2017遠東論文精選：磁軛法磁粉檢測技術(shù)的應用及標準現(xiàn)狀...

磁軛法磁粉檢測技術(shù)的應用及標準現(xiàn)狀國內(nèi)縱覽

       磁粉檢測針對表面或近表面缺陷有很高的檢測靈敏度、準確性和可靠性，是常用、直觀、經(jīng)濟、快捷、可靠的常規(guī)無損檢測方法之一。便攜式磁軛法及交叉磁軛法磁粉檢測（以下簡稱磁軛法檢測）操作方便靈活、工藝簡單實用、檢測效率高，具有適合的靈敏度、適于現(xiàn)場檢測等特點。

應用現(xiàn)狀及特點

?  磁軛法檢測屬于應用型的無損檢測技術(shù)。在以鐵磁性材料為主的特種設備、造船等行業(yè)的原材料驗收、制造安裝過程的質(zhì)量控制與產(chǎn)品質(zhì)量驗收、使用中的定期檢驗與缺陷維修監(jiān)測等幾個階段，均得到了廣泛的應用。

特種設備磁粉檢測部位、檢測比例、技術(shù)等級、合格級別及檢測時機等，均按TSG系列行業(yè)相關法規(guī)、GB/JB系列標準等的相關規(guī)定和要求執(zhí)行。

鍋爐

相關法規(guī)：TSG G0001

執(zhí)行檢測標準：NB/T 47013.4 (JB/T 4730.4)

合格級別： I

壓力容器

相關法規(guī)：TSG21-2016

執(zhí)行檢測標準：NB/T 47013.4 -2015

合格級別： I

備注：16/10/01前為TSG R0004

壓力管道

相關法規(guī)：TSG D0001, GB/T 20801, GB 50235, GB 50184等

執(zhí)行檢測標準：JB/T 4730.4

合格級別： I

備注：現(xiàn)為NB/T 47013.4

氣瓶

相關法規(guī)：TSG R0001-2014

執(zhí)行檢測標準：相應標準的規(guī)定

補充要求：NB/T 47013.4-2015

起重機械

相關法規(guī)：GB 6067.1

執(zhí)行檢測標準：JB/T 6061, JB/T 6062

客運索道

相關法規(guī)：TSG S7001-2013

執(zhí)行檢測標準：NB/T 47013.4-2015

合格級別： Ⅱ

大型游樂設施

相關法規(guī)：GB 8408-2008

執(zhí)行檢測標準：JB/T 4730.4

合格級別：Ⅲ

備注：現(xiàn)為NB/T 47013.4

原材料檢測

在原材料驗收、復驗檢測方面，檢測對象包括板材、棒材、管材、鍛件及鑄件等，也包括毛坯件及半成品(鋼坯、鑄件和鍛件)。

其典型的檢測方法常有磁軛或旋轉(zhuǎn)磁場交叉磁軛、非熒光磁粉水基或油基濕法；對較大型、表面粗糙的毛坯件，鑄鍛件等常用非熒光磁粉干法。

主要檢測缺陷有表面裂紋、白點、表面夾雜和折疊、分層、發(fā)紋等。

制造檢測

在承壓設備制造、安裝過程和產(chǎn)品驗收中，磁軛法檢測通常應在去除油漆、鍍層、防銹劑等表面覆蓋層、表面清理后進行。

檢測對象主要包括母材、熔合區(qū)與焊縫組成的對接焊接接頭表面、管座角接接頭表面、T 型接頭表面、坡口和鈍邊表面、焊縫層間表面等。

典型的方法有：非熒光磁粉水基或油基磁懸液濕法；對焊接過程中的焊縫層間表面檢測常采用非熒光磁粉干粉法；對大口徑接管內(nèi)壁可采用磁軛法；超高壓人造水晶釜釜體內(nèi)臺階也可采用交叉磁軛法；磁粉與工件表面顏色對比度不足時，通?？刹捎梅床钤鰪妱└纳朴^察效果。

主要檢測缺陷有表面橫向或縱向裂紋、弧坑裂紋、表面坡口未熔合、夾渣、未焊透等。

在用檢驗中的檢測

在在役維修、定期檢驗、在線監(jiān)護監(jiān)測中，磁軛法檢測通常應在去除油漆、鍍層等表面覆蓋層、表面清理后進行，也可有條件地帶非磁性覆蓋層進行。

檢測對象主要包括：抗拉強度下限值Rm ≥540 MPa的高強鋼、裂紋敏感材料和可能發(fā)生應力腐蝕裂紋的材料制承壓設備內(nèi)表面對接接頭表面、承受應力集中、交變載荷的管座角接接頭表面、經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)存在表面成形不良的部位以及認為必要的其他部位等。

