毕业设计.docx
《毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
毕业设计
毕业设计（论文）
（2012届）
设计（论文）题目：
磁粉检测通用工艺规程
系部：
机械工程技术系
班级：
无损检测0911
学生姓名：
王玲
指导教师：
张亮
常州工程职业技术学院
二0一二年六月一日
摘要
磁粉检测是将钢铁等铁磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物体表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法，缩写为MT。
我国近年来磁粉检测设备发展也很快，已实现了系列化，三项全波直流探伤超低频退磁设备的性能已打到国外同类设备的水平。
交流探伤就机用于剩磁法检验时加装断电相位控制器保证剩磁稳定是我国的特色。
断电相位控制器利用可控硅技术，可以代替自藕变压器无级调节磁化电流，还为我国磁粉检测设备的电子化和小型化奠基了基础。
智能化设备已生产应用光电扫描图像识别的磁粉探伤机已研制成功。
用电脑处理磁痕现实的试验研究有很大的进展，自动化和半自动化设备有不少应用。
铁磁材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。
磁粉检测的质量控制，是建立在对影响磁粉检测灵敏度和检测可靠性的诸因素逐个地加以控制基础之上的。
磁粉检测的能力，取决于施加磁场的大小和缺陷的延伸方向，还与缺陷的位置、大小和形状等因素有关。
根据工件的几何形状、尺寸大小和欲发现缺陷的方向而在工件上建立的磁场方向，将磁化方法一般分为周向磁化、纵向磁化和多向磁化。
所谓周向与纵向，是相对被检工件上的磁场而言的。
磁粉检测器材有磁粉（荧光磁粉和非荧光磁粉）、载液（油基载液和水载液）磁悬液、反差增强剂、标准试片和标准试块等等。
磁粉检测设备的分类形式也不一样，常见的磁粉检测设备有携带式探伤机如电磁轭、交叉磁轭、带电极触头的小型磁粉探伤机或永久磁铁等。
关键词磁粉检测设备器材工艺规程
Abstract
Magneticparticletestingismadeofferromagneticmaterialssuchassteelshallbeworkpiecemagnetizedandusethedefectivepartscanabsorbthecharacteristicsofmagneticpowder,magneticpowderdistributionaccordingtoshowistodetecttheobjectsurfacedefectsandnearsurfacedefectsdetectionmethodabbreviationforMT。
InrecentyearsinChinamagneticpowdertestingequipmentdevelopmentissoon，hasrealizedtheseriation，threewholewavedctestingultralowfrequencyequipmentperformancehashitdemagnetizedtosimilarforeignequipmentlevel。
Exchangedetectionisthemachineusedtotestthepowerofresidualmagnetismwhenphasecontrollerensurestabilityinourcountryisthecharacteristicsofresidualmagnetism。
Thephasecontrollerusingthyristortechnologypower，canreplacethelotusrootsteplessadjustingmagnetizationcurrenttransformer，magneticpowderdetectionequipmentforourcountryelectronicandthebasicfoundationminiaturization。
Intelligentequipmentalreadyproductionapplicationoptoelectronicscanningimagerecognitionmagneticpowderflawdetectorhassuccessfullydeveloped。
Usingthecomputerprocessingmagneticimageonthetestofrealitytomuchprogress，automationandhalfautomationequipmenthasmanyapplications。
Theferromagneticmaterials'workpiecemagnetizedbytheexistenceofcontinuity，tomaketheworksurfaceandnearsurfaceofmagneticinductionlinetooccurfromlocaldistortionleakagemagneticfield，onthesurfaceoftheadsorptionofmagneticpowder，intherightlightvisualvisiblemagneticimageformation,whichshowsthelocationofthecontinuitynotsizeandshapeandseverity。
Themagneticpowderdetectionqualitycontrol，isbasedonmagneticpowderdetectionsensitivityandinfluencetheinspectionreliabilityofthecategoriestotrytocontrolfoundation。
