海洋钢结构磁轭法磁粉检测伪缺陷的判别

何恩

摘 要：磁粉检测在海洋钢结构无损探伤中应用广泛，如何正确区分缺陷与伪缺陷的磁痕显示至关重要，结合工作经验做简要分析。

关键词：钢结构；磁粉检测；磁痕显示；伪缺陷

磁粉检测方法简单实用，灵敏度高，成本低廉，适用于各种结构形式，在海洋钢结构的检测中得到了广泛的应用。发现的一些表面及近表面裂纹，现场打磨即可修复，对保证产品质量起了重要作用。我们检测的都是大型的钢结构设施，若将真正的缺陷判为伪缺陷，就不能保证产品质量，有可能造成重大的事故；若把伪缺陷判成真正的缺陷，不仅浪费人力物力，而且返修可能对工件产生不利的影响。合理的分析磁痕，结合工件的受力状况和技术条件的要求，可正确判断工件是否返修或者报废，并为产品设计和改进工艺提供可靠信息。

一、常见缺陷的磁痕特征

1、焊接裂纹，是工件焊接过程中或焊后在焊缝及热影响区出现的金属局部开裂。焊接热裂纹大部分分布在焊缝熔化金属内，并沿晶界扩展，有的延伸至基体金属内。冷裂纹大部分为引弧和收弧引起的裂纹。其磁痕特征呈纵向、横向线状、树枝状或星形辐射状，显示强烈，磁粉浓密，轮廓清晰，大小和深度不一，重现性好。

现场检测发现，裂纹多是有规律出现的，同一焊工操作的，与焊工的习惯有关，收弧引弧不当容易出现弧坑裂纹；同一结构件容易出现裂纹，是这种结构特征决定的，也可能是焊接参数不当等；同一环境下，尤其是在冬季，温度低预热不到位更容易出现裂纹。

2、未焊透和未熔合的磁痕特征：多呈条状，磁粉聚集程度随未焊透部位到表面距离而异，吸附松散，重现性好。未焊透多出现在熔合线中间部位，边缘处的未熔合方向多与焊道一致。磁粉检测由于检测深度范围小，一般比较少见。

3、气孔和夹渣，这两种缺陷经常相伴而生，同时存在，而且多埋藏于焊缝内部。只有二者在表面或近表面时，才能被磁粉检测发现。磁痕特征：磁粉沉积为点状（椭圆形）或粗短线条状，磁痕堆积不紧密，较平直。条状两端不尖细，但磁痕有一定的面积。

二、几种伪缺陷的特征

1、工件几何形状引起的伪缺陷显示。比如断面突变等形状，导致漏磁场在截面较薄处产生并吸附磁粉形成显示。这类磁痕一般分布松散宽大，不浓密，轮廓不清晰。容易误判为裂纹，应区分没有裂纹显示强烈。此类显示有其出现的特定位置，应加以注意。

2、机械创伤引起的伪缺陷显示。工件表面有较深的划痕、撞伤、电弧击伤等都有可能产生局部漏磁场，吸附磁粉而形成磁痕。这类磁痕特征呈规则的线状，较宽而直，两端不尖，磁粉图像轮廓不清晰，磁粉沉积稀薄而浅淡，重现性差。擦去磁痕后，肉眼或放大镜可以观察到划痕的底部。局部打磨可以消除这种伪缺陷。

3、磁写引起的磁痕显示，由稀松的磁粉堆积而成，是一条模糊的线。图示即为，磁轭划过焊缝，留下的痕迹，破坏了磁场使其畸变产生了漏磁场，而形成了磁痕显示。磁痕类似于条状夹渣气孔，磁化时注意别把磁軛划在工件上，以防造成不必要的分析。

4、工件材质本身引起的伪缺陷显示。现场尤其是返修后局部晶粒变得粗大，在返修区边界可能形成磁痕显示。其磁痕吸附淡薄松散，边缘模糊，轮廓不清，带状组织磁痕多沿纤维方向分布，重现性差。

5、工件表面预处理不足形成的非缺陷显示。

（1）飞溅未打磨干净形成的伪缺陷，此显示类似于夹渣和气孔的磁痕特征，但是仔细辨别可观察到与母材之间分离的缝隙，而且磁痕没有那么浓密，没有一定的面积，有时用尖的硬物可将其撬离母材。

（2）焊趾处打磨金属屑未清扫干净或者清渣不干净，也会形成伪缺陷显示。焊趾处下凹所聚集的磁粉与裂纹吸附的磁粉相混淆不易观察，干扰评判结果，可用砂轮轻打磨再做MT即可清晰显示，判定是否为缺陷。

（3）焊缝形状引起的磁痕显示。现场的焊缝并不像我们的试件那么标准，尤其是一些要求不是很严格的焊缝，表面打磨得不是特别圆滑过渡，通常会有好多可以接受的沟槽。这些沟槽往往就会影响我们的检测判断，如图所示，就很容易误判为裂纹等缺陷。这就需要我们在喷反差剂的同时就应该仔细观察焊缝情况，做到心里有底，准确排除假显示，节约时间，提高效率。另外，磁悬液浓度过大或不清洁、反差剂喷得厚度不恰当、工件表面有纤维状赃物等，尤其是在光线不好的情况下，有时也会误认为是缺陷磁痕。

三、现场小经验

1、磁粉检测之前应按标准把表面处理干净，喷反差剂的同时注意观察焊缝的外形，提前排除形状因素，留心焊接接头等需着重观察点；

2、注意观察喷磁悬液的过程，真正的缺陷处存在漏磁场，在磁化喷磁悬液的过程中，磁粉就在漏磁力的作用下聚集逐渐形成磁痕显示；

3、喷磁悬液的过程中用嘴适当的吹，如果是假显示，将没有磁力吸引，吹力会把磁粉吹走，伪缺陷形不成显示；

4、不确定的磁痕显示可以轻微打磨再磁化，伪显示一般不可重现，缺陷重现明显。

结论：在现场检验应该抓住每一个细节，仔细观察焊缝，排除可能产生伪缺陷的因素，分析结构和焊接工艺，逐渐弄清楚什么样的结构在何位置经常出现什么缺陷，逐渐积累现场经验，准确快速的判断磁痕显示是否为缺陷，保质保量地提高我们的工作效率。

参考文献：

[1]叶代平， 苏李广. 磁粉检测——国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材 . 机械工业出版社，2004

[2]宋志哲. 磁粉检测——全国特种设备无损检测人员资格考核统编教材 . 中国劳动社会保障出版社，2007