中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部

        中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)       JB4248－86

        中 國 石 油化 工 總公司           代替JB741-80部分

          壓力容器鍛件磁粉探傷

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1適用范圍

1.1本標(biāo)準(zhǔn)適用于檢查鐵磁性材料制成的壓力容器鍛件以及高壓緊固件的表面和近表面缺陷.

1.2本標(biāo)準(zhǔn)包括干磁粉、濕磁粉、熒光和非熒光磁粉探傷方法。

1.3本標(biāo)準(zhǔn)包括探傷方法和產(chǎn)品驗(yàn)收要求。

2術(shù)語定義

    本標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語定義按照JB 311-82《無損檢測  名詞術(shù)語》的規(guī)定。

3探傷人員

3.1探傷人員必須經(jīng)過有關(guān)部門考試合格方可操作。簽發(fā)探傷報告者必須持有磁粉探傷Ⅰ級或Ⅱ級以上資格證書。

3.2色盲、近距離矯正視力在0.8以下者,不得參加磁粉探傷評定。

3.3為防止強(qiáng)電危害及紫外線影響,必須備配有關(guān)防護(hù)用品并按有關(guān)**操作規(guī)程操作。

4檢查時機(jī)

    除用戶另有要求外,鍛件一般應(yīng)在*終加工之后進(jìn)行磁粉探傷。

5設(shè)備

5.1類型

5.1.1磁粉探傷設(shè)備以及特殊類型的設(shè)備必須符合GB3721-83《磁粉探傷機(jī)》中的要求。

5.1.2用手提式電磁軛進(jìn)行探傷時,其靈敏度應(yīng)不低于電流磁化法。

5.2控制試驗(yàn)

    為保證磁粉探傷設(shè)備的精度推薦進(jìn)行下列試驗(yàn)。

5.2.1安培表在正常情況下,至少一年校驗(yàn)一次。

5.2.2使用直流電流表測量半波整流時,其讀數(shù)應(yīng)加倍。

5.2.3電磁軛提升力試驗(yàn),當(dāng)使用磁軛*大間距探傷時,交流電磁軛至少應(yīng)有44N(4.5Kgf)的提升力,而直流電磁軛至少應(yīng)有177N(18.1Kgf)的提升力。

5.2.4干磁粉噴粉器應(yīng)定期校驗(yàn)。在發(fā)生故障時應(yīng)及時進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)在典型試驗(yàn)零件上進(jìn)行。噴粉器應(yīng)能噴出均勻的霧狀干磁粉并有足夠的力量吹掉多余的磁粉而不干擾已形成的磁痕。噴粉器噴出的氣體流速應(yīng)按制造廠規(guī)定的方法進(jìn)行必要的調(diào)整。

5.3設(shè)備的維修和校驗(yàn)

    磁粉探傷至少一年校驗(yàn)一次,在懷疑有故障時,應(yīng)及時檢驗(yàn)。校驗(yàn)應(yīng)符合試驗(yàn)裝置的有關(guān)規(guī)定。校驗(yàn)記錄應(yīng)存檔。

6磁粉材料

6.1磁粉應(yīng)具有高磁導(dǎo)率和低剩磁性質(zhì),磁粉之間不應(yīng)相互吸引。用磁性稱量法檢驗(yàn)時,其稱量值應(yīng)大于7g,熒光磁粉的稱量值可另行選擇,磁粉的粒度應(yīng)不小于200目。

6.2常用磁粉的顏色有:紅、黃、蘭、白、黑等。選取的原則應(yīng)為:磁粉與工件表面有較大對比度。

6.3磁粉不使用時,應(yīng)放在干燥、密閉的容器中貯存,以防受潮結(jié)塊。若發(fā)現(xiàn)磁粉受潮時,應(yīng)進(jìn)行烘干處理方可使用。

6.4濕磁粉的濃度應(yīng)使用梨形沉淀管測定其沉淀體積來決定。在取樣前,應(yīng)通過循環(huán)系統(tǒng)攪拌磁懸液30min。然后取100mL磁懸液,,沉淀約30min。沉淀管底部沉淀物的體積即表示磁懸液的濃度,若沉淀物為松散的集物而不是密集團(tuán)。則應(yīng)重新取樣。若仍是松散聚集物,則磁粉可能已被磁化,需要更換磁粉。

