MT工艺题和综合题答题分析
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选择题(将正确答案的序号填在括号内,答案不一定是唯一的)1、能够进行磁粉探伤的材料是(AC )。
A、碳钢B、奥氏体不锈钢C、马氏体不锈钢D、铝2、磁敏元件探测法所使用的磁电转换元件有(CD )。
A、三极管B、电阻C、霍尔元件D、磁敏二极管3、硬磁材料具有(ABC )。
A、低磁导率B、高剩磁C、高矫顽力D、低磁阻4、下列有关磁化曲线的错误叙述为(BCD)。
A、磁化曲线表示磁场强度与磁感应强度的关系B、由磁化曲线可以看出,磁场强度与磁通密度呈线性关系C、经过一次磁化后,磁场强度最大时的磁通密度称为饱和磁通密度D、经过一次磁化后,磁场强度为零时的磁通密度称为矫顽力5、下列关于缺陷漏磁场的叙述,错误的是(CD)。
A、漏磁场的大小与试件上总的磁通密度有关B、漏磁场的大小与缺陷自身高度有关C、磁化方向与缺陷垂直时漏磁场最小D、以上都对6、下列关于磁化方法和磁场强度的叙述中,错误的是(ABD)。
A、在磁轭法中,磁极连线上的磁场方向垂直于连线B、在触头法中,电极连线上的磁场方向平行于连线C、在线圈法中,线圈轴线上的磁场方向与线圈轴线平行D、在芯棒法中,磁场方向与芯棒轴线平行7、在旋转磁场磁化法中,不能采用下列哪种磁化电流。
(ABD )A、分别采用交流电和全波直流电B、分别采用半波直流电和交流电C、全部采用交流电但相位有差异D、全部采用恒稳直流电8、以下关于特斯拉计的叙述,正确的是(ABC)A、特斯拉计又称高斯计B、特斯拉计的用途是测量磁场强度C、特斯拉计的原理是霍尔效应D、特斯拉计可以测量磁化电流大小9、以下关于紫外灯的叙述,正确是(BCD)A、为延长紫外灯的寿命,应做到用时即开,不用即关B、电源电压波动对紫外灯寿命影响很大C、有用的紫外光波长范围在320~400nm之间D、要避免紫外灯直射人眼10、以下关于磁粉探伤标准试块的叙述正确的是(ABC)A、磁粉探伤试块不能用于确定磁化规范B、磁粉探伤试块不能用于确定有效磁化范围C、磁粉探伤试块不能考察被检工件表面磁场方向D、磁粉探伤试块不能检验设备和磁悬液的综合性能11、下列有关湿法的叙述哪个是错误的(BD)A、采用水悬液时,应进行水断试验B、在粗糙的表面上使用很合适C、对细小缺陷检出灵敏度高D、对大批量工件进行检验不合适12、下列关于剩磁法磁粉探伤的叙述,正确的是(ABD)A、切断磁化电流后施加磁悬液的方法叫作剩磁法B、高矫顽力材料制成的零件可以用剩磁法探伤C、剩磁法一般采用干法检验D、剩磁法对近表面缺陷检出灵敏度低13、大型焊接结构件通常采用的磁化方法是(CD)A、夹头通电法和线圈法B、磁轭法和中心导体法C、旋转磁场法和单磁轭法D、磁轭法和触头法14、下列关于退磁场的叙述,正确的是(AB)A、施加的外磁场越大,退磁场就越大B、试件磁化时,如不产生磁极,就不会产生退磁场C、试件的长径比越大,则退磁场越大D、以上都是15、磁感应强度的单位是(BD)A、安培/米B、特斯拉C、韦伯D、高斯E、奥斯特16、漏磁场与下列哪些因素有关(BCDE)A、工件表面光洁度B、材料的磁导率C、缺陷的埋藏深度D、磁化的磁场强度E、缺陷的方向17、用于磁粉探伤的磁粉应具备的性能是(ACD)A、磁导率高B、高剩磁C、无毒D、顽磁性低E、越细越好18、影响退磁场的因素有:(AC)A、外加磁场的影响B、居里点的影响C、L/D值的影响D、磁粉浓度的影响E、静电场的影响19、使工件退磁的方法是(BD)A、给工件通电B、给工件加热到居里点以上C、在交流线圈中沿轴线缓慢取工件D、以上都是20下面哪种缺陷是焊缝中常见缺陷( BCE )A、白点B、未焊透C、裂纹D、疏松E、气孔一、检测对象及要求:1、一锻制方钢几何尺寸如图1所示,材料牌号为45#,要求检测工件表面缺陷,以高等级灵敏度探伤。
MT试题姓名成绩MT试题⼀、判断题(每题1分,共40分)1、磁粉检测能检测任何材料的表⾯和近表⾯缺陷。
()2、软磁材料磁滞回线狭长,磁导率相对较低。
()3、材料的磁导率可⽤来描述材料被磁化的难以程度。
()4、⽤触头法进⾏磁粉检测时,由于接触不良会引起⼯件局部过热和打⽕烧伤。
()5、磁化⽅法的选择,实际上就是选择试件磁化的最佳磁化⽅向。
()6、磁粉检测中,磁轭法不能有效的发现焊缝表⾯的横向裂纹。
()7、为了延长紫外灯的使⽤寿命,应做到⽤时即开,不⽤即关。
()8、标准试⽚表⾯有锈蚀、褶折或磁特性发⽣改变时不得继续使⽤。
()9、磁粉检测常⽤的电流类型有交流、整流电流和直流。
()10、磁粉检测灵敏度是指检测最⼩缺陷的能⼒。
()11、磁粉检测中,剩磁法不适⽤于⼲法检测。
()12、退磁就是将⼯件内的剩磁减⼩到不妨碍使⽤的程度。
()13、对于有延迟裂纹倾向的钢制焊接件,磁粉检测应在焊接后24⼩时进⾏。
()14、连续法磁悬液的施加宜采⽤浇法、浸法,剩磁法则采⽤浇法。
()15、制定磁化规范的⽅法之⼀是采⽤经验公式计算。
()16、如果⼯件在磁粉检测中涂覆了反差增强剂,则检测完毕后必须清洗掉。
()17、磨削裂纹的磁痕特征之⼀是其⽅向⼀般垂直于磨削⽅向。
()18、磁粉检测设备的电流表⾄少半年校验⼀次。