典型的檢測方法有：非熒光磁粉水基磁懸液濕法；針對高強鋼、裂紋敏感材料和可能發(fā)生應力腐蝕裂紋的工件的熒光法等。

使用中常見的缺陷包括：疲勞裂紋、應力集中導致的開裂、應力腐蝕裂紋、表面坡口未熔合開裂、針孔腐蝕等各類局部腐蝕、氫損傷等。

技術(shù)標準現(xiàn)狀

?  通過參考、吸收以美國為代表的發(fā)達國家的相關思路和經(jīng)驗，我國現(xiàn)已基本建立起了覆蓋磁粉檢測各個要素的、較為完整的磁粉檢測標準體系。

我國無損檢測通用方法標準由全國無損檢測標準化技術(shù)委員會(SAC/TC56)制定，具體的產(chǎn)品檢測標準由國家各產(chǎn)品標準化委員會制定。交叉磁軛法在國外應用受限，但在我國得到了最廣泛的應用。

現(xiàn)行磁軛法檢測相關標準：

NB/T 47013.1-2015

?承壓設備無損檢測 第1部分：通用要求?

NB/T 47013.4-2015

?承壓設備無損檢測 第4部分：磁粉檢測?

SY/T 4109-2013

?石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測?

GB/T 12604.5-2008

?無損檢測術(shù)語 磁粉檢測?

GB/T 15822.1-2005

?無損檢測 磁粉檢測 第1部分：總則?

GB/T 15822.2-2005

?無損檢測 磁粉檢測 第2部分：檢測材料?

GB/T 15822.3-2005

?無損檢測 磁粉檢測 第3部分：設備?

GB/T 26951-2011

?焊縫無損檢測 磁粉檢測?

GB/T 26952-2011

?焊縫無損檢測 焊縫磁粉檢測 驗收等級?

GB/T 23907-2009

?無損檢測 磁粉檢測用試片?

GB/T 9444-2007

?鑄鋼件磁粉檢測?

GB/T 5097-2005

?無損檢測 滲透檢測和磁粉檢測 觀察條件?

JB/T 6061-2007

?無損檢測 焊縫磁粉檢測?

JB/T 6063-2006

?無損檢測 磁粉檢測用材料?

JB/T 6065-2004

?無損檢測 磁粉檢測用試片?

JB/T 7411-2012

?無損檢測儀器 電磁軛探傷儀技術(shù)條件?

JB/T 6870-2005

?攜帶式旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀 技術(shù)條件?

JB/T 6439-2008

?閥門受壓件磁粉探傷檢驗?

其中，NB/T 47013.4-2015為推薦性行業(yè)標準，經(jīng)相關法規(guī)引用后具有強制性，在設計、材料、制造、安裝、使用、檢驗和修理過程中的檢測要求大部分按此標準執(zhí)行。

應用研究成果

• 低頻磁軛磁化裝置已能夠發(fā)現(xiàn)距被檢表面6mm深的缺陷，可有效檢出深度達6~8mm的管道等對焊接頭根部未焊透等缺陷，具有寬廣的應用前景。
• 提升力是考核電磁軛磁化規(guī)范的主要性能指標，其除了與磁感應強度和截面積等相關外，還與材料(磁導率、電導率)及工件接觸間隙等因素有關；磁軛磁化規(guī)范大致與其提升力的平方根成正比、與其磁極間距的平方成反比等。
• 旋轉(zhuǎn)磁場交叉磁軛的提升力為兩磁軛的矢量和(≥118N，間隙0.5mm)；旋轉(zhuǎn)磁場交叉磁軛一般應采用移動方式進行磁化操作，且原則上宜在移動的狀態(tài)下進行綜合性能驗證暨系統(tǒng)靈敏度校驗等。
• 在不超負荷、輸出電壓比較穩(wěn)定時，交流電磁軛的關節(jié)與檢測靈敏度無關。
• 在大型結(jié)構(gòu)件上應用了脈沖磁化技術(shù)，充分驗證了該技術(shù)具有磁場飽和、靈敏度高、檢測速度快、勞動強度低、節(jié)約能源的特點，具有廣闊的應用前景。
• 研究了ASME規(guī)定的便攜式磁軛法應用范圍，試驗證實交流磁軛法近表面缺陷僅能檢出1mm以內(nèi)的缺陷，在各種因素影響下應以0.5mm以內(nèi)的缺陷作為檢測極限；直流磁軛法的有效性與板厚有關，但板厚超過5mm以后，其有效性不能得到完全滿足。
• 相關公司推出的Multipuls系列脈沖強磁場磁化技術(shù)，其利用極少電能就可實現(xiàn)大型、異型結(jié)構(gòu)的大范圍磁化，可大大節(jié)省生產(chǎn)成本、提高檢測效率。
• 最新研發(fā)的充電攜帶式旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀、鐵路專用一體式磁軛探傷儀，無需外接電源，實際使用表明其探傷靈敏度高，能夠滿足探傷要求，使用方便、安全。
• 數(shù)字成像技術(shù)應用于磁粉檢測中，既可實時成像，也可保存過程視頻，方便過程回放和結(jié)果研判；還可進一步通過圖像處理技術(shù)直接由設備自動判斷檢測結(jié)果的好壞。
• 采用AC磁軛法、觸頭法針對埋藏槽、埋藏橫孔和自然缺陷等近表面缺陷進行試驗，結(jié)果表明：對埋藏槽/埋藏橫孔的檢測深度，AC磁軛法為0.6mm/0.5mm，AC觸頭法為1.2mm/1.0mm，HWDC觸頭法為2.0mm/2.5mm；AC磁軛對自然缺陷的檢測深度為0.24~0.3mm。AC磁軛法對近表面缺陷的檢出能力是相當有限的，觸頭法對近表面缺陷的檢測深度較大，但工件表面灼傷嚴重。
  

