特种设备高级考试 磁粉三级MT工艺题和综合题答题分析Word格式.docx

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编制工艺卡的要求：

1、在“计算依据”栏中应填写采用检测标准的磁化电流计算公式、考生认为与确定工艺参数相关的其它计算公式和计算过程。

2、在“操作要求及主要工艺参数”栏中应按检测顺序及工艺卡所要求的内容逐项填写。

3、在工艺卡“编制”、“审核”、“批准”栏中填写其资格等级，职务和日期。

磁粉探伤工艺卡（20分）（参考答案）

工件

名称

规格

Φ1130/1070/

1000×

40mm

材料

牌号

09MnNiD

检测

部位

螺栓孔

内壁表面

表面

状况

精车

探伤

设备

CJX-1000型、或CEW-4000型（2.0分）

检验

方法

湿法连续法

交流电（或直流电）（3.0分）

紫外光照度或工件表面光照度

黑光灯辐照度≥1000μW/c㎡或工件表面光照度≥1000lx（1.0分）

标准

试片

C-15/50

（1.0分）

磁化

中心导体法

（3.0分）

磁粉、载液及磁悬液配制浓度

YC2荧光磁粉LPW-3号油基载液0.5-3.0g/L或非荧光磁粉水载液10-25g/L（1.0分））

磁悬液

施加

喷洒（0.5分）

规范

I=（240-450）A（交流电）I=（360-960）A（直流电）

并根据标准试片实测结果确定（3.0分）

检测方

法标准

JB/T4730.4-2005

（0.5分）

质量验

收等级

Ⅰ级（0.5分）

不允许

缺陷

1、任何裂纹和白点。

2、任何线性缺陷磁痕。

3、在评定框内，单个圆型缺陷磁痕d＞2.0mm或≤2.0mm的圆型缺陷超过一个。

4、综合评级超标的缺陷磁痕。

（2.0分）

计算

依据

1、按JB/T4730.4-2005表3交流电连续法、中心导体法磁化规范I=（8-15）D计算，D=30mm，则I=（240-450）A；

直流电I=（12-32）D，I=（360-960）A。

2、Φ10mm铜棒进行中心导体法磁化，选取的磁化电流值应保证灵敏度试片上人工缺陷磁痕清晰显示。

3、24个螺栓孔分别进行磁化、检测.（1.5分）

示意

草图

中心导体法磁化示意图（1.0分）

工序号

工序名称

操作要求及主要工艺参数（10分）

1

预处理

1、清除工件表面油脂或其他粘附磁粉的物质。

（0.5）

2

磁化顺序

1、采用中心导体法（通电铜棒置于孔中心）磁化被检测法兰螺栓孔内壁表面纵向缺陷。

（1.0）

试片校核

1、应将C型试片弯成与Φ30mm螺栓孔曲率相同状态，贴在孔内壁。

（0.5）

2、磁化时，先按JB/T4730.4-2005标准中表3公式计算出的磁化电流磁化。

（0.5）

3、再采用C-8/50试片验证磁化电流，以试片上人工缺陷清晰显示时的电流为最终磁化规范。

磁化次数

同一螺栓孔至少磁化两次。

24个孔分别磁化。

磁化时间

采用连续法磁化，磁化、施加磁悬液及观察必须在通电时间内完成，通电1-3S,停施磁悬液1S后才停止磁化。

3

检验与复验

观察时机

检验在磁痕形成后立即进行。

检验环境

荧光法：

紫外光≥1000uW/cm2暗室可见光照度≤20lx。

或

（非荧光法：

可见光下工件表面光照度≥1000lx）。

缺陷观察

磁痕观察需采用相关辅助器材和措施，如：

内窥镜、反光镜、多角度观察等。

超标缺陷处理

发现超标缺陷后认真记录，然后清除至肉眼不可见，再用MT复验，直至缺陷被完全清除。

4

记录

记录方式

采用照相、录像和可剥性塑料薄膜等方式记录缺陷，同时应用草图标示。

记录内容

记录缺陷形状，数量，尺寸和部位。

5

退磁

无特殊要求时不需退磁；

6

后处理

清除工件表面多余的磁悬液和磁粉（0.5）

7

报告

按JB/T4730.4-2005第9.1条要求签发MT报告（0.5）

编制

MT-III（或MT-II）（0.5）

审核

MT-III（或责任师）（0.5）

批准

单位技术负责人（0.5）

年月日

三、综合题（40分）

某压力管道元件制造单位生产一批配法兰式三通，实物照片见图2，规格尺寸如图3所示，材料牌号为16Mn（锻），其磁性能与16MnR（材料供应状态）基本一致。

三通制造工艺采用模锻后经机加工至规定尺寸，机加工后表面粗糙度为3.2μm。

制造单位为保证产品质量，采用MT方法检测三通在制造过程中可能产生的表面缺陷。

请按照JB/T4730.4—2005，采用中等级灵敏度探伤，验收级别为Ⅱ级，回答下列问题。

图2实物照片图3规格尺寸

现有如下探伤设备与器材：

1、CZQ-6000固定式磁粉探伤机、CYD-3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机，以上探伤机均配置Φ300×

