JB47304-2005磁粉检测修订介绍

1、JB/T 4730.4-2005承压设备无损检测承压设备无损检测 第第4部分：部分：磁粉检测磁粉检测修订介绍修订介绍姚姚 力力 中国空气动力研究与发展中心中国空气动力研究与发展中心压力容器检测中心压力容器检测中心l本修订介绍主要依据：l全国特种设备无损检测人员考委会组织的特种设备无损检测III级人员培训考核相关资料l全国锅容标委组织的 JB/T 4730-2005宣贯相关资料lJB/T 4730-2005承压设备无损检测l个人的学习体会l分为分为JB/T 4730.14730.6-2005六个部分六个部分l 在在60年代，国内不少单位对压力容器进年代，国内不少单位对压力容器进行磁粉检测是采用苏

2、联行磁粉检测是采用苏联50年代的操作规范，年代的操作规范，有的是按有的是按1964年机械部无损探伤技术条件要年机械部无损探伤技术条件要求进行检测。求进行检测。l 到到80年代，执行年代，执行JB741-80钢制焊接压钢制焊接压力容器技术条件力容器技术条件的附录的附录4（焊缝磁粉检测）（焊缝磁粉检测）和附录和附录6（螺栓件磁粉检测）。（螺栓件磁粉检测）。 JB3965-85钢制压力容器磁粉探伤钢制压力容器磁粉探伤（参（参照照ASME SE-709磁粉检验推荐操作方法）和磁粉检验推荐操作方法）和JB4248-86压力容器锻件磁粉探伤压力容器锻件磁粉探伤（参照（参照ASME SE-275锻钢件磁粉检

3、验方法）制订完成锻钢件磁粉检验方法）制订完成后，国内锅炉、压力容器行业的磁粉检测工作，后，国内锅炉、压力容器行业的磁粉检测工作，基本上按照这两个标准执行。基本上按照这两个标准执行。 JB4730-94压力容器无损检测压力容器无损检测是参照是参照ASME SE-709和和JIS G0565、JB3965-85、JB4248-86等标准起草的，在压力容器行业普等标准起草的，在压力容器行业普遍使用。遍使用。在我国，影响较大的国外无损检测标准主要是：在我国，影响较大的国外无损检测标准主要是：美国材料试验学会标准（美国材料试验学会标准（ASTM）、）、美国机械工程师标准（美国机械工程师标准（ASME）美

4、国军用标准美国军用标准 （MIL）、）、欧洲标准（欧洲标准（EN）英国标准英国标准 （BS）日本工业标准（日本工业标准（JIS）国际标准化组织标准（国际标准化组织标准（ISO）德国标准（德国标准（DIN）lJB/T 4730.4-2005标准磁粉检测部分主标准磁粉检测部分主要参考了下列内容起草：要参考了下列内容起草：lASME SE-709（2001版）（等同于版）（等同于ASTM E709-95）磁粉检测标准）磁粉检测标准;lJIS G0565钢铁材料的磁粉探伤检验方法及缺陷磁钢铁材料的磁粉探伤检验方法及缺陷磁痕的等级分类痕的等级分类;lASME第第8篇（篇（2001年版）年版）;l欧洲标准

5、欧洲标准EN1290：1998（等同于英国标准）焊缝（等同于英国标准）焊缝无损检测无损检测焊缝磁粉检测焊缝磁粉检测;lJB4730-94标准标准;l本标准中规范性引用文件本标准中规范性引用文件;l行业上的一些建议。行业上的一些建议。l1. 增加了如下主要技术内容：在磁化方法中，增加了复增加了如下主要技术内容：在磁化方法中，增加了复合磁化的内容（包括交叉磁轭法和交叉线圈法）；规定合磁化的内容（包括交叉磁轭法和交叉线圈法）；规定了对高强钢以及裂纹敏感材料宜使用荧光磁粉检测的内了对高强钢以及裂纹敏感材料宜使用荧光磁粉检测的内容。容。l2. 对如下主要内容进行了修改：增加了低粘度油基载体对如下主要内容

6、进行了修改：增加了低粘度油基载体的性能要求；退磁后剩磁值及磁悬液运动粘度要求；磁的性能要求；退磁后剩磁值及磁悬液运动粘度要求；磁粉检测可见光照度；在磁化规范部分，对轴向通电法和粉检测可见光照度；在磁化规范部分，对轴向通电法和中心导体法中直流和交流连续法的电流上限进行了修改。中心导体法中直流和交流连续法的电流上限进行了修改。l3. 删去了平行电缆法检测角焊缝的内容。删去了平行电缆法检测角焊缝的内容。l4. 增加了磁粉检测设备、仪表和材料定期检验的内容以增加了磁粉检测设备、仪表和材料定期检验的内容以及检测系统综合性能试验的要求。及检测系统综合性能试验的要求。l5. 增加了标准试片的类型、规格和图形

7、的有关内增加了标准试片的类型、规格和图形的有关内容（表容（表2）；增加了各种磁化电流的波形、电流）；增加了各种磁化电流的波形、电流表指示及换算关系的有关规定表指示及换算关系的有关规定附录附录A（资料性附（资料性附录）录）；增加了焊缝的典型磁化方法等内容；增加了焊缝的典型磁化方法等内容附录附录B（资料性附录）（资料性附录）。l6. 线圈法的检测，参考线圈法的检测，参考ASME和和ASTM的有关规的有关规定进行修改，同时增加了中充填线圈检测参数要定进行修改，同时增加了中充填线圈检测参数要求，以及对空心工件有效直径的规定。求，以及对空心工件有效直径的规定。l7. 增加了在用承压设备磁粉检测内容。增加

