【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 次磁粉檢測(cè)，并提出可采用中心導(dǎo)體法進(jìn)行磁化。你認(rèn)為增加一次檢測(cè)是否必要？對(duì)Φ89拔口及其附近部位的磁化，是用中心導(dǎo)體法好，還是用單磁軛法或觸頭法磁化好，為什么？ （5分）答：①、有必要對(duì)Φ89拔口及其附近部位（在圖中Φ120范圍內(nèi)）增加一次磁粉檢測(cè)。因?yàn)槠鸢挝恢茫ㄔ趫D中Φ120范圍內(nèi)）至拔口部位磁力線(xiàn)受到Φ89管口的干擾，檢測(cè)靈敏度不可靠,因此還須采用其它方法檢測(cè)該部位不同方向的缺陷。 ②、該工件在進(jìn)行周向和縱向整體磁化時(shí)，與管口拔制方向垂直的缺陷無(wú)法檢出，應(yīng)采用單磁軛法或觸頭法對(duì)該拔口部位外表面各個(gè)方向的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，且操作較為方便。③、中心導(dǎo)體法只能檢測(cè)與拔制方向平行的缺陷，所以在該部位應(yīng)用時(shí)與管口拔制方向垂直的缺陷無(wú)法檢出。 如需對(duì)該工件內(nèi)表面進(jìn)行100%磁粉檢測(cè)，請(qǐng)說(shuō)明與外表面檢測(cè)有哪些不同點(diǎn)？ （3分） 答：①、不能采用直接通電法，宜采用中心導(dǎo)體法進(jìn)行周向磁化；采用線(xiàn)圈法進(jìn)行縱向磁化。 ②、磁痕觀察需采用相關(guān)輔助器材和措施，如：內(nèi)窺鏡、反光鏡等。綜合題二：一電站鍋爐，設(shè)計(jì)主要參數(shù)為：主蒸汽流量65t/h，主蒸汽出口壓力:，主蒸汽出口溫度:450℃，工作溫度為飽和溫度，1993年9月投入運(yùn)行，運(yùn)行總量累計(jì)約66000小時(shí)，現(xiàn)停爐進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)。其鍋筒如圖所示，鍋筒的材質(zhì)為20g，所有接管的材質(zhì)都為20，鍋筒尺寸為：Ф1400386400，集中下降管均為：Ф27325，引入管和引出管均為：Ф1086，安全閥管均為：Ф895，給水套管均為：Ф108。該鍋爐檢驗(yàn)中的磁粉檢測(cè)執(zhí)行JB/，合格級(jí)別Ⅱ級(jí)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》的要求，寫(xiě)出該鍋爐定期檢驗(yàn)中，對(duì)鍋筒對(duì)接焊縫和角焊縫（見(jiàn)上圖）無(wú)損檢測(cè)的方法和比例。（5分）（1）鍋筒內(nèi)表面縱、環(huán)焊縫及熱影響區(qū)應(yīng)進(jìn)行不少于25％的表面探傷（應(yīng)包括所有的T字焊縫）；（1分） （2）鍋筒縱、環(huán)焊縫進(jìn)行超聲波探傷或射線(xiàn)探傷抽查，探傷比例一般為：縱縫25%，環(huán)縫10%（應(yīng)包括所有的T字焊縫）； （1分） （3）對(duì)集中下降管、給水管角焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷檢查； （1分）（4）下降管孔、給水套管及管孔、安全閥管座角焊縫、引入管和引出管管座角焊縫進(jìn)行磁粉探傷抽查，發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷復(fù)查。 （2分）鍋筒內(nèi)表面對(duì)接焊縫用交叉磁軛、集中下降管角焊縫用單磁軛進(jìn)行磁粉檢測(cè)，如何確定磁化規(guī)范滿(mǎn)足要求？為保證檢測(cè)靈敏度應(yīng)注意哪些問(wèn)題？