浅析磁粉探伤中磁痕显示特征

浅析磁粉探伤中磁痕显示特征

郭春光 汪坤刚 郑善飞

中 车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266000

摘要：超声波无损探伤（NDI），是超声无损检测技术的一种发展与应用，具有穿透能力强、设备简单、使用条件和安全性好、检测范围广等根本性的优点，加上压电复合材料、数字信息化处理技术和计算机模拟等高新技术的应用，检测设备由最初的模拟机，到现在应用最广的智能数字机，再到超声检测新宠相控阵设备，检测技术不断提高，工件内部缺陷的呈现形式越来越清晰、直观、精准。本文通过基础的A型脉冲波形显示检测原理，分析焊缝内部缺陷的超声检测技术要点。

引言

如今，在管道长距离架设过程中，无损检测工艺已经成为整个质量控制体系的重要环节。在进行无损检测工作之前，对管道组之间的焊接为前提工序，而完成焊接后的管道保温以及防腐工作，是相应的后续工程，在整个工程流程中，无损检测工作需要保证与对应的工序进度紧密相连，完成对应的质量控制工作，所以，对于无损检测工作的相关工序，以及对应的完成施加都会有着明确的规定。

1判断缺陷的基本原则

在对井架焊缝进行分析和研究时，要想实现对焊缝位置科学合理的判断和分析，就必须要对超声波探伤技术进行合理的引进和利用。与此同时，还要保证该技术在其中的应用效果。在具体操作过程中，为了确定缺陷的位置，必须要遵循最基本的原则，这样不仅有利于保证缺陷的合理判断，而且还可以根据结果，提出有针对性的控制措施。首先，一次底波前所出现的所有信号，都可以将其称之为是缺陷信号。其次，通常情况下，在荧光屏当中，比如前一次波还没有进入到焊缝时，那么与其相对应的信号就可以看作是缺陷信号。如果是前一次波进入到焊缝中时，那么与其相对应的信号就可以将其作为几何反射信号。除此之外，在探伤过程中，如果是单侧探伤时，那么发现的回波定在焊缝当中靠近探头的一侧，或者是焊缝边缘的位置处，都可以被看作是缺陷信号。如果不是缺陷信号，那么就意味着是几何反射波。在二次波前发现的所有反射信号，其自身的缺陷深度在定位时，通常情况下会直接定位在工件厚度中间偏下的位置处，该位置基本上都是一些未焊透的位置，同时在偏上的位置处则一般都是气孔。另外，在与角焊缝进行结合分析时，发现其中的一次波前反射信号仍然属于缺陷波的范围之内。但是二次波前后对应的反射波，并不意味着就是缺陷波，所以必须要与实际情况进行结合，这样才能够对缺陷问题进行准确有效的判断和分析。

2磁粉探伤中磁痕方法

2.1X射线检测法

X射线可以穿透可见光无法穿透的物体且X射线可以让胶片感光，在穿过不同结构物体时，其衰减特征也会出现明显变化，所以，经常被用作工作质量检测中。X射线检测法的常用场景：检测对应焊接位置是否存在焊接漏洞、气泡以及夹渣、内部裂痕等缺陷，同时，X射线还可以对整体结构完成检测，有效找到缺陷所在的平面位置，并可确定缺陷的具体特征，在使用时，需要根据所要穿透的检测体厚度来确定射线的能量。X射线检测法的缺陷：因X射线确定缺陷属于平面结构，并且穿透时衰减现象明显，所以其无法完成对厚度较大的结构体完成检测，无法确定管状结构、T型结构以及堆焊层中可能存在缺陷，同时，对细微缺陷较难查找，对缺陷所存在的具体位置无法有效确定。

2.2零部件焊接缝无损探伤

在开展井架零部件的无损探伤工作当中，为了准确找出焊缝金属结构当中的相关缺陷问题，主要包含了裂缝问题焊接程度不足、气孔问题以及疲劳裂纹问题等，在实际的检测工作中，需要使用无损探伤的方法来进行操作。为了有效找到疲劳裂纹产生的具体原因，相关检测工作人员可以使用磁力检测的方法来进行操作，天轮轴支撑板和天轮下方的支架之间需要进行有效的衔接，同时对井架结构的钢筋支撑体焊接状况来进行有效的判断，焊接缝的检查工作质量标准必须要符合相关单位的检测工作要求，同时在检测工作完成之后需要上交到专业的审核单位来进行质量审核。

