磁粉探伤实训

第三单元磁粉探伤

内容导入：磁粉探伤是工业无损检测中的一个重要检测手段，是利用磁现象来检测材料和工件中缺

陷的方法，其探伤原理作一般了解，重点掌握磁粉探伤的技能训练和探伤T艺的编制。

综合模块一磁粉探伤原理

_________________Q

能力知识点1磁粉探伤的原理

1.磁粉探伤原理

铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变

而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不

连续性的位置、大小、形状和严重程度，如图3-1所示。

图3-1不连续性处漏磁场分布

I一裂纹2—漏磁场3—近表面气孔4-一内端气孔5-磁力线6—工件

由此可见，磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁性相互作用。

2.影响漏磁场的因素

⑴外加磁场强度的影响。

⑵材料磁导率的影响。

⑶缺陷埋藏深度的影响。

⑷缺陷方向的影响.

⑸缺陷磁导率的影响。

（6）缺陷大小和形状的影响。

_______________C

能力知识点2磁粉探伤适用范围

1.适用于检测铁磁性材料（如16MnR、20g、30CrMnSiA］工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄

（如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹）和目视难以看出的缺陷;

2.适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料（如Crl7Ni7.T91/P9I）,但不适用于检测奥氏

体不锈钢材料（如lCrl8Ni9、lCrl8Ni9Ti）和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊接接头，也不适用于检测

铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料：

3.适用于检测未加工的铁磁性原材料（如钢坯）和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件及

特种设备或零部件；

4.适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件；

5.适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、天叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷,

但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方

向夹角小于20°的缺陷。

综合模块二磁粉探伤的技能训练

能力知识点1磁粉及磁悬液

训练一磁粉的磁性测定

1.目的

（1）了解称量法测定磁粉磁性的原理。

（2）熟悉磁性称审仪的操作方法。

（3）掌握磁粉磁性的合格标准。

2.测试用设备和器材

（1）磁性称量仪I台。

（2）工业天平1架（量程1kg,感量0.2g）

（3）待测磁粉300g左右。

3.测试原理

称量法测定磁粉磁性的原理是通过一标准的交流电磁铁在规定条件下吸引的磁粉多少来评价磁

粉磁性。

磁性称量仪的原理如图3-2所示。在220V交流线路上有一电磁铁，并串联一个50。的变阻器,

一只3A交流电流表和开关K,电磁铁是用直径为0.86mm的漆包线在黄铜骨架上缠绕2650匝而制

成。其简图见图3-3,黄铜骨架结构及尺寸见图3-4。骨架内嵌有黄铜套，在套底部焊上一铜盘，套

内穿有用25碳素钢制成的铁芯。铁芯和黄铜套紧密地放入线圈骨架内。圆盘与线圈底部平面保持

20mm距离c

电磁铁固定在非铁磁性材料制作的托架上，其轴线垂直地面，铜盘向下且和地面水平.

图3・2磁粉磁性标量仪原理图

图3-3电磁铁图解

1-轴心:2-铜盘；3-轴套:4-线圈底盘:5-电磁铁圈

4.测试方法

（1）将内径为70mm,壁厚2〜3mm，高度为10mm的两圆环放在100mmX100mm的玻璃板

上。圆环用有机玻璃或黄铜制作。

（2）将干燥洁净磁粉倒入圆环内，用直尺沿圆环上沿将磁粉刮平（不可按压）。

（3）调整电磁铁电流到I.3A,并准备实验。

图3Y电磁铁骨架及铁芯及铁芯结构

（4）将装有磁粉的圆环连同玻璃托板移向电磁铁的铜盘下，使圆环的上沿与铜盘接触，目圆环

中心尽量和电磁铁轴线一致，给电磁铁通电。

（5）通电到5s时，将托板及圆环向下并移离电磁铁。此时在铜盘上吸有一些磁粉。

（6）继续通电55s（总计通电Imin,中间不可断电），使被吸住的磁粉稳定下来。这个期间或

许有少量磁粉落下。

（7）到时间后，将电磁铁断电，磁粉落在事先备好的放在铜盘下面的纸上，并将残留在铜盘上

的磁粉一起收入纸中。

（8）用工业天平称量磁粉质量，做好记录。

（9）每种磁粉共进行三次取样测量，取平均值，质量不小于7克，则该磁粉磁性合格.