100mm的线圈，5匝。

2、电缆线，长3m

3、支杆1付

4、Φ25×

500mm铜棒

5、磁粉、磁悬液；

标准试片；

磁粉检测其它辅助器材。

1、根据产品的制造工序，你认为该三通在制造过程中容易产生什么缺陷？

并分析缺陷的磁痕特征。

（4分）

答：

该三通在制造过程中容易产生锻造裂纹、锻造折叠和发纹。

（1分）

锻造裂纹具有尖锐的根部或边缘，磁痕浓密清晰，呈直线或弯曲线状。

锻造折叠多发生在倒角部位，磁痕呈纵向直线状。

发纹磁痕特征是：

锻件中的发纹沿金属流动方向分布，有直线和弯曲线状，磁痕清晰而不浓密，两头是圆角。

2、结合产品材料的磁性能和结构形状，你认为该三通能否采用剩磁法进行检测？

并简述理由（3分）

16Mn（锻）磁性能与16MnR（材料供应状态）基本一致，其剩磁为0.75T,矫顽力为320A/m，不符合JB/T4730.4-2005关于剩磁法检测的条件（矫顽力在1kA/m以上，剩磁在0.8T以上），因此不可以进行剩磁法检测。

（2分）

另外，该三通工件形状较为复杂，不易得到所需剩磁，因此也不宜选用剩磁法检测。

3、简述磁感应线的特性和用途。

（3分）

磁感应线的特性：

（1）磁感应线是具有方向性的闭合曲线。

在磁体内，磁感应线是由S极到N极，在磁体外，磁感应线是由N极出发，穿过空气进入S极的闭合曲线。

（2）磁感应线互不相交；

（3）磁感应线可描述磁场的大小和方向；

（4）磁感应线沿磁阻最小路径通过。

磁感应线的作用：

可大致描绘工件中磁场的大小、方向和分布情况，在磁感应线上每点的切线方向都与该点的磁场方向一致。

单位面积上的磁感应线数目与磁场的大小成正比，因此可用磁感应线的疏密程度反映磁场的大小。

4、采用中心导体法对三通进行磁化，如下图所示，请比较图示中三通外表面A、B、C、D四处的磁感应强度大小，并简述理由。

磁感应强度A＞B＞C＞D（1分）

理由：

A处离中心导体最近，B处其次，C处和D处离中心最远，因此A处的其磁感应强度高于B处，B处的磁感应强度高于C处和D处。

C处与D处与中心导体的距离相等，但C处磁感应线走向基本不受三通侧面Ф102×

11管口的干扰，大部分可以在工件中形成闭合的回路，回路的磁阻较小。

而D处的磁感应线走向会受到三通侧面Ф102×

11管口的干扰，部分磁感应线逸出Ф102×

11管口表面，又在另一侧进入工件形成闭合回路，使回路的磁阻增大，因此其磁感应强度小于C处。

5、采用中心导体法对该三通进行磁化，若采用严格磁化规范，要求工件表面的切线磁场强度应达到3.2kA/m～4.8kA/m。

问是否可以采用相同磁化电流值一次磁化，使图示中A区（Ф60圆周面）、B区（Ф60/Ф110圆锥面）和C区（Ф102圆周面）的外表面磁场强度满足要求？

若不可以，则至少应磁化几次？

并回答磁化次序和每次磁化的电流值、检测区域。

（7分）

根据要求，工件表面的切线磁场强度应达到3.2kA/m～4.8kA/m，对于Ф60圆周面，根据安培环路定律，I=πDH

I1=πDH1=3.14×

0.06×

3200≈603（A）

I2=πDH2=3.14×

4800≈904（A）

选择的磁化电流I范围为603∽904（A）

对于（Ф60/Ф110圆锥面），对最大直径Ф110处

0.11×

3200≈1105（A）

4800≈1658（A）

选择的磁化电流I范围为1105∽1658（A）

两次的磁化电流范围不交叠，因此不可以采用一次磁化，可以检测图示中A区、B区和C区的外表面轴向缺陷。

应至少采用两次磁化。

第一次磁化为检测A区，其电流值取值在603∽904（A）范围内，考虑到磁化时同时检测Ф60/Ф110圆锥面靠近小锥的一部分，其磁化电流宜取较大值904A，在此电流值下圆锥面可以检测的最大直径D为：

D=I/πH1=904/3.14×

3200=0.0896m

其对应离小锥面Ф60处距离为30×

（0.0896-0.06）/（0.11-0.06）=0.018m

第二次磁化取电流在1105∽1658（A）范围内，考虑到检测C区和Ф60/Ф110圆锥面靠近大锥的一部分，其磁化电流取较小值1105A，在此电流值下圆锥面可以检测的最小直径D为：

D=I/πH2=1105/3.14×

4800=0.0733m

其对应离大锥面Ф100处距离为30×

（0.11-0.0733）/（0.11-0.06）=0.019m

两次磁化时在Ф60/Ф110圆锥面部分有0.019+0.018-0.03=0.07m的重叠区。

（电流值可取其它值，只要其相应的检测区域在Ф60/Ф110圆锥面有重叠）（2分）

6、为检测三通侧面Ф102圆周面（图示中的D区）外表面纵向缺陷，采用如下图所示的磁化布置，请比较图示中A、B、C三处的磁感应强度大小。

如果灵敏度试验时A、B的灵敏度满足要求，而C处的灵敏度不满足要求，问应增加怎样的磁化布置（在原图上绘图说明），才能保证C处的灵敏度满足要求？

磁感应强度A＞B＞C（1分）

应再增加一次绕电缆法磁化，

磁化布置如下图。

7、为检测图示中A点的周向缺陷，在下列图示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ种四种方法中，在相