管类锻件半自动荧光磁粉探伤机的研究与应用探析

孔祥龙

摘要：在当前的社会建设过程中，管类锻件在各类生产建设中的泛用性越来越强。在航空航天、石油矿产等技术要求较高的产业中，也需要应用到管类锻件，并且这些高精尖产业对于管类锻件的质量有着更高的要求。在管类锻件的生产过程中，为了有效保证管类锻件表面质量，需要注重生产过程中的材料表面无损探伤技术。我国的管类锻件表面无损探伤技术的研究起步较晚，在发展中虽然取得了一定的研究成果，但是在检测的精度、自动化程度上有较突出的不足，且检测方式较为单一，难以满足实际的锻件检测需求。本文对管类锻件半自动荧光磁粉探伤技术进行了分析，针对其优势以及实际的应用方法进行阐述，希望可以为管类锻件生产质量的提升提供有效参考。

关键词：管类锻件 荧光磁粉 无损探伤 应用

目前发展阶段，常用的管类锻件探伤工作，主要采用的是半自动磁粉检测技术，应用此技术可以基本满足当前对锻件检测的实际需求。从某一方面来说，国内的半自动磁粉检测技术在检测技术指标上超过了国外水平，某些个别设备的检测精度也超过了国外水平【1】。但是，总整体上看国内的半自动磁粉检测技术还存在着一定的不足，检测设备过于单一，自动化和检测精度不够高，容易导致经过检测后的管类锻件在实际应用过程中的安全性能大大降低。为此需要对管类锻件的半自动荧光磁粉探伤技术进行积极研究，提升管类锻件的表面质量【2-3】。

一 、管类锻件与半自动荧光磁粉检测技术相关概述

管类锻件是锻造行业中的产物，锻件的一种类型。是金属坯料（不含板材）施加外力，通过塑性变形塑造的要求变成合适的压缩力的环形物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。环形锻件在日常生活中随处可见，是一种工业制品【4】。管类锻件在石油化工、火电、水电、造船等众多大型产业中有着广泛的应用。同样的，在生产过程中管类锻件也有着较高的质量要求，需要严格按照国家相关的质量检测标准，来对管类锻件的表面进行损伤的检测工作。

半自动的荧光磁粉检测技术，是一种比较先进的无损探伤技术。荧光磁粉探伤设备根据使用方式，可以确定为固定式的探伤设备，使用荧光磁粉，在黑光的照射下，检查材料表面和近表面缺陷的磁粉探伤，可以对管类锻件出现的磨损以及各种原因导致的裂缝、夹渣等问题进行明确，从而起到保证管类锻件质量的实际效果。

二 、半自动荧光磁粉探伤机发展现状

在当前的发展研究阶段中，半自动荧光磁粉探伤机的核心，是编程控制器与触摸屏，操作者可以让机器按照既定的程序要求，完成钳形磁轭推进、电极钳形夹紧、夹头错动、喷洒磁悬液、磁化、磁轭这一系列的工作程序，也可以手动指示探伤机完成上述工作程序中的某一项或几项工作内容。半自动荧光磁粉探伤机中的磁化装置，使用的是矽钢片制成的闭路钳形磁轭，对钢管底部进行磁化检测，使用的事故穿棒通电法和穿磁感应法【5】。

使用半自动的荧光磁粉探伤机，可以对钢管端部进行磁化检测，这里的磁化检测使用的或是周向磁化与纵向磁化相结合的方式，在短时间的工作过程中，就可以完成对管类锻件的全方位探伤处理工作。也可以选择周向磁化与纵向磁化中的一种方式，进行磁化探伤。这两种磁化探伤方式所采用的交流电均为50Hz，且在工作过程中所产生的电压低于36V，不会对使用者的身体造成伤害。在工作过程中，管类锻件的端部会形成一个处于旋转状态下的椭圆形磁场，这个磁场会随着时间的推移而发生变化。操作者可以适当调整磁化电流的强度，从而被起到保证管类锻件内外部分均能均匀受到磁化作用的效果。

二 、半自动荧光磁粉探伤的结构形式

半自动荧光磁粉探伤机由机电两部分结构组成。具体包括钳形磁轭推进装置、电极钳形夹紧机构、喷洒磁悬液机构、回收系统。其中磁悬液喷洒装置和回收系统，由积液槽、储液箱、搅拌器等部分构成。为了保证喷洒和回收装置不会受到磁吸附作用对装置功能的影响，在制作材料上使用了非磁性材料的不锈钢。

三 、半自动荧光磁粉探伤的技术参数

（1）周向磁化电流：AC0～9000A连续可调，具备断电相位控制功能。

（2）纵向磁化电流：AC0～10000A连续可调，具备断电相位控制功能。

（3）磁化方式：周向磁化采用的是穿棒感应磁化，纵向磁化采用的是穿磁感应磁化方式。

（4）探伤灵敏度：使用A型15/50试片，在管类锻件的内部进行贴试，可以全圆十字清晰显示。

（5）探伤节拍：40s/件。

（6）紫外线强度：使用高亮度的紫外线灯照，距离紫外线光源380mm处测得紫外线强度为2000μW/cm2，手动紫外线灯在距离光源380mm处，测得紫外线强度为1000μW/cm2。

（7）环境温度：-10～45摄氏度之间。

（8）相对湿度：低于百分之八十五。

（9）气源压力：≥0.6KPa。

（10）暂载率：≥25%，24h连续工作。

参考文献：

[1]陈浩龙，李擎，郑耿峰.基于荧光磁粉裂纹探伤的图象识别装置设计[J].电子设计工程，2020，28（2）：121-125. DOI：10.14022/j.issn1674-6236.2020.02.027.

[2]张冬秀，张朝望，吴文强， 等.TQ系列永磁电机无磁钢转轴荧光磁粉检测提升[J].内燃机与配件，2020，（11）：71-72.

[3]孙仲义，蒋凤阳，蒋尘海.钢管管端半自动荧光磁粉探伤机的研制与应用[J].消费导刊，2019，（27）：37.

[4]李家榮，张子睿.磁粉探伤机新型磁化装置设计及智能化控制研究[J].盐城工学院学报（自然科学版），2018，31（4）：6-10. DOI：10.16018/j.cnki.cn32-1650/n.201804002.

[5]李建新，方志宏.UOE钢管管端磁粉探伤在线荧光成像检测技术[J].冶金自动化，2018，42（2）：54-58，67. DOI：10.3969/j.issn.1000-7059.2018.02.012.