磁粉探傷是建立在漏磁原理基礎(chǔ)上的一種磁力探傷方法。當(dāng)磁力線穿過鐵磁材料及其制品時(shí),在其(磁性)不連續(xù)處將產(chǎn)生漏磁場(chǎng),形成磁極。此時(shí)撒上干磁粉或澆上磁懸液,磁極就會(huì)吸附磁粉,產(chǎn)生用肉眼能直接觀察的明顯磁痕。因此,可借助于該磁痕來顯示鐵磁材料及其制品的缺陷情況。磁粉探傷法可探測(cè)露出表面,用肉眼或借助于放大鏡也不能直接觀察到的微小缺陷,也可探測(cè)未露出表面,而是埋藏在表面下幾毫米的近表面缺陷。用這種方法雖然也能探查氣孔、夾雜、未焊透等體積型缺陷,但對(duì)面積型缺陷更靈敏,更適于檢查因淬火、軋制、鍛造、鑄造、焊接、電鍍、磨削、疲勞等引起的裂紋。
磁力探傷中對(duì)缺陷的顯示方法有多種,有用磁粉顯示的,也有不用磁粉顯示的。用磁粉顯示的稱為磁粉探傷,因它顯示直觀、操作簡(jiǎn)單、人們樂于使用,故它是最常用的方法之一。不用磁粉顯示的,習(xí)慣上稱為漏磁探傷,它常借助于感應(yīng)線圈、磁敏管、霍爾元件等來反映缺陷,它比磁粉探傷更衛(wèi)生,但不如前者直觀。由于目前磁力探傷主要用磁粉來顯示缺陷,因此,人們有時(shí)把磁粉探傷直接稱為磁力探傷,其設(shè)備稱為磁力探傷設(shè)備。
1. 磁粉檢測(cè)的原理:鐵磁性材料和工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng),吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
2. 磁粉檢測(cè)的適用性和局限性:a.磁粉探傷適用于檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄(如可檢測(cè)出長(zhǎng)
運(yùn)用超聲檢測(cè)的方法來檢測(cè)的儀器稱之為超聲波探傷儀。它的原理是:超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響,通過對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)方法通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。穿透能力強(qiáng),探測(cè)深度可達(dá)數(shù)米;
x射線能穿透一般可見光所不能透過的物質(zhì)。其穿透能力的強(qiáng)弱,與x射線的波長(zhǎng)以及被穿透物質(zhì)的密度和厚度有關(guān)。x射線波長(zhǎng)愈短,穿透力就愈大;密度愈低,厚度愈薄,則x射線愈易穿透。在實(shí)際工作中,通過球管的電壓伏值(kV)的大小來確定x射線的穿透性(即x射線的質(zhì)),而以單位時(shí)間內(nèi)通過x射線的電流(mA)與時(shí)間的乘積代表x射線的量。能測(cè)的最大厚度與 x射線強(qiáng)度有關(guān),一般金屬厚度在
超聲波探傷相比X射線探傷的優(yōu)點(diǎn):
有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高,對(duì)人體無害等;
超聲波探傷相比X射線探傷的缺點(diǎn):
對(duì)工作表面要求平滑、要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類、對(duì)缺陷沒有直觀性;
超聲波探傷適合于厚度較大的零件檢驗(yàn)。
焊縫檢驗(yàn)方法: 1,外觀檢查.2,致密性試驗(yàn)和水壓強(qiáng)度試驗(yàn).3,焊縫射線照相 .4,超聲波探傷.5,磁力探傷.6,滲透探傷.關(guān)于返修規(guī)定:具體情況具體對(duì)待,總之要力爭(zhēng)減少返修次數(shù) 在廠房建設(shè)及設(shè)備安裝中大量使用鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量十分重要,無損檢測(cè)是保證鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的重要方法。
無損檢測(cè)的常規(guī)方法有直接用肉眼檢查的宏觀檢驗(yàn)和用射線照相探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷等儀器檢測(cè)。肉眼宏觀檢測(cè)可以不使用任何儀器和設(shè)備,但肉眼不能穿透工件來檢查工件內(nèi)部缺陷,而射線照相等方法則可以通過各種各樣的儀器或設(shè)備來進(jìn)行檢測(cè),既可以檢查肉眼不能檢查的工件內(nèi)部缺陷,也可以大大提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。至于用什么方法來進(jìn)行無損檢測(cè),這需根據(jù)工件的情況和檢測(cè)的目的來確定。