Magneticparticletestingability，dependsonthesizeofthemagneticfieldontheextensiondirectionanddefects，andthepositionofthedefectsrelatedtosuchfactorsasthesizeandshape。
Accordingtothesizeandshapeofthetothedirectionofdefectsfoundinthedirectionofthemagneticfieldsetup,willbemagnetizedmethodaregenerallyweeksmagnetizedlongitudinalmagnetizationandtraptoso-calledweekswithlongitudinalmagnetizationto,isarelativeofworkpieceisonthepartofthemagneticfield。
Magneticparticletestingequipmenthavemagneticpowder（fluorescentpowderandthefluorescentpowder）inliquid（waterinliquidandcarryingoil-baseliquid）magneticlevitationliquidcontrastenhancementagentstandardspecimensandstandardtestblocksandsoonmagneticpowderdetectionequipmentclassificationformisdifferentalso，commonmagneticpowdertestingequipmentportabletestingmachinesuchaselectromagneticyokecrossmagneticyokecontactswithelectrodessmallmagnetic。
Themagneticpowderdetectiontechnology,itistopointtoincludemagneticparticletestingpreprocessingmagnetized（choosemagnetizationmethodandmagnetizedstandard）onthemagneticpowderorsuspensionofmagneticimageobservingandrecordingdefectsratingdemagnetizationandpost-processingseventhewholeprocessoftheprogram。
Thetimingofthemagneticparticletestingshouldbebasedonthedifferentmaterialanddecideontheworkpiecemagnetizedmagneticpowderorsuspensionmethodhavecontinuousmethodofresidualmagnetismdryspecialequipmentmagneticparticletestinguniversalprocessplanningshouldincludeatleastthefollowingcontent；theapplicablescope；Referencestandardrulesandregulations。
Testingpersonnelqualification；Detectionequipmentandmaterials；Testsurfacepreparation；Testingtime；Detectiontechnologyanddetectiontechnology；Theresultsofdetectionlevelsofqualityevaluationandclassification；Therecordofinspectionreportsanddataarchive；Prepare（level）audits（level）andapproval；Dateset。
Keywordsmagneticparticletestingfacilityequipmenttechnologicalprocedure
第一章概诉
1.1磁粉检测的发展简史和现状…………………………………………………1
1.2磁粉检测………………………………………………………………………2
1.3表面无损检测方法的比较……………………………………………………4
第二章磁粉检测物理基础
2.1磁粉探伤中的相关物理量……………………………………………………4
2.2铁磁性材料……………………………………………………………………6
2.3电流的磁场……………………………………………………………………7
2.4漏磁场…………………………………………………………………………7
第三章磁化电流和磁化方法
3.1磁化电流………………………………………………………………………9
3.2磁化方法………………………………………………………………………11
3.3总结……………………………………………………………………………….........................................................______________________________________________________________________14
