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磁粉探傷是無損檢測五大常規(guī)方法的一種，也是檢驗鐵磁性材料表面或近表面缺陷的一種常用手段。由于其檢測靈敏度高、工藝簡單可靠，故被廣泛采用。磁粉探傷以其使用的磁粉材料分類，可分為普通磁粉探傷和熒光磁粉探傷兩種。本文重點闡述了應(yīng)用熒光磁粉法進(jìn)行壓力容器探傷的一些實踐經(jīng)驗，并介紹了上述兩種探傷法對比試驗的結(jié)果。當(dāng)前，磁粉探傷在國內(nèi)壓力容器工業(yè)中主要應(yīng)用于鑄鍛大型部件(如封頭、箱體等)和重要結(jié)構(gòu)焊縫和 高強度鋼材表面的質(zhì)量檢查。 而且大多采用普通的非熒光磁粉探傷法。但在先進(jìn)的工業(yè)國家，幾乎所有的鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)都采用熒光磁粉探傷法。我國飛機及汽車制造業(yè)在需要磁粉探傷的部件上幾乎也都采用了熒光磁粉探傷法。熒光磁粉探傷以來，證明熒光磁粉探傷法較傳統(tǒng)的黑磁粉(或有色非熒光磁粉)探傷具有許多優(yōu)點，并積累了大量的實踐經(jīng)驗，值得包括壓力容器在內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)制造行業(yè)推廣。

一、熒光磁粉探傷的特點：
熒光磁粉與普通的非熒光磁粉法的探傷原理*相同，即首先在被探傷的鐵磁性工件上建立一個磁場，當(dāng)工件表面或近表面材料有不連續(xù)缺陷存在時，會形成缺陷部位的漏磁場。這種漏磁場吸引顆粒極細(xì)微的磁粉，形成肉眼可見的磁痕。通過觀察磁痕是否存在及其分布來確定工件表面(或近表面)有無缺陷和缺陷分布情況，并將其與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的界限對照，判斷被檢工件是否合格，以達(dá)到探傷的目的。熒光磁粉是在非熒光磁粉顆粒的外表面均勻涂敷了一層熒光物質(zhì)制成的，因而熒光磁粉除了要具有良好的磁性和合適的粒度、形狀外，還 應(yīng)具有適宜的熒光強度。熒光磁粉顆粒中的熒光物質(zhì)在紫外線燈的照射下，發(fā)出黃綠色的熒光。具體而言，紫外線燈(即黑光燈)通電后，發(fā)出33O～390nm 的長波紫外線，熒光磁粉表面的熒光物質(zhì)，在紫外線燈照射下，產(chǎn)生電子躍遷，從而激發(fā)出510～550nm的黃綠色可見光。在磁粉探傷中，被檢工件磁化時，如工件表面或近表面存在裂紋、氣孔等缺陷，該缺陷處的漏磁場將吸引并聚集探傷過程中施加的磁粉，形成磁痕。這種帶熒光物質(zhì)的磁痕在紫外線燈的照射下，激發(fā)出對人眼十分敏感的黃綠色可見光，從而達(dá)到探傷的目的。熒光磁粉探傷法與普通的非熒光磁粉探傷法比較，有如下的特點：

(1)熒光磁粉探傷法對比率高。
由于磁粉探傷主要依據(jù)觀察缺陷形成的磁痕來判斷缺陷的存在與否及其分布嚴(yán)重程度，因此，磁痕與周圍背景之間的亮度或顏色差別是十分重要的，這種差別稱為對比度。它們對光的反射的相對量稱為對比率，其問之差別越大越容易識別。在強光下人眼對光強度的微小區(qū)別不敏感，但對顏色識別能力很強；而在黑暗中人眼對顏色的識別能力很差，卻能看到微弱的亮光。磁粉探傷時若采用非熒光的黑色磁粉，假定在磁性工件表面噴涂了白色的反差增 強劑，認(rèn)為它是純白色，從純白色表面上反射的zui大光強度約為入射白光強度的99，從zui黑的磁痕表面上反射的zui小光強度約為入射白光強度的3。這表明，黑白之間所得到的zui大對比度率為33：1。而實際上這種比值不易得到，有試驗表明，黑白對比率通常為9：1。而 熒光磁粉顯示與不發(fā)光的背景之問的對比率卻很高，即使在周圍環(huán)境有微弱的白光存在，這個對比率值仍可達(dá)到300：1，在較暗的背景時對比率高達(dá)1000：1。這種對比率的較大差別，使得熒光磁粉探傷具有較高的裂紋捕獲效率。