()19、对于循环使⽤的磁悬液应每⽉测定⼀次磁悬液的污染。
()20、在有易燃易爆材料的场所,不应使⽤触头法和轴向通电法进⾏磁粉检测。
()21、由于铁磁性物质具有较⼤的磁导率,因此在建⽴磁通时,它们具有很⾼的磁阻。
()22、退磁场仅与试件的形状尺⼨有关,与磁化强度⼤⼩⽆关。
()23、触头法磁粉检测时,两触头连线上任⼀点的磁场⽅向与连线相垂直。
()24、磁粉检测中,直流电和交流电组合不能形成复合磁化。
()25、规定检测后加热到700℃以上进⾏热处理的⼯件,⼀般可不进⾏退磁。
()26、磁粉检测中,对标准试⽚施加磁粉时,在任何场合都要使⽤连续法进⾏。
四、综合题一:(45分)一大型游乐设施传动轴(局部),结构尺寸如图1所示。
材料牌号为2Cr13,热处理状态为调质处理(1050℃油淬,550℃回火),齿轮表面为淬火处理(860℃油淬)。
工件为机加工表面,该工件经磁粉检测后需精加工。
要求检测该轴外表面各方向缺陷(不包括轴端面)。
请参照JB/T4730.4—2005,采用高等级灵敏度探伤。
验收级别为Ⅰ级,请回答下列问题并填写磁粉检测工艺卡。
图1:传动轴现有如下探伤设备与器材:1、TC-6000固定式磁粉探伤机、CYD3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机、CEW-1000固定式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ300×100mm的线圈,5匝,。
2、GD-3型毫特斯拉计。
3、ST-80(C)型照度计。
4、UV-A型紫外辐照度计。
5、黑光灯。
6、YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液。
7、A1、C型试片。
8、磁悬液浓度测定管。
9、2-10倍放大镜。
1、为检测传动轴外表面各方向缺陷,在下列磁化方法中应选择哪些磁化方法(在相应空格内画“√”)?并对未选用的磁化方法说明其理由。
(3分)答:①、考虑题目要求检测传动轴外表面各方向缺陷、检测效率,在上述给定的四种磁化方法中只能选择通电法加线圈法,而不宜选用磁轭法和触头法。
(1分)②、不宜选用磁轭法和触头法的理由为:采用磁轭法和触头法检测该传动轴不仅检测效率低,而且几乎难以操作。
由于题目要求检测传动轴外表面各方向缺陷,而选择磁轭法和触头法检测该传动轴,就必须进行大致垂直的两个方向的磁化,且还要考虑相邻两次磁化的重叠,因此检测效率低;另外由于该传动轴直径较小,检测时磁轭和触头很难与轴外表面紧密接触,实现对工件的有效磁化,且触头与工件接触时容易打火烧伤工件。
因此不宜选用磁轭法和触头法。
(2分)2、请比较荧光磁粉和非荧光磁粉检测的特点,对于该工件应选择哪种磁粉检测方法更合适?(4分)答:①、荧光磁粉:荧光磁粉在紫外光照射下,能发出510―550 nm为人眼接受最敏感的色泽鲜明的黄绿色荧光,所以荧光磁粉的可见度及工件表面的对比度很高,适用于任何颜色的受检表面,容易观察,探伤灵敏度高,检验速度快。
一、是非题(在括号内正确的画“○”,错误的画“×”。
每题1分,共10分)1、JB/T4730.1-2005标准规定:应根据受检承压设备的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和方向,选择适宜的无损检测方法。
(○)2、JB/T4730.4-2005标准中增加在用承压设备磁粉检测内容,这一修改的理由是基于满足有关安全技术规程和GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》等标准所提出的“合于使用”原则。
(○)3、JB/T4730.4-2005标准规定:油基载体粘度为运动粘度,在国际单位制中以米2/秒表示,习惯用厘帕(cpa)为单位(×)4、对于交、直流电磁轭,只要提升力满足JB/T4730.4-2005标准规定时,则进行磁粉检测时,工件表面磁场强度就能达到要求。
(×)5、JB/T4730.4-2005标准规定:偏置芯棒法检测工件,当采用连续法、交流电时,磁化电流I=(8~15)D,D为工件横截面上最大尺寸(mm)。
(×)6、JB/T4730.4-2005标准规定:采用荧光磁粉检测时,黑光的波长应为22320nm~400nm。
国际照明委员会将这一波长范围的紫外线称为UV-B(×)7、JB/T4730.4-2005标准规定:黑光辐照计至少每年校验一次。
校验单位应为国家、省、市一级计量单位,带有探测器的黑光辐照计应得到国家、省一级计量单位认可。
(×)8、JB/T4730.4-2005标准规定:为了更准确地推断出被检工件表面的磁化状态,可选用D型或M1型标准试片。
(×)9、JB/T4730.4-2005标准规定:工件退磁后剩磁应小于或等于240A/m(3Gs)。
(○)10、JB/T4730.4-2005标准中对油基载液粘度指标有所要求,主要是考虑在较高温度下载液应有较好的流动性,以保证探伤灵敏度。
