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船舶工業(yè)熒光磁粉探傷法發(fā)展應用
作者：
時(shí)間：2013-11-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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熒光磁粉探傷是無(wú)損檢測五大常規方法的一種，它是檢驗鐵磁性材料表面或近表面缺陷的一種常用的手段。由于其檢測靈敏度高，檢測工藝簡(jiǎn)單、可靠，而被廣泛采用磁粉探傷以其使用的磁粉材料分類(lèi)，可分為普通磁粉探傷和熒光磁粉探傷兩種。本文將重點(diǎn)介紹應用熒光磁粉進(jìn)行探傷的一些體會(huì )。
國內船舶工業(yè)企業(yè)磁粉探傷主要應用于船用鑄、鍛件的一些大型部件，如軸轂、舵葉、舵鈕等上的一些重要部位，以及重要結構焊縫的表面質(zhì)量檢查。目前，這些企業(yè)大多數采用非熒光磁粉的探傷方法。而在國外，幾乎所有的鋼結構制造企業(yè)，都采用熒光磁粉探傷法我國飛機制造業(yè)及汽車(chē)制造業(yè)由于和國外接軌較早，因此，凡需要磁粉探傷的地方也幾乎都采用了熒光磁粉探傷法
渤海造船廠(chǎng)從1995年為某鋼廠(chǎng)制造250t大型轉爐爐體開(kāi)始采用熒光磁粉探傷以來(lái)，在實(shí)踐中積累了大量的經(jīng)驗，證明熒光磁粉探傷法較傳統的黑磁粉(或有色非熒光磁粉)探傷有許多優(yōu)點(diǎn)，值得包括船舶制造企業(yè)在內的鋼結構j圉造行業(yè)推廣。
1 熒光磁粉探傷法的特點(diǎn)
熒光磁粉與非熒光磁粉的探傷原理完全相同，即首先在被探傷的鐵磁性工件上建立一個(gè)磁場(chǎng)，當工件表面或近表面材料有不連續缺陷時(shí)，會(huì )切割工件表面的磁力線(xiàn)，從而形成缺陷部位的漏磁場(chǎng)。這種漏磁場(chǎng)就會(huì )吸收顆粒極細微的磁粉，形成肉眼可見(jiàn)的磁痕通過(guò)觀(guān)察磁痕是否存在及其分布來(lái)確定工件表面(或近表面)有無(wú)缺陷和缺陷分布情況，并將其與相關(guān)標準規定的界限判斷被檢工件是否合格，以達到探傷的目的。熒光磁粉是在非熒光磁粉顆粒的外表面均勻涂敷了一層熒光物質(zhì)制成的，因而熒光磁粉除了要具有良好的磁性和合適的粒度外，還應具有適宜的熒光強度熒光磁粉顆粒中的熒光物質(zhì)在紫外線(xiàn)燈的照射下，發(fā)出黃綠色的熒光。具體而言，紫外線(xiàn)燈(即黑光燈)通電后，發(fā)出33O～390nm的長(cháng)波紫外線(xiàn)，熒光磁粉面的熒光物質(zhì)，在紫外線(xiàn)燈照射下，產(chǎn)生電子躍遷，從而激發(fā)出 5l0～550nm的黃綠色可見(jiàn)光。在磁粉探傷中，被檢工件磁化時(shí)，如工件表面或近表面存在裂紋、氣孔等缺陷，該缺陷處的漏磁場(chǎng)將吸引聚集探傷過(guò)程中施加的磁粉，形成磁痕，這種帶熒光物質(zhì)的磁粉在紫外線(xiàn)燈的照射下，激發(fā)出對人眼十分敏感的黃綠色可見(jiàn)光，從而達到探傷的目的。
熒光磁粉探傷法與非熒光磁粉探傷法比較，有如下的特點(diǎn)。