(2)熒光磁粉探傷法靈敏度高。
我們曾作如下試驗，采用美國PARKER公司FC800型熒光磁粉配制的油懸液，對ASME標(biāo)準(zhǔn) 中工具鋼人工缺陷試驗環(huán)，以中心導(dǎo)體法通以2500A的直流電，可以發(fā)現(xiàn)環(huán)內(nèi)部的孔序為8 號的橫孔(該橫孔孔徑0．7mm，距外圓表面14．2mm)。而在相同的磁化條件下，用非熒光磁粉法則不能發(fā)現(xiàn)8號橫孔。這說明了熒光磁粉法靈敏度比非熒光磁粉法靈敏度要高。

(3)熒光磁粉適合暗處與作業(yè)空間狹窄部位的磁粉探傷。
由于熒光磁粉探傷法對比率高， 適合暗處作業(yè)， 特別是大型船舶雙層底環(huán)境中的磁粉探 傷作業(yè)，以及一些特別狹窄部位的作業(yè)。比如：某鋼廠250t、300t轉(zhuǎn)爐托圈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的四周 角焊縫，空間狹小，人眼不易靠近，采用普通的非熒光磁粉探傷時磁痕觀察困難，容易使缺陷漏檢，但采用了熒光磁粉法檢驗，由于人眼對暗處的熒光磁粉黃綠色磁痕十分敏感，觀察者不用貼近工件也不會引起缺陷漏檢。此外，還可以減輕人眼長時間觀察的疲勞，降低磁粉探傷人員的勞動強度。

(4)熒光磁粉探傷法必須使用紫外線燈。
由熒光磁粉探傷原理可知， 在實施熒光磁粉探傷時必須配備的紫外線燈， 這給探傷 工作帶來了一些不便(一般，熒光磁粉探傷不適合單人作業(yè))。另外，由于紫外線燈幅射的長 波紫外線， 對人體皮膚及眼晶體有傷害作用， 故在使用紫外線燈時必須注意光束不能直接照 射人眼或皮膚。

二、熒光磁粉探傷設(shè)備與材料
(1)電磁軛
制造壓力容器工業(yè)企業(yè)磁粉探傷的主要對象為大型鑄鍛件及焊接件， 通常采用電磁軛進(jìn)行磁粉探 傷。目前，國內(nèi)外電磁軛產(chǎn)品型號繁多，其用途大同小異。以美國PARKER B300S為例，電磁 軛采用220V交流電，額定電流3A，常用的磁軛由迭層的變壓器鐵芯繞以磁化線圈后組成。連 接于鐵芯上的軛臂，可帶有活動關(guān)節(jié)也可以是固定的，當(dāng)磁化電流載于線圈時，便在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生縱向磁場并傳導(dǎo)給軛臂， 將軛臂藕合于工件， 于是可以進(jìn)行對接焊縫及角焊縫的磁粉探 傷。交流電磁軛提升力應(yīng)大于44N，直流電磁軛提升力應(yīng)大于177N 。在一些特殊的場合，也 可以使用充電式的電磁軛，如美國PARKER B300D 型的直流電磁軛，此類電磁軛帶一個電池 包，充電一次可以連續(xù)使用2小時，對一些工作量不大或無220V交流電源的部位，再配以充 電式的熒光燈工作會變得十分方便。

(2)熒光磁粉
美國luyor公司的LUYOR-6450和LUYOR-6430，以及德國TIEDE公司的665．2型熒光磁粉，配制方便， 熒光強度大，存放穩(wěn)定性能好，具有高磁導(dǎo)率及低矯頑性，且粒度適中。FC800是油懸液專 用磁粉，它要求油劑作為載體，通常采用無色煤油。必須注意的是油劑載體除符合粘度、閃 點、含硫量等基本要求外，還必須經(jīng)過紫外光試驗，保證它只有zui低的自然熒光量。

