QA-WI-001,磁粉检验作业指导

编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 1 页 共 11 页 1 范围范围 1 1 本程序描述了通过可见光或者荧光方法进行磁粉检测的方法和技术 该检测方法符合 ASTM E709 以及 ASME 卷 V 条款 7 的要求 1 2 本程序适用于铁磁材料 该材料可以通过永久磁铁识别 或者通过保留剩余磁场能力来识 别 注 1 双相钢和超级双相不锈钢可能会显示一定的铁磁性能 但不能被认为是铁磁材料 应 采用着色渗透方法来检测该材料 注 2 关于常用铁磁材料的判定 也可参照 ASTM E1444 附录 X5 列举的材料类别 2 参考标准和规范参考标准和规范 引用的标准和参考文件的版本为本检测方法发布时的最新版本 引用的标准和参考文件发生变 更 并对产品和服务的质量产生影响时 会导致本文档的升版 2 1 ASTM E 709 磁粉检测方法 2 2 ASME Sec V Article 7 磁粉检测 2 3 SNT TC 1A 无损检测人员资格鉴定和认证推荐实施细则 2 4 ISO 9712 无损检测人员资格鉴定和认证 3 人员人员 3 1 所有按照本规范执行无损检测人员的评定和取证都应按 SNT TC 1A 或者 ISO9712 或者等 效标准 如 GB T9445 等同于 ISO9712 的书面方法进行 3 2 按照本规范执行具体检测以评估合格或者不合格 并记录结果的人员 至少应具有 1 级资 质 3 3 按照适用的规范和标准进行解释和评估检测结果的人员 需要 2 级或以上的资质 3 4 获证人员的资质记录应当被妥善保存 3 5 无损 检测人员应根据 ASNT TC 1A 的规定 每年进行一次视力检查 不得有色盲 4 设备设备 4 1 以下是被认为能够产生满意的产品检测结果的典型设备 其他设备如果可以满足本规范的 要求 也可以使用 4 2 磁化设备 可以是台式的 便携式的 或者手持式磁扼 4 3 辅助器材 一般应包括 磁场强度计 A1 型 C 型 D 型或 M1 型灵敏度试片 或者客户要求型号的试片 磁场指示器 照度计 白光 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 2 页 共 11 页 黑光灯 黑光辐照计 毫特拉斯计 磁悬液浓度沉淀管 4 4 设备校准 磁化设备应按照 ASTM E709 规定或者形成的工厂程序每 6 个月进行一次校准 在对设备 进行过影响功能的维护保养时 必须进行校准 当有书面的技术文档证明设备的可靠性和 稳定性时 可以每年校准一次 用于测量关键参数的辅助器材也应按照 ASME 要求周期校准 具体如下 器材校准周期备注 磁场强度计12 个月 黑光辐照计12 个月 白光照度计12 个月 4 5 每次校准的标签可以提供过去校准的证据 在任何情况下 如不能提供检定贴纸的标识 则必须重新校准 4 6 磁扼提升力校准 使用期间电磁扼的提升力应每 6 个月校准一次 永久磁扼 第一次使用前应校准提升力 所有磁扼 当受损伤或修理后必须重新校准 当使用磁扼最大间距时 每个交流磁扼至少应有 4 5kg 提升力 直流或者永久磁扼至少应 有 18 1kg 提升力 5 工艺要求工艺要求 5 1 进行磁粉检测前 必须编制磁粉检测工艺卡 检测工艺卡由 级或以上人员按照客户要求 及本作业指导编制 5 2 工件的检查区域应当为客户 工程部规范或者质量计划规定的区域 所有的检测应进行足 够的重叠以确保要求检测的区域得到 100 的覆盖 5 3 所有磁粉检测都应通过连续法进行 6 通用检测要求通用检测要求 6 1 表面准备表面准备 6 1 1 一般来说 焊接 轧制 铸造 机加工或者锻造后的表面已能获得良好的结果 但若表 面凹凸不平可能干扰不连续性的显示时 则应通过打磨或者机械加工处理以获得合适的表面 6 1 2 镀层或涂层 采用直流电流或整流交流 半波整流或全波整流 的湿法荧光磁粉检测时 可以在下列镀层 涂层 金属基体组合条件下进行 前提是镀层 涂层最大厚度不超过以下值 