船舶工业荧光磁粉探伤法发展应用

2013-11-06 15:08:41来源: 21ic
荧光磁粉探伤是无损检测五大常规方法的一种,它是检验铁磁性材料表面或近表面缺陷的一种常用的手段。由于其检测灵敏度高,检测工艺简单、可靠,而被广泛采用磁粉探伤以其使用的磁粉材料分类,可分为普通磁粉探伤和荧光磁粉探伤两种。本文将重点介绍应用荧光磁粉进行探伤的一些体会。

国内船舶工业企业磁粉探伤主要应用于船用铸、锻件的一些大型部件,如轴毂、舵叶、舵钮等上的一些重要部位,以及重要结构焊缝的表面质量检查。目前,这些企业大多数采用非荧光磁粉的探伤方法。而在国外,几乎所有的钢结构制造企业,都采用荧光磁粉探伤法我国飞机制造业及汽车制造业由于和国外接轨较早,因此,凡需要磁粉探伤的地方也几乎都采用了荧光磁粉探伤法

渤海造船厂从1995年为某钢厂制造250t大型转炉炉体开始采用荧光磁粉探伤以来,在实践中积累了大量的经验,证明荧光磁粉探伤法较传统的黑磁粉(或有色非荧光磁粉)探伤有许多优点,值得包括船舶制造企业在内的钢结构j圉造行业推广。

1 荧光磁粉探伤法的特点

荧光磁粉与非荧光磁粉的探伤原理完全相同,即首先在被探伤的铁磁性工件上建立一个磁场,当工件表面或近表面材料有不连续缺陷时,会切割工件表面的磁力线,从而形成缺陷部位的漏磁场。这种漏磁场就会吸收颗粒极细微的磁粉,形成肉眼可见的磁痕通过观察磁痕是否存在及其分布来确定工件表面(或近表面)有无缺陷和缺陷分布情况,并将其与相关标准规定的界限判断被检工件是否合格,以达到探伤的目的。荧光磁粉是在非荧光磁粉颗粒的外表面均匀涂敷了一层荧光物质制成的,因而荧光磁粉除了要具有良好的磁性和合适的粒度外,还应具有适宜的荧光强度荧光磁粉颗粒中的荧光物质在紫外线灯的照射下,发出黄绿色的荧光。具体而言,紫外线灯(即黑光灯)通电后,发出33O~390nm的长波紫外线,荧光磁粉面的荧光物质,在紫外线灯照射下,产生电子跃迁,从而激发出 5l0~550nm的黄绿色可见光。在磁粉探伤中,被检工件磁化时,如工件表面或近表面存在裂纹、气孔等缺陷,该缺陷处的漏磁场将吸引聚集探伤过程中施加的磁粉,形成磁痕,这种带荧光物质的磁粉在紫外线灯的照射下,激发出对人眼十分敏感的黄绿色可见光,从而达到探伤的目的。

荧光磁粉探伤法与非荧光磁粉探伤法比较,有如下的特点。

(1)荧光磁粉探伤法对比率高。由于磁粉探伤主要依据观察缺陷形成的磁痕来判断缺陷的存在与否及其分布严重程度。因此,磁痕与周围背景之间的亮度或颜色差别是十分重要的,这种差别称为对比度。它们对光的反射的相对量称为对比率,其间之差别越大越容易识别。在强光下人跟对光强度的微小区别不敏感但对颜色识别能力很强,而在黑暗中人跟对颜色的识别能力很差,却能看到徽弱的亮光。磁粉探伤时若采用非荧光的黑色磁粉,假定其磁性工件表面喷涂了白色的反光增强剂,认为它是纯白色,从纯白色表面上反射的最大光强度约为人射白光强度的99,从最黑的磁痕表面上反射的最小光强度约为人射白光强度的3。这表明,黑白之间所得到的最大对比度率为33:l。而实际上这种比值不易得到,有试验表明,黑白对比率通常为9:1,而荧光磁粉显示与不发光的背景之间的对比率却很高,即使在周围环境有微弱的自光存在,这个对比率值仍可达到300;1,在较暗的背景时,对比率高达1000:1。这种对比率的较大差别,使得荧光磁粉探伤具有较高的裂纹俘获效率。

(2)荧光磁粉探伤法灵敏度高。我们曾作如下试验:采用美国PARKER公司FC800型荧光磁粉配制的油悬液,对ASME标准中工具钢人工缺陷试验环,以中心导体法通以2500A的直流电,可以发现环内部的孔序为8号的横孔(该横孔孔径0.7ram,距外圆表面14.2mm) 而在相同的磁化条件下,用非荧光磁粉法则不能发现8号横孔 这说明了荧光磁粉法灵敏度比非荧光磁粉法灵敏度要高。

(3)荧光磁粉适合暗处与作业空间狭窄部位的磁粉探伤。由于荧光磁粉探伤法对比率高,适合暗处作业,特别是大型船舶双层底环境中的磁粉探伤作业,以及一些特别狭窄部位的作业。比如某钢厂250t、300t转炉托圈内部结构的四周角焊缝,空间狭小,人眼不易靠近,采用非荧光磁粉探伤时磁痕观察困难,容易使缺陷漏检,但采用了荧光磁粉法检验,由于人眼对暗处的荧光磁粉的黄绿色磁痕十分敏感,观察者不用贴近工件也不会引起缺陷漏检。也可以减轻人眼长期观察的疲劳,降低磁粉探伤人员的劳动强度

(4)荧光磁粉探伤法必须使用紫外线灯。由荧光磁粉探伤原理可知,在实施荧光磁粉探伤时必须配备专用的紫外线灯,这给探伤工作带来一些不便(一般荧光磁粉探伤不适应单人作业)。另外,由于紫外线灯幅射长波紫外线,对人体皮肤及眼晶体有伤害作用,在使用紫外线灯时必须注意光束能直接照射人眼或皮肤。

2 荧光磁粉探伤设备与材料

2.1 电磁轭

船舶工业企业磁粉探伤的主要对象为大型铸锻件及焊接件,通常采用电磁轭,目前,国内外电磁轭产品型号繁多,其用途大同小异。以美国PARKERB300S 为例,电磁轭采用220V交流电,额定电流3A。整流器与探伤仪均在电磁轭内,体积小重量轻,带有可移动关节,可以进行对接焊缝及角焊缝的磁粉探伤,提升力完全可满足大于44N的要求。
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关键字:船舶工业  荧光磁粉  探伤法

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1106/article_8121.html
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