5.测试报告要求

按表3-1填写试验记录，并根据需要填写实验报告。

表3-1磁粉磁性实验记录

磁粉称量结果

仪器型号磁粉型号或代号电流/A

123平均

训练二磁粉粒度测定（显微镜筛选法）

1.测试目的

（1）了解显微镜法测定粒度的原理。

（2）掌握显微镜测定粒度的操作方法。

（3）根据测量数据，整理绘制分布图，确定粒度大小，判定磁粉质量。

2.测试用设备和器材

（1）光学显微镜1台。要求分辨力在白光下为0.4〃厂（洌试1〃机以上的粒子），并具有下载物台

可微调和测微系统。

（2）测试天平I架（感量0.05g）。

（3）待测磁粉试样50g。

3.测试原理

定向筛选法的原理，即测量大量粒子的定向直径，根据统计分布规律，将累计筛选数20%和80%

所对应的颗粒直径，定为磁粉的粒度。

4.测试方法

<1）用分割法将大量样品分为卜5g的待测样品。

（2）随机抽取待测样品，将其很好地分散于加了表面活性剂的水中，制成悬浮液。

（3）将混有磁粉的悬浮液适量地滴在试样片上，将试样片放在显微镜载物台上，进行观察。

图3-5磁粉颗粒定向直径d测量示意图

（4）按图3-5所示测量碳粉颗粒定向直径，共测量10（H）个颗粒。测量定向直径时，可根据需

要分组测量，即按一定群间距测量分组，如表3-2所示。

表3-2粒度测量分组

群号121110987

群平均数值51015202530

>2.5>7.5>12,5>17,5>22.5>27.5

群间距/mm

~7.5〜12.5〜17.5〜22.5-27.5〜32.5

群号654321

群平均数值354045505460

>32.5>37.5>42.5>47.5>52.5>57.5

群间Wmm

〜37.5〜42.5-47.5〜52.5〜57.5〜62.5

（5）将测量值填入表3-3。

表3・3粒度测试值

群平均值a

群间距/mm颗粒数n颗粒频度/%累计数/%

（颗粒平均定向值）

总计N100%100%

（6）根据表3-3,以颗粒定向尺寸，/（或称颗粒直径）为横坐标，以累计数为纵坐标，画粒度分

布图，其示意图见图3-6。

图3-6磁粉粒分布图

（7）粒度分布图的累计数80%和20%所对应的颗粒直径即为所测定的磁粉粒度。

（8）抽取三次待测样品测量，取其平均值。

5.测试报告要求

（1）按上述内容填写粒度测量值表，绘制粒度分布图。

（2）做好测试记录，写出测试报告。测试记录及报告应注明被试验的磁粉的型号、种类、规格

和试验方法，根据测最结果和标准要求判定磁粉粒度是否合格。

训练三磁粉粒度测定（酒精沉淀法）

1.测试目的

（1）掌握酒精沉淀法测量磁粉粒度的方法。

（2）根据磁粉的悬浮性判定磁粉质量。

2.测试设备和器材

（1）测量装置见图3-7。一个长40cm的玻璃管，其内径为（10±1）mm,可在支座上用夹子

垂直夹紧。管子上有两处刻度，一处在下塞端部水平线上，另一处在距前一处刻度30cm处，支座

上鞋有刻度尺，其刻度为。〜30cm。

（2）工业天平1架（0〜2kg）。

（3）磁粉试样20kg。

（4）无水乙醉1kg。

图3—7用酒精沉淀法测量碳粉标度的姑皆

3.测试原理

磁粉的粒度，即磁粉的颗粒大小，对磁粉探伤灵敏度影响很大。磁粉的粒度大小，决定了其在

液体中的悬浮性。由于酒精对磁粉的润湿性能好，所以可以用酒精作为分散剂，测量磁粉在酒精中

的悬浮情况来表示磁粉粒度大小和均匀性。一般规定酒精磁粉悬浮液在静止3min后磁粉沉淀高度不

低于180mm为合格。

4.测试方法和步骤

（1）用工业天平称出3g未经磁化的磁粉试样。

（2）将玻璃管的一端堵上塞子，并向管内倒入150mm高的酒精。

（3）将称好的磁粉试样倒入管内，用力摇晃直到均匀混合。

（4）再向管内倒进酒精至300mm高。

（5）将玻璃管上端堵上塞子，反复倒置玻璃管，使酒精和磁粉充分混合。

<6）停止摇晃后即开始广时并迅速平稳地将玻璃管固定于支座夹子上，使管子上端刻度对准支

座上的刻度尺300mm处。

（7）静止3min,测量酒精和磁粉明显分界处的磁粉柱高度。

（8）按上述步骤试验三次，每次更换新的磁粉和酒精，取三次测量结果的平均值，并做好记录。

（9）检验过程中，还应仔细观察磁粉悬浮情况，图3-8表示了磁粉的不同粒度情况在酒精中悬

浮的状态。

图3-8酒精沉淀磁粉悬浮情况

5.测试报告要求

表3—4磁粉粒度测试记录

磁粉悬浮及

磁粉柱高度/mm

磁粉规格型号取样数量粒度均匀性

第一次第二次第三次平均

填写测试记录（表3-4）和测试报告，内容包括磁粉规格型号、测试方法和条件、磁粉柱高度和

磁粉悬浮均匀性等。

训练四磁悬液的配制

1.测试目的

（I）掌握不同种类的磁悬液的配制方法，熟悉油悬液、水悬液和荧光磁悬液的典型配方。

（2）了解磁悬液各种成分对探伤性能的影响。

2.测试用器材

（1）1000mL量筒1只；2000mL烧杯3只；1000mL烧杯3只。