(3)紫外線燈
熒光磁粉探傷，要求紫外線輻射照度，在距工件380mm 處不低于1000gW／cm 。紫外線燈有熱光源燈(LUV-400)和冷光源燈(如LP-40A型)。美國LUYOR公司生產(chǎn)的LP-40系列紫外線燈，采用 220V、50Hz、0．8A交流電源，輸出紫外線中心波長365nm，可產(chǎn)生射束直徑12．7cm，1665gW ／cm 紫外線光。使用時燈泡前裝濾光片，用以濾去短波紫外線光。熱光源紫外線燈的缺點是，若在使用過程中意外斷電，則需要 停頓一會后才能再點燃(約10min)；點燃后產(chǎn)生熱量多，不宜在小環(huán)境中特別是壓力容器的雙層 底內(nèi)使用，也不宜一次長時間使用；同時，熱量過大后燈絲軟化，震動容易引起燈泡損壞。冷光源燈(如美國路陽公司LUYOR-3130型led紫外線燈)的特點是： 點燃后產(chǎn)生熱量低， 意外斷電后再次通電約1s可達(dá)到zui大輸出量；重量輕，輸出能量大，適合于各種復(fù)雜環(huán)境及長時間連續(xù)作業(yè)；還有一種充電電池供電的紫外線燈，可以免去220V 交流電源，適用于無電源場合，但一次充電僅能使用1．5h，不適宜長時間連續(xù)作業(yè)。美國路陽公司生產(chǎn)的LP-40D型冷光源熒光燈是一種交、直流兩用的熒光燈，它的熒光強度可以高達(dá)60，000gW／cm 。是一種在太陽光底下都可以進(jìn)行熒光磁粉探傷的紫外線燈。

(4)紫外照度計

為確保被檢工件表面紫外線輻射照度滿足1000gW／cm 要求，必須每季度對紫外線燈輻射照度進(jìn)行定期測定。我們測試采用LUYOR-340照度計,測量時，將傳感器放在被測工件表面位置，開啟紫外線燈，待穩(wěn)定后儀器讀數(shù)屏上顯示的數(shù)字即為紫外線燈輻射照度，其單位為gW／cm 。

三、熒光磁粉探傷法與普通此份探傷法的對比試驗
采用TIEDE熒光水懸液與普通磁粉水懸液，在相同磁化規(guī)范下，用相同的電磁軛分別對14組試棒和試板上的自然缺陷，進(jìn)行兩種探傷方法的對比試驗。結(jié)果是，通常情況下熒光磁粉法和普通磁粉法靈敏度均能滿足要求， 但對于一些細(xì)小微裂紋，熒光磁粉靈敏度高于非熒光磁粉法。

四、熒光磁粉探傷法注意事項
磁懸液的濃度
磁懸液濃度是指每升液態(tài)載體中所含的熒光磁粉的克數(shù)。配制磁懸液時，必須嚴(yán)格按制造廠給出的配方配制。
采用連續(xù)磁化濕式法時，每次磁化時間以2-3s為宜，磁化時問太短，會影響探傷靈敏度。連續(xù)法磁粉～探傷必須一邊充磁一邊噴灑磁懸液，否則會嚴(yán)重影響檢測結(jié)果。

紫外線燈的正確使用
熱光源紫外線燈在通電5min后，燈泡才處于穩(wěn)定狀態(tài)（冷光源燈預(yù)熱時間為10秒鐘），輸出的紫外線輻射照度達(dá)到穩(wěn)定數(shù)值，此時方可用于探傷檢驗。燈處于穩(wěn)定狀態(tài)下不宜經(jīng)常開關(guān)，否則會降低燈泡壽命，不利于連續(xù)工作，一般情況下熱光源紫外線燈一次連續(xù)工作不超過4h。使用長波紫外線燈，在無防護(hù)條件下，每lO00s入射到人眼和皮膚的紫外線幅射照度不應(yīng)大于lt~W／cm；小于lO00s時，其幅射照度不應(yīng)超過13t~W／cm(美國工業(yè)衛(wèi)生管理會發(fā)布)。