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 3 页 共 11 页 不允许使用磁扼法检测 注意 磷酸锌是由金属表面化学反应形成磷酸晶体的转换镀层 使用防锈油的位置 检测时 应进行彻底清洁 6 1 3 磁粉检测前 待检查的表面和至少 25 4mm 以内的临近区域应该是干燥的 并且无任何 污垢 油脂 纤维屑 焊剂和焊接飞溅物或其他影响检测的外来物 厚度在 0 02 0 05mm 之间 用于增强反差的绝缘膜层 并不影响缺陷的显示 但是电接触处所有点 必须完全去 除此类膜层以便于直接通电磁化 如果工件检查区域残留有涂覆层 必须证明即使在涂覆层 最厚的地方 不连续性仍然可以被有效探测到 6 1 4 清洁工件可以用化学或者机械的方法完成 清洁材料和清洁方法不应对实际的检查 评 估和说明的结果产生影响 如果检测方法为荧光时 清洁的材料不应有残余的荧光 6 2 磁化磁化 6 2 1 应通过适当的方法建立必要的磁场强度 具体可见第 7 节中列出的一种或多种方法 但 注意触头法不允许用在工件触液表面或者密封表面 产品检测指导书上的 wet surface 或者 seal surface 未经客户同意的情况下 禁止使用此类触头对工件进行磁化 6 2 2 所用的磁场强度应足以形成满意的磁痕 但不应大到因磁粉颗粒非相关聚集而干扰了相 关显示 影响所需磁场强度的因素有 工件大小 形状 磁导率 磁化方法 涂层 磁粉颗 粒的使用方法 缺陷类型和位置等 有必要证实磁场强度适当时 可采用标准试片或者磁场 指示器予以验证 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 4 页 共 11 页 6 2 3 标准试片用于检测磁粉检测设备 磁粉和磁悬液的综合性能 了解被检工件表面有效磁 场强度和方向 有效检测区以及磁化方法是否正确 标准试片有 A1 型 C 型 D 型和 M1 型等 磁粉检测时一般应选用 A1 30 100 型标准试片 当检测焊缝坡口等狭小部位 由于 尺寸关系 A1 型标准试片使用不便时 一般可选用 C 15 50 型标准试片 为了更准确地推 断出被检工件表面的磁化状态 当用户需要或技术文件有规定时 可选用其他类型或者客户 指定类型的标准试片 6 2 4 每个班次开始工作前 应进行系统灵敏度的校验 校验时 用透明胶布将标准试片贴在 工件被检范围的一端 刻槽的一面朝向工件刻槽的一面朝向工件 用与工件探伤相同的磁化规范进行磁化 当试 片人工刻槽磁痕显示清晰时 则认为系统灵敏度合格 6 2 5 磁场指示器的作用与标准试片相同 但它仅是一种粗略的校验 磁场指示器应当被用于 一批零件中的首件 磁粉检测期间 每 8 小时的轮班开始时使用一次指示器 在检测员认为 需要时也可以使用指示器 6 3 磁化方向磁化方向 为确保对不连续性探测的最大有效性 应对每一个区域检测两次 检测应在近似垂直的两 种磁力线方向进行 利用不同的磁化方法进行两次检查 比如利用通电法或者中心导体法 产生周向磁场作为第一次检查 然后利用其他方法比如线圈法产生纵向磁场作为第二次检 查 6 4 磁粉的应用磁粉的应用 所采用的检测介质铁磁粉可以是湿的 也可以是干的 可以是荧光的 也可以是非荧光的 检测应采用连续法作业 6 4 1 干磁粉的应用 连续法 检测过程中 当采用干磁粉进行检测时 应先通电磁化工件 再施加磁粉直至洒粉作业 完成并且多余的磁粉吹掉后再停止磁化 检测过程中当工件被磁化后 施加干磁粉从而在工件表面形成一层薄薄的 均匀的 如 灰尘般的涂层 可使用特殊设计的采用空气方式的喷洒器或以人工抖动洒粉 操作者将 磁粉洒入空中的过程应使落在工件表面时接触力最小 并且磁粉呈均匀的雾状分布 施加磁粉后 停止磁化前 如果影响解释和评定 应将多余的磁粉去除 可采用悬空通 电的方式以形成足够的磁力去除多余的磁粉 但不能太强以免干扰表征缺陷的漏磁区域 的磁粉停留 也可以用缓和的气流去除多余磁粉 为分辨由近表面缺陷而形成的宽而细 模糊的堆积磁痕 在施加磁粉和去除多余磁粉的过程中必须细致观察缺陷磁痕的形成 6 4 2 湿磁粉的应用 连续法 