8、了在用承压设备磁粉检测内容。lGB/T-国家标准，国家标准，JB/T-机械行业标准，机械行业标准，l若为强制性标准，按WTO要求，需公示等，程序多。l“T”表示推荐性标准表示推荐性标准.法规引用后成为强制性。法规引用后成为强制性。l锅炉行业采用JB/T4730还未下文，正在审批。l以后 GB 150 会变成 GB/T 150.1150.n !,去掉“钢制” * 规定了检测方法及质量分级要求。规定了检测方法及质量分级要求。 * JB4730-94标准（磁粉篇）检测范围仅限于铁标准（磁粉篇）检测范围仅限于铁磁性材料制成的压力容器及其零件。磁性材料制成的压力容器及其零件。 JB/T 4730.4-2

9、005标准将检测范围扩大到锅炉、标准将检测范围扩大到锅炉、压力容器及压力管道等承压设备的原材料、零压力容器及压力管道等承压设备的原材料、零部件和焊接接头表面、近表面缺陷的检测。不部件和焊接接头表面、近表面缺陷的检测。不适用于适用于A氏体不锈钢（氏体不锈钢（F、M除外）和其他非铁除外）和其他非铁磁性材料的检测。磁性材料的检测。 *与承压设备有关的支承件和结构件，如有要求与承压设备有关的支承件和结构件，如有要求也可参照本标准进行磁粉检测。（新增内容）也可参照本标准进行磁粉检测。（新增内容） 文字描述与文字描述与GB/T 1.22 和和GB/T 1.1 的要求相符。的要求相符。 由于由于GB/T16

10、673无损检测引用黑光源（无损检测引用黑光源（UV-A）辐射的测量标准已发布，因此不再用过去辐射的测量标准已发布，因此不再用过去GB5097-2005黑光源的间接评定方法黑光源的间接评定方法(PT还还用用)。 增加了国内最新相关标准，如增加了国内最新相关标准，如JB/T 6065-2004无损检测无损检测 磁粉检测用试片磁粉检测用试片、JB/T6066-2004无损检测无损检测 磁粉检测用环形试块磁粉检测用环形试块、JB/T8290-1998磁粉探伤机磁粉探伤机。 (应增加应增加GB/T15822磁粉探伤方法磁粉探伤方法) 3.1 磁粉检测人员磁粉检测人员 磁粉检测人员应符合磁粉检测人员应符合

11、JB/T 4730.1“通用要求通用要求”中的要求，但要强调的是：磁粉检测人员未中的要求，但要强调的是：磁粉检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于视力应不低于5.0（小数记录值为（小数记录值为1.0），测试），测试方法应符合方法应符合GB11533标准对数视力标准对数视力的规定。的规定。并并 1 年检查年检查 1 次，不得有色盲，这是因为有次，不得有色盲，这是因为有相当一部分检测人员未能做到这一点。相当一部分检测人员未能做到这一点。 医学上对色盲和色弱是这样定义的：医学上对色盲和色弱是这样定义的： 色盲是指全部或部分失去对颜色的分辨色

12、盲是指全部或部分失去对颜色的分辨能力；色弱是指对颜色能正确认出，但表现能力；色弱是指对颜色能正确认出，但表现出识别困难或辨认的时间较长。由于磁粉有出识别困难或辨认的时间较长。由于磁粉有多种颜色，并且荧光磁粉检测时，在紫外线多种颜色，并且荧光磁粉检测时，在紫外线的照射下，荧光磁粉的磁痕显黄绿色荧光，的照射下，荧光磁粉的磁痕显黄绿色荧光，所以要求从事磁粉检测工作的人员，不能是所以要求从事磁粉检测工作的人员，不能是色盲，由于色弱者具备对简单的颜色辨认能色盲，由于色弱者具备对简单的颜色辨认能力，因此本标准不再象力，因此本标准不再象JB4730-94那样强调那样强调并要求并要求“不得有色弱不得有色弱”。

13、lJB/T8290-98 磁粉探伤机磁粉探伤机已经替代已经替代GB/T3721。其不适用于磁轭式磁粉探伤。其不适用于磁轭式磁粉探伤仪。要求主要有：磁化电流为有效值；仪。要求主要有：磁化电流为有效值；剩磁感应强度不应大于剩磁感应强度不应大于0.2mT；在距离；在距离黑光灯黑光灯380mm的被检表面处，黑光强度的被检表面处，黑光强度应应800w/cm2（同（同GB/T15822-1995磁磁粉探伤方法粉探伤方法）或按）或按GB/T 5097进行间接进行间接评定等。评定等。 JB4730-94标准规定的磁轭提升力指标反映了磁化标准规定的磁轭提升力指标反映了磁化规范的要求，规定磁感应强度峰值规范的要求

14、，规定磁感应强度峰值Bm必须达到一定的必须达到一定的大小，对于恒稳直流电或工频交流电通常可用磁轭平大小，对于恒稳直流电或工频交流电通常可用磁轭平均吸力表达，其原理为：对于一定的设备与工件，磁均吸力表达，其原理为：对于一定的设备与工件，磁轭平均吸力与铁素体钢板的磁导率、磁极间距、磁极轭平均吸力与铁素体钢板的磁导率、磁极间距、磁极间隙及运动状态等有关，当上述因素不变时，磁感应间隙及运动状态等有关，当上述因素不变时，磁感应强度峰值强度峰值Bm与磁轭平均吸力有一定的对应关系。但如与磁轭平均吸力有一定的对应关系。但如磁极间距变化，将使磁感应强度磁极间距变化，将使磁感应强度B、磁场强度、磁场强度H和相和相

15、对磁导率对磁导率变化，因此，变化，因此， 。 本标准关于提升力的要求与本标准关于提升力的要求与JB4730-94中的规定出入较大，其中中的规定出入较大，其中对直流电磁轭的要求是参照对直流电磁轭的要求是参照ASME SE-709（2001版）。版）。 ASME SE-709（2001版）的版）的A分篇分篇（强制性）中对提升力的要求是：当使用（强制性）中对提升力的要求是：当使用磁轭最大间距时，每个交流电磁轭至少应磁轭最大间距时，每个交流电磁轭至少应有有10 （4.5kgf）的提升力；每个直流）的提升力；每个直流或永久磁铁磁轭至少应有或永久磁铁磁轭至少应有40 （18.1kgf）的提升力。）的提升力

