磁粉檢測與滲透檢測在工程機械結構件無損檢測中的應用分析

李小娟

摘? ? 要：為了能夠保證工程機械構件檢測中不會被損害，當今無損檢測技術已經逐步取代了有損檢測技術。當今無損檢測技術非常多，但工程機械結構件檢測中更多是采用磁粉檢測、滲透檢測方法。基于此，本文首先提出磁粉檢測和滲透檢測的含義，進而提出兩種技術在工程機械結構件無損檢測中的應用。

關鍵詞：無損檢測技術;磁粉檢測;滲透檢測;工程機械結構

1? 引言

工程機械結構件在日常生產應用中會受到較大的荷載，并且會形成機械疲勞情況，嚴重影響工程開展進度和工作人員健康安全。工程機械構件可以分為焊件、鑄件、熱處理件等，種類多、結構復雜。當今無損檢測技術非常多，但相比射線檢測技術、超聲波檢測技術、渦流檢測技術等，磁粉檢測和滲透檢測技術應用成本更低、工件結構要求低、操作便捷、檢測靈密度更高、可以在現場展開檢測，這些優勢讓這兩項技術工程機械結構件無損檢測中的應用十分廣泛，并且檢測效果非常好。

2? 相關概念闡述

2.1? 磁粉檢測

磁粉檢測是指鐵磁工件被磁化后，由于存在著不連續性，因此工件表面、近表面磁力會產生局部漏磁或磁力畸變等情況。漏磁場吸附工件表面上的磁粉，在光照條件下即可看到肉眼可見的磁痕，顯示出不連續的形狀、大小、部位，表面現象越嚴重證明損害程度越嚴重。該項技術的檢測工藝包括：預處理、工件磁化、加入磁粉、分析磁痕、退磁、后續處理。

2.2? 滲透檢測

滲透檢測是利用液體毛細管作用，此時液體會滲透到存在缺陷的位置，之后利用顯像劑分析那個部位存在缺陷問題。其主要流程為：預處理、加入滲透劑、將多余滲透劑去除、自然干燥機、加入顯像劑、評定。

3? 磁粉檢測與滲透檢測方法的應用方法

3.1? 磁粉檢測法

3.1.1? 濕法和干法

磁粉懸浮在水、油等液體介質檢測稱之為濕法，在實際檢測當中可以將懸浮液涂抹在工件表面上，通過載波流動、漏磁場對磁粉的吸引力，從而呈現出缺陷大小和形狀。在實際檢測當中，由于磁懸液分散、懸浮作用下，所以采用較小的磁粉顆粒。所以可以保證檢測的靈敏度。特別適用于微小缺陷工件表面檢測，如疲勞裂紋、磨削裂紋等。濕法檢測通常和固定設備配合應用，并且磁懸液可以循環使用，十分便捷。

干法更多適用于一些特殊的情況，如果無法用濕法檢測，此時要用特殊的干磁粉均勻涂抹到磁化工件上，應用流程和濕法大致相同，工件上顯示的磁痕就是工件缺陷。干法更多是應用在大型鑄鍛毛坯、構件、焊接件局部位置，可以與便攜式設備配合使用。

3.1.2? 連續法和剩磁法

連續發得也就是附件磁場法，在外加的磁力作用下，將磁粉、磁懸液加入到工件表面上從而實現磁粉探傷。通過磁場作用即可逐漸形成磁痕，并對磁痕記性觀察和評價即可。該方案也可以在中斷磁場之后進行。

剩磁法是先將被測工件磁化，之后在工件表面上澆上一層浸懸液，待到磁粉聚集后再對其進行觀察。主要是通過剩余磁性部位、大小進行觀察，從而得到損傷程度和部位。

3.2? 滲透檢測法

3.2.1? 表面處理

使用滲透檢測法需要先對工件表面進行處理，任何影響滲透性的因素都要清除干凈，并且不得損害被測工件的運行功能。滲透檢測范圍要在損傷部位向外擴展25mm左右。表面處理中可以采用機械清洗、化學清洗、溶劑清洗，合理采用清洗方法，如果存在涂層要采用化學方法出去污漬，不可使用打磨方法。

