復(fù)合鋼板結(jié)合部位缺陷的磁粉檢測

雒里柯,荀華寶

(1.石河子特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測所,新疆 832000;2.東方電氣河南電站輔機(jī)制造有限公司,靈寶 472501)

1 問題的提出

2006年東方電氣河南電站輔機(jī)制造有限公司(原中州汽輪機(jī)廠)生產(chǎn)了一臺(tái)200 MW火力發(fā)電機(jī)組高壓除氧器產(chǎn)品。該產(chǎn)品分除氧水箱和除氧頭兩部分,其中除氧頭容器直徑為φ2 500 mm,厚度(18+1.2)mm,材質(zhì) 20R(外壁)+1Cr18Ni9Ti(內(nèi)壁100%覆蓋),外壁采用自動(dòng)焊,內(nèi)壁手工焊,V型坡口。圖紙要求所有A,B類焊縫進(jìn)行20%射線探傷,射線透照示意圖見圖1(圖中數(shù)字標(biāo)識為縱/環(huán)焊縫的序號)。

圖1

除氧頭環(huán)縫共4條。根據(jù)射線探傷工藝,整圈拍片29張,20%RT需要拍片6張,膠片有效長度為273 mm,包括開孔1.5倍、T型接頭及支座覆蓋焊縫。筆者首先對該容器進(jìn)行了射線探傷,在透照靠近除氧頭封頭B6時(shí),6張底片中發(fā)現(xiàn)了2張底片環(huán)縫封頭復(fù)合板母材存在與焊縫呈一定角度的多條黑線。后對該條焊縫進(jìn)行100%RT,又發(fā)現(xiàn)1張底片有黑線。由于不能確定缺陷性質(zhì)及埋藏深度,隨后又進(jìn)行超聲波檢測,確定了缺陷埋藏在復(fù)合板結(jié)合處的位置。但以上方法均不能直觀顯示缺陷,故最后進(jìn)行了磁粉檢測。

2 磁粉檢測理論依據(jù)

磁粉檢測是利用鐵磁材料被磁化后,缺陷處有磁通泄露到空氣中,形成漏磁場。漏磁場能夠吸附磁粉積聚到缺陷上,從而顯示出缺陷的形狀及位置。漏磁場的大小及分布狀態(tài)與鐵磁性材料磁化狀態(tài)、缺陷埋藏深度、缺陷寬度、缺陷自身高度、磁化場與缺陷傾角的關(guān)系以及試件表面覆蓋層等因素有關(guān)。查閱有關(guān)資料得知,覆蓋層材料 1Cr18Ni9Ti沒有磁性,不能進(jìn)行磁粉探傷,但其厚度只有1.2mm,相當(dāng)于20R基體材料表面有1.2mm的覆蓋層。如果缺陷漏磁場能夠泄露到覆蓋層之上,就能吸附磁粉,形成磁痕顯示,從而發(fā)現(xiàn)缺陷。

3 檢測工藝的制定

(1)電流 直流電。磁場滲透深度大、檢測缺陷的深度大、適宜鍍鉻層下的裂紋。采用直流磁軛濕法從不銹鋼面?zhèn)忍絺?/p>

(2)檢測方法 采用濕法(非熒光),連續(xù)磁軛法檢測。

(3)儀器 選用儀器為CEJ-212。

(4)標(biāo)準(zhǔn)試片及提升力 A1-60/100標(biāo)準(zhǔn)試片,儀器提升力為177N。

(5)磁粉、載體及磁懸液 磁粉選用高磁導(dǎo)率、低矯頑力和低剩磁,且與工件表面對比度高的黑磁膏。載體為水,磁懸液配置濃度15g/L。

4 工件的檢測

(1)預(yù)處理 采用清洗劑去除磁粉檢測部位的油脂等污物。

(2)磁化 首先利用直流磁軛探傷儀對經(jīng)過預(yù)處理的工件表面進(jìn)行有效磁場強(qiáng)度和方向、有效檢測區(qū)及磁化方法測定,采用連續(xù)濕法,標(biāo)準(zhǔn)試片為A1-60/100;然后進(jìn)行縱向磁化,即邊磁化邊噴灑磁懸液,邊進(jìn)行觀察。通電時(shí)間為1～3s,停施磁懸液至少1s后方可停止磁化,應(yīng)磁化兩次,兩次磁化時(shí)磁場角度大致呈90°。

(3)觀察和評定缺陷 用肉眼或借助2～10倍放大鏡觀察磁痕。發(fā)現(xiàn)不銹鋼表面出現(xiàn)的磁痕有裂紋的特征,為長度20～90mm鋸齒形及稍彎曲的線狀缺陷。

(4)復(fù)驗(yàn) 當(dāng)不能判定缺陷真?zhèn)螘r(shí),應(yīng)采用X射線方式進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

(5)返修 對不銹鋼表面存在的磁痕,確定其為真實(shí)缺陷后,用砂輪機(jī)打磨掉不銹鋼層,然后再進(jìn)行磁粉探傷,重復(fù)幾次,直至缺陷消失。補(bǔ)焊后,在不銹鋼表面進(jìn)行磁粉探傷和滲透探傷。

5 結(jié)語

采用直流磁軛濕法磁粉檢測能夠檢測出復(fù)合層結(jié)合處的裂紋等危險(xiǎn)性缺陷,為解決實(shí)際問題提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。