16、。 注：注： 1 lb0.4536 kgf 1 kgf9.8067 N 10 lb44.4822 N 44.5N （AC 45N） 40 lb177.9287N 177.9N（DC 177N）l国外标准无规定。lJB/T6870-1993旋转磁场探伤仪技术条 件 规 定 ： 有 效 磁 化 范 围 应 80mm；吸力应 88N；间隙一般应=1.5mm；适于90/1205相位差的旋转磁场磁轭。 交叉磁轭的提升力在国内某些标准或文献中交叉磁轭的提升力在国内某些标准或文献中为为88N，理由是交叉磁轭是由两个交流电磁轭组，理由是交叉磁轭是由两个交流电磁轭组成，但两个交流电磁轭提升力的合力是矢量和，成，

17、但两个交流电磁轭提升力的合力是矢量和，而不是向量和。（？）为此，而不是向量和。（？）为此，2003年年8月磁粉标月磁粉标准修改组做了交叉磁轭提升力试验，在间隙为准修改组做了交叉磁轭提升力试验，在间隙为0.51mm且不考虑行走速度的情况下，要达到且不考虑行走速度的情况下，要达到A1-7/50探伤灵敏度交叉磁轭至少应有探伤灵敏度交叉磁轭至少应有118N的提的提升力（注意此处间隙大小和磁轭行走速度对提升升力（注意此处间隙大小和磁轭行走速度对提升力的影响至关重要）。力的影响至关重要）。 （已有实验数据证实，0.5mm间隙下降1/4，即与88N要求相似）l提升力间隙实测数据变化图00.511.52.02

18、29.9178.5146.8104.693.750.871.677.192.8间 隙 (mm)提升力(N)YJ-2DEC-E 所以本标准对提升力作出如下要求：所以本标准对提升力作出如下要求： 当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有少应有45N的提升力，直流电磁轭至少应有的提升力，直流电磁轭至少应有177N的提升力，交叉磁轭至少应有的提升力，交叉磁轭至少应有118N的提的提升力（磁极与试件表面间隙为升力（磁极与试件表面间隙为0.5mm）。）。 （新增内容）（实际与无间隙88N的磁化规范一致。但对磁轭设备能力的要求提高约1/3） 3.3.4 GB/T16673附

19、件附件A的要求是：在检查表面的要求是：在检查表面的照度，荧光磁粉检测时，的照度，荧光磁粉检测时，800w/cm2。 ASME SE-709（2001版）要求的紫外线波版）要求的紫外线波长为长为330390nm，但目前国内生产的紫外，但目前国内生产的紫外线灯波长范围为线灯波长范围为320400nm。经协商。经协商JB4730-2005标准中对荧光法检测选用标准中对荧光法检测选用UV-A（波长（波长320400nm）的紫外线。）的紫外线。 （要求中心波长约为（要求中心波长约为365nm，PT采用峰值波长更常用。）采用峰值波长更常用。） 3.3.5 JB4730-94标准中规定标准中规定“工件退磁后

20、表面工件退磁后表面磁场强度小于磁场强度小于160A/m”这个要求太高了。这个要求太高了。 ASME SE-709规定规定“在退磁后，试片任何在退磁后，试片任何一点处的剩磁不超过一点处的剩磁不超过3Gs（0.3mT,按磁场按磁场强度计为强度计为240Am-1）（绝对值）（绝对值）”； GB/T15822-1995标准也作出同样规定。标准也作出同样规定。 所以标准最终定为剩磁不超过所以标准最终定为剩磁不超过240A/m（0.3mT），与），与ASME规范一致。规范一致。 JB4730-94标准仅规定湿法采用煤油或水作标准仅规定湿法采用煤油或水作为分散媒介，没有将其它多种低粘度油基载液考为分散媒介，

21、没有将其它多种低粘度油基载液考虑进来，因此本标准规定采用水或低粘度油基载虑进来，因此本标准规定采用水或低粘度油基载液作为分散媒介。液作为分散媒介。 3.4.2 在一定的温度范围内，油的粘度小，在重在一定的温度范围内，油的粘度小，在重力作用下，磁悬液流动性好，探伤灵敏度高，所力作用下，磁悬液流动性好，探伤灵敏度高，所以国内、外标准都是用运动粘度。国内有关标准以国内、外标准都是用运动粘度。国内有关标准对粘度及其计算公式作了如下定义：对粘度及其计算公式作了如下定义：l2-115 粘度粘度l液体流动时内摩擦力的量度。粘度值随温度的液体流动时内摩擦力的量度。粘度值随温度的升高而降低。升高而降低。l2-1

22、16 动力粘度动力粘度l表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速度率之比，在国际单位制（切速度率之比，在国际单位制（SI）中以帕）中以帕秒秒（Pas）表示。习惯用厘帕（）表示。习惯用厘帕（cPa）为单位。）为单位。1厘帕厘帕=10-3帕帕秒秒=1毫帕毫帕秒。秒。l2-117 运动粘度运动粘度l表示液体在重力作用下流动时摩擦力的量度，表示液体在重力作用下流动时摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以米

23、比，在国际单位制中以米2/秒表示。秒表示。l习惯用厘斯（习惯用厘斯（cSt）为单位。）为单位。1厘斯厘斯=10-6米米2/秒秒=1毫米毫米2/秒（秒（mm2/s）。）。 l在温度在温度t时，试样的运动粘度时，试样的运动粘度Vt（mm2/s）按）按l Vt=Ct 公式计算。公式计算。l式中：式中：C粘度计常数，粘度计常数，mm2/S2lt试样的平均流动时间，试样的平均流动时间，Sl在温度在温度t时，试样的动力粘度时，试样的动力粘度t（mPas）按）按l t= Vtt公式计算。公式计算。l式中：式中：Vt在温度在温度t时，试样的运动粘度，时，试样的运动粘度，mm2/Slt在温度在温度t时，试样的密

