熒光磁粉探傷法的操作工藝
磁粉探傷是無損檢測五大常規方法的一種，也是檢驗鐵磁性材料表面或近表面缺陷的一種常用手段。由于其檢測靈敏度高、工藝簡單可靠，故被廣泛采用。磁粉探傷以其使用的磁粉材料分類，可分為普通磁粉探傷和熒光磁粉探傷兩種。本文重點闡述了應用熒光磁粉法進行壓力容器探傷的一些實踐經驗，并介紹了上述兩種探傷法對比試驗的結果。當前，磁粉探傷在國內壓力容器工業中主要應用于鑄鍛大型部件(如封頭、箱體等)和重要結構焊縫和 高強度鋼材表面的質量檢查。 而且大多采用普通的非熒光磁粉探傷法。但在先進的工業國家，幾乎所有的鋼結構制造企業都采用熒光磁粉探傷法。我國飛機及汽車制造業在需要磁粉探傷的部件上幾乎也都采用了熒光磁粉探傷法。熒光磁粉探傷以來，證明熒光磁粉探傷法較傳統的黑磁粉(或有色非熒光磁粉)探傷具有許多優點，并積累了大量的實踐經驗，值得包括壓力容器在內的鋼結構制造行業推廣。
一、熒光磁粉探傷的特點：
熒光磁粉與普通的非熒光磁粉法的探傷原理完全相同，即首先在被探傷的鐵磁性工件上建立一個磁場，當工件表面或近表面材料有不連續缺陷存在時，會形成缺陷部位的漏磁場。這種漏磁場吸引顆粒極細微的磁粉，形成肉眼可見的磁痕。通過觀察磁痕是否存在及其分布 來確定工件表面(或近表面)有無缺陷和缺陷分布情況，并將其與相關標準規定的界限對照，判斷被檢工件是否合格，以達到探傷的目的。熒光磁粉是在非熒光磁粉顆粒的外表面均勻涂 敷了一層熒光物質制成的，因而熒光磁粉除了要具有良好的磁性和合適的粒度、形狀外，還 應具有適宜的熒光強度。熒光磁粉顆粒中的熒光物質在紫外線燈的照射下，發出黃綠色的熒光。具體而言，紫外線燈(即黑光燈)通電后，發出33O～390nm 的長波紫外線，熒光磁粉表面的熒光物質，在紫外線燈照射下，產生電子躍遷，從而激發出510～550nm的黃綠色可見光。在磁粉探傷中，被檢工件磁化時，如工件表面或近表面存在裂紋、氣孔等缺陷，該缺陷處的 漏磁場將吸引并聚集探傷過程中施加的磁粉，形成磁痕。這種帶熒光物質的磁痕在紫外線燈的照射下，激發出對人眼十分敏感的黃綠色可見光，從而達到探傷的目的。熒光磁粉探傷法與普通的非熒光磁粉探傷法比較，有如下的特點：
(1)熒光磁粉探傷法對比率高。
由于磁粉探傷主要依據觀察缺陷形成的磁痕來判斷缺陷的存在與否及其分布嚴重程度，因此，磁痕與周圍背景之間的亮度或顏色差別是十分重要的，這種差別稱為對比度。它們對 光的反射的相對量稱為對比率，其問之差別越大越容易識別。在強光下人眼對光強度的微小區別不敏感，但對顏色識別能力很強；而在黑暗中人眼對顏色的識別能力很差，卻能看到微 弱的亮光。磁粉探傷時若采用非熒光的黑色磁粉，假定在磁性工件表面噴涂了白色的反差增 強劑，認為它是純白色，從純白色表面上反射的*大光強度約為入射白光強度的99，從*黑的磁痕表面上反射的*小光強度約為入射白光強度的3。這表明，黑白之間所得到的*大 對比度率為33：1。而實際上這種比值不易得到，有試驗表明，黑白對比率通常為9：1。而 熒光磁粉顯示與不發光的背景之問的對比率卻很高，即使在周圍環境有微弱的白光存在，這個對比率值仍可達到300：1，在較暗的背景時對比率高達1000：1。這種對比率的較大差別，使得熒光磁粉探傷具有較高的裂紋捕獲效率。
(2)熒光磁粉探傷法靈敏度高。
我們曾作如下試驗，采用美國PARKER公司FC800型熒光磁粉配制的油懸液，對ASME標準 中工具鋼人工缺陷試驗環，以中心導體法通以2500A的直流電，可以發現環內部的孔序為8 號的橫孔(該橫孔孔徑0．7mm，距外圓表面14．2mm)。而在相同的磁化條件下，用非熒光磁 粉法則不能發現8號橫孔。這說明了熒光磁粉法靈敏度比非熒光磁粉法靈敏度要高。
(3)熒光磁粉適合暗處與作業空間狹窄部位的磁粉探傷。
由于熒光磁粉探傷法對比率高， 適合暗處作業， 特別是大型船舶雙層底環境中的磁粉探 傷作業，以及一些特別狹窄部位的作業。比如：某鋼廠250t、300t轉爐托圈內部結構的四周 角焊縫，空間狹小，人眼不易靠近，采用普通的非熒光磁粉探傷時磁痕觀察困難，容易使缺 陷漏檢，但采用了熒光磁粉法檢驗，由于人眼對暗處的熒光磁粉黃綠色磁痕十分敏感，觀察者不用貼近工件也不會引起缺陷漏檢。此外，還可以減輕人眼長時間觀察的疲勞，降低磁粉探傷人員的勞動強度。
(4)熒光磁粉探傷法必須使用紫外線燈。
由熒光磁粉探傷原理可知， 在實施熒光磁粉探傷時必須配備專用的紫外線燈， 這給探傷 工作帶來了一些不便(一般，熒光磁粉探傷不適合單人作業)。另外，由于紫外線燈幅射的長 波紫外線， 對人體皮膚及眼晶體有傷害作用， 故在使用紫外線燈時必須注意光束不能直接照 射人眼或皮膚。