（2）工'业天平1架（0〜2kg）。

（3）磁粉、火油及其他配制材料适量。

3.测试原理

湿法探伤是使用磁悬液作为缺陷的显示材料。磁悬液是将磁粉分散「液体载体（也称分散剂）

中。对于液体载体，要求其具有好的磁粉悬浮性、流动性、分散性和对工件表面的浸润性（即有小

的表面张力）。同时要求液体对工件无腐蚀性，对操作者无毒或低毒，探伤检验时便于观察（不起泡）

等。对于荧光磁悬液还要求液体无荧光作用。

4.磁悬液配制方法

（1）油基磁悬液配制方法。

①将洁净的火油和变压器油按I:I的比例均匀混合，取混合液2000mL。

②将干燥、无杂质和无结块的磁粉均匀地调配到混合液中去。磁粉在混合液中含量为每1000mL

混合液中加20〜30g磁粉。

③上述液体即为油磁悬液，使用前应充分搅拌。

（2）水基磁悬液配制方法，配方成分见表3-5。

表3-5水基磁悬液成分

成分浓乳亚硝酸钠三乙醇胺磁粉

含量/g,（水）105515〜30

①将lOglOO号浓乳（pH值8〜9,水含量0.5%）加入1L的50c洁净温水中，搅拌至完全溶解。

②加入亚硝酸钠5g,搅拌到完全溶解。

③加入三乙醇胺5g,搅拌到完全溶解。

④加入磁粉15〜30g,充分搅拌到均匀混合。

⑤新配制的磁悬液pH值应在8〜9。使用前应充分搅拦。

（3）荧光磁悬液的配制方法，配方成分见表3-6。注意按配制程序依次进行；任何添加剂，不

得含有荧光性物质。

①将乳化剂与消泡剂混合搅拌均匀，用少量水稀释。

②加入磁粉，搅拌均匀。

③加水1L,搅拌均匀。

④加入亚硝酸钠，搅拌至完全溶解。

⑤新配制的磁悬液pH值应在8〜9。使用前应充分搅拦。

表3・6荧光磁悬液成分

成分乳化剂亚硝酸钠消泡剂（28号）荧光磁粉

含量收・L'(zK)5150.5-11〜2

5.测试报告要求

记录配制的磁悬液的外观、特征和配制中的现象。

训练五磁悬液的浓度测定

1.测试目的

（1）掌握磁悬液浓度的测定方法。

（2）掌握使用中的磁悬液浓度鉴定方法。

（3）了解磁悬液浓度标准。

2.测试器材

（I）磁粉沉淀管1只（见图3-9）。

图3-9磁粉沉淀管

（2）已知浓度的标准磁悬液。荧光磁悬液按lg/L,2g/L和3g/L配制，非荧光磁悬液按10g/L,

20g/L和3Og/L配制，各取样品500mLo

（3）待测磁悬液样品500mL：该样品的配制方法和成分应和标准磁悬液相同。

（4）200mL量筒1只。

3.测试原理

磁悬液在平静状态时.，磁粉将发生沉淀，根据沉淀的多少可以确定磁悬液的磁粉浓度。磁粉沉

淀量是随时间增加而增多，当达到一定时间后，将完成全部沉淀。磁粉沉淀管中的磁粉沉淀层高度

与磁悬液浓度呈线性关系。

4.测试方法

（1）磁粉浓度曲线制作。将装有标准磁悬液容器晃动不少于5min,然后取100mL磁悬液倒入

磁粉测定管中，静止放置“火油或水磁悬液放置60min、变压器油磁悬液放置24h,读出磁粉沉淀高

度。三种待测样品可得到三个沉淀高度的数据九、4和43。将磁悬液标准含量（Xi、X?和X3）及

对应的磁粉沉淀高度（九、力2和A）分别作为纵坐标和横坐标，可得到磁粉浓度的关系曲线，如

图3-10所示。

图3-10标准磁悬液沉淀高度图

（2）待测样品的浓度测试。按标准磁悬液的试验方法读出待测磁悬液的磁粉沉淀高度。待测样

品的浓度评价有如F方法。

①直接按沉淀高度评价。一般规定磁粉沉淀高度，荧光碳粉为0.1〜0.5mL,非荧光磁粉为1.2〜

2.5mL（读数为沉淀容器，mDo

②测量磁悬液的浓度即每升磁粉克数。

a图示法。在图3-10的纵坐标上查到待测样品的沉淀高度，根据浓度和高度的关系直线，查出

其在横坐标上的对应值，即为磁悬液实际浓度值。

b计算法。待测样品的浓度值设为C,则有：

c=—(3-1)

%

式中％-标准样品的浓度值，g/L：

〃一待测样品的沉淀高度，mm；

为一标准样品的沉淀高度，mm。

5.测试报告要求

测试记录和报告应对每次新配的磁悬液进行浓度测定，其值作为标准并详细记录，并留少量样

品。磁悬液使用应定期进行浓度测定，填写测定记录和测定报告，并应和标准样品值及规定值对照

评价。

__________________Q

1能力知识点2磁粉探伤设备及试块

训练六通电导体的磁场测试

1.测试目的

(I)了解通电导体周围的磁场分布。

(2)掌握磁场测量仪器的使用方法。

(3)r解通电导体的磁化场的用途。

(4)了解磁场的计算单位和换算。

2.测试设备和器材

(1)磁粉探伤机一台，其额定电流为2(X)()-30()0Ao

(2)特斯拉计(CT3)一台。

(3)铜棒620mmX300mm一根。

3.测试原理

通电导体内部和周围存在着磁场，其形状为垂直导体轴线并以轴线各点为圆心，绕轴线旋转同

心圆。其大小和通过导体的电流强度成正比，和离导线轴线的距离成反比，即

5=1.9x10-(3-2)