米T工艺题和综合题答题分析一、工艺题(30分)一低温容器用甲型平焊法兰,精车表面,其结构型式及几何尺寸如图1所示,材料牌号为09米nNiD (剩磁Br=0.76T,矫顽力Hc =940A/米).法兰公称压力为1.6米Pa,工作温度为-20℃.要求采用磁粉检测方法检验螺栓孔内壁表面的纵向不连续性,以高等级灵敏度进行探伤,检测标准为JB/T4730.4-2005,质量验收等级Ⅰ级.请根据工件特点选择最适宜的方法、编制磁粉检测工艺卡并填写操作要求及主要工艺参数.现有如下探伤设备与器材:1、EE-1000型单磁轭角磁粉探伤仪、CXE-2000型旋转磁场磁粉探伤仪、CJX-1000型交流磁粉探伤仪、CEW-4000型移动式磁粉探伤仪2、GD-3型毫特斯拉计.3、ST-80(C)型照度计.4、UV-A型紫外辐照度计.5、黑光灯.6、YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液.7、A1、C、D型试片.8、磁悬液浓度测定管.9、2-10倍放大镜.10、Φ10米米铜棒.11、其他需要的辅助器材.编制工艺卡的要求:1、在“计算依据”栏中应填写采用检测标准的磁化电流计算公式、考生认为与确定工艺参数相关的其它计算公式和计算过程.2、在“操作要求及主要工艺参数”栏中应按检测顺序及工艺卡所要求的内容逐项填写.3、在工艺卡“编制”、“审核”、“批准”栏中填写其资格等级,职务和日期.工件名称平焊法兰工件规格Φ1130/1070/1000×40米米材料牌号09米nNiD检测部位螺栓孔内壁表面表面状况精车探伤设备CJX-1000型、或CEW-4000型(2.0分)检验方法湿法连续法交流电(或直流电)(3.0分)紫外光照度或工件表面光照度黑光灯辐照度≥1000μW/c㎡或工件表面光照度≥1000lx (1.0分)标准试片C-15/50(1.0分)图1:平焊法兰磁化方法中心导体法(3.0分)磁粉、载液及磁悬液配制浓度YC2荧光磁粉LPW-3号油基载液0.5-3.0g/L 或非荧光磁粉水载液10-25g/L(1.0分))磁悬液施加方法喷洒(0.5分)磁化规范I=(240-450)A(交流电)I=(360-960)A(直流电)并根据标准试片实测结果确定(3.0分)检测方法标准JB/T4730.4-2005(0.5分)质量验收等级Ⅰ级(0.5分)不允许缺陷1、任何裂纹和白点.2、任何线性缺陷磁痕.3、在评定框内,单个圆型缺陷磁痕d>2.0米米或≤2.0米米的圆型缺陷超过一个.4、综合评级超标的缺陷磁痕. (2.0分)计算依据1、按JB/T4730.4-2005表3交流电连续法、中心导体法磁化规范I=(8-15)D计算,D=30米米,则I=(240-450)A;直流电I=(12-32)D,I=(360-960)A.2、Φ10米米铜棒进行中心导体法磁化,选取的磁化电流值应保证灵敏度试片上人工缺陷磁痕清晰显示.3、24个螺栓孔分别进行磁化、检测.(1.5分)示意草图中心导体法磁化示意图(1.0分)工序号工序名称操作要求及主要工艺参数(10分)1 预处理1、清除工件表面油脂或其他粘附磁粉的物质. (0.5)2 磁化磁化顺序1、采用中心导体法(通电铜棒置于孔中心)磁化被检测法兰螺栓孔内壁表面纵向缺陷. (1.0)试片校核1、应将C型试片弯成与Φ30米米螺栓孔曲率相同状态,贴在孔内壁.(0.5)2、磁化时,先按JB/T4730.4-2005标准中表3公式计算出的磁化电流磁化.(0.5)3、再采用C-8/50试片验证磁化电流,以试片上人工缺陷清晰显示时的电流为最终磁化规范. (0.5)磁化次数同一螺栓孔至少磁化两次.24个孔分别磁化. (0.5)磁化时间采用连续法磁化,磁化、施加磁悬液及观察必须在通电时间内完成,通电1-3S,停施磁悬液1S后才停止磁化. (0.5)3 检验与复验观察时机检验在磁痕形成后立即进行. (0.5)检验环境荧光法:紫外光≥1000uW/厘米2 暗室可见光照度≤20lx.或(非荧光法:可见光下工件表面光照度≥1000lx).(0.5)缺陷观察磁痕观察需采用相关辅助器材和措施,如:内窥镜、反光镜、多角度观察等. (0.5)超标缺陷处理发现超标缺陷后认真记录,然后清除至肉眼不可见,再用米T复验,直至缺陷被完全清除.(0.5)4 记录记录方式采用照相、录像和可剥性塑料薄膜等方式记录缺陷,同时应用草图标示.记录内容记录缺陷形状,数量,尺寸和部位. (0.5)5 退磁无特殊要求时不需退磁; (0.5)6 后处理清除工件表面多余的磁悬液和磁粉(0.5)7 报告按JB/T4730.4-2005第9.1条要求签发米T报告(0.5)编制米T-III(或米T-II)(0.5) 审核米T-III (或责任师)(0.5) 批准单位技术负责人(0.5) 年月日年月日年月日某压力管道元件制造单位生产一批配法兰式三通,实物照片见图2,规格尺寸如图3所示,材料牌号为16米n(锻),其磁性能与16米nR(材料供应状态)基本一致.三通制造工艺采用模锻后经机加工至规定尺寸,机加工后表面粗糙度为3.2μ米.制造单位为保证产品质量,采用米T方法检测三通在制造过程中可能产生的表面缺陷.请按照JB/T4730.4—2005,采用中等级灵敏度探伤,验收级别为Ⅱ级,回答下列问题.