磁粉检测与渗透检测在工程机械结构件无损检测中的应用分析

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　　摘    要：为了能够保证工程机械构件检测中不会被损害，当今无损检测技术已经逐步取代了有损检测技术。当今无损检测技术非常多，但工程机械结构件检测中更多是采用磁粉检测、渗透检测方法。基于此，本文首先提出磁粉检测和渗透检测的含义，进而提出两种技术在工程机械结构件无损检测中的应用。
　　关键词：无损检测技术;磁粉检测;渗透检测;工程机械结构
　　1  引言
　　工程机械结构件在日常生产应用中会受到较大的荷载，并且会形成机械疲劳情况，严重影响工程开展进度和工作人员健康安全。工程机械构件可以分为焊件、铸件、热处理件等，种类多、结构复杂。当今无损检测技术非常多，但相比射线检测技术、超声波检测技术、涡流检测技术等，磁粉检测和渗透检测技术应用成本更低、工件结构要求低、操作便捷、检测灵密度更高、可以在现场展开检测，这些优势让这两项技术工程机械结构件无损检测中的应用十分广泛，并且检测效果非常好。
　　2  相关概念阐述
　　2.1  磁粉检测
　　磁粉检测是指铁磁工件被磁化后，由于存在着不连续性，因此工件表面、近表面磁力会产生局部漏磁或磁力畸变等情况。漏磁场吸附工件表面上的磁粉，在光照条件下即可看到肉眼可见的磁痕，显示出不连续的形状、大小、部位，表面现象越严重证明损害程度越严重。该项技术的检测工艺包括：预处理、工件磁化、加入磁粉、分析磁痕、退磁、后续处理。
　　2.2  渗透检测
　　渗透检测是利用液体毛细管作用，此时液体会渗透到存在缺陷的位置，之后利用显像剂分析那个部位存在缺陷问题。其主要流程为：预处理、加入渗透剂、将多余渗透剂去除、自然干燥机、加入显像剂、评定。
　　3  磁粉检测与渗透检测方法的应用方法
　　3.1  磁粉检测法
　　3.1.1  湿法和干法
　　磁粉悬浮在水、油等液体介质检测称之为湿法，在实际检测当中可以将悬浮液涂抹在工件表面上，通过载波流动、漏磁场对磁粉的吸引力，从而呈现出缺陷大小和形状。在实际检测当中，由于磁悬液分散、悬浮作用下，所以采用较小的磁粉颗粒。所以可以保证检测的灵敏度。特别适用于微小缺陷工件表面检测，如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法检测通常和固定设备配合应用，并且磁悬液可以循环使用，十分便捷。
　　干法更多适用于一些特殊的情况，如果无法用湿法检测，此时要用特殊的干磁粉均匀涂抹到磁化工件上，应用流程和湿法大致相同，工件上显示的磁痕就是工件缺陷。干法更多是应用在大型铸锻毛坯、构件、焊接件局部位置，可以与便携式设备配合使用。
　　3.1.2  连续法和剩磁法
　　连续发得也就是附件磁场法，在外加的磁力作用下，将磁粉、磁悬液加入到工件表面上从而实现磁粉探伤。通过磁场作用即可逐渐形成磁痕，并对磁痕记性观察和评价即可。该方案也可以在中断磁场之后进行。
　　剩磁法是先将被测工件磁化，之后在工件表面上浇上一层浸悬液，待到磁粉聚集后再对其进行观察。主要是通过剩余磁性部位、大小进行观察，从而得到损伤程度和部位。
　　3.2  渗透检测法
　　3.2.1  表面处理
　　使用渗透检测法需要先对工件表面进行处理，任何影响渗透性的因素都要清除干净，并且不得损害被测工件的运行功能。渗透检测范围要在损伤部位向外扩展25mm左右。表面处理中可以采用机械清洗、化学清洗、溶剂清洗，合理采用清洗方法，如果存在涂层要采用化学方法出去污渍，不可使用打磨方法。
　　3.2.2  施加滲透剂
　　渗透检测方法应用中必须要控制渗透时间，通常不得超过10min，对于应力腐蚀裂纹来说，由于损伤非常细小，所以渗透时间更长，可能需要2小时渗透时间。渗透温度控制在10℃ ～50℃ 之间，温度过高会造成渗透剂快速蒸发，附着在表面上，提升了清洗难度。如果温度过低，此时渗透剂会变得更加粘稠，影响动态渗透性。如果工件检测环境温度无法控制，需要进行试验对比，确保最终检测精度。整个渗透时间都要保证工件表面保持湿润。
