CN216350490U - 一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块 - Google Patents

Abstract

本发明属于无损检测技术领域，公开了一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，所述试块为条状长方体，横截面为正方形，在所述条状长方体某一表面以下等距离埋藏有五个不同深度的横通孔人工缺陷，提高磁粉检测质量的可靠性。

Description

一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，尤其涉及一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块。

背景技术

在国内外航空、航天、军工等产品的质量检测中，磁粉检测是应用最为广泛的无损检测方法之一。磁粉检测的对象是铁磁性材料，包括未加工的原材料(如钢坯)，加工后的半成品、成品及在役或使用中的零部件。磁粉检测的基础是缺陷处漏磁场与磁粉间的相互作用。在铁磁性工件被磁化后，由于材料不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线在材料不连续处发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成了在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出材料不连续性的位置、形状和大小，通过对这些磁痕的观察和分析，就能得出对影响制品使用性能的缺陷的评价。磁粉检测能检出铁磁性工件的表面和近表面缺陷。

磁粉检测时，零件磁化的方法主要有：磁轭法、线圈法、直接通电磁化法和感应电流法等。线圈法检测是非电接触，磁化方法简单，可以形成纵向磁场，用于检测与线圈轴线方向垂直的不连续性横向缺陷；特别适合于长轴类工件的检测，但需考虑工件长径比L/D的值对检测磁场的影响。

在实际检测中，人们很关心磁粉检测的灵敏度，灵敏度高，可靠性相对也高，灵敏度和可靠性的结合，构成了磁粉检测的有效性。为了保证检测结果的可靠性，必须对检测的灵敏度和分辨率以及缺陷显示的再现性进行控制。影响磁粉检测质量的主要因素有环境条件、设备和仪器、检测用材料和标准试块、工艺要求、技术文件及对人员的要求等。不适宜的设备和材料的选择是其中一个重要因素，可以导致检测质量低劣，选择和保养好检测设备及材料是获得优良的检测质量的重要因素。选择设备和材料时，应当考虑设备材料的使用特点、主要性能及应用范围。要注意设备材料的定期校验与标准化，不合格的设备和材料将大大影响检测的效果。

目前通常使用环形标准试块(B型试块、AS5282试块、Betz环等)采用中心导体法来检查检测设备、磁粉和磁悬液综合性能；使用E型标准缺陷试块采用直接通电法来检查检测设备、磁粉和磁悬液综合性能，也可用于考察磁粉检测试验条件和操作方法是否恰当。HB20158-2014《磁粉检测》、GJB2028-2019《磁粉检测》、ASTM E1444《磁粉检测标准操作》等国内外的常用标准中仅有周向磁化试块的标准，规定了磁化电流对应相关试块应显现的孔数，以此评定设备系统性能是否合格。如果显示的孔数达不到要求，则表明设备系统不合格。但在纵向磁化系统性能的检查方面还未提及。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，从而提高磁粉检测质量的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，所述试块为条状长方体，横截面为正方形，在所述条状长方体某一表面以下等距离埋藏有五个不同深度的横通孔人工缺陷。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)所述试块长200mm，所述试块横截面的尺寸为25mm×25mm。

(2)所述五个不同深度的横通孔人工缺陷距离观察表面的深度分别为1.5mm、2.5mm、3.5mm、4.5mm、5.5mm，且每个横通孔的直径均为1mm。

(3)所述试块表面的粗糙度为3.2μm。

(4)采用所述试块进行磁粉检测纵向磁化系统性能检查时，将所述试块置于磁粉探伤机线圈内壁的底部中心，长边方向与线圈的轴线平行，试块的观测面朝正上方。

(5)给线圈施加500A的电流时，试块上应能显示一个孔；给线圈施加700A的电流时，试块上应能显示两个孔；给线圈施加800A的电流时，试块上应能显示三个孔；给线圈施加1000A的电流时，试块上应能显示四个孔；给线圈施加1200A的电流时，试块上应能显示五个孔。

(6)若所述试块上的人工缺陷横通孔不能显示，则磁悬液不合格或设备处于不正常状态。

本发明技术方案提供一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块以及该试块用于线圈纵向磁化系统性能检查的检查方法。通过检查试块中充以不同的磁化电流时不同位置横通孔的磁痕显示，了解和比较磁粉检测线圈纵向磁化、磁粉及磁悬液的系统综合性能。如果试块上的人工缺陷横通孔不能显示清晰，说明磁悬液不合格(磁悬液浓度过低或过高、或磁悬液被污染等)或设备处于不正常状态，防止在后期的零件磁粉检测过程中发生漏检，从而提高了磁粉检测质量的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的试块在磁粉探伤机中的布置示意图；

其中，1-试块，2-磁粉探伤机线圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实用新型提供了一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的钢制试块。

所述的钢制试块如图1所示，为一条状长方体，长200mm，横截面为正方形，25mm×25mm。长方体的其中一面的表面以下等距离(两横通孔之间间距为20mm)埋藏有5个不同深度的横通孔人工缺陷，横通孔的直径为

5个横通孔距离观察表面的深度分别为1.5mm、2.5mm、3.5mm、4.5mm、5.5mm，试块的表面粗糙度为3.2μm，以便磁悬液在试块表面能顺利流淌，不会发生滞留，从而妨碍磁痕在试块表面的显示，进而对表面磁痕的观察造成不便，影响检查结果的可靠性。