(1)熒光磁粉探傷法對比率高。由于磁粉探傷主要依據觀(guān)察缺陷形成的磁痕來(lái)判斷缺陷的存在與否及其分布嚴重程度。因此，磁痕與周?chē)尘爸g的亮度或顏色差別是十分重要的，這種差別稱(chēng)為對比度。它們對光的反射的相對量稱(chēng)為對比率，其間之差別越大越容易識別。在強光下人跟對光強度的微小區別不敏感但對顏色識別能力很強，而在黑暗中人跟對顏色的識別能力很差，卻能看到徽弱的亮光。磁粉探傷時(shí)若采用非熒光的黑色磁粉，假定其磁性工件表面噴涂了白色的反光增強劑，認為它是純白色，從純白色表面上反射的最大光強度約為人射白光強度的99，從最黑的磁痕表面上反射的最小光強度約為人射白光強度的3。這表明，黑白之間所得到的最大對比度率為33：l。而實(shí)際上這種比值不易得到，有試驗表明，黑白對比率通常為9：1,而熒光磁粉顯示與不發(fā)光的背景之間的對比率卻很高，即使在周?chē)h(huán)境有微弱的自光存在，這個(gè)對比率值仍可達到300;1，在較暗的背景時(shí)，對比率高達1000：1。這種對比率的較大差別，使得熒光磁粉探傷具有較高的裂紋俘獲效率。
(2)熒光磁粉探傷法靈敏度高。我們曾作如下試驗：采用美國PARKER公司FC800型熒光磁粉配制的油懸液，對ASME標準中工具鋼人工缺陷試驗環(huán)，以中心導體法通以2500A的直流電，可以發(fā)現環(huán)內部的孔序為8號的橫孔(該橫孔孔徑0.7ram，距外圓表面14.2mm) 而在相同的磁化條件下，用非熒光磁粉法則不能發(fā)現8號橫孔 這說(shuō)明了熒光磁粉法靈敏度比非熒光磁粉法靈敏度要高。
(3)熒光磁粉適合暗處與作業(yè)空間狹窄部位的磁粉探傷。由于熒光磁粉探傷法對比率高，適合暗處作業(yè)，特別是大型船舶雙層底環(huán)境中的磁粉探傷作業(yè)，以及一些特別狹窄部位的作業(yè)。比如某鋼廠(chǎng)250t、300t轉爐托圈內部結構的四周角焊縫，空間狹小，人眼不易靠近，采用非熒光磁粉探傷時(shí)磁痕觀(guān)察困難，容易使缺陷漏檢，但采用了熒光磁粉法檢驗，由于人眼對暗處的熒光磁粉的黃綠色磁痕十分敏感，觀(guān)察者不用貼近工件也不會(huì )引起缺陷漏檢。也可以減輕人眼長(cháng)期觀(guān)察的疲勞，降低磁粉探傷人員的勞動(dòng)強度
(4)熒光磁粉探傷法必須使用紫外線(xiàn)燈。由熒光磁粉探傷原理可知，在實(shí)施熒光磁粉探傷時(shí)必須配備專(zhuān)用的紫外線(xiàn)燈，這給探傷工作帶來(lái)一些不便(一般熒光磁粉探傷不適應單人作業(yè))。另外，由于紫外線(xiàn)燈幅射長(cháng)波紫外線(xiàn)，對人體皮膚及眼晶體有傷害作用，在使用紫外線(xiàn)燈時(shí)必須注意光束能直接照射人眼或皮膚。
2 熒光磁粉探傷設備與材料
2.1 電磁軛
船舶工業(yè)企業(yè)磁粉探傷的主要對象為大型鑄鍛件及焊接件，通常采用電磁軛,目前，國內外電磁軛產(chǎn)品型號繁多，其用途大同小異。以美國PARKERB300S 為例，電磁軛采用220V交流電，額定電流3A。整流器與探傷儀均在電磁軛內，體積小重量輕，帶有可移動(dòng)關(guān)節，可以進(jìn)行對接焊縫及角焊縫的磁粉探傷，提升力完全可滿(mǎn)足大于44N的要求。
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