6.5干磁粉使用后一般不回收。若要回收重復(fù)使用,為確保探傷效果。必須進(jìn)行性能和靈敏度試驗(yàn),干磁粉回收后的質(zhì)量控制應(yīng)按JB3965-85《鋼制壓力容器磁粉探傷》第17章規(guī)定執(zhí)行。

7工件表面準(zhǔn)備

7.1磁粉探傷的靈敏度,在相當(dāng)大的程度上取決于檢測表面的狀況,缺陷能在經(jīng)適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ謇淼腻懠砻嫔狭己玫仫@示出來,而且也能在未作任何專門表面處理或有少量熱處理氧化皮的表面上顯示出來。但是,,松散的氧化皮必須去除,為了發(fā)現(xiàn)細(xì)小的缺陷,被檢表面的粗糙度Ra為6.3微米。

7.2被檢表面應(yīng)無油脂或其它可以粘附磁粉的物質(zhì)。

7.3表面檢查合格后方可探傷。

8磁化方法

8.1概述

    鍛件可用電流磁化法、中心導(dǎo)體法、線圈法和磁軛法進(jìn)行磁化。為檢出近表面缺陷,應(yīng)采用直流電(或整流電)進(jìn)行磁化。

8.2連續(xù)磁化法(包括濕法和干法)

8.2.1濕磁粉連續(xù)磁化法。在通磁化電流時應(yīng)同時施加磁懸液。磁化電流每次持續(xù)時間為0.5-2s。磁化次數(shù)不得少于3次。停施磁懸液至少1s后才可停止磁化。

8.2.2干磁粉連續(xù)磁化法。由于干磁粉接觸到工件表面時,會失去流動性,因此應(yīng)在施加磁粉前進(jìn)行磁化,施加磁粉后,應(yīng)先吹去多余磁粉,才可停止磁化。

8.3剩磁法

8.3.1只有被檢材料的剩磁能保證探傷靈敏度時,才能應(yīng)用剩磁法。在剩磁法中,磁化停止后才可施加磁粉。

8.3.2剩磁法的探傷設(shè)備*好包括有能提供相應(yīng)的磁化電流迅速斷開裝置。若要使用交流設(shè)備,則應(yīng)配備斷電相位控制器。

8.4磁化區(qū)域

    對鍛件的每一區(qū)域至少應(yīng)進(jìn)行兩次獨(dú)立檢查,兩次檢查的磁力線應(yīng)大致互相垂直,**次檢查也可采用不同于**次的磁化方式。此外,允許使用旋轉(zhuǎn)磁場以及交、直流復(fù)合磁場磁化。

8.5磁化類型

8.5.1縱向磁化

    當(dāng)鍛件被縱向磁化時。磁力線通常與工件的軸線相平行(見圖1)。當(dāng)滿足5.1.2款的要求時。亦可使用電磁軛磁化(見圖2)。

8.5.2周向磁化

    周向磁化可利用下列方法獲得:

    a. 電流直接通過工件(見圖3);

    b. 中心導(dǎo)體磁化(見圖4);

    c. 用通過鍛件中孔的電纜磁化(見圖5);

    d. 用觸頭法進(jìn)行局部磁化(見圖6)。

9磁場強(qiáng)度

9.1磁場指示器

9.1.1工件表面的磁場強(qiáng)度,方向可用磁場指示器(圖8)來表明是否合適。磁化電流應(yīng)能保證使磁場指示器上的磁痕圖形清楚的顯示出來。

       圖1 縱向磁化                   圖2  用磁軛進(jìn)行縱向磁化

     圖5 電纜纏繞同向磁化       圖 6  觸頭法周向磁化

                              圖8 磁場指示器

9.1.2當(dāng)使用規(guī)定的磁化電流和磁粉時,可將磁場指示器放在被檢鍛件表面。若指示器上顯示出明顯的磁痕圖形,則表明被檢工件中的磁場合適。

9線圈磁化

    當(dāng)采用線圈磁化時,磁場強(qiáng)度與電流(安一匝)成正比。與被檢工件截面尺寸成反比。

9.2.1縱向磁化

    繞制線圈(見圖1)的繞線應(yīng)保持互相緊密。磁場強(qiáng)度隨離開線圈的距離增加而減少,長工件必須分段磁化。如果被檢區(qū)域超出線圈任意一端150mm時,應(yīng)使用磁場指示器來驗(yàn)證磁場是否合適((見9.1條)。