荧光磁粉或非荧光磁粉按要求的浓度悬浮在溶液中 检测时应轻轻喷洒或者流过工件的 被检测区域 或者将整个工件浸没在磁悬浮液中 要求采用正确的次序和时间对工件磁化和喷洒磁悬液以获得正确的磁痕形成及保持 因 此要求在激励磁化电路之前预先喷洒磁悬液 磁化的同时继续喷洒磁悬液流过工件表面 磁化电流每次通磁周期至少为 1 2 秒 并且两次触发之间的间隔最短 第二次触发应快 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 5 页 共 11 页 速紧跟第一次触发 并且在喷淋磁悬液及之后 观察工件缺陷磁痕之前实施 对于小型 工件 也可能仅需单次触发磁化即能获得合适的磁化效果 6 4 3 无论使用干磁粉或者湿磁粉 都必须注意并防止被检测表面局部过热 电弧或者灼烧 特别是在高碳钢或者合金钢材料上的 不正确的的磁化方法可能会产生麻点或者开裂 6 4 4 由于高精度加工的工件表面形成的微弱磁痕容易被冲刷掉 因此应注意防止磁悬液高速 冲刷关键表面 6 5 解释和评定解释和评定 6 5 1 干粉法 为了辨别由局部表面不连续产生的磁痕堆积 当施加磁粉和去除多余磁粉时 应当仔细观察磁痕的指示 如果表面很粗糙 由于粉末的附着 判读可能很困难 6 5 2 湿磁粉 如果表面很粗糙 比如粗糙的焊接梁 可能由于磁粉机械附着 判读十分困难 6 5 3 非相关显示 由漏磁场引起的磁痕 然而这种磁痕是由于部件的设计 偶然事故或与要 探测的有害缺陷无关的其它特性造成的 此术语的含义表明该磁痕与可能构成缺陷的不连续 性无关 6 5 4 对磁痕进行有关它的起因的解释时必须考虑以下因素 磁痕的外观 磁痕的方向和形状 制造部件的材料类型 部件的加工过程 机加工类型 热处理等 同类部件过去进行破坏性试验如解剖 酸蚀 断口 修整 磨光等所获得的经验 6 5 5 复验 当出现下列情况之一时 需要复验 复验按本规程第 6 1 条至 6 3 条的程序重新检测 检测结束时 用标准试片验证检测灵敏度不符合要求时 发现检测过程中操作方法有误或技术条件改变时 合同各方有争议或认为有必要时 6 6 湿磁粉的要求湿磁粉的要求 6 6 1 应定期监控磁悬液的浓度和污染状况 浓度测定频次如下 1 每天使用探伤设备前 2 连续运行 8 小时后 3 操作员认为必要时 6 6 2 湿磁粉浓度检查的要求 取样前 应通过循环系统将悬浮液搅动至少 30 分钟 以确保沉淀在液槽滤网 槽边角 和槽底的所有磁粉完全混合 从喷管或喷嘴取 100mL 的磁悬液 退磁并在读取数值前让试样沉淀 60 分钟 石油蒸馏 产品 或者 30 分钟 水基磁悬液 沉淀在试管底部的体积量标识槽中磁粉浓度 除非磁粉生产厂另有规定 对荧光磁粉要求的沉淀体积为每 100mL 槽液样品为 0 1 0 4mL 非荧光磁粉要求为 1 2 2 4mL 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 6 页 共 11 页 6 6 3 磁悬液污染控制 应当每天检查荧光和非荧光槽液的污染状况 这些污染物如灰尘 铁屑油垢 纤维屑 不稳定荧光颜料和影响磁粉检测过程性能的磁粉凝聚 载液污染 对荧光槽液 沉淀上方的液体用黑光 即紫外灯 检测 液体将只有少量荧 光 颜色可以用同种材料制成的新磁悬液样品比较 或者用保留的且没有使用过的磁悬 液比较 如果槽液比样品明显多了荧光 则应更换槽液 磁粉污染 如果槽液是荧光的 应该在黑光下检测离心管内的渐变部分 而在条状或束 状可见光 既对荧光磁粉又对非荧光磁粉适用 的条件下 在颜色或外形方面是不同的 条状或者束状光可以表征污染 如果条状或者束状的污染总量超过磁粉量的 30 或者 该液体明显是荧光的 应该更换槽液 6 7检测温度检测温度 工件表面的温度在检测过程中不应超过 A 干粉法 232 B 湿粉法 57 6 8荧光磁粉光线要求荧光磁粉光线要求 6 8 1 应当在暗区或者控制室 使用过滤的黑光进行评估 荧光磁粉检测周围黑暗光线的可见 光亮度最大不超过 20lx 6 8 2 黑光或者紫外线光源强度至少应当在每一个轮班或者开始检测操作时测量 