交流电荧光磁粉检测深度实验研究

磁粉检测是铁磁性承压设备焊缝及其原材料、机加工部件表面及其近表面缺陷检测的重要方法。为探究正弦波、方波、三角波3种交流电在不同频率下磁粉检测深度差异，对3种周期性交流电展开谐波分析，设计并制造了不同埋深的人工刻槽及变频交流磁轭实验检测系统,在相同的荧光磁粉检测工艺条件下来探究3种变频交流电磁粉检测深度差异。结果表明：方波比正弦波、三角波在检测近表面有一定埋深的非开口缺陷上具有更深的检测深度及更高的检测灵敏度，因此方波交流电可作为磁粉检测励磁电流种类的一种有益补充。     

新型低频磁力探伤仪和缺陷显示板在电力系统中的应用

1 概述磁粉探伤是利用缺陷处漏磁场与磁粉相互作用,检测钢材表面及近表面缺陷的一种无损检测方法。其基本原理是:当工件被磁化时,若在工件表面或近表面存在裂纹等缺陷,便会产生漏磁场,从而吸引探伤中施加的磁粉,形成缺陷显示。其优点是灵敏度高、直观性强,工艺过程简单、检查速度快、成本低等。目前使用的一般磁力探伤仪缺点是:只能检测表面或近表面缺陷,便携式工频交流探伤仪,其检测深度只能达到2.5mm,而直流和半波整流探伤仪探伤深度虽大,但探伤速度慢、需退磁。1.1 低频磁力探伤仪的特点(1)探伤深度深,可探出距表面8mm的裂纹。(2)探伤速度快、灵敏度高。A型试块能全部清晰显示,对表面缺陷,探头离工件表面10mm左右也能发现缺陷。     

基于超声TOFD法直通波幅度分布的近表面缺陷检测

针对超声衍射时差法（TOFD）的近表面检测盲区问题,提出一种基于直通波幅度分布分析的近表面缺陷检测方法。在近表面缺陷检测信号的直通波部分选取多个关键点,揭示了各关键点幅度分布与近表面缺陷深度的关系,获得了用于近表面缺陷检测的幅度分布特征值。试验结果表明,该方法能准确检测出埋深1．0mm的人工缺陷,有效地提高了对近表面缺陷的识别能力。     

基于频谱分析原理减小TOFD检测近表面盲区的方法

提出了一种利用频谱分析法从超声衍射时差法（TOFD）检测中直通波与缺陷上尖端衍射波混叠波形中提取缺陷位置信息,进而确定缺陷埋深的方法。对厚度为35mm的碳钢试块中埋深5mm的底面开口槽进行了实验测试,效果较好。分析表明,在本文采用的检测参数下,利用该方法理论上可将近表面盲区深度从8.3mm减小至3mm。并进一步讨论了该方法在减小TOFD近表面盲区问题中的适用范围、优点与局限性。     

高频调幅磁场下无结晶器振动电磁连铸技术的实验研究

研制了可以产生方波、正弦波及三角波3种波形高频调幅磁场发生器，并对其在结晶器内产生的磁场进行了测量．进行了3种波形高频调幅磁场下的无结晶器振动电磁连铸实验，结果表明：在方波、三角波和正弦波调幅磁场作用下的无结晶器振动电磁连铸过程中，当调制波频率略低于系统固有频率时，弯月面与结晶器壁间断接触距离最大，保护渣润滑效果最好，连铸过程拉坯阻力最小，连铸坯表面质量相对较好；在3种高频调幅磁场中，与三角波和方波相比，正弦波较易于减小拉坯阻力和改善铸坯表面质量。     