第四章磁粉检测器材
4.1磁粉……………………………………………………………………………14
4.2载液和磁悬液…………………………………………………………………14
4.3反差增强剂……………………………………………………………………15
4.4标准试片………………………………………………………………………15
4.5标准试块………………………………………………………………………16
4.6检测方法………………………………………………………………………17
4.7总结……………………………………………………………………………20
第五章磁粉检测设备
5.1磁粉检测设备的分类…………………………………………………………21
5.2固定式探伤机的组成…………………………………………………………22
5.3磁粉检测辅助器材……………………………………………………………22
5.4总结……………………………………………………………………………23
第六章磁粉检测工艺规程
6.1磁粉检测的要技术文件………………………………………………………23
6.2磁粉检测工艺规程的编制……………………………………………………24
第七章课题结论、问题与建议
7.1课题结论………………………………………………………………………25
7.2问题……………………………………………………………………………25
7.3建议……………………………………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………………26
致谢…………………………………………………………………………………27
第一章概述
国外国内都非常重视磁粉检测设备的开发，因为只有检测设备的进步，才能给磁粉检测带来成功的应用。
磁粉检测设备从固定式、移动式到携带式，从半自动到专用设备，从单向磁化到多向磁化，设备已实现了系列化和商品化。
如今我国对磁粉检测的基础理论研究比较重视，已取得较大进步。
断裂和塑性力学在无损检测领域的应用，为制定更合理的产品磁粉检测验收标准提供了依据。
我们相信，磁粉检测在特种设备行业将得到更加广泛的应用和重视，为控制产品质量，防患于未然做出应用的贡献。
1.1磁粉检测概述
1.1.1磁粉检测的发展简史
磁粉检测是将钢铁等铁磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物体表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法，缩写为MT。
（1）磁粉检测是利用磁现象来检测材料和工件中缺陷的方法。
春秋战国时期，中国人发现了磁石吸铁现象。
（2）17世纪发国物理学家对磁力作了定量研究。
（3）19世纪初期，丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围也存在着磁场。
后来英国的法拉第首创了磁力线的概念。
（4）1935年，油磁悬液在美国开始使用。
（5）1936年，法国有人申请了在水磁悬液中添加润湿剂和防锈剂的专利。
（6）1938年，《无损检测论文集》在德国出版，该书对磁粉检测的基本原理和装置进行了描述。
（7）1940年，《此份检验的原理》教科书在美国出版。
（8）1941年，荧光磁粉投入使用，磁粉检测从理论到实践，已经初步形成一种无损检测方法。
（9）1949年以前，我国仅有几台美国进口的蓄电池式直流探伤机，用于航空工件的维修检查。
（10）近几十年来，在广大磁粉检测工作者和设备器材制造者的共同努力下，磁粉检测已发展成为一种成熟的无损检测方法。
1.1.2磁粉检测的现状
随着现代科学技术的发展，尤其是电子计算机的广泛应用研制出许多新的自动化与半自动化的探伤设备。
新的探伤材料及新的探伤技术也不断涌现。
国外很重视磁粉检测设备的开发，因为只有检测设备的进步，才能给磁粉检测带来成功的应用。
现在国外磁粉探伤设备从固定式磁粉探伤机、移动式磁粉探伤机、到便携式磁粉探伤机，从半自动磁粉探伤机、全自动磁粉探伤机到专用磁粉探伤设备，从单向磁化到多向磁化，设备已系列化和商品化。
由于晶闸管等电子元器件用于磁粉检测设备，使智能化设备大量涌现，这些设备可以预置磁化规范和合理的工艺参数。
进行荧光磁粉检测和自动化操作，国外还成功第御用电视光电探测器荧光磁粉扫查和激光飞点扫描系统，实现了磁粉检测观察阶段的自动化，将检测到的信息在微机和其他电子装置中进行处理，鉴别可剔除的不连续性，并进行自动标记和分选，完全改变了传统磁粉检测“手脚并用眼睛看”的面貌。
大大提高了检测的灵敏度和可靠性，代表了当代磁粉检测的新成就。
我国近年来磁粉检测设备发展也很快，已实现了系列化，三项全波直流探伤超低频退磁设备的性能已打到国外同类设备的水平。
交流探伤就机用于剩磁法检验时加装断电相位控制器保证剩磁稳定是我国的特色。
断电相位控制器利用可控硅技术，可以代替自藕变压器无级调节磁化电流，还为我国磁粉检测设备的电子化和小型化奠基了基础。
智能化设备已生产应用光电扫描图像识别的磁粉探伤机已研制成功。
用电脑处理磁痕现实的试验研究有很大的进展，自动化和半自动化设备有不少应用。
磁粉检测的器材，国外开发的很多，如固定式磁粉探伤机合用的400W冷光源黑光灯都得到了应用。
快速断电测量器的开发解决了直流磁化“快速断电效应”的测量问题。
标准试片和试块，及测量剩磁的磁墙做载液。
荧光磁粉一般推荐使用14A，国外还研制出白光下发荧光的荧光磁粉。
荧光磁粉检测可靠性高、速度快，在国外已普遍使用。
我国研制的器材，如LPW-3号磁粉检验载液（无臭味没有），性能已感伤国外同类产品，在国内很多行业普遍使用。