图2 实物照片图3规格尺寸现有如下探伤设备与器材:1、CZQ-6000固定式磁粉探伤机、CYD-3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ300×100米米的线圈,5匝.2、电缆线,长3米3、支杆1付4、Φ25×500米米铜棒5、磁粉、磁悬液;标准试片;磁粉检测其它辅助器材.1、根据产品的制造工序,你认为该三通在制造过程中容易产生什么缺陷?并分析缺陷的磁痕特征.(4分) 答:该三通在制造过程中容易产生锻造裂纹、锻造折叠和发纹.(1分)锻造裂纹具有尖锐的根部或边缘,磁痕浓密清晰,呈直线或弯曲线状.(1分)锻造折叠多发生在倒角部位,磁痕呈纵向直线状.(1分)发纹磁痕特征是:锻件中的发纹沿金属流动方向分布,有直线和弯曲线状,磁痕清晰而不浓密,两头是圆角.(1分)2、结合产品材料的磁性能和结构形状,你认为该三通能否采用剩磁法进行检测?并简述理由(3分)答:16米n(锻)磁性能与16米nR(材料供应状态)基本一致,其剩磁为0.75T, 矫顽力为320A/米,不符合JB/T4730.4-2005关于剩磁法检测的条件(矫顽力在1kA/米以上,剩磁在0.8T以上),因此不可以进行剩磁法检测.(2分)另外,该三通工件形状较为复杂,不易得到所需剩磁,因此也不宜选用剩磁法检测.(1分)3、简述磁感应线的特性和用途.(3分)答:磁感应线的特性:(2分)(1) 磁感应线是具有方向性的闭合曲线.在磁体内,磁感应线是由S极到N极,在磁体外,磁感应线是由N极出发,穿过空气进入S极的闭合曲线.(2) 磁感应线互不相交;(3) 磁感应线可描述磁场的大小和方向;(4) 磁感应线沿磁阻最小路径通过.磁感应线的作用:可大致描绘工件中磁场的大小、方向和分布情况,在磁感应线上每点的切线方向都与该点的磁场方向一致.单位面积上的磁感应线数目与磁场的大小成正比,因此可用磁感应线的疏密程度反映磁场的大小.(1分)4、采用中心导体法对三通进行磁化,如下图所示,请比较图示中三通外表面A、B、C、D四处的磁感应强度大小,并简述理由.(4分)答:磁感应强度A>B>C>D(1分)理由:A处离中心导体最近,B处其次,C处和D处离中心最远,因此A处的其磁感应强度高于B处,B处的磁感应强度高于C处和D处.(1分)C处与D处与中心导体的距离相等,但C处磁感应线走向基本不受三通侧面Ф102×11管口的干扰,大部分可以在工件中形成闭合的回路,回路的磁阻较小.而D处的磁感应线走向会受到三通侧面Ф102×11管口的干扰,部分磁感应线逸出Ф102×11管口表面,又在另一侧进入工件形成闭合回路,使回路的磁阻增大,因此其磁感应强度小于C处.(2分)5、采用中心导体法对该三通进行磁化,若采用严格磁化规范,要求工件表面的切线磁场强度应达到3.2 kA/米~4.8kA/米.问是否可以采用相同磁化电流值一次磁化,使图示中A区(Ф60圆周面)、B区(Ф60/Ф110圆锥面)和C区(Ф102圆周面)的外表面磁场强度满足要求?若不可以,则至少应磁化几次?并回答磁化次序和每次磁化的电流值、检测区域.(7分)答:根据要求,工件表面的切线磁场强度应达到 3.2 kA/米~4.8kA/米,对于Ф60圆周面,根据安培环路定律,I=πDHI1=πDH1=3.14×0.06×3200≈603(A)I2=πDH2=3.14×0.06×4800≈904 (A)选择的磁化电流I范围为603∽904(A)对于(Ф60/Ф110圆锥面),对最大直径Ф110处I1=πDH1=3.14×0.11×3200≈1105(A)I2=πDH2=3.14×0.11×4800≈1658(A)选择的磁化电流I范围为1105∽1658(A)两次的磁化电流范围不交叠,因此不可以采用一次磁化,可以检测图示中A区、B区和C区的外表面轴向缺陷.(2分)应至少采用两次磁化.(1分)第一次磁化为检测A区,其电流值取值在603∽904(A)范围内,考虑到磁化时同时检测Ф60/Ф110圆锥面靠近小锥的一部分,其磁化电流宜取较大值904A,在此电流值下圆锥面可以检测的最大直径D为:D=I/πH1=904/3.14×3200=0.0896米其对应离小锥面Ф60处距离为30×(0.0896-0.06)/(0.11-0.06) =0.018米(2分)第二次磁化取电流在1105∽1658(A)范围内,考虑到检测C区和Ф60/Ф110圆锥面靠近大锥的一部分,其磁化电流取较小值1105A,在此电流值下圆锥面可以检测的最小直径D为:D=I/πH2=1105/3.14×4800=0.0733米其对应离大锥面Ф100处距离为30×(0.11-0.0733)/(0.11-0.06) =0.019米两次磁化时在Ф60/Ф110圆锥面部分有0.019+0.018-0.03=0.07米的重叠区.(电流值可取其它值,只要其相应的检测区域在Ф60/Ф110圆锥面有重叠)(2分)6、为检测三通侧面Ф102圆周面(图示中的D区)外表面纵向缺陷,采用如下图所示的磁化布置,请比较图示中A、B、C三处的磁感应强度大小.如果灵敏度试验时A、B的灵敏度满足要求,而C处的灵敏度不满足要求,问应增加怎样的磁化布置(在原图上绘图说明),才能保证C处的灵敏度满足要求?(3分)答:磁感应强度A>B>C(1分)应再增加一次绕电缆法磁化,磁化布置如下图.