熒光磁粉探傷法的操作工藝

磁粉探傷是無損檢測(cè)五大常規(guī)方法的一種，也是檢驗(yàn)鐵磁性材料表面或近表面缺陷的一種常用手段。由于其檢測(cè)靈敏度高、工藝簡(jiǎn)單可靠，故被廣泛采用。磁粉探傷以其使用的磁粉材料分類，可分為普通磁粉探傷和熒光磁粉探傷兩種。本文重點(diǎn)闡述了應(yīng)用熒光磁粉法進(jìn)行壓力容器探傷的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并介紹了上述兩種探傷法對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果。當(dāng)前，磁粉探傷在國(guó)內(nèi)壓力容器工業(yè)中主要應(yīng)用于鑄鍛大型部件(如封頭、箱體等)和重要結(jié)構(gòu)焊縫和 高強(qiáng)度鋼材表面的質(zhì)量檢查。 而且大多采用普通的非熒光磁粉探傷法。但在先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家，幾乎所有的鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)都采用熒光磁粉探傷法。我國(guó)飛機(jī)及汽車制造業(yè)在需要磁粉探傷的部件上幾乎也都采用了熒光磁粉探傷法。熒光磁粉探傷以來，證明熒光磁粉探傷法較傳統(tǒng)的黑磁粉(或有色非熒光磁粉)探傷具有許多優(yōu)點(diǎn)，并積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，值得包括壓力容器在內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)制造行業(yè)推廣。

一、熒光磁粉探傷的特點(diǎn)：

熒光磁粉與普通的非熒光磁粉法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(dāng)工件表面或近表面材料有不連續(xù)缺陷存在時(shí)，會(huì)形成缺陷部位的漏磁場(chǎng)。這種漏磁場(chǎng)吸引顆粒極細(xì)微的磁粉，形成肉眼可見的磁痕。通過觀察磁痕是否存在及其分布 來確定工件表面(或近表面)有無缺陷和缺陷分布情況，并將其與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的界限對(duì)照，判斷被檢工件是否合格，以達(dá)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、形狀外，還 應(yīng)具有適宜的熒光強(qiáng)度。熒光磁粉顆粒中的熒光物質(zhì)在紫外線燈的照射下，發(fā)出黃綠色的熒光。具體而言，紫外線燈(即黑光燈)通電后，發(fā)出33O～390nm 的長(zhǎng)波紫外線，熒光磁粉表面的熒光物質(zhì)，在紫外線燈照射下，產(chǎn)生電子躍遷，從而激發(fā)出510～550nm的黃綠色可見光。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)將吸引并聚集探傷過程中施加的磁粉，形成磁痕。這種帶熒光物質(zhì)的磁痕在紫外線燈的照射下，激發(fā)出對(duì)人眼十分敏感的黃綠色可見光，從而達(dá)到探傷的目的。熒光磁粉探傷法與普通的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(duì)比率高。

由于磁粉探傷主要依據(jù)觀察缺陷形成的磁痕來判斷缺陷的存在與否及其分布嚴(yán)重程度，因此，磁痕與周圍背景之間的亮度或顏色差別是十分重要的，這種差別稱為對(duì)比度。它們對(duì) 光的反射的相對(duì)量稱為對(duì)比率，其問之差別越大越容易識(shí)別。在強(qiáng)光下人眼對(duì)光強(qiáng)度的微小區(qū)別不敏感，但對(duì)顏色識(shí)別能力很強(qiáng);而在黑暗中人眼對(duì)顏色的識(shí)別能力很差，卻能看到微弱的亮光。磁粉探傷時(shí)若采用非熒光的黑色磁粉，假定在磁性工件表面噴涂了白色的反差增 強(qiáng)劑，認(rèn)為它是純白色，從純白色表面上反射的最大光強(qiáng)度約為入射白光強(qiáng)度的99，從最黑的磁痕表面上反射的最小光強(qiáng)度約為入射白光強(qiáng)度的3。這表明，黑白之間所得到的最大 對(duì)比度率為33：1。而實(shí)際上這種比值不易得到，有試驗(yàn)表明，黑白對(duì)比率通常為9：1。而 熒光磁粉顯示與不發(fā)光的背景之問的對(duì)比率卻很高，即使在周圍環(huán)境有微弱的白光存在，這個(gè)對(duì)比率值仍可達(dá)到300：1，在較暗的背景時(shí)對(duì)比率高達(dá)1000：1。這種對(duì)比率的較大差別，使得熒光磁粉探傷具有較高的裂紋捕獲效率。

(2)熒光磁粉探傷法靈敏度高。

(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(duì)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250t、300t轉(zhuǎn)爐托圈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的四周 角焊縫，空間狹小，人眼不易靠近，采用普通的非熒光磁粉探傷時(shí)磁痕觀察困難，容易使缺 陷漏檢，但采用了熒光磁粉法檢驗(yàn)，由于人眼對(duì)暗處的熒光磁粉黃綠色磁痕十分敏感，觀察者不用貼近工件也不會(huì)引起缺陷漏檢。此外，還可以減輕人眼長(zhǎng)時(shí)間觀察的疲勞，降低磁粉探傷人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(4)熒光磁粉探傷法必須使用紫外線燈。

由熒光磁粉探傷原理可知， 在實(shí)施熒光磁粉探傷時(shí)必須配備專用的紫外線燈， 這給探傷 工作帶來了一些不便(一般，熒光磁粉探傷不適合單人作業(yè))。另外，由于紫外線燈幅射的長(zhǎng) 波紫外線， 對(duì)人體皮膚及眼晶體有傷害作用， 故在使用紫外線燈時(shí)必須注意光束不能直接照 射人眼或皮膚。