24、度，时，试样的密度，g/cm3。lASME SE-709规定，规定，“为了不妨碍磁粉的为了不妨碍磁粉的流动性，油应有低的粘度，在流动性，油应有低的粘度，在100F（38）温度下，粘度）温度下，粘度3.0cst（3.0mm2/s，3厘斯），在最低可能使用温度，不大于厘斯），在最低可能使用温度，不大于5.0cst（5.0 mm2/s，5厘斯）；为了减少着火厘斯）；为了减少着火的危险，油应具有最低不低于的危险，油应具有最低不低于200F（）的闪点；无嗅、不为使用者所厌）的闪点；无嗅、不为使用者所厌恶；若使用荧光磁粉的显示，油载液应有低恶；若使用荧光磁粉的显示，油载液应有低的固有荧光性，不应明显干扰荧

25、光磁粉的显的固有荧光性，不应明显干扰荧光磁粉的显示；无活性，亦即不应使悬浮磁粉变质。示；无活性，亦即不应使悬浮磁粉变质。”lASMEASME的以上内容的大部分为本标准所采用，此的以上内容的大部分为本标准所采用，此处粘度为运动粘度，处粘度为运动粘度，GB/T15822亦采用运动粘亦采用运动粘度方式表示。度方式表示。 l lJB4730-94标准中粘度控制在标准中粘度控制在500020000Pa.S（25）为动力粘度单位，概念有不妥之处，）为动力粘度单位，概念有不妥之处，本次修订时，根据行内意见，将其改为运动粘本次修订时，根据行内意见，将其改为运动粘度单位。度单位。 l目前，国外标准中对油基载液性

26、能指标的要求目前，国外标准中对油基载液性能指标的要求不断提高，要求使用低粘度、高闪点、无荧光、不断提高，要求使用低粘度、高闪点、无荧光、无臭味的油基载液。对粘度指标主要是考虑在无臭味的油基载液。对粘度指标主要是考虑在较低温度下载液应有较好的流动性，以保证探较低温度下载液应有较好的流动性，以保证探伤灵敏度。伤灵敏度。l高闪点指标（高闪点指标（JB/T4730.4:JB/T4730.4:）主要是考虑安全性问题，无荧光是为了）主要是考虑安全性问题，无荧光是为了保证荧光磁粉探伤时不致干扰正常显示。保证荧光磁粉探伤时不致干扰正常显示。 l3.4.3 磁悬液法浓度对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓磁悬液法浓度

27、对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓度不同，检测灵敏度也不同。浓度太低，影响漏磁场对度不同，检测灵敏度也不同。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕不清晰会使缺陷漏检；浓度太高，磁粉的吸附量，磁痕不清晰会使缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留很多磁粉，形成过度背景，甚至会掩会在工件表面滞留很多磁粉，形成过度背景，甚至会掩盖相关显示，所以国内外标准都对磁悬液浓度进行控制盖相关显示，所以国内外标准都对磁悬液浓度进行控制（见表（见表2）。）。 表表2 2 磁磁 悬悬 液液 浓浓 度度 配配 制制 浓浓 度度 （ g/L ） 沉沉 淀淀 浓浓 度度 （ 含含 固固 体体 量量 ： m l/100m l）

28、磁磁 粉粉 类类 型型 J B /T 4 7 3 0 -2 0 0 5 J B 4 7 3 0 -9 4 J B /T 6 0 6 1 A S M E S E -7 0 9 A S T M E 1 4 4 4 -0 1 J B /T 4 7 3 0 -2 0 0 5 J B 4 7 3 0 -9 4 J B /T 6 0 6 1 A S M E S E -7 0 9 A S T M E 1 4 4 4 -0 1 非非 荧荧 光光 磁磁 粉粉 1025 1020 1025 1.22.4 1.22.4 1.22.4 1.22.4 荧荧 光光 磁磁 粉粉 0.53 13 12 0.10.4 0.10

29、.5 0.10.4 0.10.4 l 磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态等因素来确定。在方法和被检工件表面状态等因素来确定。在JB3965-85和和JB4248-86标准中磁悬液浓度采用标准中磁悬液浓度采用体积沉淀法来确定。这对循环使用的磁悬液浓体积沉淀法来确定。这对循环使用的磁悬液浓度测定较为方便，但在承压设备磁粉检测中，度测定较为方便，但在承压设备磁粉检测中，绝大部分磁悬液均是一次性使用，若用体积沉绝大部分磁悬液均是一次性使用，若用体积沉淀法来确定磁悬液浓度则相当麻烦。同时，由淀法来确定磁悬液浓度则相当麻烦。同时，由于磁粉用量不明

30、确，配制磁悬液往往要耗费很于磁粉用量不明确，配制磁悬液往往要耗费很长时间才能达到标准要求。配制浓度采用长时间才能达到标准要求。配制浓度采用 g/L 单位使配制变得简单方便。单位使配制变得简单方便。l本标准配制浓度是在参考了本标准配制浓度是在参考了JISG 0565和和国内压力容器行业多年来使用经验后确国内压力容器行业多年来使用经验后确定的。定的。l沉淀浓度采用沉淀浓度采用 ml/100ml单位，使得日单位，使得日常工作中对材料的质量进行控制时利用常工作中对材料的质量进行控制时利用梨形沉淀管测定磁悬液浓度变得简捷可梨形沉淀管测定磁悬液浓度变得简捷可行。行。 l3.5.1 几何形状复杂的零件磁化时