(2分)7、为检测图示中A点的周向缺陷,在下列图示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ种四种方法中,在相同的磁化电流条件下,请比较四种磁化方法在A点形成的磁感应强度的大小,并说明理由.(6分)ⅠⅡ答:在A点形成的磁感应强度,其磁化布置Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ(2分)次序错一处扣1分,扣完为止.理由:磁化布置Ⅲ磁动势有迭加效应,优于磁化布置Ⅱ.(1分)在磁化布置Ⅰ中,A处的磁感应线走向会受到三通侧面Ф102×11管口的干扰,部分磁感应线逸出Ф102×11管口表面,又在另一侧进入工件形成闭合回路,使回路的磁阻增大.而在磁化布置Ⅱ中,另一个三通与之相接,在A处的磁感应线大部分从一只三通进入另一只三通,在两只三通间形成闭合回路,因为磁感应线沿阻力最小的路径通过,磁感应线穿过空气的距离小于磁化布置Ⅰ的情况,其磁路的磁阻相对较小,因此在A 点形成的磁感应强度大于磁化布置Ⅰ.(2分)磁化布置Ⅳ磁动势相互抵消,不会在A点形成有效磁场.(1分)8、在下图的磁化布置中(相接处空气间隙可忽略不计),图示中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧处外表面缺陷(缺陷⑤、⑥在圆周面顶部,缺陷⑦、⑧在圆周面正面中间部位),哪些缺陷不能可靠地检出?并简述其不能检出的理由.(5分)答:缺陷①、③、⑤、⑥、⑧不能可靠地检出.(2分)错一处扣1分,扣完为止.缺陷①、③、⑧缺陷方向与磁感应线平行,因此不能可靠地检出.(1分)在此磁化布置中,通过磁感应线的特性分析,电缆磁动势在侧面Ф102圆周面顶部附近形成的磁感应线,沿磁阻最小路径通过的原则,大部分沿着靠近Ф102圆周面与三通正方形平面交接处位置绕过,如下图所示,而靠近圆周面正面中部区域的磁感应线在另一侧三通磁动势的作用下,磁感应线在从两个三通的圆周面通过,在两只三通间形成闭合回路,磁感应线走向图参加下图(只画一个三通).因此在Ф102圆周面顶部靠近管口位置不能形成有效磁场,由此分析,缺陷⑤、⑥不能有效检出.(2分)9、简述制订磁化规范的方法?在上题的磁化布置中,怎样确定磁化规范?(5分)答:磁场强度足够的磁化规范可通过下述一种或综合四种方法来确定:(2分)a) 用磁化电流表征的磁场强度按经验公式计算;b) 利用材料的磁特性曲线,确定合适的磁场强度;c) 用磁场强度计测量施加在工件表面的切线磁场强度.连续法检测时应达到2.4 kA/米~4.8kA/米,剩磁法检测时应达到14.4kA/米.d) 用标准试片(块)来确定磁场强度是否合适.在上题的磁化布置中,可用标准试片来确定磁场强度是否合适.(1分)由于工件形状比较复杂,也可选用多个标准试片,同时分别贴在工件上不同的部位,可看出工件磁化后,被检表面不同部位的磁化状态或灵敏度的差异,可确定大致理想的磁化规范.(2分)二、综合题(60分)某压力管道元件制造单位生产一批180°急弯弯头,形状规格如图2所示,材料牌号为15Cr米o,弯头制造采用中频感应加热推制工艺,制造工序为:切割下料→送料→中频加热成型→校型→热处理→表面喷丸处理→端部机加工→喷漆/标志→包装储运.因用户要求弯头端面加工成I型坡口.制造单位为保证产品质量,采用米T方法检测弯头在制造过程中可能产生的表面及近表面缺陷,检测面为弯头外表面.请按照JB/T4730.4—2005,采用中等级灵敏度探伤,验收级别为Ⅱ级,回答下列问题.图2 180°急弯弯头现有如下探伤设备与器材:2、CZQ-6000固定式磁粉探伤机、CYD-3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ300×100米米的线圈,5匝.2、CDX-1磁轭探伤仪(交流电,平面磁极20×20,磁轭带活动关节)3、电缆线,长3米4、支杆1付5、Φ25×500米米铜棒6、GD-3型毫特斯拉计、ST-80(C)型照度计、UV-A型紫外辐照度计、黑光灯.7、YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液.8、A1、C型试片.9、磁悬液浓度测定管.10、2-10倍放大镜.1.根据弯头的制造工序,你认为外表面磁粉检测应放在哪道工序之后?并简述理由.(7分)答:应放在端部机加工之后,其理由如下:1)喷漆/标志后外表面有涂层,磁粉检测不可靠,因此磁粉检测应放在喷漆/标志之前进行.2)热处理会产生热处理裂纹,因此磁粉检测应放在热处理之后.3)热处理后工件表面有氧化皮,表面喷丸处理后能去除氧化皮,并使表面光洁度满足磁粉检测要求.4)机加工使缺陷露出表面,另外,平整的表面使电缆缠绕法磁化时弯头的接长成为可能.(放在表面喷丸处理后可得6分,放在热处理后得4分,因为未考虑热处理后氧化皮对检测的影响,其它回答均不得分.)2.简述米T、PT各自的优点(至少回答5点),并从检测效率、缺陷检测要求、检测灵敏度方面,分析比较米T、PT中哪种方法较适合于对该批弯头的检测?(7分)答:米T优点:(1)可检测出铁磁性材料表面和近表面(开口和不开口)的缺陷.(2)能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度 .