吳成蕓

（中航工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，四川 成都 610092）

按照GJB2028A–2007《磁粉檢測(cè)》中相關(guān)條文中的規(guī)定，采用交流電進(jìn)行磁粉檢測(cè)每天班前均應(yīng)采用E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件檢查設(shè)備的正常、電表的精度和磁懸液等各項(xiàng)性能是否合理，方法是：采用符合JB/T6066的交流E型標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊進(jìn)行綜合性能試驗(yàn)，將交流E型標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊夾于磁粉探傷機(jī)的兩極間，采用連續(xù)法檢驗(yàn)，將試塊上最接近表面的孔置于12 點(diǎn)鐘的位置，其它孔面向檢測(cè)人員，通以1 000A（峰值）或700A（有效值）的交流電對(duì)試塊進(jìn)行磁化，澆上鑒定合格的磁懸液，在合適光照下觀察，交流E型標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊上應(yīng)能清晰顯示出至少1個(gè)孔的磁痕，如果連1個(gè)孔都未顯示，說明磁懸液不合格或設(shè)備不正常，應(yīng)全面檢查上述各項(xiàng)性能參數(shù)，交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊示意圖見如圖1。

在使用交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件的過程中，會(huì)出現(xiàn)有的通以700A（有效值）交流電1孔能顯示清晰，甚至連2孔、3孔也能顯示清晰，而有的通以700A（有效值）交流電時(shí)，3孔均不能顯示，則需通以1 200A～1 500A（有效值）交流電才得以顯示，同樣的交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件，為何有如此大的差異呢？為了解開這個(gè)謎，尋求正確使用交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件的科學(xué)方法，我們進(jìn)行了下述試驗(yàn)分析探討。

圖1 交流E 型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊示意圖

1 檢查電源互感器是否正常

磁粉探傷機(jī)運(yùn)行是否正常，主要考核指標(biāo)是機(jī)上電源互感器是否正常，與其連接的電流表是否能準(zhǔn)確無誤地反映通電試件或銅棒上的電流。磁粉探傷機(jī)主變壓器的次級(jí)與充磁夾頭兩極間的試件或銅棒一起形成閉合回路?；ジ衅靼磮D2串聯(lián)在這個(gè)回路上。那么互感器是怎樣實(shí)現(xiàn)互感的呢？見圖3：當(dāng)線圈中的電流Ⅰ1變化時(shí)，就有L1所產(chǎn)生的穿過線圈Ⅱ中每匝線圈的磁通量φ，在線圈Ⅱ中產(chǎn)生互感電流I2（二次電流）及互感電動(dòng)勢(shì)E

（φ—磁通量，N2—線圈的匝數(shù)，M —線圈間的互感系數(shù)），正是這個(gè)互感電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)了線圈Ⅱ中I2的流動(dòng)。將I1與I2按某種對(duì)應(yīng)關(guān)系從電表刻度上顯示出來，就可以通過電流表讀出I2的數(shù)值。因此，檢查電源互感器是否正常，就應(yīng)校驗(yàn)磁粉探傷機(jī)上互感器表頭能否準(zhǔn)確反映通電試件或銅棒上的電流值，以保持線圈互感電動(dòng)勢(shì)正常運(yùn)行。

圖2 互感器在主變壓器的位置

圖3 互感器上產(chǎn)生電流示意圖

2 檢查磁懸液是否合格及操作方法恰當(dāng)

磁懸液的合格與否，主要指磁粉磁性、磁懸液濃度和流速是否合格，我們采用交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，探討了主要影響因素。

2.1 操作不當(dāng)對(duì)缺陷顯示的影響

比較缺陷的顯示靈敏度，發(fā)現(xiàn)每組檢查結(jié)果幾乎均有差異，這種差異不是由磁懸液濃度和流速所引起，而僅僅是由交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上3個(gè)孔在磁粉探傷機(jī)夾頭兩極之間分別處于12點(diǎn)鐘位置所引起的（噴槍對(duì)著12點(diǎn)鐘位置孔的外表面澆注磁懸液），這說明，交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上3個(gè)孔的顯示靈敏度與其所處的位置有關(guān)即與檢測(cè)人員的操作技巧有關(guān)，處于12點(diǎn)鐘位置的孔最易顯示，遠(yuǎn)離12點(diǎn)鐘位置的孔最難顯示，交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上距環(huán)周外表面2.5 mm的3號(hào)孔，埋藏深度最深，磁痕顯示難度最大，而1.5 mm的1號(hào)孔，埋藏深度最淺，由于交流電具有趨膚效應(yīng)作用，對(duì)表面上的缺陷易于發(fā)現(xiàn)，磁痕顯示難度最小，所以使用交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件時(shí)，最好使交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上1號(hào)孔置于磁粉探傷機(jī)夾頭兩極之間12點(diǎn)鐘位置。

