磁粉探伤在焊接件,焊缝中的应用

磁粉探伤在焊接件中的应用

目前，焊接技术在冶金、机械、石油和化工等部门中的应用已经相当普遍。随着工业技术的发展，高强度焊接结构的应用日趋广泛。高强钢在焊接时产生缺陷的倾向比普通焊接结构钢要大。因此随着高强钢的应用对探伤技术也就提出了更高的要求。

裂纹尤其是表层裂纹在焊接结构中，特别是在承受疲劳应力作用的焊接结构中，是一种危害极大的缺陷，为保证焊接结构安全运行，就必须加强焊接件的检验，发现裂纹并及时排除。

磁粉探伤是检验钢制焊接结构表层缺陷的最佳方法，具有设备简单、灵敏可靠、探伤速度快和成本低等特点。

（一）焊接件探伤的内容与范围

1、坡口探伤

坡口可能出现的缺陷有分层和裂纹，前者是轧制缺陷，它平行于钢板表面，一般分布在板厚中心附近。裂纹有两种，一种是沿分层端部开裂的裂纹，方向大多平行于板面；另一种是火焰切割裂纹。

坡口探伤的范围是坡口和钝边。

2、焊接过程中的探伤

（1）层间探伤某些焊接性能差的钢种要求每焊一层检验一次，发现裂纹及时处理，确认无缺陷后再继续施焊。另一种情况是特厚板焊接，在检验内部缺陷有困难时，可以每焊一层用磁粉探伤检验一次。探伤范围是焊缝金属及邻近坡口。

（2）电弧气刨面的探伤目的是检验电弧气刨造成的表面增碳导致产生的裂纹。探伤范围应包括电弧气刨面和临近的坡口。

3、焊缝探伤

焊缝探伤的目的主要是检验焊接裂纹。探伤范围应包括焊缝金属及母材的热影响区，热影响区的宽度大约为焊缝宽度的一半。因此，要求探伤的宽度应为两倍焊缝宽度。

4、机械损伤部位的探伤

在组装过程做，往往需要在焊接部件的某些位置焊上临时性的吊耳和卡具，施焊完毕后要割掉，在这些部位有可能产生裂纹，需要探伤。这种损伤部位的面积不大，一般从几平方厘米到十几平方厘米。

（二）探伤方法选择

用于焊缝探伤的磁化方法有多种，各有特点。要根据焊接件的结构形状、尺寸、检测的内容和范围等具体情况加以选择。

1、磁轭法

磁轭法是指便携式交流电磁铁。其特点是设备简单、操作方便。但是磁轭只能单方向磁化在，因此，为了检出各个方向的缺陷，必须在同一部位至少作两次互相垂直的探伤，而且应将焊缝划分为若干个受检段，做出标记，每个受检段的长度应比两级之间的距离小10~20毫米，电磁轭之间最佳距离为100~150毫米。

2、支杆法

支杆法也是单方向磁化的方法。其主要优点是电极间距可以调节，可根据探伤部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小。同一部位至少作两次互相垂直的探伤。

3、交叉磁轭法

用交叉磁轭旋转磁化的方法检验焊缝表层裂纹可以得到满意的效果。其主要优点是灵敏度可靠并且探伤效率高。目前在焊缝探伤中尤其在锅炉压力容器探伤中应用越来越广。

4、线圈法

对于管道圆周焊缝可以用线圈法探伤。方法是在焊缝附近沿圆周方向用电缆绕4~6匝，对管道进行轴向磁化。这种方法只能发现焊缝和热影响区以纵向为主的裂纹。

（三）焊接件探伤实例

1、坡口探伤

使用交叉磁轭检验坡口缺陷是利用交叉磁轭外侧的磁化场磁化坡口，操作方法是把交叉磁轭置于靠近坡口的钢板面上，沿坡口方向连续行走探伤。为检验探伤灵敏度，可在远离交叉磁轭一侧的坡口边上贴试片进行试验。

一般情况下，在检验板厚不大于50mm钢板坡口时可达30/100A型试片的探伤灵敏度。对于更硬的钢板经试验达不到灵敏度要求时，可在坡口两侧各进行一次探伤。

2、电弧气刨面的探伤

探伤时，把交叉磁轭跨在电弧气刨沟槽中间，沿沟槽方向连续行走。

探伤时，应根据构件位置采用喷洒或刷涂磁悬液的方法，原则是交叉磁轭通过后不得使磁悬液残留在电弧气刨沟槽中，否则将无法观察判断。

3、球形压力容器的开罐检查

现以手工电弧焊焊接的球形容器的开罐检查为例简述磁粉探伤的实施方法。

（1）探伤部位球形容器的内外侧所有焊缝和热影响区以及母材机械损伤部分。

（2）表面清整应把焊缝表面的焊接波纹及热影响区表面的飞溅用砂轮进行打磨，不得有凸凹不平的棱角。若做过磁粉探伤，已经打磨过，表面只有浮锈时，可用喷砂或钢丝刷除去焊缝及热影响区表面的浮锈。

（3）探伤操作

①检验对接焊缝时时把交叉磁轭跨在焊缝上连续行走探伤。当检查球罐纵缝时，交叉磁轭行走方向要自上而下。

②进出气孔及排污孔管板接头的角焊缝，用交叉磁轭紧靠管子边缘沿圆周方向探伤。