那么什么又叫超聲波呢?聲波頻率超過人耳聽覺,潤(rùn)滑油頻率比20千赫茲高的聲波叫超聲波。用于探傷的超聲波,頻率為0.4-25兆赫茲,其中用得最多的是1-5兆赫茲。利用聲音來檢測(cè)物體的好壞,這種方法早已被人們所采用。例如,用手拍拍西瓜聽聽是否熟了;醫(yī)生敲敲病人的胸部,檢驗(yàn)內(nèi)臟是否正常;用手敲敲瓷碗,看看瓷碗是否壞了等等。但這些依靠人的聽覺來判斷聲響的檢測(cè)法,比聲響法要客觀和準(zhǔn)確,而且也比較容易作出定量的表示。由于超聲波探傷具有探測(cè)距離大,探傷裝置體積小,重量輕,便于攜帶到現(xiàn)場(chǎng)探傷,檢測(cè)速度快,而且探傷中只消耗耦合劑和磨損探頭,總的檢測(cè)費(fèi)用較低等特點(diǎn),目前建筑業(yè)市場(chǎng)主要采用此種方法進(jìn)行檢測(cè)。
下面介紹一下超聲波探傷在實(shí)際工作中的應(yīng)用。
接到探傷任務(wù)后,首先要了解圖紙對(duì)焊接質(zhì)量的技術(shù)要求。目前鋼結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)GB50205-95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》來執(zhí)行的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對(duì)于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)時(shí)評(píng)定等級(jí)為Ⅱ級(jí)時(shí)規(guī)范規(guī)定要求做100%超聲波探傷;對(duì)于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)時(shí)評(píng)定等級(jí)為Ⅲ級(jí)時(shí)規(guī)范規(guī)定要求做20%超聲波探傷;對(duì)于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)時(shí)不做超聲波內(nèi)部缺陷檢查。
在此值得注意的是超聲波探傷用于全熔透焊縫,其探傷比例按每條焊縫長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)計(jì)算,并且不小于
度后、低合金結(jié)構(gòu)鋼在焊接完成24小時(shí)以后方可進(jìn)行焊縫探傷檢驗(yàn)。另外還應(yīng)該知道待測(cè)工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。截止到目前為止我在實(shí)際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數(shù)焊縫都是中板對(duì)接焊縫的接頭型式,所以我下面主要就對(duì)焊縫探傷的操作潤(rùn)滑油做針對(duì)性的總結(jié)。一般地母材厚度在8
在每次探傷操作前都必須利用標(biāo)準(zhǔn)試塊(CSK-IA、CSK-ⅢA)校準(zhǔn)儀器的綜合性能,校準(zhǔn)面板曲線,以保證探傷結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1、探測(cè)面的修整:應(yīng)清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及銹蝕等,光潔度一般低于▽4。焊縫兩側(cè)探傷面的修整寬度一般為大于等于2KT+
2、耦合劑的選擇應(yīng)考慮到粘度、流動(dòng)性、附著力、對(duì)工件表面無腐蝕、易清洗,而且經(jīng)濟(jì),綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。
3、由于母材厚度較薄因此探測(cè)方向采用單面雙側(cè)進(jìn)行。
4、由于板厚小于
5、在探傷操作過程中采用粗探傷和精探傷。為了大概了解缺陷的有無和分布狀態(tài)、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前后掃查、轉(zhuǎn)角掃查、環(huán)繞掃查等幾種掃查方式以便于發(fā)現(xiàn)各種不同的缺陷并且判斷缺陷性質(zhì)。