2.2 磁懸液流速對(duì)缺陷顯示的影響

磁懸液從噴槍流出澆在樣件上的流速，磁懸液的流速愈大，缺陷顯示靈敏度小；流速愈小、缺陷顯示靈敏度高。由磁懸液流速產(chǎn)生的沖力大小，對(duì)顯示靈敏度影響甚大，若磁懸液流速?zèng)_力為F，缺陷處漏磁場(chǎng)吸引力為F′，則當(dāng)F＞F′時(shí)，磁懸液中的磁粉粒子就隨懸浮液一起被帶走，不能被漏磁場(chǎng)吸引，故不能顯示出缺陷的磁痕；當(dāng)F=F′時(shí)，一部分磁粉粒子被懸浮液帶走，一部分被漏磁場(chǎng)吸引，此時(shí)缺陷磁痕雖有顯示，但并不那么清晰；如果F＜F′時(shí)，大量磁粉粒子被漏磁場(chǎng)吸引，聚焦在缺陷表面處，從而清晰顯示出缺陷的位置和圖像，所以在使用交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件時(shí)，磁懸液流速一定要調(diào)解適當(dāng)恒定速度，在日常的檢驗(yàn)工作中也應(yīng)當(dāng)如此操作。

2.3 磁懸液濃度對(duì)缺陷顯示的影響

采用由3種不同濃度的磁懸液試驗(yàn)得出，A組：≤1.0ml/100ml，B組：1.5ml/100ml～2.0ml/100ml，C組：2.0ml/100ml～2.5ml/100ml。很明顯：A組的顯示靈敏度低于B組，B組的顯示靈敏度又低于C組，A組的顯示結(jié)果由1.0ml/100ml濃度的磁懸液試驗(yàn)得出，B組由1.5ml/100ml～2.0ml/100ml 濃度的磁懸液試驗(yàn)得出，C組由2.0ml/100ml～ 2.5 ml/100ml濃度的磁懸液試驗(yàn)得出。顯然，磁懸液濃度對(duì)缺陷顯示靈敏度影響顯著，比磁懸液的流速、操作方法影響都大。在A組里，沒有出現(xiàn)最佳試驗(yàn)結(jié)果，而在B、C組里各出現(xiàn)了一個(gè)最佳試驗(yàn)結(jié)果。比較得出，磁懸液為1.0ml/100ml時(shí)其濃度偏低，不能顯示交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上3個(gè)孔的磁痕，而1.5ml/100ml～2.0ml/100ml濃度的磁懸液能有效顯示出3個(gè)孔的磁痕；故磁懸液濃度一般在1.5ml/100ml～2.0ml/100ml為宜，實(shí)際檢測(cè)工作中也證實(shí)了這一點(diǎn)。

3 結(jié)論

綜上試驗(yàn)和論證分析所述，正確使用E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件的方法是：磁懸液濃度設(shè)在1.5ml/100ml～2.0ml/100ml 之間為宜；交流E 型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上距圓周外表面埋藏最淺的1.5mm橫孔即1 號(hào)孔，應(yīng)置于磁粉探傷機(jī)夾頭兩極之間12點(diǎn)位置；磁懸液流速不應(yīng)太快，應(yīng)調(diào)解適當(dāng)流速，以1 000 毫升/分（從噴槍每分鐘流出1 000毫升）的流速為宜； 交流E 型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上應(yīng)通以交流電1 000A（峰值）或700（有效值）進(jìn)行連續(xù)法檢查。

交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件是用來檢驗(yàn)交流電磁化時(shí)設(shè)備、磁懸液性能是否合格的工具，也是檢驗(yàn)操作人員在檢驗(yàn)過程中操作技巧是否得當(dāng)?shù)氖侄?。如果采用交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件試驗(yàn)設(shè)備的綜合性能，在試塊上的 3孔中連1 孔都不能清晰顯示出來，則應(yīng)從設(shè)備、磁懸液性能、操作技巧3個(gè)方面查找原因，首先應(yīng)尋找操作技巧上的原因，因?yàn)檫@項(xiàng)查找工作較為簡(jiǎn)單，其次查找磁懸液性能是否合格的原因，最后可對(duì)設(shè)備上互感器、電流表的校驗(yàn)進(jìn)行核查，如果找到了原因，就要及時(shí)糾正，排除影響因素，直到交流E型環(huán)形標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件上至少有1個(gè)孔能清晰顯示出來為止。