31、各部位的磁几何形状复杂的零件磁化时各部位的磁场强度很难用公式进行计算，而且方向也难场强度很难用公式进行计算，而且方向也难以估计，因此采用传统的磁化方法显然对某以估计，因此采用传统的磁化方法显然对某些部位检测不合适，磁场会出现不均匀现象。些部位检测不合适，磁场会出现不均匀现象。使用标准灵敏度试片可以了解被检工件各部使用标准灵敏度试片可以了解被检工件各部位表面有效磁场强度和方向，有效检测区以位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，具有使用简单、直观、及磁化方法是否正确，具有使用简单、直观、方便等优点。方便等优点。lJB4730-94标准中使用的标准试片（块）标准中使用的标准试片（

32、块）为为A型试片、型试片、C型试片和磁场指示器型试片和磁场指示器（八角试块）。（八角试块）。A试片只有试片只有A-15/100、A-30/100、A-60/100三种试片，适用于三种试片，适用于平的探伤面，现增加平的探伤面，现增加A-7/50、A-15/50、A-30/50三种试片是适用于有曲率的探三种试片是适用于有曲率的探伤面，它们是由日本无损检测学会颁布伤面，它们是由日本无损检测学会颁布的。的。 l根据根据JB/T6065-2004无损检测无损检测 磁粉检测磁粉检测用试片用试片（2004.6.17发布，发布，2004.11.1实施）实施）介绍，试片分类有三种方法：介绍，试片分类有三种方法：

33、a)按产品类按产品类型分：型分：A型、型、B型、型、C型；型；b）按热处理状）按热处理状态分：经退火处理、未经退火处理；态分：经退火处理、未经退火处理；c）按灵敏度分：高、中、低。按灵敏度分：高、中、低。 注注1：按灵敏度等级分类，仅适宜于相同：按灵敏度等级分类，仅适宜于相同热处理状态的试片；热处理状态的试片；l注注2：同一类型和灵敏度等级试片，未经：同一类型和灵敏度等级试片，未经退火处理的比经退火处理的灵敏度退火处理的比经退火处理的灵敏度（应为磁化规范）约高约高1倍。倍。l由于不退火材料制成试片的磁导率由于不退火材料制成试片的磁导率低，低，所以它必须比退火材料制成试片具有更所以它必须比退火材

34、料制成试片具有更大的有效磁场才能显示同一类型和灵敏大的有效磁场才能显示同一类型和灵敏度等级试片磁痕。而注度等级试片磁痕。而注2中是从另外一种中是从另外一种角度叙述的：对同一类型和灵敏度等级角度叙述的：对同一类型和灵敏度等级试片，未退火材料必须比退火材料施加试片，未退火材料必须比退火材料施加的外加磁场更大才能显示磁痕，由于外的外加磁场更大才能显示磁痕，由于外加磁场大加磁场大（磁化规范高），所以它对所以它对自然缺陷显示的灵敏度就高。自然缺陷显示的灵敏度就高。lJB/T6065-2004规定，每件试片上应刻有永久规定，每件试片上应刻有永久性标准化项目标记：试片类型符号和热处理性标准化项目标记：试片类

35、型符号和热处理状态符号状态符号人工槽深人工槽深/试片厚度。试片厚度。l试片号：试片号：A、B、C、D；l热处理：经退火为热处理：经退火为1或空缺；未经退火为或空缺；未经退火为2；l人工槽深，试片厚度（略）。人工槽深，试片厚度（略）。lA型标准试片是用来检查探伤装置、磁粉、磁型标准试片是用来检查探伤装置、磁粉、磁悬液的性能以及连续法中试件表面有效磁场悬液的性能以及连续法中试件表面有效磁场的强度及方向、有效检测范围、检测操作是的强度及方向、有效检测范围、检测操作是否正确等。否正确等。l由日本无损检测学会由日本无损检测学会304小委员会进行连续法检测小委员会进行连续法检测时时A型标准试片磁痕显示与磁

36、场强度对应关系的试验，其结型标准试片磁痕显示与磁场强度对应关系的试验，其结果表明：果表明：l 用连续法探出的用连续法探出的A型标准试片的磁痕，几乎不受被检型标准试片的磁痕，几乎不受被检材质的影响，而仅与被检物表面的磁场强度有关。材质的影响，而仅与被检物表面的磁场强度有关。l 用剩磁法时，用剩磁法时，A型试片显示磁痕与被检件的剩磁通密型试片显示磁痕与被检件的剩磁通密有关，但由于后者与试件的材质有关，但由于后者与试件的材质、A型试片与探伤面的型试片与探伤面的接触状态以及试件产生的磁极有着较大的影响，故不能接触状态以及试件产生的磁极有着较大的影响，故不能利用利用A型试片直接测试试件的剩磁通。型试片直

37、接测试试件的剩磁通。l 所以所以A型试片仅适用于连续法，不适用于剩磁法。型试片仅适用于连续法，不适用于剩磁法。 l据有关资料介绍，据有关资料介绍，A型灵敏度试片上的磁痕型灵敏度试片上的磁痕显示与磁化电流和磁场强度有如下大致的对显示与磁化电流和磁场强度有如下大致的对应关系：应关系：lA-15/100 显示时，显示时， I=(1012)D H=32003800A/mlA-30/100 显示时，显示时， I=( 68 )D H=19202560A/mlA-60/100 显示时，显示时， I=( 24 )D H= 6401280A/ml因此本标准中（即对承压设备因此本标准中（即对承压设备MT时）应选用

38、时）应选用A-30/100试片试片(中灵敏度中灵敏度)，灵敏度要求高时，可选用，灵敏度要求高时，可选用A-15/100(高灵敏度高灵敏度)。l这与后面这与后面3.9磁化规范中规定连续法时，工件表面磁化规范中规定连续法时，工件表面场线磁场强度应达场线磁场强度应达2.44.8KA/m就一致了。就一致了。l（因为（因为A- -30/100显示，显示，2.4KA/m与与2560A/m相近相近）。）。 RT：检测技术等级：A、AB、BUT：检测技术等级：A、B、CMT：灵敏度等级：通过JB/T6065/试片分类/注c) 按灵敏度分：高、中、低PT：灵敏度等级：1、2、3级 其他常规无损检测方法都采用不同