R

式中B—空气中的磁感应强度，T；

I一通过导体的电流，A：

R一空间一点到到导体釉线的距离，m。

导体周围空间磁场的测量采用特斯拉计进行，其原理是通过霍尔元件上的磁场可使元件上产生

电势差，且不同的磁场大小产生的电势差也不等，它们具有一定的对应关系；将该电势差接收处理

后在特斯拉计上以磁场强度的形式显示出来。

4.测试方法

（1）将铜棒夹紧手探伤机两夹头上。

（2）将CT3特斯拉计接通电源，将测量传感器（即霍尔元件）和仪器连接好。

（3）调整CT3零点和校正点，根据测量值预计的大小，从大到小选择好测量挡位。

（4）将测量传感器元件的平面垂直于磁场方向放置，并按表3-7中要求的电流和距离数据，依

次地从小到大，从近到远进行测量。

表3・7通电导体周向测试结果

S/TI/A

200500800110014002000

R/m

0.02

0.05

0.1

0.15

0.2

注：测量中应避免霍尔元件磕碰到工件或其他物体匕同时在使用特斯拉计时在转换测量挡位

时，必须重新对仪器进行校正。

5.测试报告要求

记录测量结果和测试中发生的现象。将测试结果填入表3-7中。

训练七工件L/D值对纵向磁化效果的影响

1.测试目的

（1）了解工件纵向磁化时产生反磁场的原理。

（2）了解工件L/D值对磁化效果的影响。

（3）掌握用A型试片测试技术确定反磁场影响的方法。

2.测试设备和器材

（I）带磁化线圈的磁粉探伤机1台。

（2）试棒4个，用20退火纲制作，规格分别为。40mmX400mm（1号），040mmX160mm（2号）,

040mmX80mm（3号）和（/）40mmX40mm（4号）。

3.测试原理

具有一定长度的工件放到线圈中进行纵向磁化，因为工件中退磁因子的影响将产生反磁场，使

施加的外磁场减弱。其减弱程度同工件长度乙和工件截面直径。之比（即L/。）有关，L/。越大,

反磁场越小；反之L/。小，则反磁场越大。

利用A型灵敏度试片进行反磁场定性认识的测试，是基于选定的A试片测试的试件为同种材料

和相同外径情况卜，其刻槽的破痕显示的有效磁场是相对稳定的。这样就可以对A试片的破场分析，

来确定反磁场大小。

4.测试方法

（1）将A?试片贴于1号试棒外圆中间位置，试棒放置于线圈中心，轴线相互重合。.线圈通电

使试棒磁化。观察试片磁痕显示直到清晰完整的显示磁痕，记录此时的充磁电流，并根据公式

N1

8=125—cos。计算线圈中心磁场强度。

L

（2）按以上办法分别对2、3和4号试棒测量并计算磁场，记录测试结果。

5.测试报告要求

将测试结果填入表3-8中，

表3-8试件L/I）值对纵向磁化的影响

试棒编号1234

试棒规格/mm“40X400640X160640X80由40X40

试棒L/D值10421

试片型号规格A2A:A:Ai

试片显示电流从

线圈中心磁场/T

训练八白光照度和紫外线光（黑光）照度的测定

1.测试目的

（I）掌握白光照度计和袋外线光辐照计的使用方法C

（2）熟悉白光照度和紫外线辐照度的质量控制标准。

（3）了解光强度单位的换算关系。

2.测试设备和器材

（1）白光照度计（ST-85或ST-80B型）1只。

（2）紫外线光（黑光）辐照计（UV-A或UVL型）1只。

（3）紫外线灯1只。

3.测试原理

（1）根据照度第一定律得知，在点光源照射下，垂直于光线的平面上的照度与光源的发光强度

成正比，与光源到照射面的距离的平方成反比。光源发光强度等于照射面上所测照度值乘以该面至

光源的距离平方值。

（2）磁粉探伤关心的是被检工件表面上的白光或紫外线光的照度，一般不必进行发光强度换算。

磁粉探伤时，要求在工作区域工件表面上的白光强度不低I-2000LX,在紫外线灯下40cm处紫外线

辐照度应达到I042.52LX。

4.测试方法

（1）将白光照度计放在二作区域的工件表面的位置上，测量白光照度值。

（2）测量符合规定照度范围的白光有效照射范围。

（3）将紫外线光辐照计放在紫外线灯下40cm处，测量紫外线辐照度值。

（4）将紫外线光辐照计在紫外线灯下40cm处纵横移动，测最出满足便用要求的有效照射范围。

5.测试报告要求

在表3-9中填写测试结果，并根据需要写出测试报告。

表3-9照度测试结果

测量光线种类所用仪器照射距离照度有效照射范玉

训练九灵敏度标准试片使用试验

1.测试目的

（I）了解A型灵敏度试片的应用范围。

（2）了解A型灵敏度试片的使用方法。

（3）了解A型灵敏度试片的刻痕显示与所施加磁场的关系。

2.测试设备和器材

（1）磁粉探伤机1台，可用TC2000或类似型号的设备。

（2）A型标准灵敏度试片一套（A1、A?和A3）。A型灵敏度试片的刻槽为圆形，有的中间带有

十字形刻槽。试片的形状、尺寸、规格和材料见图3-11及表3-10。

图3-0A型试片形状尺寸

A型灵敏度试片有三种规格，分别代表高中低三种灵敏度。其规格用分数表示，分母表示试片

厚度，分子表示刻槽深度。可以看出，代表试片的分数值越小，则要求能显示刻槽磁痕的有效磁场

强度越高。

表340A型灵敏度试片尺寸规格

规格相对槽深/um灵敏度材质

AI-15/I0015/100±4分子为高超高纯度低碳纯铁，碳含量小于

A2-3O/IOO30/100±8槽深，分母中0.03%,H»小于79.5775A/m,试片经退

A3-60/KX)60/100+15为试片厚低火处理

（3）低碳钢管试件，规格为。60mmX壁厚5〜10mm。

（4）铜棒。20mmX300mm一根。

（5）透明胶带纸数卷。

3.测试原理

A型灵敏度试片刻槽即为人工缺陷，当试片随工件磁化时，在刻槽处将产生磁力线弯曲并逸出

试片表面形成漏磁场，可用磁粉或磁悬液显示该漏磁场。使用A型灵敏度试片可检查探伤装置或设

备、磁粉或磁悬液的综合性以及在连续法探伤中表示出工件表面的磁场强度和方向，确定有效的探

伤范围和判定探伤规范和操作方法是否正确等。

4.测试方法

（1）清洗试件表面油污和杂质。

（2）将铜棒穿过钢管夹于探伤机夹头之间。应使铜棒位于试件的中心轴位置。

（3）将试片揩净，使刻槽一面朝向工件外表面。沿试片四边，用透明胶带纸将试片紧贴于工件

表面上，注意胶带纸不能掩盖刻槽位置。

（4）试件外表面上依次贴上Ai、A2和Aa试片，它们同在一条母线上，相距20〜30mm。

（5）从低电流开始给铜棒通电，并不断地增加电流值。

可以陆续地依次发现A3,A?和A,的刻槽磁痕，其形状为两半月形（或者中间带有一直线磁痕）

则磁场方向即为两半月磁痕的中心连线方向（见图3-12）。

图3-12A型试片的磁痕品示图

（6）记录清晰发现各试片磁痕时的磁化电流。

5.测试报告要求

（1）将测得的各试片显示电流填入表3/1中。

表3・11A型试片性能测试结果

试片规格A.A2A3

显示电流，A

显示磁场强度/A-in'