每操作 8 小 时最少测量一次 当工作地点变更时 或者灯熄灭和重新亮起时都要检测 允许黑光或者紫 外线灯在使用或测量紫外光照射强度前至少预热 5 分钟 当用合适的黑光照度计检测时 被 检测表面的黑光强度不应少于 1000uW cm2 6 8 3 暗室眼睛的适应 在使用黑光检测工件前 检测员应当在暗区停留至少 5 分钟 以便 检测员的眼睛可以适应暗室的光线 检测期间不允许戴光敏或有色眼镜 6 9可见光强度可见光强度 对于非荧光磁粉 正在检测的工件表面可见光最小强度应为 1076lx 现场检测 对于一些使用非荧光磁粉的现场场合 在得到客户批准的情况下 可以使用强度 低至 538lx 的可见光 7 磁化技术磁化技术 下列 5 种磁化技术之一种或者几种都可以使用 触头技术 周向磁化 纵向磁化技术 环形线圈法 周向磁化技术 直接通电法 中心导体法 磁扼技术 纵向磁化 多向磁化技术 7 1 通电法 周向磁化 通电法 周向磁化 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 7 页 共 11 页 7 1 1 磁化方法 通过向被检工件上通电完成磁化 它将产生与被检工件上电流流向近似垂直 的周向磁场 7 1 2 磁化电流 使用直流 整流 半波整流或者全波整流 或者交流电流磁化等 要求的电 流按照以下原则并结合 6 2 2 节描述的磁场指示器确定 电流大小与外径的比值应保持 在 11 8 31 5A mm 即 300 800A in 工件外径 D mm 推荐电流 D3803 93 13 0A mm 对于几何形状非圆形的工件 应以垂直于电流方向的最大截面对角线确定用于上述公式 中的外径大小 如果按照上述公式无法达到所要求的电流水平 应采用可达到的最大电流 并应用磁场 指示器来确定合适的磁场 对于空心工件 或者使用交流电的情况 如果上述公式计算电流不能获得满意结果 可 以参照 JB T8486并咨询客户无损检测工程师以决定电流 应使用编织铜或者铅接触电极 注意确保工件和电极的接触区域足够充分 以传递所需 电流 并确保工件不会过热 电弧或者灼烧产生 7 2 环形线圈法 纵向磁化 环形线圈法 纵向磁化 7 2 1 磁化方法 这种磁化方法是利用电流通过多匝固定线圈 或电缆 实现磁化的 其线圈 或电缆 围绕在被检测工件或者工件一部分的周围 产生与线圈轴线平行的纵向磁场 如果利用预制的固定线圈时 应将工件置于线圈侧面进行检测 这在线圈开口比工件横 截面大 10 倍以上时尤其重要 7 2 2 磁场强度 本方法使用直流 整流 半波整流或者全波整流 或者交流电流磁化 所要求的磁场强 度是以工件长度 L 和直径 D 为基础 按照下述规则进行计算的 采用的最小磁场强度 应能显示有异议的缺陷磁痕并对其加以区分 最大磁场强度 应 恰好低于磁粉在工件表面开始产生过度吸附这一临界点 长的工件应分段磁化 每段不超过 460mm 进行检测 并在计算所需磁场强度时 L 即以 460mm 计算 对于不超过 460mm 的工件 应当以工件实际长度和直径计算 对于非柱 状工件 直径 D 取最大横截面的对角线 当工件放置在低填充系数线圈 工件直径与线圈直径比率小于 10 的固定线圈 侧面侧面 时 具有长径比 L D 在 3 15 之间的工件 磁化电流应当按照以下确定 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 8 页 共 11 页 当工件放置在低填充系数线圈 工件直径与线圈直径比率小于 10 的固定线圈 中心中心 时 具有长径比 L D 在 3 15 之间的工件 磁化电流应当按照以下确定 对于将工件放置在高填充系数线圈或者缠绕电缆时 高填充系数线圈是指工件外径完全 或者接近完全填充在环绕线圈内径里的线圈 且长径比 L D 大于或等于 3 之间时 磁 化电流应当按照以下确定 如果因为工件形状或者尺寸原因导致上述计算所得电流不能获得满意的结果 则应当使 用磁场指示器建立适当的安培数 当工件长径比 L D 小于 2 时 不能采用线圈磁化技术 7 2 3 磁化电流 获得必须的磁场强度所需的电流 