39、的间接方式来反映或描述可检测细小缺陷的能力。如： RT用金属丝象质计， UT用人工缺陷当量， MT用可显示的试片上的人工缺陷尺寸， C型标准试片也是由日本无损检测学会颁布的。型标准试片也是由日本无损检测学会颁布的。lC型标准试片用于焊接坡口等狭小部位，即因尺寸关型标准试片用于焊接坡口等狭小部位，即因尺寸关系，使用系，使用A型标准试片有困难时，用型标准试片有困难时，用C型标准试片来型标准试片来代替代替A型标准试片。型标准试片。C-8/50的灵敏度相当于的灵敏度相当于A-7/50，C-15/50的灵敏度相当于的灵敏度相当于A-15/50。 l同样，同样，C型标准试片分型标准试片分C1和和C2，C1

40、为退火材料制成，为退火材料制成，C2为不作热处理的冷轧材料。对为不作热处理的冷轧材料。对C型标准试片施加磁型标准试片施加磁粉时，应采用连续法，试片的原始形状、尺寸、磁特粉时，应采用连续法，试片的原始形状、尺寸、磁特性发生变化时，不得继续使用。性发生变化时，不得继续使用。l另外，另外，C型试片分割线为型试片分割线为4条（即可分割为条（即可分割为5小片试片，小片试片，同同JB/T6065-1992）。）。lD型与C型相当 lM1型多功能试片是铁道科学研究院金化所型多功能试片是铁道科学研究院金化所生产的，它是将三个不同刻槽深度而间隔相生产的，它是将三个不同刻槽深度而间隔相等的人工刻槽以同心圆方式做在

41、同一试片上，等的人工刻槽以同心圆方式做在同一试片上，其三种槽深分别与其三种槽深分别与A1型试片的三种型号相同，型试片的三种型号相同，这种试片可一片多用，观察磁痕显示差异直这种试片可一片多用，观察磁痕显示差异直观，能更准确地推断出被检工件表面的磁化观，能更准确地推断出被检工件表面的磁化状态。状态。lJIS G0565规定：规定：“使用时为使具有人工缺使用时为使具有人工缺陷面紧贴试件探伤面上，可用适当的双面粘陷面紧贴试件探伤面上，可用适当的双面粘带粘贴，此时粘带厚度应在带粘贴，此时粘带厚度应在100m以下以下”。l3.5.2 磁场指示器（八角试块）最早是在美国标磁场指示器（八角试块）最早是在美国标

42、准中应用，由于它使用方便，在准中应用，由于它使用方便，在JB3965-85标准标准中就开始采用。磁场指示器仅用于了解工件表中就开始采用。磁场指示器仅用于了解工件表面的磁场方向和有效磁化范围，而不能作为磁面的磁场方向和有效磁化范围，而不能作为磁场强度和磁场分布的定量测试，但比标准试片场强度和磁场分布的定量测试，但比标准试片经久耐用，操作简便。八角试块是由八块低碳经久耐用，操作简便。八角试块是由八块低碳钢经铜焊拼焊而成，其人工缺陷为铜焊缝，其钢经铜焊拼焊而成，其人工缺陷为铜焊缝，其宽度在宽度在0.1mm数量级范围，试块总厚数量级范围，试块总厚3. 45mm左右，由于试块刚性大，不可能与工件表面左右

43、，由于试块刚性大，不可能与工件表面（曲面）很好贴合，这些都使得八角试块无法（曲面）很好贴合，这些都使得八角试块无法摸拟出工件表面状况。摸拟出工件表面状况。l所以，所以，八角试块显现磁痕与工件表面的磁场八角试块显现磁痕与工件表面的磁场强度无严格对应关系强度无严格对应关系，因此，八角试块只能，因此，八角试块只能作为工件表面磁场方向是否正确的一种粗略作为工件表面磁场方向是否正确的一种粗略校验工具，而不能作为工件表面磁场强度及校验工具，而不能作为工件表面磁场强度及其分布的定量指示。使用磁场指示器时，当其分布的定量指示。使用磁场指示器时，当磁场指示器上没有形成磁痕或没有在所需方磁场指示器上没有形成磁痕或

44、没有在所需方向成磁痕时，应改变或校正磁化方法。国内向成磁痕时，应改变或校正磁化方法。国内大多是个体生产，质量不一定能很好保证，大多是个体生产，质量不一定能很好保证，磁场强度不足时，也能显示磁场强度不足时，也能显示 “ “米米” ” 型，严型，严重妨碍它的使用，这需要采取一定的措施。重妨碍它的使用，这需要采取一定的措施。lASME SE709（2001版）规定：磁场指示器版）规定：磁场指示器应放置在被检工作表面上，且使镀铜的一面应放置在被检工作表面上，且使镀铜的一面远离被检表面。该标准磁场指示器图上只标远离被检表面。该标准磁场指示器图上只标注一面为厚度注一面为厚度0.250.025mm铜皮。铜皮

45、。l而而JB4730-2005标准的送审稿有误，其上的磁标准的送审稿有误，其上的磁场指示器图上标注为二面铜皮，标准最终稿场指示器图上标注为二面铜皮，标准最终稿修改为一面铜皮，与修改为一面铜皮，与ASME标准一致。标准一致。l3.5.3 标准试块标准试块lB型标准试块是美国型标准试块是美国ASME SE709推荐的环形试推荐的环形试块，它是用于中心导体法时估判磁化检测技术的块，它是用于中心导体法时估判磁化检测技术的全面性能及灵敏度的一种工具，它适用于直流电全面性能及灵敏度的一种工具，它适用于直流电（DC）和三相全波整流电（）和三相全波整流电（FWDC），通电并），通电并施加磁粉时，形成的环外沿上