第二专题 压力容器磁粉探伤技术

磁粉探伤是利用铁磁性材料磁化后,缺陷处有磁通泄漏到空气中,形成漏磁场。漏磁场能够吸附磁粉积聚到缺陷上,显示出缺陷的形状。漏磁场的大小及分布状态与钢材磁化状态、缺陷埋藏深度、缺陷宽度、缺陷自身高度、漏磁场的测定位置、漏磁场与缺陷倾角的关系以及试件表面覆盖层的影响等因素有关。磁粉探伤主要用于表面和近表面缺陷的检测,其优点是操作简单、灵敏度高.检测速度快、直观性强;缺点是不能用来检测非铁磁性材料及工件内部缺陷。磁粉探伤常用的磁化方法有:直接通电法、触头法、中心导体法、线圈法、磁轭法、感应电流法、复合磁化法和旋转磁场法。磁化电流可采用交流、半波整流、全波整流和直流。由于交流电有趋肤效应,它产生的磁场集中于零件表面,因此对表面缺陷的检测具有较高的灵敏度。而半波整流、全波整流和直流电产生的磁场有利于检测近表面缺陷。1 压力容器制造中的磁粉探伤压力容器制造中的磁粉探伤可用于锻件、棒材、管材、螺栓(双头螺栓、螺母)、坡口、焊缝、焊接夹具除去后的疤痕、补焊部位以及堆焊层的检测。在此只介绍焊     

钢板近表面缺陷的交流电磁场检测

将金属薄片覆盖在含有人工裂纹的钢板上来模拟近表面缺陷,通过搭建交流电磁场检测的试验平台来提取近表面缺陷的磁场信号。试验得出了近表面裂纹交流电磁场检测的最佳激励频率、最大埋深厚度及影响近表面裂纹检测的因素,以为近表面裂纹的实际检测提供参考。     

加载波形对D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响

对标准单边缺口三点弯曲试样分别施加三角波、正弦波、方波3种波形,得到了不同波形作用下的腐蚀疲劳裂纹扩展曲线,研究了在不同电位条件下加载波形对海水中D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率(da/d N)的影响。结果表明:无阴极保护时,三角波和正弦波作用下试样的疲劳裂纹扩展速率相当,并小于方波作用下的疲劳裂纹扩展速率,且方波的加速作用体现在低应力强度因子幅度时;在阴极保护条件下,这种现象更为明显;而在阳极极化条件下,方波对试件的疲劳裂纹扩展的加速作用减弱。     

脉冲扰动电磁场检测非表面缺陷埋深的识别算法

交流电磁场检测技术是一种新型的电磁无损检测技术,但由于趋肤效应的存在,其对表面裂纹检测具有较高的敏感性,但对于非表面缺陷检测存在着技术瓶颈。借助脉冲激励源在工件中产生的感应电流渗透深度大的特点,进行非表面缺陷的脉冲扰动电磁场检测技术仿真与试验,提出了基于小波熵理论的非表面缺陷埋深识别算法。试验结果表明,所构建的脉冲扰动电磁场缺陷识别算法可有效识别和区分不同埋深缺陷。     

6063铝合金表面缺陷交流电磁场检测

利用交流电磁场技术对铝合金试件缺陷进行检测.在模拟的人工表面缺陷上覆盖非导电涂层,研究6063铝合金试件表面缺陷在不同厚度覆盖层下的检测结果.针对特定缺陷,每次扫查后,通过观察Bx曲线图和Bz曲线图,确定在当前缺陷深度下,交流电磁场检测能够穿透最大的覆盖层厚度;针对不同深度缺陷,在0.42 mm至5 mm覆盖层范围内,...     

电磁连铸高频调幅磁场对铸坯表面温度的影响

建立电磁软接触连铸结晶器内三维电磁场和温度场计算模型,研究采用方波和正弦波调幅后的高频调幅磁场对铸坯表面温度的影响。结果表明:方波和正弦波调幅磁场的感应热功率都与调幅波频率无关。方波调幅磁场的感应热功率(Q)介于单独施加用于调幅的两个恒幅磁场的感应热功率(Q1和Q2)之间,在Q1和Q2确定后,调幅磁场的感应热功率取决于各自作用时间T1和T2的相对比例;正弦波调幅磁场产生的感应热功率是高频磁场调幅前感应热功率的62%～64%。     

脉冲波形对金属熔体内部电磁场分布的影响

建立了金属熔体内部电磁场分布的3-D模型,运用Maxwell软件模拟了正弦波、方形波和三角波脉冲电流作用下熔体内部磁感应强度的分布情况。结果表明,脉冲波形对金属熔体内部电磁场的分布及金属凝固组织的细化效果有很重要的影响。相同脉冲电流峰值和脉宽时,方形波的脉冲电流在金属熔体内部产生的感应电磁场强度大于三角波和正弦波。     