磁场方向

（2）工作表面的磁场强度按下式计算:

H=丁二（3-4）

2成2

式中H一工件表面磁场强度，A/m；

I—中心试棒通过的电流，Ao该电流若是为试片显示磁痕时的电流，则H代表着显示试片

人工缺陷的有效磁场强度；

R一试件外表面半径，为30mm,计算时用m。

训练十磁粉探伤综合性能测试

1.测试目的

（1）了解用带有自然缺陷的工件进行综合性能试验的方法。

（2）掌握用交流环形试件进行综合性能试验的方法。

（3）掌握用直流环形试件进行综合性能试验的方法。

2.测试设备和器材

（1）可进行交、直流直接通电磁化的磁粉探伤机。

（2）带有自然缺陷（如发纹、磨裂、淬火裂纹及皮下裂纹等）的试件若干。

（3）直流环形试块（Betz试块）1只，该试块用MnCrW模具钢制作，表面硬度为HRB90-

95c其形状和尺寸见图

图3-13直流环型试块形状及尺寸图

（4）交流环形试件1只，该试件外环用含碳量小于15%的钢制作。其形状和尺寸见图3-14。

图3-14交流环行试件

1-孔中心离表面1mm;2-孔中心离表面1.5mm;3-孔中心离表面2mm流环形试件

（5）030mm铜棒—•根，长度为2（）0〜3（）0mm°

（6）荧光和非荧光磁悬液适量。

3..测试原理

磁粉探伤的综合灵敏度是指在选定条件下进行探伤检查时，通过自然缺陷和人工缺陷的磁痕显

示情况来评价和确定磁粉探伤设备、磁粉及磁悬液和探伤方法的综合灵敏度。

4.测试方法

（1）将带有自然缺陷的工件按规定的磁化规范磁化和检验，观察磁痕显示情况。

（2）将交流标准试件夹在探伤机夹头上，通以750〜800A电流，然后依次将1、2和3

孔旋至向上正中位置，进行连续法交流磁化检查。观察试件外表面磁痕线的显示情况。

（3）将直流标准环形试块穿在。30mm的铜棒上，夹在探伤机两夹头上，分别用直流和交流电

连续磁化，用磁悬液显示小孔磁痕。磁化规范可参照表3-12数据。

表3.12直流标准试块的试验结果

直流磁化显示孔数交流磁化显示孔

碳化电流磁悬液种娄应显示孔数

（全波整流）（参考）

荧光3

1400A

非荧光3

荧光5

2500A

非荧光5

荧光6

3400A

非荧光6

5.测试报告要求

（I）记录交流标准试件的测试结果，并按标准要求考核是否符合要求（一般规定应显示三条磁痕

线）。

（2）在表3-12上填写直流标准试块的测试结果。

（3）记录自然缺陷的显示情况，同时应注明缺陷的种类、形状、大小和位置等。

（4）根据要求填写测试报告。

训练十一反差增强剂的使用

1.目的

（1）了解反差增强剂的作用。

（2）了解反差增强剂的配方、配制方法。

（3）掌握反差增强剂的使用方法。

2.测试用设备和器材

（1）磁粉探伤仪I台。

（2）带缺陷的试件1个。

（3）黑磁粉悬浮液适量。

（4）反差增强剂适量。

反差增强剂可买市场上的商品，也可自行配制。配方见表3-13。

表343反差增强剂配方

工业丙时稀释剂（X-1）火棉胶班化锌粉

含量

每100mL含量65mL20mL15mL10g

3.测试原理

在暗色或缺陷磁痕显示不明显的工作表面涂上一层白色的反差增强剂，再用黑磁粉显示

缺陷磁痕，可以得到和工作表面有较大对比度的缺陷磁痕显示。这特别有利于对缺陷磁痕的

观察、分析和判断。而工作表面的反差增强剂薄层（一般小于50，〃〃）不会影响探伤灵敏度。

4.测试方法

（1）使用浸涂法或刷涂法将工件表面覆盖上一层白色的反差增强剂薄膜，并迅速干燥。

（2）对工件进行常规的磁粉探伤检查。

（3）观察磁痕显示。必要时可复制磁痕作以记录。

（4）清除工件表面反差增强剂薄膜，可用揩拭和浸入清洗法，清洗剂配方为：丙酮：稀释剂=3：2。

5.测试报告要求

记录使用反差增强剂后缺陷显示情况，同不使用反差增强剂时缺陷显示情况进行比较。

能力知识点3磁痕记录及退磁

训练十二磁痕记录试验

1.目的

(1)掌握用照相法和贴印法记录磁痕的技术。

(2)了解记录磁痕的目的和意义。

2.试验用设备和器材

(1)磁粉探伤机1台。

(2)带有裂纹、夹杂、气孔或其他类型缺陷的试件若干。

(3)照相机(带近摄镜)I架。

(4)汽油酒精等挥发性溶剂适量。

(5)透明胶带纸1卷；白纸数张。

(6)紫外线灯1台。

3.试验原理

为了便于别人非现场评价缺陷磁痕，保存试验结果并做以永久记录，常常需要把缺陷磁痕复制

下来。采用照相片和贴印法可认到此目的。

4.试验方法

(1)照相法。

①在探伤机上，将缺陷磁痕以最佳状态显示出来。

②用充分和适宜的照明使缺陷磁痕具有适于摄影的层次、反差和光度。

③对缺陷磁痕拍照时，•般应在照相机前加近摄镜。

④在缺陷磁痕旁设置刻度尺表示缺陷的尺寸，拍照时和缺陷一起纳入镜头“

⑤照相取景应尽最使缺陷磁痕占据较大的底片空间，以利于在底片上或复制的照片上对缺陷的

观察。

⑥荧光磁粉探伤的磁痕执照，应在暗房内紫外线照射下进行。此时应相应增加照相机的光圈和

曝光时间。

(2)贴印法。

①使试件磁化，使用低浓度的磁悬液浇洒丁缺陷部位，使缺陷磁痕以最佳状态显示出来。

②用挥发性溶剂将试件轻轻漂洗一下，或使用热风使缺陷磁痕快速干燥。

③将透明胶带纸平整地放于磁痕上，再取下。

④将附有缺陷磁痕的胶带纸贴在较硬的白纸上，如此便得到了缺陷磁痕的贴ER复制片，可作长