(3)具有很高的检测灵敏度 ,可检测微米级宽度的缺陷.(4)单个工件检验速度快,工艺简单,成本低,污染轻.(5)结合使用各种磁化方法,几乎不受工件大小和几何形状的影响.(6)检验缺陷重复性好.(7)磁粉探伤一橡胶铸型法可间断监测小孔内壁早期疲劳裂纹的产生和发展.(8)可检验受腐蚀的表面.(至少回答5点,2.5分)PT优点:(1)可检测出任何非松孔性材料表面开口的缺陷.(2)能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度 .(3)具有较高的检测灵敏度 .(4)着色探伤不用设备,不用水电,特别适用于现场检验.(5)检验不受工件几何形状和缺陷方向的影响.(6)对针孔、疏松缺陷的检测灵敏度高.(至少回答5点,2.5分)针对该批弯头的检测,米T检测效率高,能检出表面和近表面(开口和不开口)的缺陷,满足缺陷检测要求,而PT只能使出表面开口缺陷,另外,米T检测灵敏度相对PT要高,因此米T较适合于对该批弯头的检测.(2分)3.某米T-Ⅱ级人员为提高检测效率,将多个弯头挂在Φ25×500米米铜棒上,对铜棒通电进行磁化操作,如图3所示,磁化电流值按偏置芯棒法磁化规范选取,你认为该米T-Ⅱ级人员的操作正确吗?并简述理由.(6分)答:该米TⅡ级人员的操作不正确.(2分)1)根据右手定则:当电流流过导体时,产生的磁场是以导体中心轴线为圆心的同心圆.当180°急弯弯头放在铜导体上,由于急弯弯头不能在工件中完成闭合的磁路,磁场发生畸变,磁力线是通过空气才闭合,使被检工件中的磁场被大大减弱、扭曲并且分布不均匀.因此这是一种不可靠的磁化方法.(2分)另外,偏置芯棒法磁化规范的确定是基于磁力线完全在工件中形成闭合回路这一前提条件下才成立,因此标准规定的经验公式在此情况下不适用.(2分)4.简述触头法的优点和缺点,针对该批弯头进行检测,你认为用触头法合适吗?并简述理由.(7分) 答:触头法的优点:(2分)①设备轻便,可携带到现场检验,灵活方便;②可将周向磁场集中在经常出现缺陷的局部区域进行检验;③检测灵敏度高.触头法的缺点:(2分)①一次磁化只能检验较小的区域;②接触不良会引起工件过热和打火烧伤;③大面积检验时,要求分块累积检验,很费时.该弯头的材料为15Cr米o,触头接触不良会引起电弧击伤,很容易在工件上产生裂纹,因此不宜用触头法检测,另外,触头法检测效率低,很费时,也不适用于该类弯头的批量检测.(3分)5.简述磁轭法的优点和缺点,针对该批弯头进行检测,你认为用磁轭法合适吗?并简述理由. (7分)答:磁轭法的优点:(2分)①非电接触;②改变磁轭方位,可发现任何方向的缺陷;③便携式磁轭可带到现场检测,灵活,方便;④可用于检测带漆层的工件(当漆层厚度允许时);⑤检测灵敏度较高.磁轭法的缺点:(2分)①几何形状复杂的工件检验较困难;②磁轭必须放到有利于缺陷检出的方向;③用便携式磁轭一次磁化只能检验较小的区域,大面积检验时,要求分块累积,很费时;④磁轭磁化时应与工件接触好,尽量减小间隙的影响.该弯头的管径和弯曲半径均较小,表面不平整,且磁轭的磁极为平面,难以保证磁极和工件表面接触良好,因此检测灵敏度难以保证;另外,磁轭法检测效率低,不适用于该类弯头的批量检测.(3分)6.为检测弯头的纵向缺陷,用电缆穿过弯头的轴线进行磁化(中间用非铁磁性材料支撑电缆),如图4所示,请比较图示中A和B两点的磁感应强度大小,并简述理由.(6分)图4答:B点的磁感应强度较大.(2分)其理由如下:用电缆穿过弯头的轴线进行磁化,磁感应线的分布如右图所示,由工件表面磁感应线的分布图中可以看出,B处的磁感应线密度最高,A处的磁感应线密度最低.(4分)7.为检测弯头的横向缺陷,用电缆缠绕法对工件进行磁化,请比较图5a和图5b所示的两种磁化布置方法中,哪种方法检测灵敏度和检测效率较高?并简述理由.(7分)图5a 图5b答:1)在图5a所示的磁化布置方法中,用线圈法进行纵向磁化时,磁力线会逸出工件端面进入空气中,再通过空气形成闭合回路,因此外加磁场中磁化时,在它的端头产生磁极,这些磁极形成了退磁场,它对外加磁场有削弱作用.另外,从磁阻定律分析,磁力线在工件两端穿过空气再形成闭合回路,磁力线穿过空气中的距离很长,其磁路的磁阻很大,导致有效磁场强度减弱.(2分)2)反之,在图5b所示的磁化布置方法中,用线圈法进行纵向磁化时,磁力线穿过两弯头端面的极薄的空气间隙,从一只弯头再进入另一只弯头,因为磁力线沿阻力最小的路径通过,几乎全部磁力线在两弯头中形成闭合回路,外逸的磁力线很少,因此在此情况下形成的退磁场很小.另外,从磁阻定律分析,磁力线穿过空气的距离远小于前种情况,其磁路的磁阻相对较小,因此有效磁场强度较前者强.(2分)3)另外,图5a所示的磁化布置方法中,需要分段磁化,且只能检测一个弯头,而图5b所示的磁化布置方法中,由于磁力线沿工件形成闭合回路,一次磁化可检测电缆覆盖区域外的所有缺陷,再用一次磁化检测原先电缆覆盖区域,且可完成两个弯头的检测,相对来说检测效率较高.(3分)8.针对该弯头的规格尺寸和缺陷检测要求,在交流电和直流电两种电流类型中,你认为选择哪种电流较合适?并简述理由.