应当通过 7 2 2 中获得的安培匝数除以线圈匝数来获 得 如下 安培 表读数 安培 表读数 安培匝数安培匝数 线圈匝数线圈匝数 10 7 3 中心导体法 周向磁场 中心导体法 周向磁场 磁化方法 这种方法利用中心导体来检测环形或者空心圆柱零件的内表面 也可以用来检测这些形 状工件的外表面 在检查大直径的空心圆柱体时 导体应放置在靠近圆柱体的内表面 当导体不在中心时 应顺次检测圆柱体的整个圆周 并用磁场指示器确定每一次导体位 置所能检测的弧长范围 也可以用棒或者电缆穿过圆柱体的内孔 以感应的方法产生周 向磁场 磁化电流 需要的磁场强度应当等于 7 1 2 通电法 中对单根中心导体所确定的强度 磁场大小应 与穿过空心零件的中心导电电缆根数整正比 例如 在用单根中心导体时要求用 6000A 检测工件 若两圈电缆时只要 3000A 5 圈电缆时只要 1200A 必要时 应采用磁场指 示器来确定磁场是否合适 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 9 页 共 11 页 7 4 磁扼方法 纵向磁化 磁扼方法 纵向磁化 该方法仅用于探测工件表面上开口的不连续性 用于表面可以正确固定磁极的工件 磁化方法 应当使用交流或直流的电磁磁扼或者永久磁磁扼在 2 极之间建立磁场 7 5 触头法 周向磁化 触头法 周向磁化 7 5 1 磁化方法 触头法是利用便携式通电触棒压在检测表面上进行磁化的 这种方法不能用在工件触液表 面或者密封表面 应注意保持触头清洁平整 以尽可能减少局部过热和表面灼烧 通常使用铜制或者铝质触 头 但如果磁化电源开路电压大于 20V 建议采用铅 钢或者铝 而不用铜 做电极触头 的尖端 以避免用铜尖端时会在被检测工件上形成铜沉淀 7 5 2 磁化电流 使用直流 整流 半波整流或者全波整流 或者交流电流磁化 电流根据工件截面厚度决 定 工件厚度 T mm 电流值 I A T 19 3 5 4 5 倍触头间距 T 19 4 5 倍触头间距 触头间距不应超过 203mm 为了提高灵敏度或受检区域几何尺寸限制时 可以使用较短的 间距 但不得小于 76mm 7 6 多向磁化法 多向磁化法 磁化方法 该磁化方法是通过高电流电源以三个电路快速逐个通电进行磁化 这种迅速交替的磁化电 流的效果是在工件上产生多向的综合磁化 周向磁场或者纵向磁场的产生可以通过本程序 描述的方法 任意组合来完成 这种方法仅适用于湿磁粉连续方法 8 退磁和检查后的清洁退磁和检查后的清洁 编号 QA WI 001 版次 A 0 英 格 伟 精 密 机 械 有 限 公 司 ENGREAT PRECISION MACHINE CO LTD 编制 批准 磁粉检测作业指导 MAGNETIC PARTICLE TEST INSTRUCTION第 10 页 共 11 页 当工件上残留的剩磁可能影响后续操作或者使用时 可以在完成检查后的任何时间退磁 使用磁场指示器扫描工件以确定没有剩余磁场 工件表面的指示器读数大于 3 个刻度 近 似 3 高斯 时 应当使用交流线圈 交流磁扼或者交直流递减的方法退磁 退磁后 表面 剩磁不大于 0 3mT 240A m 完成评价 报告和退磁后 清除工件上的磁粉材料 可通过不损坏工件的任何途径 比如 用干布擦 手动钢丝刷 清洁溶剂或者水等 来进行清洁工件 9 过热及电弧烧伤过热及电弧烧伤 应当注意并防止工件表面的局部过热 电弧 烧焦 特别是高碳钢或合金钢 可能因为不 适当的磁化方法而产生麻点或开裂 弧伤应当磨除并重新检测 10 缺陷指示的评估缺陷指示的评估 10 1 磁粉检测的显示 可能未必代表缺陷 因为有时会遇到非相关的磁痕 如果磁痕被认为是 非相关的 可以通过表面情况评估 然后在重新检测以决定缺陷是否存在 表面处理后进 行重新检测 如果磁痕不再存在时 被认为该磁痕对于实际缺陷是不相关的 如果重新检 测中 出现了磁痕 这些或者所有原来的磁痕被认为是相关的 10 2 与表面裂纹无关的非金属夹杂物和磁导率的变化 也被认为是非相关的指示 当夹杂物或 者磁导率的变化可疑时 应当清洁零件 并作渗透检查 液体渗