（8分）（一）確定磁化規(guī)范：（1） 校驗(yàn)設(shè)備提升力是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，使用磁軛的最大間距時(shí)，交流電磁軛（單磁軛）至少應(yīng)有45N的提升力，交叉電磁軛應(yīng)有118N的提升力（）； （）（2） 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，極間距和電流（如可調(diào)）應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片實(shí)測(cè)結(jié)果來(lái)校驗(yàn)磁化規(guī)范是否滿(mǎn)足要求。（）（二）保證檢測(cè)靈敏度： （1）采用規(guī)定的磁化規(guī)范進(jìn)行磁化；（） （2）采用磁軛法磁化時(shí)，磁軛的磁極間距應(yīng)控制在75～200mm之間，檢測(cè)的有效區(qū)域?yàn)閮蓸O連線(xiàn)兩側(cè)各50mm的范圍內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行兩次互相垂直的磁化，磁化區(qū)域每次應(yīng)有不少于15mm的重疊。（1分） （3）采用交叉磁軛時(shí)，四個(gè)磁極端面與檢測(cè)面之間應(yīng)盡量貼合。連續(xù)拖動(dòng)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)速度應(yīng)盡量均勻，一般不應(yīng)大于4m/min。（1分） （4）保證所用的磁懸液濃度滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求；（1分） （5）保證觀察的光照度（白光和黑光）滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求；（1分） （6）最終用標(biāo)準(zhǔn)試片來(lái)驗(yàn)證靈敏度是否達(dá)到要求。（）對(duì)鍋筒內(nèi)表面焊縫進(jìn)行磁粉探傷，請(qǐng)比較使用水懸液和油懸液、熒光磁粉與非熒光磁粉、交叉磁軛與單磁軛的區(qū)別。（7分）（1）水懸液的流動(dòng)性好，價(jià)格便宜，但水的潤(rùn)濕性能不好，而且容易使鍋筒內(nèi)表面生銹，應(yīng)加入適當(dāng)?shù)姆冷P劑和表面活性劑；（1分）油懸液的潤(rùn)濕性好，不使工件生銹，但后處理困難且成本高；（1分）鍋筒內(nèi)部介質(zhì)為水和蒸汽，用水懸液容易后處理且成本低。（1分）（2）熒光磁粉與被檢工件對(duì)比度較非熒光磁懸液較高，缺陷檢出率高，磁懸液濃度低，但觀察時(shí)需要黑光燈。（1分） 非熒光磁粉粒度小，但與工件表面對(duì)比度不如熒光的高，磁懸液濃度較熒光磁懸液高，觀察時(shí)需要較高照度的白光。（1分） 考慮到鍋筒內(nèi)部可見(jiàn)光的照度小，因此選用熒光磁粉。 （1分） （3）對(duì)鍋筒內(nèi)表面筒體對(duì)接焊縫而言，使用交叉磁軛和單磁軛都可以。（1分）但單磁軛在同一區(qū)域需要垂直磁化兩次，不同區(qū)域至少重疊15mm；因此工作效率較交叉磁軛低。用觸頭法檢測(cè)安全閥管座角焊縫，請(qǐng)確定磁化規(guī)范和磁化次數(shù)，并說(shuō)明依據(jù)和理由。（10分）兩觸頭連線(xiàn)垂直角焊縫通電時(shí)：（1）磁化次數(shù)采用觸頭間距為200mm，其在焊縫上的有效磁化區(qū)是100mm，每次重疊15mm，而焊縫的總長(zhǎng)為280mm。 因次 通電（磁化）次數(shù)：280/(10015)= 取4次 （3分）（2）磁化規(guī)范：管壁厚為5mm（不等厚角焊縫以薄壁厚度為計(jì)算依據(jù)），此時(shí)磁化電流I＝（～）200＝700～900（A） （1分）（3）最終的磁化次數(shù)和磁化規(guī)范以標(biāo)準(zhǔn)試片來(lái)驗(yàn)證。 （1分） 兩觸頭連線(xiàn)平行角焊縫通電時(shí)：（1）磁化次數(shù)由于此時(shí)可用的最大觸頭間距為 280/2=140mm，因此取觸頭間距為110mm，每次重疊15mm，而焊縫的總長(zhǎng)為280mm。 