(6分)答:选用直流电较合适,其理由如下:(2分)(1)根据检测要求,采用磁粉检测方法检测弯头在制造过程中可能产生的表面和近表面缺陷,而交流电由于具有趋肤效应,因此对表面缺陷有较高的灵敏度,但对近表面缺陷灵敏度很低,不能满足检测要求.(2分) (2)直流电磁场渗入深度大,检测缺陷的深度也大,能够检测弯头的近表面缺陷;特别是该弯头的壁厚只有4米米,直流电磁通能相对集中,不致于产生磁力线在厚度方向上发散太多而导致对表面缺陷检测灵敏度的下降,因此在此情况下,采用直流电检测能兼顾表面和近表面缺陷的检测.(2分)9.什么叫磁路定律?写出具体公式.并请用磁路定律分析图6所示的电缆缠绕法磁化时,两弯头端面间的空气间隙L 0对磁粉检测的影响.(7分)图6答:磁通量等于磁动势与磁阻之比,称为磁路定律.(2分) 公式表示如下:mr NIs L NI ==Φμ/(2分) NI 为磁动势,Φ为磁通量,L/μS 为磁阻,用r 米表示.从磁路定律可以得出:磁路的磁阻与磁路的长度 成正比,与其截面积及其磁路的铁磁性材料的磁导率成反比.通过图6可以看出:磁力线穿过两弯头端面的空气间隙,从一只弯头再进入另一只弯头,由于空气的磁导率远小于工件的磁导率,因此,两弯头端面间的空气间隙L 0越大,等于磁阻越大,从而降低了 有效磁通.当然也就会降低工件的磁化程度 ,结果必然造成检测灵敏度 的下降.此外由于间隙的存在,将会在磁极附近产生漏磁场,间隙越大所产生的漏磁场就越严重,由于间隙产生的漏磁场会干扰端面附近由缺陷产生的漏磁场,从而影响对端面附近缺陷的检测.(3分)。
磁粉检测工艺卡的编制(通用部分)表1承压设备磁粉检测工艺卡注1:被检表面要求:a、清除并打磨焊缝及热影响区。
b、除去漆层,露出金属光泽。
c、打磨掉工件表面与电极接触处的非电导覆盖层。
d、使用干法检测时:清除油污等,工件表面要干净和干燥。
注2:油基载液使用:A、对腐蚀应严加防止的某些铁基合金(如经过加工面某些轴承或轴承套)B、水可能会引起电击的地方。
C、在水中浸泡可能引起氢脆的某些高强度钢;D、油基载液可填写“LPW-3号煤油”。
注3:偏置芯棒法:交流电I=(8~15)D中D=d+2T,每次有效监测区宽度约为4d,重叠10%。
注4:安全防护:A、检测现场应设灭火器,用于防火。
B、检测现场应有良好的通风,C、进容器内检测,要有进罐作业票,使用电器、照明用电应使用安全电压,并要办用电作业票。
打磨等作业要办动火票。
D、容器外设专人监护。
承压设备磁粉检测操作要求及主要工艺参数磁粉检测工艺卡编制有一低温贮罐,如图所示,基本情况如下:1)设计压力:1.78MPa2)材质:09MnNiDR3)工件规格:φ2800×8000×18(mm)4)介质:丙烯5)设计温度:-45℃6)焊后要求整体热处理、水压试验和气密试验按JB/T4730.4-2005标准对A、B1、B2、C、D五道焊接接头进行磁粉检测,验收级别:Ⅰ级自选条件:CJE交流电磁轭、CXE交叉磁轭、标准试片(A1-15/100、A1-30/100、A1-60/100)、Fe3O4黑磁粉,YC2荧光磁粉,LPW-3号煤油。
编制承压设备磁粉检测工艺卡特种设备磁粉检测工艺卡编号:MT-01。
MT综合题和工艺题解题思路一、综合题某在制压力容器---锁斗,规格尺寸如图一所示,管口规格如表一,壳体材料牌号为15CrMo。
设计有关技术要求:所有焊接坡口采用机械方法加工,表面粗糙度Ra≤25μm, 坡口面进行100%MT或PT检测;C、D类接头及角接头应打磨并圆滑过渡,C、D类接头进行100%MT检测且水压试验后再次检测,其它所有角焊缝进行100%MT检测;容器内部表面全部进行不锈钢堆焊(堆焊材料:过渡层E309MoL-15,面层E316L-15),在堆焊前,母材的被堆焊表面要求进行100%MT检测,母材被堆焊表面的对接焊缝需磨平;检测标准为JB/T4730.4-2005,合格级别为Ⅰ级。
(注:15CrMo为珠光体耐热钢,其可焊性较差,具有冷裂纹、再热裂纹倾向)。
请按要求回答以下问题。
图一锁斗规格尺寸注:上图中,B(N5,T2)表示接管N5与T2的连接环焊缝D(N5)表示接管N5与壳体的连接角焊缝表一管口规格现有如下探伤设备与器材:1、CZQ-6000固定式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机、CYD -5000移动式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ400×100mm的线圈,5匝。
2、CEE交直流电磁轭探伤仪(楔面磁极,磁轭带活动关节)3、CDE—ⅡE交叉磁轭探伤仪4、支杆1付5、Φ25×1000mm铜棒6、磁粉、磁悬液;标准试片;磁粉检测其它辅助器材。
1、针对该产品技术要求所有焊接坡口面进行100%MT或PT检测,为了保证检测质量,你认为应如何选择MT或PT检测方法?并简述理由。
答:根据《固定式压力容器安全技术监察规程》第4.5.3.1第(4)条的规定,对铁磁性材料制压力容器焊接接头表面应当优先采用MT检测,因为MT检测可以发现表面和近表面缺陷且灵敏度高于PT检测,而PT检测只能发现表面开口缺陷。
因此,对该容器各部件焊接坡口面的无损检测,只要能够进行并且能够保证灵敏度,则采用MT检测,如筒体、封头、锥体以及直径较大的接管焊接坡口面;而对于接管直径较小的焊接坡口面,应采用PT检测。
