磁粉檢測新技術-低頻磁力探傷

一低頻磁力探傷儀理論基礎1

集膚效應：集膚效應又叫趨膚效應，當交變電流通過導體時，電流將集中在導體表面流過，這種現象叫集膚效應。工件磁化的深度與電流的頻率成反比。※交流電只能有效檢出近表面1mm以內缺陷，直流和半波整流探傷深度雖大，但探傷速度慢、探傷完需退磁?！皖l電流基本接近直流電的探傷深度，又具有交流電的特點，探傷后不用退磁。2

脈沖電流：※脈沖電流能使磁粉行列輕微振動，有助于磁粉的排列并形成磁痕?！潆婋姵刂绷髂孀兏邏鹤冾l數控技術，采用高能鋰電，經過全效逆變升壓，作為脈沖源?！绷髅}沖電流調相變頻原理，瞬間啟動沖擊磁化電流大，不同的磁化頻率產生不同脈沖寬度。低頻磁力探傷儀采用直流脈沖電流調相變頻的原理對磁軛進行磁化，由于是直流脈沖電流驅動，瞬間啟動沖擊磁化電流大，產生的磁通量是傳統(tǒng)工頻50（Hz）交流磁場探傷儀的十幾倍，用不同的磁化頻率產生不同的脈沖寬度使得探傷靈敏度最高的情況下設備能耗最低。二低頻磁力探傷儀的組成結構三

低頻磁力探傷儀

主要技術創(chuàng)新點※低壓直流逆變技術，輕量化、小體積設計采用高能鋰電，經過全波高效逆變升壓，作為脈沖源。此電路效率達93%以上，同類型產品多采用半波方式轉換效率不到50%；※數控高壓脈沖發(fā)生控制器，脈沖發(fā)生頻率可控，根據不同測試要求設置不同的工作頻率，可有效測試被測工件缺陷；※變頻控制多頻率組合，雙頻符合應用，可以同時測量工件表面缺陷和層下缺陷，表面缺陷采用頻率高的電流，近表面缺陷用低頻脈沖電流；※高導磁材料應用，能有效提高電磁轉化率，磁損小磁導率高，電量消耗低，有利于微型化設計以及節(jié)能環(huán)保；※低頻脈沖省電節(jié)能，特別適用電池，使用鋰電池直流多用三倍時間，一次充滿電可以連續(xù)工作大于8小時?！皖l磁力探傷儀直流磁化提升力最高可達235N，交流磁化提升力最高可達98N。由于大大提高了電磁軛提升力，更易發(fā)現高靈敏度試片（A1-15/100，D-7/50或C型(直線型)8/50）顯示?！梢詸z測條狀層下8mm的試塊，技術指標明顯高于標準要求，由此可大大降低磁粉檢測時的漏檢效率，以保證產品和設備的安全運行。四低頻磁力探傷儀的重要意義※低頻磁化電流是一種新的磁力探傷方法，綜合直流、交流、脈沖電流等磁力探傷儀的優(yōu)點，具有檢測埋藏缺陷的功能，它突破了目前磁粉探傷只能探測金屬表面缺陷的局限，對距表面垂直深度8mm以內的鋼材能夠起到和X射線探傷同樣的效果，彌補了薄鋼板超聲探傷困難的缺點。靈敏度高，不需要打磨工件表面可直接探傷，探傷后不需退磁，探傷速度快、體積小、重量輕，節(jié)能省電?！淖兞诉^去對提升力的要求，勞動強度低；探頭的設計根據不同工件形狀有葉片、管道、容器等專用探頭。配上專用探頭，可以大面積探傷葉片、管道和容器等很難探傷的部位和工件。五低頻磁力探傷儀試驗論證中國空氣動力研究與發(fā)展中心壓力容器檢測站測試結論：工程現場檢測：將磁軛型低頻磁力探傷儀用于2000立中壓鋼制球形儲罐定期檢驗中內表面對接焊縫、外表面支柱角焊縫的100%磁粉檢測。采用20/10/3Hz勵磁電流磁化，發(fā)現5處裂紋類超標缺陷。將旋轉磁場型低頻磁力探傷儀用于2000立中壓鋼制球形儲罐定期檢驗中內表面對接焊縫的100%磁粉檢測。采用40/10