9.2.1.1 小型鍛件

    對于小型鍛件可用下述公式進(jìn)行計算(偏差范圍為10%):

    a. 公式(1)用于繞制的高填充系數(shù)線圈(見圖1)。其繞線應(yīng)保持相互間緊密。

                  35000 

             NI=-------------     -----------------------------------(1)

                  L/D  + 2

    式中: N-----繞制線圈的匝數(shù);

          I -----線圈中的電流值,A;

          L ----工件長度,mm;

          D ----工件直徑,mm。

    圖7的曲線可用來確定L/D數(shù)值與對應(yīng)的安匝數(shù)之間的關(guān)系。

    b. 公式(2)用于偏心放置在低填充系數(shù)的固定線圈中,工件直徑小于線圈內(nèi)徑的10%。

                    45000

               NI=-------------    ----------------------------------(2)

                     L/D

式中各符號同公式(1)。

    以上式為L/D≥4的小工件提供了合適的磁場強(qiáng)度,對于L/D<4的工件,其磁場強(qiáng)度應(yīng)加以驗(yàn)證。

9.2.1.2 大型鍛件

    對于大型鍛件,磁化電流應(yīng)在1200--4500安匝的范圍內(nèi)。

9.2.2周向磁化

    利用通過式繞制線圈進(jìn)行周向磁化時(見圖5),應(yīng)按9.3條規(guī)定的安匝值除以線圈的匝數(shù)來選擇磁化電流。

9.3整體磁化

    當(dāng)電流直接通過被檢工件時,在直徑或橫截面(與電流方向相垂直平面的*大寬度)上的直流電或整流值為4--36A/mm。對于空心鍛件,當(dāng)電纜頭是夾持在壁上時,則橫截面指的是壁厚。具體數(shù)值見表1。

                表1  整體磁化時電流的選取

注:  ①檢測表面缺陷時,若使用交流電磁化則電流約為上述數(shù)值的一半。

     ②對于直徑或橫截面尺寸較大的鍛件,應(yīng)使用磁場指示器驗(yàn)證磁場是否合適。當(dāng)大型鍛件利用夾持觸頭在壁厚處時,周向磁場合適與否,也可采用磁場指示器進(jìn)行校驗(yàn)。在其它情況下,磁化強(qiáng)度合適與否,均可用磁場指示器來驗(yàn)證。

9.4觸頭磁化法

9.4.1對于工件厚度在20mm以下者,電流值為3--4A/mm(觸頭間距);當(dāng)工件厚度大于或等于20mm時,電流值為4--5A/mm(觸頭間距)。

9.4.2觸頭間距不大于200mm,也不應(yīng)小于75mm。應(yīng)小心避免被檢表面局部過熱或燒損。開路電壓不得超過24V。長久磁性吸盤可以成對地裝在觸頭上使用。當(dāng)磁化電流超過1500A時不宜使用長久磁性吸盤。

9.4.3觸頭手柄上應(yīng)安裝有控制開關(guān)。為了防止起弧,應(yīng)在觸頭放置好后,方可通電。在移去觸頭之前,應(yīng)先關(guān)閉電源。

9.4.4為保證被檢區(qū)域都能以規(guī)定的靈敏度檢測到。磁化區(qū)域應(yīng)有一定的重迭區(qū)。

9.5有孔軸類鍛件

    該類鍛件內(nèi)孔的間接周向磁化電流值應(yīng)為4A/mm(內(nèi)孔)。

9.6磁化電流的測量

    應(yīng)采用適當(dāng)?shù)碾娏鞅韥頊y量磁化電流是否達(dá)到要求。

9.7磁軛法

    當(dāng)磁軛用于局部區(qū)域的磁化時,在磁極間形成縱向磁場。

9.7.1磁軛提升力校驗(yàn)按5.2.3條進(jìn)行。

9.7.2磁極間距應(yīng)控制在50--200mm范圍之內(nèi)。

9.7.3檢查區(qū)域限于在兩磁極連線的兩側(cè)相當(dāng)于四分之一磁極間距的范圍之內(nèi)。磁極間距應(yīng)有不小于25mm的重迭。

10磁粉的施加

    當(dāng)鍛件被適當(dāng)磁化之后?？捎孟率鋈我环椒ㄊ┘哟欧?span lang="EN-US">:

10.1干粉法

    在干粉法中,可用手動噴粉器或其它如電動噴粉器等工具施加磁粉。磁粉應(yīng)均勻地撒在工件被檢面上。磁粉過多會掩蓋缺陷磁痕。吹去多余磁粉時應(yīng)注意不要干擾缺陷磁痕。

10.2濕粉法

    濕磁粉是磁粉按規(guī)定的濃度懸浮在載液(如油或水)中。

10.2.1油質(zhì)載液濕磁粉,油質(zhì)載液應(yīng)具有低粘度,高閃點(diǎn)的性質(zhì)。其閃點(diǎn)不得低于60℃,通常使用的油磁懸液中磁粉含量約為1%--2.5%(體積比)。

10.2.2水載液濕磁粉可用帶有添加劑的清潔的水做為濕磁粉的載液。通常使用的水磁懸液中磁粉含量約為2%-2.5%(體積比)。

10.3熒光磁粉法

10.3.1在制作磁懸液時,應(yīng)遵循10.2.1條和10.2.2條的程序。但其磁粉含量應(yīng)為0.1%--0.7%(體積比)。

10.3.2載液必須是非熒光的。

10.3.3熒光磁粉法應(yīng)使用黑光燈在暗處進(jìn)行。黑光波長應(yīng)在0.36±0.03μm的范圍內(nèi),在被檢工件表面黑光強(qiáng)度至少應(yīng)為970lx。在使用黑光燈之前,燈管應(yīng)至少預(yù)熱5min。

11退磁

11.1當(dāng)有要求時,工件在檢查后應(yīng)進(jìn)行退磁。

11.2使用直流電退磁時,通常是采用反復(fù)換向和逐漸減小磁化電流的方法。退磁開始時使用的磁場強(qiáng)度應(yīng)大于或等于起始磁場強(qiáng)度。當(dāng)電流降至零時,工件即退磁完畢。對于大鍛件,推薦采用直流電退磁。

11.3使用交流電退磁時,應(yīng)以小的分檔或連續(xù)地把磁化電流降到規(guī)定值。

12磁痕的解釋和評定

12.1下述條款不能作為工件的驗(yàn)收條件,但可用來幫助解釋、評定所獲得的磁痕。

    在解釋和評定磁痕時,必須考慮下列因素:

    a. 磁痕的外觀;

    b. 磁痕的方向和形狀;

    c. 鍛件材料的類型;

    d. 工件的制造程序、加工方式、熱處理等;

    e. 在類似工件上進(jìn)行破壞性試驗(yàn)所獲得的經(jīng)驗(yàn)。

12.2磁痕可分為三大類:

12.2.1表面缺陷

    磁痕尖銳、清晰、輪廓明顯、磁粉附著緊密。一般是下列缺陷引起的。

    a. 折迭,產(chǎn)生的磁痕可能不明顯,且不直。沿金屬流線方向分布;

    b. 白點(diǎn),磁痕特征不規(guī)則、且散亂;

    c. 熱處理裂紋，磁痕明顯、尖銳、通常發(fā)生在工件棱角、溝槽和截面變化處;

    d. 收縮裂紋,磁痕明顯、尖銳,通常是連續(xù)的并有分叉。常出現(xiàn)在截面變化處;

    e. 磨削裂紋,經(jīng)常成群地發(fā)生在與磨削方向相垂直的方向上;

    f. 腐蝕和噴鍍裂紋,磁痕很明顯且與殘余應(yīng)力方向垂直。

12.2.2近表面缺陷

    磁痕不明顯、寬闊而不尖銳,一般是由下列缺陷引起的。

    a. 細(xì)長的非金屬夾雜物,磁痕象表面裂紋一樣明顯,但通常是不連續(xù)的,比較短且成群發(fā)生。這些磁痕沿著鍛件的晶粒流向分布;