46、的磁痕显示数量将施加磁粉时，形成的环外沿上的磁痕显示数量将指出所使用的系统的相对灵敏度，如果所述的显指出所使用的系统的相对灵敏度，如果所述的显示数量不能探测到，则磁粉、磁悬液、磁化方法、示数量不能探测到，则磁粉、磁悬液、磁化方法、磁化设备及其组合都必须进行检查和修正。磁化设备及其组合都必须进行检查和修正。lB型标准试块已被型标准试块已被JB/T6066-2004无损检测无损检测 磁磁粉检测用环形试块粉检测用环形试块引用。引用。lE型标准试块适用于交流电（型标准试块适用于交流电（AC）和单相半波整）和单相半波整流电，也是用于中心导体磁化方法中，它与英国流电，也是用于中心导体磁化方法中，它与英国B

47、S标准试件和日本标准试件和日本B型试块接近，型试块接近，E型标准试块型标准试块也被也被JB/T 6066-2004无损检测无损检测 磁粉检测用环磁粉检测用环形试块形试块引用。引用。lB型和型和E型标准试块原都在送审稿的附录型标准试块原都在送审稿的附录A中作了中作了详细介绍，在详细介绍，在2005年年3月的定稿会上，专家们认月的定稿会上，专家们认为中心导体法在承压设备行业使用不太多，所以为中心导体法在承压设备行业使用不太多，所以删去了送审稿中附录删去了送审稿中附录A“标准试块的类型、图形、标准试块的类型、图形、尺寸及使用方法尺寸及使用方法”，但在本标准正文，但在本标准正文3.5.3节中强节中强调

48、了中心导体磁化方法标准试块应符合调了中心导体磁化方法标准试块应符合JB/T6066 -2004无损检测无损检测 磁粉检测用环形试块磁粉检测用环形试块。 l由于制作统一的标准缺陷样件极其困难，各由于制作统一的标准缺陷样件极其困难，各单位自行收集、制作的样件又有差异，这会单位自行收集、制作的样件又有差异，这会带来质量异议，因此带来质量异议，因此JB/T 4730.4不提倡采用不提倡采用标准缺陷样件。标准缺陷样件。 l交流磁化电流值为有效值，整流电流交流磁化电流值为有效值，整流电流值为平均值。值为平均值。 lJB4730-94遗漏，未规定。遗漏，未规定。lAC为交流电；为交流电；DC为整流电，常用：

49、为整流电，常用：lHWDC为半波整流；为半波整流；lFWDC为全波整流。为全波整流。 l检测与工件轴线方向垂直或夹角大于或等于检测与工件轴线方向垂直或夹角大于或等于45的缺陷时，应使用纵向磁化方法。的缺陷时，应使用纵向磁化方法。 l检测与工件轴线方向平行或夹角小于检测与工件轴线方向平行或夹角小于45的缺陷的缺陷时，应使用周向磁化方法。时，应使用周向磁化方法。 l变化：变化： 45时只能用纵向磁化方法。时只能用纵向磁化方法。 l实验数据表明，由于磁饱和等原因，漏磁场与缺实验数据表明，由于磁饱和等原因，漏磁场与缺陷和磁场方向夹角的关系近似于陷和磁场方向夹角的关系近似于Cos2变化规律。变化规律。当

50、当=45时，其漏磁场大小约为时，其漏磁场大小约为=90的的50，故必须提高磁化规范。故必须提高磁化规范。 l3.8.1 磁粉检测应有适当的磁场强度，为了使磁粉检测应有适当的磁场强度，为了使磁痕显示的一致性，磁场强度必须控制在合磁痕显示的一致性，磁场强度必须控制在合理的范围内，通常是理的范围内，通常是25%，影响磁场强度，影响磁场强度的因素是工件的尺寸、形状、材质以及磁化的因素是工件的尺寸、形状、材质以及磁化技术等，这些因素的变动范围广泛，所以很技术等，这些因素的变动范围广泛，所以很难制定严格的磁场强度规则以适用于每种工难制定严格的磁场强度规则以适用于每种工件。标准中介绍了四种方法来确定磁场强度

51、：件。标准中介绍了四种方法来确定磁场强度： la ) 用 磁 化 电 流 表 征 的 磁 场 强 度 按用 磁 化 电 流 表 征 的 磁 场 强 度 按3.8.6.13.8.6.3所给出的公式计算；所给出的公式计算；l（提前引用！不妥）（提前引用！不妥）lb) 利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场强度；强度；lc) 用磁场强度计测量施加在工件表面的切线用磁场强度计测量施加在工件表面的切线磁场强度，连续法为磁场强度，连续法为2.44.8KA/m，剩磁法，剩磁法为为14.4 KA/m；（与；（与ASME一致）一致）ld) 用标准试片（块）来确定磁场强度是否合用

52、标准试片（块）来确定磁场强度是否合适。适。lASME SE-709（2001版）中规定：版）中规定：“磁场强磁场强度计与霍尔效应切向场探头用于测量切向场度计与霍尔效应切向场探头用于测量切向场峰值，探头应放在被测表面上能确定最大场峰值，探头应放在被测表面上能确定最大场强处。施加磁化力同时，测量的磁场强度大强处。施加磁化力同时，测量的磁场强度大小在小在3060Gs范围内时（范围内时（2.44.8KA/m），指），指示的为恰当的磁场强度。示的为恰当的磁场强度。”这与本标准中的这与本标准中的四种方法之一四种方法之一“用磁场强度计测量施加在工用磁场强度计测量施加在工件表面的切线磁场强度，连续法检测时应达

53、件表面的切线磁场强度，连续法检测时应达到到2.44.8KA/m”是一致的。是一致的。 空心件用直接通电法不能检查内表面不连空心件用直接通电法不能检查内表面不连续性，因为内表面磁场强度为零。用中心导体续性，因为内表面磁场强度为零。用中心导体法能检测工件内外表面与电流平行的纵向缺陷法能检测工件内外表面与电流平行的纵向缺陷和端面的径向缺陷，外表面检测时应尽量使用和端面的径向缺陷，外表面检测时应尽量使用直流电或整流电。中心导体法用交流电进行外直流电或整流电。中心导体法用交流电进行外表面检测时，会在筒形工件内产生涡电流表面检测时，会在筒形工件内产生涡电流ie，因，因此工件的磁场是芯棒中的传感电流此工件的