2.3 TOFD衍射时差超声检测法

TOFD衍射时差超声检测法的常用场景：该方法可以有效检测出焊接头位置内部存在焊接失败以及气泡、裂纹、坡口未熔合等众多缺陷，并且检测成功率很高，并可对相关缺陷的空间位置进行定位，灵敏度很高，所得到具体数据较为丰富，同时，检测数据可完成长距离传输。TOFD衍射时差超声检测法的局限性：对焊接处表面以及近表面的缺陷很难完成检测，对于粗晶体结构的焊接头存在着检测盲区，如果结构内部构造复杂，那么检测很难进行，同时对缺陷本身的特性较难把控。从以上五种常用的检测方法中可以看出，每一种无损检测方式都有着自身的局限性与检测优势，所以，在实际应用过程中，需要针对检测位置的材料特点以及检测时所面对的具体场景来确定检测方法。

2.4磁粉检测法

磁性结构体的磁力道分布会随着其内部结构变化而变化，而磁粉检测法就是利用了这一原理，采用数据对比的形式，在对相应的检测构件完成磁化后进行对应的检测工作。磁粉检测的常用场景：对铁磁性材料的表面开口缺陷以及靠近表层结构的缺陷可以有效完成检测。磁粉检测的局限性：无法对非磁性材料进行检测，无法有效确定对应缺陷的空间位置以及几何结构。

2.5焊缝目视检测

（1）焊接完成的焊缝首先进行杂质的清理，确保所有需检测的焊缝及其周边无焊渣及阻碍检验的附着物。（2）焊缝的规则形状应均匀圆滑，焊缝与刀盘的母材连接处焊缝应完整，无任何泄露；焊缝应光滑，过渡平稳；焊缝形状和尺寸存在急剧变化的位置，焊缝高度和宽窄应均匀。（3）焊缝无焊接缺陷，整条焊缝及热影响区域附近无裂纹、夹渣、焊瘤烧穿等缺陷。重点检查焊缝的接头部位、收弧部位、几何形状和尺寸突变部位，气孔、咬边应符合有关标准规定。

2.6超声检测法

超声检测法，又被称作为脉冲反射法超声检测，其技术核心在于使用超声波在介质内部传播，当出现介质性质变化，其会进行全反射或部分反射。超声检测法的常用场景：超声检测法可以有效确定焊接头内部的缺陷，对接触面性质缺陷发现率很高，可以确定缺陷的空间位置，穿透能力比X射线要强，在实际使用中，面对100mm以上的大厚度检测时，可以有效定位缺陷。超声检测的局限性：当焊接头位置的材料为粗晶体时，超声法无法进行有效监测，同时，在进行检测过程中，对缺陷自身的形状很难确定，所获取到的有效数据较少，同时，对于缺陷自身的特征无法有效排查。

2.7渗透检测法

渗透检测法利用了毛细管这一物理现象，在应用时，会在对应的表面开口位置渗入指定的液体，当渗透完成后，需要对其进行清洗，除掉多余的液体，然后，利用毛细管现象与显像剂完成内部细小缺陷的检测。渗透检测法的常用场景：结构体表面开口型缺陷，并可对缺陷内部存在的其他细小问题进行排查。渗透检测法的局限性：因其需要完成溶液渗透，所以多孔类材料无法使用渗透检测法。

结束语

科学技术的快速发展，促使越来越多的新型技术可以被广泛应用在各个领域中，不仅可以提高工作效率，而且还可以保证工作质量。尤其是在对井架的焊缝问题进行判断和分析时，为了保证对其中的缺陷问题进行深入分析，同时还要对缺陷位置进行确定，可以将超声波探伤方法合理的引入其中，实现有效落实。由于该方法在其中可以实现高效的利用，同时在判定时的参考标准和依据非常严格，这样可以最大限度保证井架的焊接质量。同时，或可以顺利通过验收，在保证井架合理利用的基础上，尽可能规避质量问题带来的一系列影响。

参考文献

[1]王亮明.钢轨闪光焊接头探伤异常的设备和工艺因素[J].焊接技术,2018,47(12):83-86.

[2]张炎,成家林.焊接质量检验课程教学的思考[J].西部素质教育,2018,4(24):139-140.

[3]张宏,杜华,杨静.薄板铝合金焊缝中缺陷的超声波探伤[J].物理测试,2018,36(06):31-34.

[4]吕亮.高层钢结构焊缝超声波探伤分析[J].建材与装饰,2018(49):230-231.

[5]徐桂冲,吴柄政.双相不锈钢特殊焊接工艺及无损检测要求[J].金属加工(热加工),2018(12):50-52.