如何认识磁粉检测在容器检验中的作用

　　1　问题的提出

　　在实际工作中,我们常听到用户说:“这台容器已经用X射线做过检查了,没发现缺陷,为什么还要做磁粉检测呢?”用户提出这样的问题,源于用户对X射线检测与磁粉检测的特点不了解,片面地认为X射线检测可以代替一切检验手段,只要X射线检验合格了,其它检验方法都可以不用做了,容器肯定是合格的,不会出现危险,其实这种认识是错误的。

　　2　X射线的检测范围及优缺点

　　2.1　X射线的检测范围

　　X射线是检测内部缺陷的无损检测方法,它在锅炉、压力容器、船体、管道和其它结构的焊缝和铸件方面应用得十分广泛。

　　2.2　优点、缺点

　　X射线检测可以显示缺陷的形状、平面位置、性质和大小,底片可以长期保留。对于如气孔、夹渣、缩孔等体积性缺陷,在X射线透照方向有较明显的厚度差,即使很小的缺陷也较容易检查出来。而对于如裂纹那样的面状缺陷,只有与裂纹方向平行的X射线照射时,才能够检查出来,而同裂纹面几乎垂直的射线照射时,就很难查出。这是因为在照射方向几乎没有厚度差的缘故。JB4730-94标准规定了焊缝的透照厚度比K值的大小,环缝的A级和AB级的K值不大于1.1,B级的K值不大于1.06;纵缝的A级和AB级的K值不大于1.03,B级的K值不大于1.01。焊缝透照厚度比为(见图1):K=T′/T

　　式中　T—母材厚度

　　T′—射线束斜向透照最大厚度

　　原因是K值与横向裂纹检出角Q有关,Q=cos-1(1/K)。在裂纹开度、裂纹长度和裂纹深度相同的情况下,K值越小,X射线穿过工件时,由横向裂纹引起的衰减越小,照射到胶片上的强度越强。经暗室处理后,胶片的黑度越黑,发现裂纹的可能性越大。反之K值越大发现裂纹的可能性越小。对怀疑是裂纹而又无法断定的缺陷,可以通过改变透照方向的方法,获得最佳的影像,才容易发现缺陷。例如在图2管道检验中,位置1比位置2更容易发现裂纹。

　　3　磁粉检测的范围及优缺点

　　3.1　磁粉的检测范围

　　适用于磁性材料的表面和近表面缺陷检测,不适用于非磁性材料和工件内部缺陷的检测。广泛应用于各个工业领域,在铸、锻件的制造过程中、在焊接件、机械零件的加工过程中,特别是在锅炉、压力容器、管道等的定期维修过程中,磁粉检测都是最重要的常用的无损检测手段。

　　3.2　优点、缺点

　　磁粉探伤具有操作简便、检查迅速、灵敏度高的优点,根据磁粉聚集的形状、宽窄和位置可判断缺陷的形状、大小和位置,但不能确定缺陷的深度。

　　4　检测实例

　　1999年夏天检验某单位在用液化气储罐,按容规要求“丁”字口部位射线检测,其余焊缝做100%磁粉检测。

　　4.1　容器基本条件

　　1)设计压力1.6MPa

　　2)材质为16MnR

　　3)公称壁厚为16mm

　　4)容积为40m3

　　5)容器类别为Ⅲ类

　　4.2　射线检测

　　4.2.1　检测准备

　　使用日本理学X光机2505型,电压为180kV,电流为5mA,焦距为600mm,曝光时间为3min。

　　4.2.2　检测结果

　　共拍片6张,全部为丁字口部位,底片经手洗后,灵敏度、黑度达到标准规定要求,经评定未发现缺陷。

　　4.3　磁粉检测

　　4.3.1　检测准备

　　焊缝及两侧母材打磨良好,表面无油污、铁锈等影响检验结果物质存在。采用CXX—E型旋转磁场探伤仪。经A—15/100试块测试灵敏度达到要求。

　　4.3.2　检测结果

　　在封头X射线检查过的丁字口焊缝上方100mm处发现两条横向裂纹,长已到焊缝边缘,经打磨焊缝至与母材平齐,裂纹仍未消除,裂纹深最少有3mm。

　　4.3.3　复验

　　对发现缺陷部位进行复验,验证缺陷确实存在,不是伪缺陷。

　　5　结论

　　从检测实例可以看出,用X射线检测没有发现缺陷,用磁粉检测却发现了表面裂纹。而裂纹等开口性缺陷是一种危害性最大的缺陷,它除降低焊接接头的强度外,还因裂纹的末端呈尖锐的缺口,焊件承载后,引起应力集中,成为结构断裂的起源,在焊接结构中,决不允许有裂纹存在。所以说,无论是X射线检验还是磁粉探伤都有其各自的特点,同时也存在各自的不足,无论单独使用那一种检测方法都是不行的,为了更全面地检验与评价材料和产品的质量性能、安全等级,必须由多种方法组合使用。从这个角度我们就不难理解为什么做完X射线检验合格后又要做磁粉检验了。