期的缺陷记录保存。

5.测试报告

(1)分析照相法及贴印法得到的缺陷磁痕图像的质量，即具真实性、完整性和清晰程度。

（2）将复制的缺陷磁痕图像附在试验记录和试验报告上。

训练十三退磁及剩磁测量

1.目的

（1）了解各种退磁技术的操作方法和应用范围。

（2）熟悉各种剩磁测量仪器的使用方法。

（3）了解工件上允许剩磁大小的标准。

2.测试用设备和器材

（1）交直流磁粉探伤机1台。

（2）便携式磁粉探伤仪I台。

（3）退磁机1台。

（4）XCJ型磁强计1只。

（5）CT3特斯拉计1台。

（6）试件2个，分别用低碳和高碳钢退火处理制作。其形状和尺寸见图3-15。试件上纵向刻槽

从一端开始长30mm,宽和深均为2mH1“

图315退磁支舱用试件形状尺寸图

3.测试原理

工件中的剩磁在外加交变磁场作用卜，其剩磁也不断地改变方向。当外加交变磁场逐渐减少至

零时，工件中的剩磁也逐渐衰减而趋近于零。不同成分的钢件退磁效果不一样。

可以依靠磁场测量仪器测量出工件的剩磁，以确定退磁效果。不同用途的零件及在制品零件中

其要求的剩磁标准也是不同的。如航空零件的剩磁要求不大于0.3mT。

4.测试方法

（1）直周向磁化剩磁的退磁。

①直周向磁场法。在试件中通以不断减少直至零的交流电或不断改变方向且逐渐减少至零的支

流电，注意退磁时的初始电流应大于该试件的充磁电流值。

②纵向磁场法。在试件中纵向施加一个强大磁场，然后逐渐改变该磁场方向并逐渐减少至零，

便可退掉周向剩磁。注意开始施加的磁场强度一般不小于20000A/mo

③磁测量方法。试件周向退磁后，将剩磁测量仪器的测头靠近试件刻槽并沿刻槽边移动，测量

周向剩磁的大小。

(2)纵向磁化剩磁的退磁。

①工件穿过线圈法。将试件从通以交流电线圈的一侧移近并通过线圈到另一侧，至离开线圈

1.5m以上距离即达到退磁目的。注意试件在移动时应平稳，其轴线和线圈轴线一致，同时要求线圈

中心磁场强度不小T20000A/nu

②纵向磁场衰减法。试件置于线圈中心，两轴线重合。若线圈通以交流电，则使交流电逐渐减

少并降至零；如线圈通以直流电，则在不断改变直流电方向的同时逐渐使电流减少并降至零，便可

达到纵向退磁目的。注意在退磁开始时，线圈中心磁场强度应大于试件充磁的磁场强度，一般要求

不低于20000A/nio

③工件翻动退磁法。利用直流磁化线圈进行纵向退磁，可将试件从线圈穿过并水平移出，同时

每移动50mm,试件头尾翻一次，直至试件离开线圈1.5m以外。此种退磁法也要求线圈的退磁磁场

强度应不小;工件充磁时的磁场强度。

④剩磁测量方法。试件纵向退磁后，将剩磁测量仪器的测头靠近试件两端；不断移动或翻动测

头，找出仪器最大的剩磁指示值。

(3)工件磁化区域的局部分段退磁。用便携式电磁物磁粉探伤仪，直接放置到需要退磁的工件

被磁化部分，将电磁探伤仪垂直工件表面慢慢提起脱离工件，至工件表面1m以外后停止电磁桅的

供电，便可达到局部退磁的效果°此种办法可•用于大型制件的磁化区域的分部退磁，也适于小型工

件单件纵横向退磁。

利用本测试的试件进行退磁试验时，将试夹「电磁扼两极间，将电磁扼慢慢提起至1m以外停

电即可退磁。局部退磁的剩磁测量对于大型工件只能进行相对测量，如工件有断面部分或有沟槽，

可将剩磁测量仪器的测头放在断面或沟槽部位测量剩磁。

5.测试报告要求

将测量结果填入表3-14。

表3・14各种退磁方法的剩磁测量结果

周向剩磁退遨纵向剩磁退磁局部退磁

退磁方法工件穿过纵向磁场工件翻动马蹄形

周向磁场法纵向磁场法

线圈法衰减法退磁法电磁软法

剩磁/T

A--------------------

能力知识点4典型工件的磁粉探伤

训练十四焊缝磁粉探伤

1.测试目的

（1）了解一般压力容器焊缝及其他制件焊缝的磁化方法。

（2）了解支杆式及磁挽式探伤机的使用方法。

（3）掌握焊缝探伤员敏度的确定和调整方法。

2.测试设备和器材

（1）带支杆探头的磁粉探伤仪1台。

（2）便携式马蹄形电磁轨磁粉探伤仪I台。

（3）便携式旋转磁场磁粉探伤仪1台。

（4）A型灵敏度试片。

（5）焊缝试板，或实际焊接工件。

（6）磁悬液适量，喷罐1个。

3.测试原理

用支杆法对焊缝进行局部探伤，其检测灵敏度高，操作方法简便。可根据需要调节电极支杆距

离。但支杆法电极接触不良易打火，应注意防火防爆，同时支杆法需要一个较大较重的电流源，不

适于野外现场的便携操作。

马蹄形磁扼法是非电极接触式探伤，设备小巧轻便，适于现场、野外工地的便携式工作。

交叉磁胡旋转磁场探伤仪方法可靠、灵敏度高，可•次磁化便能检出各方向的缺陷。但使用该

设备须注意观察探伤的全部表面，避免由于磁规遮挡使缺陷破痕漏检。

支杆法和马蹄形磁挽法探伤都应在探伤区域改变几个方向，务必使探伤检验在各个方向的灵敏

度达到规定要求。

4.测试方法

（1）对焊缝的探伤区域进行预处理（除锈、去油污）。

（2）将AM30/100）的试片贴在焊缝上。

（3）支杆法探伤。

①检查纵向缺陷.支杆位置布置加图4-1S（a）所示,

a.支杆间距调整到200〜300mm。

b.两支杆跨在焊缝上，支杆连线同焊缝纵方向夹角为20"〜30。。

c.调整磁化电流到A.试片刻槽磁痕清晰显示。

d.支杆的每次检查区域必须和上次检查有覆盖部分，即重叠区域为40〜50mm.