首次使用该试块进行线圈纵向磁化系统性能检查时，因目前还没有相关标准规定出检查时所采用的磁化电流以及其相对应的人工缺陷孔显示数量，所以需要针对现场所使用的设备专门制定其磁化规范。所有检测要素需满足客户的规范要求：所配制的荧光磁悬液的磁粉沉淀浓度为0.15～0.25ml/100ml，线圈纵向磁化电流为纵向直流(三相全波整流电)。本公司所使用磁粉探伤机为江苏射阳兴捷特无损检测设备有限公司生产制造的CDG-6000型，线圈内径为Φ450mm，匝数6匝，控制脉冲时间的计时器从0.19～9.9s连续可调。该设备已完成了客户特种工艺鉴定认证。

使用湿荧光磁悬液，采用连续法进行线圈纵向磁化的系统性能检查。先对试块进行剩磁检查，如果存在影响磁痕显示的剩磁，需再次对试块进行退磁，直至其剩磁满足要求为止。试块依照图2所示的布置图放置于设备线圈中，采用连续法进行纵向磁化，在试块还未进行充磁时，先把磁悬液充分均匀地浇注于试块的所有表面上，在试块上施加磁化电流的同时再次浇注磁悬液。施加磁化电流的持续时间为3.0秒，至少通电1次。停止施加磁悬液后，再充电至少1次。总的磁化时间至少为4秒。每一次磁化完成后，使用符合客户要求(380mm处黑光强度不小于1500μm/cm²，干扰白光强度不大于20lx)的黑光灯观察试块表面的磁痕显示。线圈磁化试块时，设备施加的电流大小不同时，所产生的磁场强度也不同，由于人工缺陷横通孔位于试块的近表面，这些横通孔的周围被磁化后，当缺陷方向与磁场方向成一定的角度时，由于人工缺陷横通孔处的磁导率的变化，磁力线逸出试块表面，产生漏磁场，吸附磁粉形成磁痕，就在试块中人工缺陷横通孔的观测面表面对应位置显示出不同深度的缺陷纹路，从而评定纵向磁化线圈、磁粉及磁悬液的系统性能。

经多次试验，得出以下检测规范：给线圈施加大约500A的电流时，试块上应能显示1个孔；给线圈施加大约700A的电流时，试块上应能显示2个孔；给线圈施加大约800A的电流时，试块上应能显示3个孔；给线圈施加大约1000A的电流时，试块上应能显示4个孔；给线圈施加大约1200A的电流时，试块上应能显示5个孔。

所有磁化和观察完成后，将试块放置于退磁机上对试块退磁，直至试块上的剩磁满足要求，再将试块在清洗剂中清洗干净，并在黑光灯下检查其是否清洗彻底。将试块所有表面擦拭干净，完毕后存放到试块保存盒中，防止其锈蚀、损伤和再次污染。

实施例：

按照空直项目的磁粉检测操作程序：每班检测工作开始时，待所有日检项目(室内温度测试、光照环境的测试、磁悬液浓度测定以及磁悬液污染情况测定等)完成后，在对工件进行磁粉检测之前，需执行系统综合性能检查。首先使用AS5282试块进行周向磁化综合性能检查，完毕后使用本试块进行纵向线圈磁化综合性能检查。首先将设备上的电流调整为纵向直流，设备线圈移动至方便操作和观察的位置待用。使用清洗溶剂去除试块表面影响磁化和显示的油污，使用磁强计检测试块剩磁，如果有剩磁，将试块置于退磁机上进行退磁，直至剩磁满足要求为止。退磁完成后，将试块置于线圈内壁的底部中心，方向与线圈的轴线平行，试块的观测面朝正上方。使用湿连续法进行检查。具体的磁化规范和对应的人工缺陷横通孔显示数量参照试验所得，其检查效果已经得到空直项目方鉴定认可。

本实用新型可以检查磁粉检测设备中纵向线圈设备、磁粉及磁悬液(系统灵敏度)等磁粉检测系统的综合性能，从而对整个纵向磁化的检测系统进行评价。每班都执行的系统性能试验，对磁粉检测质量的主要因素起到监控作用，并减少了人为因素对磁粉检测结果造成的不良影响，防止零件漏检，提高了磁粉检测的系统灵敏度和检测结果可靠性。此外，本实用新型的使用填补了目前纵向磁化系统性能监控方面无相应规范的空白，为别的项目的磁粉检测操作程序提供了参考依据。

上面对本申请的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，所述试块为条状长方体，横截面为正方形，在所述条状长方体某一表面以下等距离埋藏有五个不同深度的横通孔人工缺陷。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，所述试块长200mm，所述试块横截面的尺寸为25mm×25mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，所述五个不同深度的横通孔人工缺陷距离观察表面的深度分别为1.5mm、2.5mm、3.5mm、4.5mm、5.5mm，且每个横通孔的直径均为1mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，所述试块表面的粗糙度为3.2μm。

5.根据权利要求3所述的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，采用所述试块进行磁粉检测纵向磁化系统性能检查时，将所述试块置于磁粉探伤机线圈内壁的底部中心，长边方向与线圈的轴线平行，试块的观测面朝正上方。

6.根据权利要求5所述的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，给线圈施加500A的电流时，试块上应能显示一个孔；给线圈施加700A的电流时，试块上应能显示两个孔；给线圈施加800A的电流时，试块上应能显示三个孔；给线圈施加1000A的电流时，试块上应能显示四个孔；给线圈施加1200A的电流时，试块上应能显示五个孔。

7.根据权利要求6所述的一种用于磁粉检测纵向磁化系统性能检查的试块，其特征在于，若所述试块上的人工缺陷横通孔不能显示，则磁悬液不合格或设备处于不正常状态。

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