铁磁性平板构件腐蚀缺陷的脉冲涡流检测

为检测铁磁性平板构件背部的小型点腐蚀缺陷,使用脉冲涡流检测的方法实现缺陷的检测与识别。基于脉冲涡流检测技术,设计脉冲涡流传感器,在激励频率为32、16、8、4 Hz的低频下对厚度为3、6、9 mm的平板上的腐蚀缺陷点进行了试验。检测结果表明,使用脉冲涡流检测技术可检测到深度1 mm、直径2 mm的圆形点腐蚀缺陷,能有效检测出铁磁性平板表面及背部的小型点蚀缺陷。     

钢管端部交流磁化时的集肤效应

针对钢管管端以交流线圈纵向磁化方式探伤时内壁周向缺陷难以检出,以及以交流电穿棒周向磁化方式探伤时内、外表面磁探灵敏度差异很大等现象,参照解释交流电磁场集肤效应的方法,建立了两个定性模型进行推导,得到结论：圆筒类工件采用交流线圈纵向磁化时,磁场主要集中在外表面,内壁磁场削弱甚至抵消;采用交流电中心导体法周向磁化时,磁场集中在内、外表面,但两处磁场的强度会有不遵循磁探经验公式的较大的差异。此结论能解释试验现象,有助于对圆筒类工件磁化方法的选择。     

钢结构桥梁焊缝缺陷TOFD检测分析

针对超声衍射时差法（Time of flight diffraction, TOFD）,探头的纵波声场不能覆盖整个被检测焊缝空间,在被检测焊缝近表面存在很大范围的不敏感区的问题,提出了一种改进的超声TOFD法,即不敏感区缺陷检测法,该方法利用超声纵波在被检试件底面的反射,使得超声声场覆盖近表面区域,采用该方法对人工缺陷及焊接缺陷进行检测。结果表明,人工缺陷埋藏深度检测的平均误差为0.3 mm,焊缝中未熔合缺陷埋藏深度及横向位置检测的平均误差分别为0.6 mm和0.4 mm。所提出的不敏感区缺陷检测法能有效检测近表面缺陷,是常规TOFD法的延伸和补充。

     

利用正弦波动电流扫描测量电极表面阻抗的研究

根据对于弱极化正弦波动电流扫描滞后圈的研究结果,提出了从小振幅正弦波动电流扫描滞后圈高度测定腐蚀金属电极的极化电阻R_p和界面电容C的方法。这一方法的测量结果不受参考电极至被测电极之间溶液电阻R_(sol)的影响。提出了测量滞后圈高度的0,π增辉法。列出了在模拟电路上纯Fe在不加和添加缓蚀剂的1NH_2SO_4溶液中的测量结果。     

锥裙锁表面疑似裂纹磁痕显示原因分析

飞机机尾罩与机体连接用ZG0Cr14Ni5Mo2Cu不锈钢锥裙锁铸钢件，在磁粉检测时，其表面有多条疑似裂纹状线性磁痕显示，后采用荧光渗透检测方法进行辅助检测，原磁痕显示处未见异常荧光显示。采用表面形态?组织特点?成分分布?磁性变化相结合的研究思路，开展表面形态电镜观察、显示区剖面金相检查、组织微区成分能谱分析、材料硬度测试、XRD相分析以及模拟热处理等试验。结果表明:锥裙锁磁痕显示区未见表面缺陷，铸钢的枝晶间存在较粗大条状分布的残余奥氏体组织，这种组织差异破坏了材料磁性的连续性，导致其表面出现磁痕显示；锥裙锁宏微观组织不均匀，存在奥氏体富集区，其产生与C、S、P类元素偏析有关，研究为该材料零件在磁粉检测时的磁痕判定提供了依据和借鉴。     

抽油杆交流漏磁检测方法与装置研究

基于交流漏磁检测原理,采用穿过式线圈对抽油杆进行交变励磁,实现对其表面上多种类型缺陷的无损检测。实验结果表明,缺陷深度、激励磁场强度和提离值等参数对检测信号幅值产生较大的影响,并对各种参数产生的影响进行了分析。穿过式线圈磁化实现抽油杆全周向交流漏磁检测,其检测的灵敏度较高,可以对腐蚀产生的微小麻点进行评价,能实施对含腐蚀性环境下的抽油杆探伤。