e.根据需要还可将支杆移动方位，其连线和焊缝纵向成1500〜160°夹角，亦即和以上探伤的各

位置相对再探伤检验一遍。

②检杳横向缺陷，支杆位置布置如图3-l5（b）所示。

图3/5支杆法检验焊缝的支杆位置

a.支杆间距根据焊缝宽窄调整.一般要大于75mm,但不宜超过300mm。

b.两支杆跨在焊缝上，支杆同焊缝纵向夹角为90。〜120。。

c.用Ai型试片调整探伤灵敏度，两支杆移动每次不得超过IO（）mm。

（4）马蹄形电磁铁探伤。

①调整磁规间距为100~150nlm。

②将电磁桅两极跨在焊缝上进行横向磁化和将两极直接放在焊缝上进行纵向磁化。调节电流或

两极间距，使灵敏度试片（贴于磁挽两极中间的焊缝上）的刻槽磁痕消晰显示。

③分别进行纵向和横向探伤检验。纵向磁化时，各检脸区域应互相覆盖，覆盖区长度不小于

20mm。横向磁化时，两磁箱连线应垂直焊缝纵方向，并沿该方向移动，每次移动距离为40〜50mm。

（5）用交叉磁轲旋转磁场探伤仪探伤时，要求A型灵敏度试片的刻槽能显示出完整的清晰的

圆形磁痕。设备以行走式进行对焊缝的探伤，行走速度小于或等于3m/min,行走的带状区域应以焊

缝为中轴线。

（6）上述三种探伤方法，磁悬浮液均应在充磁过程中均匀地洒布到工件被检表面。

5.测试报告要求

（1）将测试数据和结果作以记录，内容包括：测试设备种类，探伤检验方法，试片的使用和灵

敏度确定，测试的条件选择（充磁电流，支杆间距，磁挽间距等）以及焊缝试块的自然情况。

（2）根据要求填写测试报告。

训练十五磁粉探伤一橡胶铸型法

1.目的

（1）了解磁粉探伤一橡胶铸型法的应用范围。

（2）掌握磁粉探伤一橡胶铸型法的工艺方法。

（3）了解磁粉探伤一橡胶得型法复印缺陷磁痕的方法。

2.探伤用设备和器材

（1）磁粉探伤机I台，其额定电流不小于5（X）A。

（2）106号和107号室温硫化硅橡胶适量。

（3）催化剂（2丁基二月桂锡酸）适量。

（4）交联剂（正硅酸乙酯）适量。

（5）磁悬液（无水乙静+黑磁粉）适量。

（6）无水乙醇500mL。

（7）5〜10倍放大镜1只。

（8）浇注磁悬液用洗耳球1个。

（9）浇注橡胶用的器皿1个。

（10）低压工作灯1只。

（12）白胶布或胶带纸各1卷。

（13）带有裂纹孔的试件若干“

3.探伤原理

磁粉探伤一橡胶铸型法是将磁粉探伤和橡胶铸型结合使用的一种新方法。它是利用磁粉

探伤的方法，使缺陷磁痕清晰显示后，再将加入硫化剂的室温硅橡胶注入已显现磁痕的工件表面上,

待橡胶固化后，将铸型取出，此时缺陷的磁痕已镶固在橡胶铸型上。通过对橡胶铸型用肉眼或放大

镜观察，以判断缺陷的存在、性质和大小。

该项检验技术特别适用丁内孔、盲孔和细长孔的探伤检验，对细的疲劳裂纹有较高的灵敏度。

另外橡胶铸型能展现缺陷全貌，并可作永久性的记录保存。

4.探伤方法

（1）将试件孔壁进行预处理，清除杂质、油污和毛刺。

（2）根据孔的大小和位置，选择合适的规范和条件，对孔内壁及孔底进行纵向和横向磁化，用

剩磁法进行探伤检验。

（3）用浓度为1〜2g/L的无水乙醇磁悬液将孔注满，停10s后，让磁悬液流掉。

（4）对孔壁进行自然或人工干燥。

（5）浇注硅橡胶。将已加入催化剂和交联剂的硅橡胶从孔的上部浇注到孔中，将孔完全注满并

让其溢出孔外一点。对于通孔，应将孔底用白胶布封住。

硅橡胶的配制方法：

将106号与107号硅橡胶以1：1的比例混合搅拌均匀，在使用前加入催化剂0.5%〜£%,交联

剂1%〜10%,充分混合后使用。固化时间可用调节催化剂及交联剂的用量加以控制，如在室温200C

左右时,5g混合好的106号、107号硅橡胶中，加入催化剂10滴，交联剂25滴，固化时间为1.5〜

2ho

（6）硅橡胶在0.5〜2h内逐渐固化成为橡皮（即橡胶铸型），将其从孔中取出。

（7）在良好的照明下，用5〜10倍放大镜观察铸型表面，检查缺陷情况。

5.探伤报告要求

记录检测结果，内容包括检测方法、条件、铸型质量和铸型观察结果。如有缺陷，应详细记录