3.2.2? 施加滲透劑

滲透檢測方法應用中必須要控制滲透時間，通常不得超過10min，對于應力腐蝕裂紋來說，由于損傷非常細小，所以滲透時間更長，可能需要2小時滲透時間。滲透溫度控制在10℃ ～50℃ 之間，溫度過高會造成滲透劑快速蒸發，附著在表面上，提升了清洗難度。如果溫度過低，此時滲透劑會變得更加粘稠，影響動態滲透性。如果工件檢測環境溫度無法控制，需要進行試驗對比，確保最終檢測精度。整個滲透時間都要保證工件表面保持濕潤。

3.2.3? 去除滲透劑

在去除滲透劑過程中，要避免過多清洗或清洗不足等問題，如果清洗過度會造成缺陷顯現不明顯，清洗不足還可能導致背景顏色過濃，難以觀察工件損傷。去除滲透劑過程中，水溫控制在10℃ ～40℃、水壓在0.34MPa以內，得到合適的背景顏色下，盡可能縮小清洗時間。如果是采用乳化滲透劑，必須要嚴格控制乳化時間，避免時間過長出現乳化現象，在得到合適背景下盡可能縮短乳化時間。

3.2.4? 施加顯像劑的

施加顯像劑可以采用涂刷、噴涂、浸涂的方法，噴涂口與被檢測表面間距在300mm～400mm之間，噴涂方向和被噴涂表面角度為30°～40°，涂刷過程中不可以重復涂刷。

3.2.5? 觀察

在顯像劑施加7min～60min之內即可觀察。觀察時必須要保證光源充足，白天光照度在1000LX的以上，最低不得小于500LX，熒光檢測過程中，白天光照度不得大于20LX，距離黑光燈380mm位置，被檢測工件表面輻照度不低于1000μW/cm2。在使用熒光檢測中，要有一定的黑暗環境適應時間。

3.2.6? 缺陷評定

結合相關標準要求進行記錄與評定。

4? 磁粉檢測和滲透檢測技術選擇

4.1? 焊接件檢測

絕大部分結構件都是焊接件，如起重機吊臂、攤鋪機熨平板等等，焊接件缺陷問題包括未焊頭、咬邊、尺寸差、氣孔、裂紋等。這些問題使用超聲波檢測往往達不到標準。如旋挖鉆機中的驅動套檢測中，鉆桿鉆進時動力頭驅動套帶動鉆桿，此時會生成扭矩，液壓缸作用力下旋轉進入。驅動套是由筒體、牙板焊接件完成，鉆進中會受到鉆桿反作用力、沖擊振動力，從而造成牙板磨損、斷裂。此外起重機吊臂也是主要的受力構建，由異型鋼、鋼管、角鋼等焊接而成，通常會因為應力過大出現疲勞裂痕，焊接位置容易出現夾渣、氣孔、裂紋等危害。對于這些損害問題由于很多焊接位置都是夾角處，磁粉檢測應用會受到局限，因此的主要是采用滲透檢測，可以保證檢測的全面性。

4.2? 在鑄件檢測

逐漸檢測當中，由于鑄件位置較為復雜，如汽車起重機平衡梁、混凝土泵車S閥、裙閥等。由于鑄件結構較為復雜，承載壓力大，所以可能會發展成為裂紋問題，嚴重會造成質量事故等問題。如裙閥檢測中，在裝機泵送混凝土中，微小裂痕會逐漸延伸，甚至造成裙閥斷裂，所以在裙閥鑄成后要嚴格進行檢測。考慮到裙閥結構復雜，生產中需要噴砂處理，因此以磁粉檢測方案為主，可以提升損害位置對比度。檢測中要提前噴灑反差增強劑，以濕法為主，從而得到損害部位和損害程度。

4.3? 熱處理件檢測

熱處理件包括銷軸、鉆桿等，熱處理件和鑄件的特點大致相同，表面較為復雜、表面會二次加工處理，因此依然采用磁粉檢測法。由于這些熱處理件的使用環境較為惡劣，在檢測中可以發現很多大小不一、斜向裂紋，長期使用的熱處理件裂紋可能會貫穿整個厚壁。鉆桿在日常使用中，會受到較大的外部壓力、扭曲力、彎曲力、振動等因素影響，給施工帶來了巨大危害。熱處理件檢查主要是采用濕法和連續法。

5? 結束語

綜上所述，在工程機械結構件無損檢測中，磁粉檢測、滲透檢測更具適應性，可以有效提升損害檢測精度和效率。這就需要正確掌握這兩種無損檢測方法的應用要點，并根據結構件實際特點科學選擇檢測技術，保證檢測效益。

參考文獻：

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