磁粉检测用B型和E型百准试块，性能和指标均由于国外同类产品。
已被批准为“国家标准样品”，并推广使用。
ST80C照度计和UV-A紫外辐照计性能可满足要求。
M1型多功能标准试片于国外KS234试片等效。
我国研制的YC-2型荧光磁粉，灵敏度高，满足磁粉检测的要求，已大力推广使用。
磁悬液喷灌使用方便，尤其在特种设备磁粉检测中普遍应用。
磁粉检测的质量控制，是建立在对影响磁粉检测灵敏度和检测可靠性的诸因素逐个地加以控制基础之上的。
国外非常重视，不仅制定了具体控制项目、校验周期和技术要求，还设有质量监督检查机制，保证贯彻执行，同时通过实践对质量控制技术要求进行持续改进。
如几年前美国标准要求工件表面白光照度不低于200英尺烛光（2100Lx），现修正为100英尺烛光（1000LX）；将磁化规程由直径每毫米30~48A电流修正降为12~32A等等。
使磁粉检测标准的技术要求更加合理。
如今我国对磁粉检测的基础理论研究比较重视，已取得较大进步。
断裂和塑性力学在无损检测领域的应用，为制定更合理的产品磁粉检测验收标准提供了依据。
我们相信，磁粉检测在特种设备行业将得到更加广泛的应用和重视，为控制产品质量，防患于未然做出应用的贡献。
1.1.3磁粉检测原理
铁磁材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。
1.1.4磁粉检测使用范围
（1）适用于检测铁磁性材料（如16MnR，20g,30CrMnSiA）工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄（如可检测出0.1mm、宽为微米级的裂纹）和目视难以看见的缺陷。
马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料（如1Cr17Ni7）具有磁性，因而可以进行磁粉检测。
不适用于非磁性材料，比如奥氏体不锈钢材料（如1Cr18Ni9,0Cr18Ni9Ti）和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不适用于检测铜铝、镁、钛合金等非磁性材料。
（2）适用于检测工件表面和近表面的裂纹，白点、发纹、折叠、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁感应线方向夹角小于20°的缺陷
（3）适用于检测未加工的原材料（如钢坯）和加工的半成品、成品件及使用过的工件及特种设备。
（4）适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件。
1.1.5磁粉检测程序
（1）预处理；
（2）磁化；
（3）施加磁粉或磁悬液；
（4）磁痕的观察与记录；
（5）缺陷评级；
（6）退磁；
（7）后处理。
1.1.6磁粉检测的优点及局限性
（1）优点：
1）可检测出铁磁性材料表面和近表面（开口和不开口）的缺陷。
2）能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。
3）具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷。
4）单个工件检测速度快，工件简单，成本低廉，污染少。
5）采用合适的磁化方法，几乎可以检测到工件表面的各个部位，基本上不受工件大小和几何形状的限制。
6）缺陷检测重复性好。
7）可检测受腐蚀的表面。
（2）局限性：
1）只适用于铁磁性材料，不能检测奥氏体不锈钢材料和奥氏体不锈钢焊缝及其他非铁磁性材料。
2）只能检测表面和近表面缺陷。
3）检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷放向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20°，缺陷就难以发现。
另外，表面浅而宽的划伤、锻造皱折也不易发现。
4）受几何形状影响，易产生非相关显示。
5）若工件表面有覆盖层，将对磁粉检测有不良影响。
用通电法和触头法磁化时，易产生电弧，烧伤工件。
因此，电接触部位的非导电覆盖层必须打磨掉。
6）部分磁化后具有较大的剩磁的工件需要进行退磁处理。
1.1.7磁粉探伤中的相关物理量
磁性：
磁体、磁极、磁化。
磁性：
磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。
磁体：
凡能够吸引其他铁磁性材料的物体叫磁体。
磁极：
靠近磁铁两端磁性特别强吸附磁粉特别多的区域称为磁极。
每一小块磁体总有两个磁极。
磁化：
使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。
磁场：
具有磁性作用的空间
磁场的特征：
是对运动的电荷（或电流）具有作用力，在磁场变化的同时也产生电场。
磁场的显示：
磁场的大小、方向和分布情况，可以利用磁力线来表示。
磁场强度、磁通量与磁感应强度
磁场强度：
磁场具有大小和方向，磁场大小和方向的总称叫磁场强度H，通常把单位正磁极所受的力称为磁场强度。
单位为A/m（SI）和Oe（CGS）。
磁通量：
简称磁通，它是磁场中垂直穿过某一截面的磁力线的条数，用符号Φ表示。
单位为Wb（SI）和Mx（CGS）。
磁介质：
能影响磁场的物质称为磁介质。
各种宏观物质都是磁介质。
磁介质分为：
顺磁质、逆磁质（抗磁质）和铁磁质。
磁粉探伤只适用于铁磁性材料，通常把顺磁性材料和逆磁性材料都列入非磁性材料。
磁畴：
铁磁性材料内部自发磁化的大小和方向基本均匀一致的小区域称为磁畴，
其体积约为10-5cm3，在这个小区域内，含有大约1012～1015个原子，各原子的磁化方向一致，对外呈现磁性。
1.
升级会员 