6、對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行記錄,如發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷對(duì)其進(jìn)行評(píng)定分析。焊接對(duì)頭內(nèi)部缺陷分級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》的規(guī)定,來評(píng)判該焊否合格。如果發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷,向車間下達(dá)整改通知書,令其整改后進(jìn)行復(fù)驗(yàn)直至合格。
一般的焊縫中常見的缺陷有:氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。到目前為止還沒有一個(gè)成熟的方法對(duì)缺陷的性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)判,只是根據(jù)熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結(jié)合缺陷的位置和焊接工藝對(duì)缺陷進(jìn)行綜合估判。
對(duì)于內(nèi)部缺陷的性質(zhì)的估判以及缺陷的產(chǎn)生的原因和防止措施大體總結(jié)了以下幾點(diǎn):
1、氣孔:
單個(gè)氣孔回波高度低,波形為單縫,較穩(wěn)定。從各個(gè)方向探測(cè),反射波大體相同,但稍一動(dòng)探頭就消失,密集氣孔會(huì)出現(xiàn)一簇反射波,波高隨氣孔大小而不同,當(dāng)探頭作定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),會(huì)出現(xiàn)此起彼落的現(xiàn)象。
產(chǎn)生這類缺陷的原因主要是焊材未按規(guī)定溫度烘干,焊條藥皮變質(zhì)脫落、焊芯銹蝕,焊絲清理不干凈,手工焊時(shí)電流過大,電弧過長(zhǎng);埋弧焊時(shí)電壓過高或網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)太大;氣體保護(hù)焊時(shí)保護(hù)氣體純度低等。如果焊縫中存在著氣孔,既破壞了焊縫金屬的致密性,又使得焊縫有效截面積減少,降低了機(jī)械性能,特別是存鏈狀氣孔時(shí),對(duì)彎曲和沖擊韌性會(huì)有比較明顯降低。防止這類缺陷防止的措施有:不使用藥皮開裂、剝落、變質(zhì)及焊芯銹蝕的焊條,生銹的焊絲必須除銹后才能使用。所用焊接材料應(yīng)按規(guī)定溫度烘干,坡口及其兩側(cè)清理干凈,并要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。
2、夾渣:
點(diǎn)狀?yuàn)A渣回波信號(hào)與點(diǎn)狀氣孔相似,條狀?yuàn)A渣回波信號(hào)多呈鋸齒狀波幅不高,波形多呈樹枝狀,主峰邊上有小峰,探頭平移波幅有變動(dòng),從各個(gè)方向探測(cè)時(shí)反射波幅不相同。
這類缺陷產(chǎn)生的原因有:焊接電流過小,速度過快,熔渣來不及浮起,被焊邊緣和各層焊縫清理不干凈,其本金屬和焊接材料化學(xué)成分不當(dāng),含硫、磷較多等。
防止措施有:正確選用焊接電流,焊接件的坡口角度不要太小,焊前必須把坡口清理干凈,多層焊時(shí)必須層層清除焊渣;并合理選擇運(yùn)條角度焊接速度等。
3、未焊透:
反射率高,波幅也較高,探頭平移時(shí),波形較穩(wěn)定,在焊縫兩側(cè)探傷時(shí)均能得到大致相同的反射波幅。這類缺陷不僅降低了焊接接頭的機(jī)械性能,而且在未焊透處的缺口和端部形成應(yīng)力集中點(diǎn),承載后往往會(huì)引起裂紋,是一種危險(xiǎn)性缺陷。
其產(chǎn)生原因一般是:坡口純邊間隙太小,焊接電流太小或運(yùn)條速度過快,坡口角度小,運(yùn)條角度不對(duì)以及電弧偏吹等。
防止措施有:合理選用坡口型式、裝配間隙和采用正確的焊接工藝等。
4、未熔合:
探頭平移時(shí),波形較穩(wěn)定,兩側(cè)探測(cè)時(shí),反射波幅不同,有時(shí)只能從一側(cè)探到。
其產(chǎn)生的原因:坡口不干凈,焊速太快,電流過小或過大,焊條角度不對(duì),電弧偏吹等。
防止措施:正確選用坡口和電流,坡口清理干凈,正確操作防止焊偏等。
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