    b. 大的非金屬夾雜物,磁痕可能尖銳也可能寬粗?？赡茉诠ぜ娜我獠课划a(chǎn)生;

    c. 焊道下裂紋,磁痕寬而分散;

    d. 鍛造裂紋,磁痕不規(guī)則且散亂。

12.2.3偽磁痕

    偽磁痕易與缺陷混淆,鑒別方法如下;

    a . 磁痕是模糊的,且可用退磁的方法消除掉,這種情況是由于磁化時工件和其它鋼塊或磁鐵相接觸而引起的;

    b. 截面改變處的磁痕寬而模糊,這是由于截面改變處的磁場集中所引起的;

    c. 焊縫邊緣的磁痕,它是由于擴(kuò)散而造成的磁特性改變而引起的,一般比較松散;

    d. 流線磁痕。它是由于采用過大的磁化電流而在鍛件表面產(chǎn)生大量的相互平行的磁痕。

12.2.4凡經(jīng)表面修整或用原來方法及其它方法重新檢查證明是偽磁痕者,才可驗(yàn)收。

13磁痕記錄

13.1凡缺陷磁痕尺寸小于1.5mm和發(fā)紋可不記錄(裂紋、白點(diǎn)除外)。

13.2記錄所有線形磁痕的尺寸、數(shù)量和產(chǎn)生的部位。并用簡圖示出磁痕的部位、方向和數(shù)量。記錄應(yīng)指出磁化的方法,包括接觸部位和使用的磁化電流。

    注:磁痕*長尺寸和*寬尺寸之比小于3者.稱圓形顯示;大于3者,稱線性顯示.

13.3磁痕的長久性記錄可采用下述兩種方法之一或采用其它行之有效的方法。

13.3.1采用透明膠帶小心地復(fù)蓋在工件表面上,然后將粘附有磁痕的膠帶取下,貼在適當(dāng)?shù)谋尘安牧仙?span lang="EN-US">,以便長久保存。

13.3.2如需要更加準(zhǔn)確的磁痕記錄,可采用下述方法,當(dāng)利用常規(guī)檢查技術(shù)檢出缺陷后,先去除堆集的磁粉,然后將表面光滑、背面貼有樹膠的白紙膠帶貼在磁痕出現(xiàn)的區(qū)域,重新啟通電流磁化工件,并用磁粉噴灑在膠帶表面。當(dāng)磁痕在膠帶表面重新形成后,噴上薄薄的一層丙烯酸漆,切斷電流,取下膠帶,便可準(zhǔn)確地記錄下磁痕形狀。

14驗(yàn)收條件

14.1下列缺陷磁痕顯示不允許存在:

    a. 任何裂紋和白點(diǎn);

    b. 表2所示磁痕;

    c. 在一條直線上有4個或4個以上磁痕顯示,且邊緣間距小于1.5mm;

    d. 在任何一塊φ70mm的圓面積內(nèi)有10個或10個以上的磁痕顯示。

14.2高壓緊固件的下列磁痕不允許存在:

    a. 任何裂紋和白點(diǎn);

    b. 任何大于1.5mm的非軸向線性磁痕。

                                      表 2                               mm

14.3 按JB 755--85《壓力容器鍛件 技術(shù)條件》進(jìn)行返修后的部位仍按本標(biāo)準(zhǔn)評定。

14.4對于特殊要求的產(chǎn)品,可由供需雙方商定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

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    附加說明:

    本標(biāo)準(zhǔn)由合肥通用機(jī)械研究所提出并歸口。

    本標(biāo)準(zhǔn)由合肥通用機(jī)械研究所、哈爾濱鍋爐廠、太原重型機(jī)械器廠負(fù)責(zé)起草。

    本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:劉慶

    本標(biāo)準(zhǔn)代替JB 7740--80《鋼制焊接壓力容器 技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)中的附錄七。

機(jī)械工業(yè)部

化學(xué)工業(yè)部           1986-08-07發(fā)布                  1987-01-01實(shí)施

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