焊缝的磁粉检测技术研究

黄军 李龙

摘 要：随着我国科学技术的发展，出现了越来越多的焊缝检测技术，而磁粉检测技术无疑是这些检测方法中重要的组成部分。所谓磁粉检测，顾名思义就是所检测的物质必须具备磁性，磁粉检测技术可以有效地检测出铁磁性材料表面的缺陷，检测人员可以通过磁粉检测技术对物体表面或者近表层的裂缝、气孔等缺陷一目了然，大大加快了检测的速度。文章将列举几种焊缝，并且阐述了这些焊缝的磁粉检测方法。

关键词：磁粉检测；翅片管角焊缝；修井机井架焊缝；压力管道焊缝

焊缝的磁粉检测技术的前提是确保被检测构件已经被磁化，这是检测成功的前提，由于构件具有了磁性，一旦构件内部或者表面产生缺陷，则会局部改变构件表面的磁力线，从而使得构件在吸附磁粉时会产生一道明显的磁痕。焊缝的磁粉检测技术具有极高的精度，并且速度快、成本低、使用方便，但是这种技术也有其片面性，检测的深度不够。

1 翅片管角焊缝的磁粉检测

根据传统的经验谈分析，翅片管角焊缝极易产生冷裂纹，并且这些冷裂缝又大多是横向裂纹，这种裂纹大多数沿着焊缝熔合线的方向，尺寸较小，在一些焊接处还可能会产生纵向焊趾裂纹。下面对翅片管角焊缝的检测方法做出阐述：第一，预清理。在翅片管角焊缝的检测过程中，由于焊缝之间的间距较小，在焊缝时难免会产生焊渣飞溅，因此在检测之前应该把构件表面清除干净，使得焊缝表面露出金属光泽。第二，磁化构件。为了让被检测的构件具有磁性，检测人员可以事先用电流磁化构件的方法，具体做法是把构件两端连接上电路，并且应该保证使用的电流为交流电。在连接电路之后，为了确保被检测构件被全部磁化，应该保证通电时间在3s以上，这样重复进行两次即可，对于焊缝较长的构件则应该做分段处理。第三，施加磁悬液。磁悬液是检测构件必不可少的条件之一，检测人员需要在被检测构件的表面喷洒一层磁悬液，一边通电，一边喷洒磁悬液。第四，在通电结束后，检测人员应该立刻把构件带到光线较暗的地区，对于焊缝较小的构件，检测人员还可以借助放大镜来观看磁痕，并且在检测结束后还应该做好检测记录。此外，在检测结束后，还应该对构件做出退磁处理，因为一旦构件具有磁性，将会使得翅片管产生一定量的偏磁吹，进而影响接下来的焊缝质量，在现阶段一般采用线圈来对翅片管退磁。（图1）

图1 蒸发管同翅片的焊接示意

2 修井机井架焊缝的磁粉检测

修井机井架是修井机的重要组成部分之一，由于其在使用过程中外部条件的影响，造成了焊缝部位极易产生裂纹，这将对修井机的正常使用造成重大的安全隐患，因此必须要定期对修井机井架做好焊缝检测工作。在修井机井架焊缝的检测过程中，检测人员可以按照以下几点方法来进行检测：第一，预处理。由于修井机井架在使用时难免要溅射上大量的油污，因此在检测之前必须要对焊缝的表面进行打磨处理，清除掉粘结在井架上部的油污，使焊缝处露出金属光泽。第二，检测灵敏度校验。由于井架的形式是多种多样的，其磁场的分布状况也不一样，因此在检测之前应该了解焊缝的有效检测区域。在实际检测时应该将试片无损坏的一面朝上并且用胶带固定住试片。在这个过程中还应该注意，如果试片的表面有锈迹或者是褶皱时则应该更换试片，否则将影响检测的精准度。第三，磁化喷洒磁悬液。在检测之间应该在被检测的试片上喷洒一层薄薄的反差增强剂，以此增加检测时的对比度，使得磁痕更加明显。之后则应该向把试片通电，并且在通电的同时喷砂磁悬液，在看到磁痕初步形成之后就应该停止通电。第四，在喷砂磁悬液的同时，检测人员应该观察并且记录试片产生的现象，在观测时，应该根据不同的磁粉而在不同的管线下观测。根据以往经验，井架主要有两种裂纹，一种是焊接裂纹，而另外一种则是疲劳裂纹，在检测时应该根据裂纹的表面特征做出判断，并且记录。

3 压力管道焊缝的磁粉检测

在对压力管道的磁粉检测时，首先应该确保压力管道被磁化，磁化的方法有两种，分别是磁轭法以及触头法，如图2、图3。磁轭法是采用便携式电磁轭将构件的两级进行磁化，这种方法一般以杆件间两级的连线为磁化长轴，并且磁化的间距不宜过小，确保磁场的密度保持在一定的范围之内，现在一般杆件两级的间距保持在150mm左后。这种方法由于在磁化时没有电的接触，因此可以有效地保护压力管道，但是这种方法在布置磁化时较为复杂，浪费了大量的时间。另外一种磁化方法是触头法，这种方法是用两个触头接触到被检测的构件，在检测过程中两个触头间距应该在150mm左右，并且触头还应该与构件表面良好连接，并且在磁化结束之后还应该先断电，然后再拿开触头。这种用触头法磁化构件的优点是具有较高的灵敏度，但是需要在连接电路时格外仔细，防止灼伤。此外，在检测过程中，还应该控制磁粉的质量，可以从以下几个方面控制：第一，磁粉检测人员必须尽职尽责，严格按照国家相关规范标准认真检查磁粉的质量，这是保证磁粉质量至关重要的一项环节。第二，在检测过程中应该注重对设备的质量控制，尤其是电流表等重要的实验仪器。第三，应该控制检测工艺，注意检测时的实验步骤以及操作流程，保证整个试验顺利进行。并且还应该注意在检测结束之后，对于那些不符合国家要求的压力管道焊缝，应该立刻召回，集中起来处理。

图2 触头法检测

图3 磁轭法检测

4 结束语

磁粉检测是一项较为完善的检测方法，检测人员应该提高自身专业素质，根据不同的焊缝而选择其合适的检测方法，认清磁粉检测的优缺点，在连接电路时仔细认真，进而才能确保焊缝的磁粉检测质量。

参考文献

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