本文作者：姚力，高級工程師，在中國空氣動力研究與發(fā)展中心主要從事承壓類特種設備檢驗，超聲、磁粉、滲透、聲發(fā)射檢測及人員培訓等工作。

節(jié)選自《無損檢測》2017年第12期“2017遠東無損檢測新技術(shù)論壇論文精選”

姚力 發(fā)表于 2018-5-30 18:22
第一條，是合肥通用所何澤云老師等的研究成果，發(fā)表于上個世紀九十年代；
第六條，是上鍋許尊言老師等的 ...

那么，哪一個是新技術(shù)呢？是第一條“上世紀九十年代的、能檢測6~8mm”，還是第六條“試驗證實交流磁軛法近表面缺陷僅能檢出1mm以內(nèi)的缺陷”？

應用研究的成果第一項“低頻磁軛磁化裝置已能夠發(fā)現(xiàn)距被檢表面6mm深的缺陷，可有效檢出深度達6~8mm的管道等對焊接頭根部未焊透等缺陷，具有寬廣的應用前景。”與第六項“研究了ASME規(guī)定的便攜式磁軛法應用范圍，試驗證實交流磁軛法近表面缺陷僅能檢出1mm以內(nèi)的缺陷，在各種因素影響下應以0.5mm以內(nèi)的缺陷作為檢測極限；直流磁軛法的有效性與板厚有關，但板厚超過5mm以后，其有效性不能得到完全滿足。”似乎有矛盾。這些都是姚力先生的研究成果嗎？

內(nèi)地所謂的研究，很多實驗重復次數(shù)少，隨機性很大，有些也缺乏理論支持，形成的結(jié)論經(jīng)不起推敲。不過能做實驗就已經(jīng)不錯了，總比有些人東拼西湊的文章要強~~~~

我買過一臺效果強差人意，不可能6-8mm。

學無止境 發(fā)表于 2018-1-1 15:40
應用研究的成果第一項“低頻磁軛磁化裝置已能夠發(fā)現(xiàn)距被檢表面6mm深的缺陷，可有效檢出深度達6~8mm的管道等 ...

第一條，是合肥通用所何澤云老師等的研究成果，發(fā)表于上個世紀九十年代；
第六條，是上鍋許尊言老師等的研究成果，發(fā)表于2015FENDT。

謝謝關注！

磁軛法檢測，與其它磁粉檢測技術(shù)一樣，原理、標準均包括近表面缺陷。
但磁軛法檢測近表面缺陷，沒有統(tǒng)一標準規(guī)定的方法、設備、操作工藝、復驗要求、試件（如環(huán)狀試件等）等來定量驗證、評估，所以實驗研究結(jié)果差異挺大，亟待解決。

學無止境 發(fā)表于 2018-1-1 15:40
應用研究的成果第一項“低頻磁軛磁化裝置已能夠發(fā)現(xiàn)距被檢表面6mm深的缺陷，可有效檢出深度達6~8mm的管道等 ...

不是我的研究成果。
2018FENDT正好有一專題講座《便攜式低頻脈沖磁軛近表面缺陷檢測能力實驗研究》，想一起聊聊呢。

學習了

低頻磁軛磁化裝置已能夠發(fā)現(xiàn)距被檢表面6mm深的缺陷，可有效檢出深度達6~8mm的管道等對焊接頭根部未焊透等缺陷，具有寬廣的應用前景。               請問該設備目前是否已規(guī)?；a(chǎn)。可有介紹。對于薄板容器通過外部檢測基本能覆蓋內(nèi)表面了。是否可以這樣理解。