二、熒光磁粉探傷設備與材料
(1)電磁軛
制造壓力容器工業企業磁粉探傷的主要對象為大型鑄鍛件及焊接件， 通常采用電磁軛進行磁粉探 傷。目前，國內外電磁軛產品型號繁多，其用途大同小異。以美國PARKER B300S為例，電磁 軛采用220V交流電，額定電流3A，常用的磁軛由迭層的變壓器鐵芯繞以磁化線圈后組成。連 接于鐵芯上的軛臂，可帶有活動關節也可以是固定的，當磁化電流載于線圈時，便在鐵芯內 產生縱向磁場并傳導給軛臂， 將軛臂藕合于工件， 于是可以進行對接焊縫及角焊縫的磁粉探 傷。交流電磁軛提升力應大于44N，直流電磁軛提升力應大于177N 。在一些特殊的場合，也 可以使用充電式的電磁軛，如美國PARKER B300D 型的直流電磁軛，此類電磁軛帶一個電池 包，充電一次可以連續使用2小時，對一些工作量不大或無220V交流電源的部位，再配以充 電式的熒光燈工作會變得十分方便。
(2)熒光磁粉
美國luyor公司的LUYOR-6450和LUYOR-6430，以及德國TIEDE公司的665．2型熒光磁粉，配制方便， 熒光強度大，存放穩定性能好，具有高磁導率及低矯頑性，且粒度適中。FC800是油懸液專 用磁粉，它要求油劑作為載體，通常采用無色煤油。必須注意的是油劑載體除符合粘度、閃 點、含硫量等基本要求外，還必須經過紫外光試驗，保證它只有*低的自然熒光量。
(3)紫外線燈
熒光磁粉探傷，要求紫外線輻射照度，在距工件380mm 處不低于1000gW／cm 。紫外線燈有熱光源燈(LUV-400)和冷光源燈(如LP-40A型)。美國LUYOR公司生產的LP-40系列紫外線燈，采用 220V、50Hz、0．8A交流電源，輸出紫外線中心波長365nm，可產生射束直徑12．7cm，1665gW ／cm 紫外線光。使用時燈泡前裝濾光片，用以濾去短波紫外線光。熱光源紫外線燈的缺點是，若在使用過程中意外斷電，則需要 停頓一會后才能再點燃(約10min)；點燃后產生熱量多，不宜在小環境中特別是壓力容器的雙層 底內使用，也不宜一次長時間使用；同時，熱量過大后燈絲軟化，震動容易引起燈泡損壞。 冷光源燈(如美國路陽公司LUYOR-3130型led紫外線燈)的特點是： 點燃后產生熱量低， 意外斷電后再次通電約1s可達到*大輸出量；重量輕，輸出能量大，適合于各種復雜環境及長時間連續作業；還有一種充電電池供電的紫外線燈，可以免去220V 交流電源，適用于無電源場合，但一次充電僅能使用1．5h，不適宜長時間連續作業。美國路陽公司生產的LP-40D型冷光源熒光燈是一種交、直流兩用的熒光燈，它的熒光強度 可以高達60，000gW／cm 。是一種在太陽光底下都可以進行熒光磁粉探傷的專用紫外線燈。
(4)紫外照度計
為確保被檢工件表面紫外線輻射照度滿足1000gW／cm 要求，必須每季度對紫外線燈輻射照度進行定期測定。我們測試采用LUYOR-340照度計,測量時，將傳感器放在被測工件表面位置，開啟紫外線燈，待穩定后儀器讀數屏上顯示的數字即為紫外線燈輻射照度，其單位為gW／cm 。
三、熒光磁粉探傷法與普通此份探傷法的對比試驗
采用TIEDE熒光水懸液與普通磁粉水懸液，在相同磁化規范下，用相同的電磁軛分別對14組試棒和試板上的自然缺陷，進行兩種探傷方法的對比試驗。結果是，通常情況下熒光磁粉法和普通磁粉法靈敏度均能滿足要求， 但對于一些細小微裂紋，熒光磁粉靈敏度高于非熒光磁粉法。
四、熒光磁粉探傷法注意事項
磁懸液的濃度
磁懸液濃度是指每升液態載體中所含的熒光磁粉的克數。配制磁懸液時，必須嚴格按制造廠給出的配方配制。
采用連續磁化濕式法時，每次磁化時間以2-3s為宜，磁化時問太短，會影響探傷靈敏度。連續法磁粉～探傷必須一邊充磁一邊噴灑磁懸液，否則會嚴重影響檢測結果。
紫外線燈的正確使用
熱光源紫外線燈在通電5min后，燈泡才處于穩定狀態（冷光源燈預熱時間為10秒鐘），輸出的紫外線輻射照度達到穩定數值，此時方可用于探傷檢驗。燈處于穩定狀態下不宜經常開關，否則會降低燈泡壽命，不利于連續工作，一般情況下熱光源紫外線燈一次連續工作不超過4h。使用長波紫外線燈，在無防護條件下，每lO00s入射到人眼和皮膚的紫外線幅射照度不應大于lt~W／cm；小于lO00s時，其幅射照度不應超過13t~W／cm(美國工業衛生管理會發布)。
公安機關備案號：