　　3.2.3  去除渗透剂
　　在去除渗透剂过程中，要避免过多清洗或清洗不足等问题，如果清洗过度会造成缺陷显现不明显，清洗不足还可能导致背景颜色过浓，难以观察工件损伤。去除渗透剂过程中，水温控制在10℃ ～40℃、水压在0.34MPa以内，得到合适的背景颜色下，尽可能缩小清洗时间。如果是采用乳化渗透剂，必须要严格控制乳化时间，避免时间过长出现乳化现象，在得到合适背景下尽可能缩短乳化时间。
　　3.2.4  施加显像剂的
　　施加显像剂可以采用涂刷、喷涂、浸涂的方法，喷涂口与被检测表面间距在300mm～400mm之间，喷涂方向和被喷涂表面角度为30°～40°，涂刷过程中不可以重复涂刷。
　　3.2.5  观察
　　在显像剂施加7min～60min之内即可观察。观察时必须要保证光源充足，白天光照度在1000LX的以上，最低不得小于500LX，荧光检测过程中，白天光照度不得大于20LX，距离黑光灯380mm位置，被检测工件表面辐照度不低于1000μW/cm2。在使用荧光检测中，要有一定的黑暗环境适应时间。
　　3.2.6  缺陷评定
　　结合相关标准要求进行记录与评定。
　　4  磁粉检测和渗透检测技术选择
　　4.1  焊接件检测
　　绝大部分结构件都是焊接件，如起重机吊臂、摊铺机熨平板等等，焊接件缺陷问题包括未焊头、咬边、尺寸差、气孔、裂纹等。这些问题使用超声波检测往往达不到标准。如旋挖钻机中的驱动套检测中，钻杆钻进时动力头驱动套带动钻杆，此时会生成扭矩，液压缸作用力下旋转进入。驱动套是由筒体、牙板焊接件完成，钻进中会受到钻杆反作用力、冲击振动力，从而造成牙板磨损、断裂。此外起重机吊臂也是主要的受力构建，由异型钢、钢管、角钢等焊接而成，通常会因为应力过大出现疲劳裂痕，焊接位置容易出现夹渣、气孔、裂纹等危害。对于这些损害问题由于很多焊接位置都是夹角处，磁粉检测应用会受到局限，因此的主要是采用渗透检测，可以保证检测的全面性。
　　4.2  在铸件检测
　　逐渐检测当中，由于铸件位置较为复杂，如汽车起重机平衡梁、混凝土泵车S阀、裙阀等。由于铸件结构较为复杂，承载压力大，所以可能会发展成为裂纹问题，严重会造成质量事故等问题。如裙阀检测中，在装机泵送混凝土中，微小裂痕会逐渐延伸，甚至造成裙阀断裂，所以在裙阀铸成后要严格进行检测。考虑到裙阀结构复杂，生产中需要喷砂处理，因此以磁粉检测方案为主，可以提升损害位置对比度。检测中要提前喷洒反差增强剂，以湿法为主，从而得到损害部位和损害程度。
　　4.3  热处理件检测
　　热处理件包括销轴、钻杆等，热处理件和铸件的特点大致相同，表面较为复杂、表面会二次加工处理，因此依然采用磁粉检测法。由于这些热处理件的使用环境较为恶劣，在检测中可以发现很多大小不一、斜向裂纹，长期使用的热处理件裂纹可能会贯穿整个厚壁。钻杆在日常使用中，会受到较大的外部压力、扭曲力、弯曲力、振动等因素影响，给施工带来了巨大危害。热处理件检查主要是采用湿法和连续法。
　　5  结束语
　　综上所述，在工程机械结构件无损检测中，磁粉检测、渗透检测更具适应性，可以有效提升损害检测精度和效率。这就需要正确掌握这两种无损检测方法的应用要点，并根据结构件实际特点科学选择检测技术，保证检测效益。
　　参考文献：
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　　[2] 俞丽，马冲先，凌松.钢结构焊缝磁粉/渗透检测实验室间的比对 [J].无损检测， 2016（12）：40～43.
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