缺陷性质、位置、大小和数量。根据需要填写测试报告。

综合模块三磁粉检测工艺编制

能力知识点1磁粉检测通用工艺规程

1.磁粉检测通用工艺规程编制依据

磁粉检测通用工艺规程应根据相关法规、安全技术规范、技术标准、有关的技术文件和

JB/T4730.4-2005要求，并针对本单位的所有应检产品（或检测对象）的结构特点和检测能力进行编

制。磁粉检测通用工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检验校测单位）产品（或检测对象）的检测范围。

2.磁粉检测通用工艺规程的作用

磁粉检测通用工艺规程用于指导磁粉检测工程技术人员及实际操作人员进行磁粉检测工作，处

理磁粉检测结果，进行质量评定并做出合格与否的结论，从而完成磁粉检测任务的技术文件。它是

保证磁粉检测结果的一致性和可靠性的重要措施。

3.磁粉检测工艺规程的内容

磁粉检测通用工艺规程，一般以文字说明为主，它应具有一定的覆盖性、通用性和可选择性。

它至少应包括以下内容：

1）适用范围：指明该通用工艺规程适用哪类工件或哪组工件，哪种产品的焊接接头及焊接接头

的类型等。

2）引用标准、法规：技术文件引用的法规、安全技术规范和技术标准等。

3）检测人员资格：对检测人员的资格、视力等要求。

4）检测设备、器材和材料：磁粉检测用的检测设备的选择、试块名称、磁粉材料名称和牌号等。

5）检测表面制备：对受检件被检表面的准备方法及要求等。

6）检测时机：指明不同材料的受检件磁粉检测的工序安排、时间安排等。

7）检测工艺和检测技术：指明进行磁粉检测时可选择的磁粉检测方法，磁化电流的选择，磁化

方向的选择，磁化规范的确定方法，磁悬液的施加方法、观察方法，退磁和后处理方法等.

8）检测结果的评定和质量等级分类：指明检测结果评定所依据的技术标准、安全技术规范和验

收级别等。

9）检测记录、报告和资料存档：规定检测记录、报告内容及格式要求，资料、档案管理要求，

安全管理协定等。

10）编制（级别）、审核（级别）和批准人。

II）制定日期。

4.磁粉检测工艺规程的管理

磁粉检测通用工艺规程的编制、审核及批准应符合相关法规、安全技术规范或技术标准的规定。

尽量安排无损检测责任人员编写，充分发挥in级或n级人员作用，充分发挥无损检测规程在实际检

测过程中的作用，保证检测质量“

（1）磁粉检测工艺规程的更改

当产品设计资料、制造加工工艺规程、技术标准等发生更改，或者发现磁粉检测工艺规程本身

有错误或漏洞，或磁粉检测工艺方法的改进等，这都要对磁粉检测工艺规程进行更改。更改时，需

要履行更改签署手续，更改工作最好由原编制和审核人员进行。

（2）磁粉检测工艺规程的偏离

磁粉检测工艺规程必须经过验证以后方可批准实施，经批准后，检测人员应严格执行工艺规程

所规定的各项条款，如因磁粉检测设备仪器的更换，磁粉检测材料或辅助材料的代用等，使磁粉检

测的工艺规程产生偏离时，应经验证并报技术负责人批准后方可偏离使用。

（3）磁粉检测工艺规程的报废

由于磁粉检测工序被取代，或由其他无损检测方法取代，则原磁粉检测工艺规程应予报废。磁

粉检测工艺规程的报废应由编制人员提出报废申请，技术负责人批准即可。

5.磁粉检测通用_11艺规程举例

承压设备磁粉检测工艺规程

（按JB/T4730.4・・2005编制）

1主题内容与适用范围

1.1本规程规定了磁粉检测人员应具备的资格、所用设备、器材、检测工艺和质量分级等。

1.2本规程依据JB/T4730的要求编写。适用于磁性材料的机加工件、焊接接头、板材坡口面

等表面和近表面缺陷的检测。不适用于磁性材料与非磁性材料焊接部位的检测。满足《压力容器安

全技术监察规程》和GB150的要求。

1.3检测工艺卡是本规程的补充，由II级人员按合同要求编制。

2检测人员

2.1检测人员必须经过技术培训，按《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》取得与其工

作相适应的资格证书。

2.2检测人员应每年检杏一次视力，校