54、磁场是芯棒中的传感电流It 和工件内和工件内的涡电流的涡电流ie产生的磁场的叠加，由于涡电流有趋产生的磁场的叠加，由于涡电流有趋肤效应，由此导致工件内外表面的检测灵敏度肤效应，由此导致工件内外表面的检测灵敏度相差很大，对磁化规范确定带来困难。相差很大，对磁化规范确定带来困难。 国内有资料介绍：对一内径为国内有资料介绍：对一内径为80mm，厚，厚2mm钢管通交直流电磁化，为达到管内、外钢管通交直流电磁化，为达到管内、外表面相同大小的磁场，通直流电时二者相差表面相同大小的磁场，通直流电时二者相差不大，而通交流电时，检查外表时的电流值不大，而通交流电时，检查外表时的电流值将是检查内表面时电流值的将是

55、检查内表面时电流值的2.7倍。因此用中倍。因此用中心导体法进行外表面检测时，一般不用交流心导体法进行外表面检测时，一般不用交流电而尽量使用直流电和整流电。电而尽量使用直流电和整流电。 提示：表提示：表3中，中，I为磁化电流，为磁化电流，A。l在轴向通电法中，直流电（整流电）连续法：在轴向通电法中，直流电（整流电）连续法：lI=（1232）D，这与，这与ASME SE-709（2001版）版）一致，一致，JB4730-94中为中为I=（1220）D，不适，不适合有特殊要求的工件检验，因此选择的磁化合有特殊要求的工件检验，因此选择的磁化电流范围扩大了；电流范围扩大了；l在交流电连续法中，在交流电连

56、续法中，lJB4730-94标准中标准中I=（610）D，同样不适用，同样不适用于有特殊要求的工件检验，为此将选择的磁于有特殊要求的工件检验，为此将选择的磁化电流范围扩大，上限扩大到化电流范围扩大，上限扩大到15D，即本标，即本标准规定准规定I=（815）D。 l3.8.3 使用中心导体法时如果电流不能满足检使用中心导体法时如果电流不能满足检测要求时可用偏置芯棒法，测要求时可用偏置芯棒法，JB4730-94标准规标准规定芯棒偏心放置时，芯棒与工件内表面的间定芯棒偏心放置时，芯棒与工件内表面的间距为距为1015mm，实际操作时此间距很难控制，实际操作时此间距很难控制且没有必要，检测时芯棒靠近内壁

57、放置不仅且没有必要，检测时芯棒靠近内壁放置不仅灵敏度高，而且操作方便，因此灵敏度高，而且操作方便，因此JB4730-2005标准将原标准将原JB4730-94标准中棒与内壁间距标准中棒与内壁间距1015mm以及按空心工件厚度来确定磁化电以及按空心工件厚度来确定磁化电流值的表流值的表11-4删去，芯棒靠近内壁放置时，导删去，芯棒靠近内壁放置时，导体与内壁接触时应采取绝缘措施。体与内壁接触时应采取绝缘措施。l此外，本标准中表此外，本标准中表3通电法和中心导体法磁化通电法和中心导体法磁化规范同样适应于偏置芯棒法。不同的是通电规范同样适应于偏置芯棒法。不同的是通电法和中心导体法磁化电流计算公式中法和中

58、心导体法磁化电流计算公式中D为工件为工件横截面上最大尺寸，而偏置芯棒法时横截面上最大尺寸，而偏置芯棒法时D为芯棒为芯棒直径加直径加 2 倍工件壁厚。倍工件壁厚。lJB4730-94标准中触头法选择的磁化电流是：标准中触头法选择的磁化电流是：T20mm时，时，I=（34）倍触头间距，）倍触头间距，T20mm时，时，I=（45）倍触头间距，在）倍触头间距，在ASME标准中规标准中规定：定：T19mm时，时，I=（3.54.3）倍触头间距，）倍触头间距，但国内已习惯使用但国内已习惯使用I=（3.54.5）倍触头间距，这）倍触头间距，这样的数值便于记忆，同时也在磁化电流的误差范样的数值便于记忆，同时也

59、在磁化电流的误差范围之中，因此本标准也规定，围之中，因此本标准也规定，T19mm时，时，I=（3.54.5）倍触头间距。另外，）倍触头间距。另外，ASME规定规定T19mm时，时，I=（3.94.9）倍触头间距，国内）倍触头间距，国内已习惯使用已习惯使用I=（45）倍触头间距，而且误差不）倍触头间距，而且误差不大，本标准采用了后者。大，本标准采用了后者。l“触头法时，磁场的有效宽度为触头中心线两侧触头法时，磁场的有效宽度为触头中心线两侧1/4极距，极距， ”l理论计算表明，通常理论计算表明，通常1/4极间距处极间距处H为中心的为中心的80%，而，而1/2时仅为时仅为50%。应根据标准试片实。应

60、根据标准试片实测结果来校正测结果来校正(或校验或校验)。(磁轭规律相近磁轭规律相近) l提示：提示：T为为19mm与与20mm的差异不大。的差异不大。l检测时磁化电流应根据标准试片实测结果来校正。检测时磁化电流应根据标准试片实测结果来校正。 lJB4730-94标准中磁轭的磁极间距控制在标准中磁轭的磁极间距控制在50200mm之间，由于磁极附近会产生漏磁场吸之间，由于磁极附近会产生漏磁场吸附磁粉形成非相关显示，为排除漏磁场干扰，所附磁粉形成非相关显示，为排除漏磁场干扰，所以以JB/T 4730.4-2005标准将最小磁极间距扩大到标准将最小磁极间距扩大到75mm，这一规定与，这一规定与ASME