁粉無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)最一個(gè)重要突出的設(shè)計(jì)特點(diǎn)即是它能夠清楚直觀完整地實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)缺陷區(qū)域的相對(duì)位置、大小、形狀分布和檢測(cè)嚴(yán)重破壞程度。它具有很高的檢測(cè)靈敏度，可以比較準(zhǔn)確的檢測(cè)到一條長(zhǎng)度每秒大約僅為平均每秒約0.1毫米、寬度每秒大概約為微米級(jí)左右的裂紋。單個(gè)具有磁性工件中的鐵磁體檢測(cè)的方法檢測(cè)速度快，工藝過程較簡(jiǎn)單，成本低，而且受環(huán)境污染情況更少。通過運(yùn)用一些簡(jiǎn)單適當(dāng)?shù)墓ぜ呕臋z查和方法，可以準(zhǔn)確檢測(cè)到使該單個(gè)工件具有磁化特性任何部分。它基本上不受工件尺寸和形狀的影響。

磁粉檢測(cè)技術(shù)不僅有優(yōu)點(diǎn)，也有不足。缺點(diǎn)有很多，但主要的有：首先，磁粉探傷技術(shù)無(wú)法檢測(cè)出非磁性、非磁性物質(zhì)。目前已經(jīng)明確指出磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原則應(yīng)針對(duì)磁性材料。其次，磁粉探傷技術(shù)無(wú)法檢測(cè)零件表面的淺槽或深槽。第三，磁粉探傷技術(shù)的接觸和直接通電方式會(huì)產(chǎn)生電弧并燒毀某些部件。因此，無(wú)法對(duì)表面技術(shù)要求高的部件進(jìn)行測(cè)試。否則將會(huì)生發(fā)燒傷的危險(xiǎn)。第四，磁粉檢測(cè)的深度也很有限，無(wú)法直接檢測(cè)到更深的缺陷，也同樣無(wú)法直接確定裂紋開口的大小程度和高度。

三、磁粉檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中的運(yùn)用

1.磁軛法

這種磁粉測(cè)試方法被廣泛用于壓力容器測(cè)試。為了使測(cè)試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，同一腔體中的密封容器可以通過向同一方向移動(dòng)來連續(xù)測(cè)試，最終在一次測(cè)試中獲得更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。在使用這種新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)壓力容器時(shí)，焊縫的無(wú)損檢測(cè)是通過將容器表面焊接前后的每個(gè)焊接位置幾乎同時(shí)隔離成幾個(gè)工作階段來進(jìn)行的，為了保證檢測(cè)工作的準(zhǔn)確性和檢測(cè)的敏感性，對(duì)容器焊縫的檢測(cè)分幾個(gè)階段連續(xù)進(jìn)行層層檢測(cè)工作。

2.觸頭法

也經(jīng)常采用接觸法，利用接觸使兩根桿與被測(cè)壓力容器接觸，在電磁鐵的作用下迅速磁化，形成圓周磁場(chǎng)。觸頭連接位置的不連續(xù)性、電極間的距離、電流的大小等由壓力容器傳感部分的具體條件和靈敏度要求決定。當(dāng)然，接觸法只能在很窄的范圍內(nèi)檢測(cè)，而且只能在垂直方向上檢測(cè)，所以必須在同一方向上進(jìn)行某種檢查，進(jìn)行兩次。在使用檢查接觸方法時(shí)如遇到接觸不良，設(shè)備的的工件會(huì)由于不當(dāng)使用導(dǎo)致其發(fā)熱并發(fā)生損壞。這種方法對(duì)于一般不會(huì)應(yīng)用于精度要求高的工件的，主要用于檢查壓力容器鑄件的鑄造件的表面。

3.交叉磁軛法

檢查壓力容器最常用的方法是交叉磁軛法。這種檢查方法的工作原理是產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，因此來增加檢查過程的高度準(zhǔn)確性。這種檢測(cè)方法還能顯著提高容器檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)質(zhì)量的穩(wěn)定性和效率，同時(shí)這種檢測(cè)方法具有簡(jiǎn)單快捷的有點(diǎn)，在檢測(cè)過程無(wú)需多次重復(fù)的檢測(cè)，在對(duì)壓力容器進(jìn)行磁化后就可以檢測(cè)出容器不同位置和方向上的缺陷。充磁試驗(yàn)時(shí)四個(gè)充磁段都與感應(yīng)磁面的接觸都良好，最大間距不超過0.5mm。在連續(xù)阻力檢測(cè)過程中，速度應(yīng)盡可能均勻，一般應(yīng)小于或等于 4 m/min。同時(shí)，這種檢測(cè)方法只適用于長(zhǎng)對(duì)接焊縫的檢測(cè)，不適用于角焊縫的檢測(cè)。

4.線圈法

與上述各種檢查方法相比，線圈法有一些局限性。根據(jù)檢查過程，壓力容器中的工件可能需要盤繞，或者可以準(zhǔn)備幾根鋼絲并繞在容器上。通過按一定的順序和方向給工件通電，元件被磁化。

四、磁粉檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)運(yùn)用中的注意事項(xiàng)

磁粉檢測(cè)方法精度高、靈敏度高，但如果工作不正確，可能會(huì)產(chǎn)生漏檢結(jié)果或可能造成其它更嚴(yán)重的技術(shù)問題，不能很有效的發(fā)揮磁粉檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)。因此，在實(shí)際的檢測(cè)分析過程中應(yīng)注意以下問題：

1.在壓力容器的檢驗(yàn)中，無(wú)論采用哪種磁粉檢測(cè)方法，在具體檢驗(yàn)前都需要全面了解壓力容器的特點(diǎn)和檢驗(yàn)方法，以提高和提高檢驗(yàn)質(zhì)量。感應(yīng)前，根據(jù)適用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證感應(yīng)設(shè)備、磁粉和磁懸浮的綜合性能，確定有效感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度值和感應(yīng)方向、有效的感應(yīng)接觸面積范圍和有效磁化的方法等是否合理正確。

2.使用十字軛法檢查壓力容器時(shí)，通常需要移動(dòng)工件并進(jìn)行磁化，磁懸浮能夠覆蓋整個(gè)工件內(nèi)部的最大有效感應(yīng)磁化能力范圍內(nèi)并可始終保持濕潤(rùn)，有利于磁懸浮的應(yīng)用。

3.磁粉檢測(cè)法應(yīng)用于壓力容器檢測(cè)時(shí)，一般使用的磁懸浮液有水性磁懸浮液和油性磁懸浮液。在特定應(yīng)用過程中所使用的作用也千差萬(wàn)別，因此相關(guān)人員必須根據(jù)壓力容器的實(shí)際情況制定。靈敏度因組合而異，如果壓力容器由碳鋼和低合金鋼制成，則在檢查外部時(shí)應(yīng)使用無(wú)熒光水磁懸浮液。磁懸浮液流動(dòng)性強(qiáng)，為磁性粒子的運(yùn)動(dòng)提供了條件，檢測(cè)靈敏度更高。

結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，磁粉檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新突破，使磁粉檢測(cè)技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，擴(kuò)大了檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍。為了保護(hù)人類的安全，必須加緊發(fā)展磁粉檢測(cè)過程中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。

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