因次 通電（磁化）次數(shù)：280/(11015)= 取3次 （3分）（2）磁化規(guī)范：管壁厚為5mm（不等厚角焊縫以薄壁厚度為計(jì)算依據(jù)），此時(shí)磁化電流I＝（～）110＝385～495（A） （1分）（3）最終的磁化次數(shù)和磁化規(guī)范以標(biāo)準(zhǔn)試片來(lái)驗(yàn)證。 （1分）綜合題三：一大型游樂(lè)設(shè)施傳動(dòng)軸（局部），結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示。材料牌號(hào)為2Cr13，熱處理狀態(tài)為調(diào)質(zhì)處理（1050℃油淬，550℃回火），齒輪表面為淬火處理（860℃油淬）。工件為機(jī)加工表面，該工件經(jīng)磁粉檢測(cè)后需精加工。要求檢測(cè)該軸外表面各方向缺陷（不包括軸端面）請(qǐng)按照J(rèn)B/—2005標(biāo)準(zhǔn)，回答下列問(wèn)題并填寫(xiě)磁粉檢測(cè)工藝卡（采用高等級(jí)靈敏度檢測(cè)，驗(yàn)收級(jí)別為Ⅰ級(jí)）。 圖1:傳動(dòng)軸現(xiàn)有如下探傷設(shè)備與器材： TC6000固定式磁粉探傷機(jī)、CYD3000移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)、CEW2000固定式磁粉探傷機(jī)、CEW1000固定式磁粉探傷機(jī)，以上探傷機(jī)均配置Φ300100mm的線(xiàn)圈，5匝。 GD3型毫特斯拉計(jì)。ST80（C）型照度計(jì)。UVA型紫外輻照度計(jì)。黑光燈。YC2型熒光磁粉、黑磁粉、BW1型黑磁膏、水、煤油、LPW3號(hào)油基載液。AC型試片。磁懸液濃度測(cè)定管。 210倍放大鏡。為檢測(cè)傳動(dòng)軸外表面各方向缺陷，在下列磁化方法中應(yīng)選擇哪些磁化方法（在相應(yīng)空格內(nèi)畫(huà)“√”　）？并對(duì)未選用的磁化方法說(shuō)明其理由。 （3分） √線(xiàn)圈法 觸頭法 √軸向通電法 磁軛法 答：①、考慮題意要求檢測(cè)傳動(dòng)軸外表面各方向缺陷、檢測(cè)效率，在上述給定的四種磁化方法中只能選擇通電法加線(xiàn)圈法，而不宜選用磁軛法和觸頭法。 （1分） ②、不宜選用磁軛法和觸頭法的理由為：采用磁軛法和觸頭法檢測(cè)該傳動(dòng)軸不僅檢測(cè)效率低，而且?guī)缀蹼y以操作。由于題目要求檢測(cè)傳動(dòng)軸外表面各方向缺陷，而選擇磁軛法和觸頭法檢測(cè)該傳動(dòng)軸，就必須進(jìn)行大致垂直的兩個(gè)方向的磁化，且還要考慮相鄰兩次磁化的重疊，因此檢測(cè)效率低；另外由于該傳動(dòng)軸直徑較小，檢測(cè)時(shí)磁軛和觸頭很難與軸外表面緊密接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的有效磁化，且觸頭與工件接觸時(shí)容易打火燒傷工件。因此不宜選用磁軛法和觸頭法。 （2分）請(qǐng)比較熒光磁粉和非熒光磁粉檢測(cè)的特點(diǎn)，對(duì)于該工件應(yīng)選擇哪種磁粉檢測(cè)方法更合適？（4分）答：①、熒光磁粉：熒光磁粉在紫外光照射下，能發(fā)出510―550 nm為人眼接受最敏感的色澤鮮明的黃綠色熒光，所以熒光磁粉的可見(jiàn)度及工件表面的對(duì)比度很高，適用于任何顏色的受檢表面，容易觀察，探傷靈敏度高，檢驗(yàn)速度快。但受光線(xiàn)亮度的限制，設(shè)備、工序較復(fù)雜，成本也相對(duì)非熒光磁粉高，且有眼睛的防護(hù)問(wèn)題。（2分） ②、非熒光磁粉：所需設(shè)備簡(jiǎn)單、工序較少，不受光線(xiàn)的限制，成本相對(duì)熒光磁粉低，但靈敏度也相對(duì)熒光磁粉低。 （1分）③、由于該工件要求高等級(jí)靈敏度探傷、Ⅰ級(jí)合格，因此靈敏度是第一重要的，而且工件可以實(shí)現(xiàn)在暗室中進(jìn)行檢測(cè)操作,故該工件選擇熒光磁粉探傷更合適（1分） 如選用線(xiàn)圈法磁化，請(qǐng)計(jì)算不同直徑的L/D值、充填因數(shù)和磁化次數(shù)。 （5分）答 : ①、L/D值：Ф90mm軸L/DФ90=（500＋125＋500）/90=,Ф150mm斜齒輪 L/DФ150=（500＋125＋500）/150= （2分）② 、充填因數(shù)：YФ90=（300/2）2π/（90/2）2π=。 YФ150=（300/2）2π/（150/2）2π=4為中充填。（充填因數(shù)大于2，小于10故線(xiàn)圈法磁化時(shí)為中充填）。 （2分）③、磁化次數(shù)：Ф90mm段500 /（100+300）（1－10%）= 2次，兩段共4次 Ф150mm段125/（100+300）（1－10%）= 1次 （1分）如選用軸向通電法磁化，請(qǐng)計(jì)算不同直徑的磁化電流。 （2分）答 : ①、 Ф90mm軸： IФ90 =（815）DФ90=（815）90=(7201350)A②、Ф150mm斜齒輪: IФ150 =（815）DФ150 =（815）150=(12002250)A 敘述對(duì)該工件實(shí)施磁粉檢測(cè)的磁化順序，并說(shuō)明其理由。 （4分）答：①、磁化順序：先軸向通電法后加線(xiàn)圈法磁化。具體為：先對(duì)Ф90mm軸進(jìn)行軸向通電，再對(duì)Ф150mm斜齒輪進(jìn)行軸向通電，然后先對(duì)Ф90mm軸進(jìn)行線(xiàn)圈法磁化，再對(duì)Ф150mm斜齒輪進(jìn)行線(xiàn)圈法磁化，即先小直徑后大直徑，先小規(guī)范后大規(guī)范。 （2分）②、其理由為：避免先采用大規(guī)范后再進(jìn)行小規(guī)范磁化時(shí)因磁場(chǎng)過(guò)大易產(chǎn)生過(guò)度背景 掩蓋相關(guān)顯示，影響磁痕分析 。同時(shí)由于周向磁化較縱向磁化更不宜退磁，因此先軸向直接通電周向磁化后線(xiàn)圈法縱向磁化更有利于退磁。 （2分） 該工件在使用過(guò)程中容易在哪個(gè)部位產(chǎn)生何種缺陷？并預(yù)計(jì)缺陷的方向和磁痕特征。 （4分）答：①、由于該工件為一帶有斜齒輪的傳動(dòng)軸，因此在使用過(guò)程中其主要受力部位是齒輪的齒面，所以容易在齒根部位產(chǎn)生斷裂，其缺陷屬于疲勞裂紋；此外該軸受到比較大的扭矩，在Ф90mm與Ф150mm變徑處有應(yīng)力集中傾向，容易產(chǎn)生裂紋，其性質(zhì)也屬于疲勞裂紋。 （2分） ②、齒根部位斷裂的方向?yàn)檠佚X條平行方向，大致為縱向缺陷，與幾何軸線(xiàn)呈斜齒輪相同的夾角；變徑處疲勞裂紋的走向?yàn)閳A周方向。 （1分）③、其磁痕特征一般為中間粗，兩頭尖，磁痕濃密清晰。 （1分） 該工件經(jīng)磁粉檢測(cè)后是否需要退磁？并簡(jiǎn)述其理由。 （3分）答：①、該工件經(jīng)磁粉檢測(cè)后需要退磁。 （1分） ②、因該傳動(dòng)軸經(jīng)磁粉檢測(cè)后還要進(jìn)行精加工，如不退磁則工件的剩磁會(huì)吸附鐵屑等，在進(jìn)行機(jī)加工時(shí)將影響工件的表面粗糙度和刀具壽命。 同時(shí)由于該傳動(dòng)軸在使用時(shí)其齒輪要與別的齒輪嚙合，如不退磁則齒輪處的剩磁會(huì)吸附鐵屑等物質(zhì)，在使用中將嚴(yán)重影響其壽命。 （2分）請(qǐng)自行選擇磁粉檢測(cè)相關(guān)參數(shù)并填寫(xiě)工藝卡。（20分）磁粉探傷工藝卡產(chǎn)品名稱(chēng)傳動(dòng)軸工件規(guī)格φ150/φ90125/500mm材料編號(hào)2Cr13檢測(cè)部位軸外表面（不包括軸端面）檢測(cè)時(shí)機(jī)熱處理后()探傷設(shè)備CYD3000(TC6000) (1分)檢測(cè)方法熒光濕式交流連續(xù)法(或非熒光) (2分)磁化方法軸向通電法＋線(xiàn)圈法 （3分）紫外光照度或