船舶工業(yè)熒光磁粉探傷法發(fā)展應(yīng)用
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國內(nèi)船舶工業(yè)企業(yè)磁粉探傷主要應(yīng)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(jié)構(gòu)焊縫的表面質(zhì)量檢查。目前，這些企業(yè)大多數(shù)采用非熒光磁粉的探傷方法。而在國外，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飛機(jī)制造業(yè)及汽車制造業(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
渤海造船廠從1995年為某鋼廠制造250t大型轉(zhuǎn)爐爐體開始采用熒光磁粉探傷以來，在實(shí)踐中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，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)探傷有許多優(yōu)點(diǎn)，值得包括船舶制造企業(yè)在內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)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，當(dāng)工件表面或近表面材料有不連續(xù)缺陷時(shí)，會切割工件表面的磁力線，從而形成缺陷部位的漏磁場。這種漏磁場就會吸收顆粒極細(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的長波紫外線，熒光磁粉面的熒光物質(zhì)，在紫外線燈照射下，產(chǎn)生電子躍遷，從而激發(fā)出 5l0～550nm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，該缺陷處的漏磁場將吸引聚集探傷過程中施加的磁粉，形成磁痕，這種帶熒光物質(zhì)的磁粉在紫外線燈的照射下，激發(fā)出對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(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，這種差別稱為對比度。它們對光的反射的相對量稱為對比率，其間之差別越大越容易識別。在強(qiáng)光下人跟對光強(qiáng)度的微小區(qū)別不敏感但對顏色識別能力很強(qiáng)，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(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)度約為人射白光強(qiáng)度的99，從最黑的磁痕表面上反射的最小光強(qiáng)度約為人射白光強(qiáng)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(yàn)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，即使在周圍環(huán)境有微弱的自光存在，這個(gè)對比率值仍可達(dá)到300;1，在較暗的背景時(shí)，對比率高達(dá)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(yàn)：采用美國PARKER公司FC800型熒光磁粉配制的油懸液，對ASME標(biāo)準(zhǔn)中工具鋼人工缺陷試驗(yàn)環(huán)，以中心導(dǎo)體法通以2500A的直流電，可以發(fā)現(xiàn)環(huán)內(nèi)部的孔序?yàn)?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(xiàn)8號橫孔 這說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)，由于人眼對暗處的熒光磁粉的黃綠色磁痕十分敏感，觀察者不用貼近工件也不會引起缺陷漏檢。也可以減輕人眼長期觀察的疲勞，降低磁粉探傷人員的勞動強(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，這給探傷工作帶來一些不便(一般熒光磁粉探傷不適應(yīng)單人作業(yè))。另外，由于紫外線燈幅射長波紫外線，對人體皮膚及眼晶體有傷害作用，在使用紫外線燈時(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(shè)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(nèi)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(nèi)，體積小重量輕，帶有可移動關(guān)節(jié)，可以進(jìn)行對接焊縫及角焊縫的磁粉探傷，提升力完全可滿足大于44N的要求。
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