Hz勵磁電流磁化，發(fā)現3處裂紋類超標缺陷?！?/p>

低頻磁力檢測新技術的應用

·一自吸式旋轉磁場探傷儀※探頭可自吸在工件表面，省時省力，效率高※接觸頭可旋轉角度，檢測管道時探頭有效接觸面大，靈敏度高，提升力大※適合大型工件的垂直面和懸空面檢測大型工件的垂直面和懸空面檢測※使用儀器：自吸式旋轉磁場探傷儀※探頭吸附在工件表面，讓可旋轉角度的接觸頭在工件上自由移動，通低頻電流后，用顯示膜顯示缺陷二全自動磁粉探傷儀※自動爬行到容器、管道檢測位置※自動控制噴磁懸液及自動加磁※視頻觀看探傷情況并可錄像※白光和紫外光照明※永磁吸附，8輪驅動，可轉向※可檢測容器管道母材及焊縫，特別是300mm左右管道縱焊縫和環(huán)焊縫檢測三低頻磁力探傷儀應用實例1

壓力容器：對于壁厚小于8mm的容器和平板，可將顯示膜貼到一面，在另一面用磁軛探頭加磁場，或者把探頭和顯示膜放在同一面。當鋼材有缺陷時，產生的漏磁場吸附顯示膜中的磁體，形成磁痕。2

鍛件-葉片：沒有拉筋和圍帶的葉片，可將顯示膜包在葉片上，把通低頻電流的線圈套在葉片上，如果有橫向缺陷，則在顯示膜出現磁痕。有拉筋和圍帶的葉片，將磁軛探頭放在葉片上，然后撒上磁粉，有缺陷的部位就會聚積磁粉。葉片探傷用低頻磁力探傷儀，磁場能夠穿透葉片橫截面。3

鍛件-汽輪機軸頸：目前，汽輪機大軸中心孔一般采用超聲波探傷，但在內表面檢測效果不理想，且技術復雜。用顯示膜配低頻磁力探傷儀可以解決這一難題。具體用法是：將顯示膜置入中心孔內表面，然后將電纜穿入中心孔，用大功率低頻磁力探傷儀通電試驗，顯示膜取出后觀看結果。這種方法能夠發(fā)現距表面垂直深度10mm的缺陷。0點位置裂紋Q1

6點位置裂紋Q2（110mm）

（120mm）

跟蹤消缺過程（Q1打磨長度135mm，深度11mm）#2爐末級過熱器出口分配集箱（材質：SA-335P91，規(guī)格：φ245×60）筒體環(huán)焊縫裂紋。末過出口分配集箱

屏過入口分配集箱磁粉檢驗過程中，發(fā)現多處管座角焊縫存在裂紋行缺陷。蒸汽冷卻器

高壓加熱器鍋爐設備磁粉檢驗過程中，發(fā)現多處管座角焊縫存在裂紋行缺陷。下缸裂紋缺陷（15mm）

下缸螺栓孔內裂紋下缸經磁粉檢驗，外表面發(fā)現裂紋缺陷，長度8～25mm。高壓隔板套上半

裂紋形貌火力發(fā)電廠集箱（頂棚、省煤器、水冷壁集箱）管座角焊縫磁粉檢驗過程中，管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。

Q1-1（70mm）

Q1-2（40mm)火力發(fā)電廠集箱（頂棚、省煤器、水冷壁集箱）管座角焊縫磁粉檢驗過程中，管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。Q1-3（30mm）

Q2-1（40mm）火力發(fā)電廠集箱（頂棚、省煤器、水冷壁集箱）管座角焊縫磁粉檢驗過程中，管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。Q2-2（35mm）

Q3（40mm）火力發(fā)電廠集箱（頂棚、省煤器、水冷壁集箱）管座角焊縫磁粉檢驗過程中，管座角焊縫均存在不同程度的裂紋、成型不好、管材損傷等缺陷。1#中隔板套上半

Q1-1（50mm）對1#中壓隔板套上半部分外表面進行磁粉檢測，發(fā)現多處裂紋缺陷。Q1-3（140mm）其他位置裂紋缺陷（30mm）對1#中壓隔板套上半部分外表面進行磁粉檢測，發(fā)現多處裂紋缺陷。

裂紋（50mm）

裂紋（60mm）對2#中壓隔板套下半部分外表面進行磁粉檢測，發(fā)現多處裂紋缺陷。裂紋（250mm）對2#中壓隔板套下半部分外表面進行磁粉檢測，發(fā)現多處裂紋缺陷。裂紋缺陷（145mm）對中壓隔熱罩上半部分外表面進行磁粉檢測，發(fā)現多處裂紋缺陷。#1爐頂棚入口集箱進行MT發(fā)現，發(fā)現22#集箱管座角焊縫存在一個管座角焊縫有1處裂紋：L=40mm。對冷段管道焊縫在做磁粉檢測時發(fā)現1處共5條線性缺陷（最長5mm)。對#1爐編號為PKE004-1的再熱熱