磁粉检测与渗透检测在工程机械结构件无损检测中的应用

磁粉检测与渗透检测在工程机械结构件无损检测中的应用

李迎金

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司250102

摘要：为避免工程机械构件检测过程中不被破坏，现阶段，有损检测技术逐渐被无损检测技术所代替。无损检测技术类型比较多样，但在实际工程机械构件检测当中，磁粉检测技术和渗透检测技术应用较普遍，所以本文分析了磁粉检测与渗透检测概念，探讨了磁粉和渗透这两项技术在工程机械构件无损监测中的有效运用。

关键词：无损检测技术；磁粉检测；渗透检测；工程机械结构

前言：目前在工程机械构件生产活动当中，难免会遭到较大的载荷，同时出现机械疲劳现象，给工程实施进度及工作人员健康安全造成不利影响。工程结构相对复杂，构件种类有很多，如热处理件、焊件等等。当下，相较于超声波、射线以及物流检测技术，磁粉、渗透检测技术在工程机械结构件无损检测中的应用明显十分明显，不仅成本、工件结构要求低，而且操作简单方便，可以在现场进行检测，被广泛用于工程机械结构无损检测中，效果比较理想。

1磁粉检测与渗透检测概念

1.1磁粉检测

磁粉检测即铁磁工件被磁化后，一般会具有不连续性，工件表层及其周围磁力会发生漏磁和畸变等情况。因漏磁形成的漏磁场会快速吸附工件表层磁粉，而此时将其置于光照条件下可以看到不连续形状、大小不一致的磁痕。这种表面先下个越严重，说明损害性越大。磁粉检测的检测工艺为：工件预处理--工件磁化--融入磁粉--分析磁痕--退磁处理--后期处理。

1.2渗透检测

渗透检测即液体在液体毛细管作用下流入到缺陷部位，再借助显像剂，对缺陷位置所存在的问题进行细致分析。渗透检测的检测工艺为：预处理-融入适量渗透剂--消除多出来的渗透剂--干燥处理--加入显像剂。

2磁粉检测与渗透检测应用方法

2.1磁粉检测法

2.1.1湿法和干法

湿法：

磁粉在水、油等液体介质中悬浮实行检测。检测期间，可在工件表面涂抹悬浮液，利用载波流动和漏磁场对磁粉的吸引力，呈现缺陷大小与形状。检测期间由于磁悬液分散和悬浮作用下，所以采用较小的磁粉颗粒，可提高检测灵敏度。特别适用于微小缺陷工件表面检测，如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法检测通常和固定设备配合应用，并且磁悬液可以循环使用，十分便捷。

干法：

大多在特殊条件下使用吗，在磁化工件的表面涂上均量的特殊性的干磁粉，具体使用流程与湿法几乎一致，工件表面所呈现出来的磁痕即工件缺陷，干法可以与便携式设备配合使用，被广泛用于大型铸锻毛坯、构建和焊件局部部位当中。

2.1.2 连续法和剩磁法

连续法：

即附件磁场法，借助外加磁力把磁粉及磁悬添加于工件表面，以实现磁粉探伤。借助磁场作用，就可以逐步形成磁痕，同时对磁痕进行观察、评价。该方案也可以在中断磁场之后进行。

剩磁法

先将被测工件磁化，然后在工件表面上撒上一层浸悬液，待磁粉聚集到一起之后，通过其余磁性部位与大小观察损失部位与损伤程度。

2.2 渗透检测法

2.2.1 表面处理

使用渗透检测法处理工件表面时，务必要消除对渗透性产生影响的一切因素，同时注意不能破坏受测工件功能。保持渗透检测范围于损伤部位向外扩展25mm 左右。对于工件表面的处理，可采取多种方法，如化学清洗法和机械清洗等，如果使用化学方法处理，注意不能使用打磨方法。

2.2.2 添加渗透剂

工程机械结构构件无损检测中应用渗透检测方法时，要合理控制渗透的时间，一般不能超出10分钟。但应力腐蚀裂纹损伤比较细微，所以它的渗透时间通常较长，大概需要花费两个小时左右的时间。另外，渗透温度控制在10-50度较为合理，无论温度过高还是过低，都会影响渗透效果。如果温度过高，那么渗透剂蒸发速度会增快，从而附着在工件的表面，这样不容易清晰。如果温度过低，会增加渗透剂粘稠度，降低动态渗透性。一旦工件检测环境的温度得不到有效控制，需实施必要的试验，进行对比，以保证检测准确度。

2.2.3 去除渗透剂

渗透剂去除时，不能出现清洗过度及清晰不到位等现象。如果清洗过多，缺陷将体现的不够明显，如果清洗不到位，则会造成背景颜色过于浓重，而工件的损伤痕迹将不能清晰的观察到。另外，渗透剂去除期间，要控制好水的温度，10-40度最为合理，同时水压也要保持在0.34mpa范围内，获得适宜的背景颜色，最大限度的减少清洗时间的使用。如使用乳化渗透剂，需严格把控乳化时间，因为乳化时间不能太长，所以，在适当的条件下，需合理缩短乳化的时间。

2.2.4 加入显像剂

显像剂可通过喷涂和浸涂等方式施用，控制喷涂口和受测表面距离在300-400毫米，喷涂方向与被喷涂表面夹角保持在30-40度，涂刷过程中不可以重复涂刷。

2.2.5 观察

在施加显像剂7-60分钟时，就可以进行观察。观察过程中，需确保光线足够，日间光照度需超过1000LX，最低不能低于 500LX。荧光检查时，日间光照度不能超出 20LX，距离黑灯光380毫米，直到检测工件表面辐照度≧1000μW/cm2

。开展荧光检测时，需保障黑暗环境充分的适应时限。

2.2.6 缺陷评定

结合相关标准要求进行记录与评定。

3磁粉检测与渗透检测技术选择

3.1 焊接件检测

大多结构件都是焊接件，起重机吊臂就是其中的一种。焊接工件比较常见的缺陷有许多，比如裂纹和咬边等等，若采用超声波检测处理这些问题，通常不会满足标准。如借助旋挖钻机驱动套检测钻杆实施钻进作业期间，动力头驱动套会带动钻杆，形成扭矩，在液压缸作用下，旋转进入。驱动套主要由筒体和牙板焊接件来完成，钻进施工时，牙板非常容易在冲击振动力作用下，加之钻杆反作用力影响，发生磨损，甚至断裂。另外，起重机吊臂也是关键受力构件的一种，组成有角钢、异型钢等诸多部件，往往会在很大的应力下，出现疲劳性裂痕，同时焊接部位容易出现夹渣和裂纹等缺陷问题，且大多焊接位置位于夹角，所以磁粉检测会受到一定的限制，采用渗透检测比较合适，能够保证检测的全面性。

3.2 在铸件检测

铸件检测过程中，铸件部位较复杂（如汽车起重机平衡梁等），加之承载能力较大，可能会存在裂纹等问题，引发质量事故等现象。例如，在裙阀检测中，利用桩基泵进行混凝土运输工作时，较小型的裂痕可能会延长恶化或出现裙阀断裂现象，故此，完成裙阀铸成之后，有必要对其实行严格、详细的检测。裙阀结构相对来说是比较繁杂的，所以生产过程当中需要进行必要的喷砂处理，在此过程中，可采取磁粉检测方案，以此增强损害部分的对比程度。具体检测中，可通过湿法，做好反差增强剂预先喷洒工作，以获得损伤位置和损伤程度。

3.3 热处理件检测

热处理件由钻杆和销轴等部件组成，具有与铸件类似的特征，表面比较复杂，需进行二次加工处理，对此磁粉检测方法比较适用。热处理件现场使用环境非常恶劣，检测实践中会产生大量的大小不等、倾斜的裂纹，在长时间使用情况下，会贯穿整个厚壁。应用时，钻杆会在较强外压和扭转力等影响下，阻滞正常施工。湿法和连续法主要用于热处理零件的检验。

结束语：

工程机械构件无损检测中，磁粉和渗透检测比较适用，能够保证无损检测精度与效率。因此，必须对这两种检测方法和应用深入掌握，并结合结构件本身特点，合理选用检测技术，以保障检测效益最大化。

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