工艺流程题答题套路归纳一、工艺流程题的特点工艺流程题啊,那可真是个很有趣又有点小麻烦的题型呢。
它就像是一个工厂的小缩影,把那些复杂的工业生产过程搬到了试卷上。
这种题通常会给你一个实际的工业生产流程,里面有各种原料、设备、操作步骤啥的。
它会考查咱们好多方面的知识,像化学方程式啦,物质的性质啦,还有实验操作的原理等等。
比如说,它可能会问你某个步骤中发生的化学反应是什么,或者某种物质在这个流程里起了什么作用。
这就需要咱们像个小工程师一样,仔细地分析这个工艺流程。
二、答题的基本思路咱看到这种题的时候啊,可不能慌。
首先得把整个工艺流程大概看一遍,了解一下是生产什么东西的,从什么原料开始,经过哪些步骤,最后得到了什么产品。
就像是你去参观一个工厂,先得知道这个工厂是做啥的对吧。
然后呢,重点关注那些流程中的反应条件、物质的进出等等。
如果看到有新物质出现,就赶紧想想它是怎么来的,是哪个反应生成的。
还有那些分离和提纯的步骤,这可都是出题的重点区域呢。
比如说,要是看到过滤这个操作,就得想到是为了分离固体和液体,那被过滤掉的固体和滤液里都有啥成分呢?这都是咱们要思考的问题。
三、常见的考点及答题方法1. 关于物质的转化这种题经常会让你写出某个反应的化学方程式。
这时候啊,你得先确定反应物和生成物。
比如说,要是有金属和酸反应,那肯定是生成盐和氢气啦。
然后根据化合价写好化学式,再配平就好啦。
就像铁和稀硫酸反应,那就是Fe + H₂SO₄ = FeSO₄+ H₂↑。
如果不确定生成物是什么,就根据流程里给的信息,比如说有沉淀生成,或者有气体产生,来推断。
还有物质的循环利用。
有些物质在流程里可能会被多次使用。
这时候你得找到它在哪些步骤里出现了,它的性质在这些步骤里有没有改变。
比如说,在某个制碱的工艺流程中,二氧化碳可能会被循环利用,因为它既可以作为反应物,反应后又可以被收集起来再次投入反应。
2. 关于反应条件的作用反应条件可是很关键的。
MT-Ⅲ级人员工艺初试试题说明:以下是MT-Ⅲ级人员工艺初试试题,请考生按要求完成。
一、选择题1. 工艺是指将原材料加工成最终产品所需要完成的一系列加工步骤。
工艺包括()。
A. 原材料选择和加工设备配置B. 原材料采购和清洗C. 加工和质量控制D. 原材料加工和最终产品堆码2. 下列哪个操作符号在工艺图中表示加工步骤的流程线?A. △B. ○C. →D. ×3. 原材料在进行加工前,常需要进行()处理来消除内应力以提高材料机械性能。
A. 热处理B. 表面清洗C. 锻造D. 淬火4. 以下不属于铸造工艺常用设备的是()。
A. 电炉B. 压力机C. 喷砂机D. 立式铣床5. 在焊接工艺中,以下哪种焊接方法不需要填充材料?A. 电弧焊B. 点焊C. 焊锡D. 气焊二、判断题1. 精加工是指对机械加工零件进行精度和光洁度的加工,包括磨削、拉削和抛光等方法。
()2. 冷拔是一种金属材料加工方法,通过在室温下将原材料拉制成一定形状和尺寸的工艺。
()3. 铣削是以固体刀具在工件上进行旋转切削加工的方法,适用于加工平面、曲面和螺纹等形状。
()4. 锤锻是指利用锻锤对金属材料进行机械冲击和形变加工,使其形成所需形状的工艺。
()5. 机加工中的数控加工是利用计算机对机床进行控制,实现复杂形状和高精度的工艺。
()三、简答题1. 简述工艺流程图的作用和组成要素。
2. 请简述两种不同的热处理方法及其适用范围。
3. 请简要说明机械加工中的车削工艺的原理和应用。
4. 请简述焊接工艺中的电弧焊和气焊的区别。
5. 请简述视觉检测在质量控制中的应用。
四、计算题1.钢材切割工艺中,需要进行1mm厚度的金属切割,如果所用剪刀每次切割剪头的消耗为0.2mm,那么该剪刀可以用于切割多少次?2.某工件需要在车床上进行车削加工,其切削速度为100m/min,进给速度为0.1mm/r。
如果工件直径为100mm,请计算车削所需的时间。
以上为MT-Ⅲ级人员工艺初试试题,请考生按要求完成答卷。
姓名成绩MT试题一、判断题(每题1分,共40分)1、磁粉检测能检测任何材料的表面和近表面缺陷。
()2、软磁材料磁滞回线狭长,磁导率相对较低。
()3、材料的磁导率可用来描述材料被磁化的难以程度。
()4、用触头法进行磁粉检测时,由于接触不良会引起工件局部过热和打火烧伤。
()5、磁化方法的选择,实际上就是选择试件磁化的最佳磁化方向。
()6、磁粉检测中,磁轭法不能有效的发现焊缝表面的横向裂纹。
()7、为了延长紫外灯的使用寿命,应做到用时即开,不用即关。
()8、标准试片表面有锈蚀、褶折或磁特性发生改变时不得继续使用。
()9、磁粉检测常用的电流类型有交流、整流电流和直流。
()10、磁粉检测灵敏度是指检测最小缺陷的能力。
()11、磁粉检测中,剩磁法不适用于干法检测。
()12、退磁就是将工件内的剩磁减小到不妨碍使用的程度。
()13、对于有延迟裂纹倾向的钢制焊接件,磁粉检测应在焊接后24小时进行。
()14、连续法磁悬液的施加宜采用浇法、浸法,剩磁法则采用浇法。
()15、制定磁化规范的方法之一是采用经验公式计算。
()16、如果工件在磁粉检测中涂覆了反差增强剂,则检测完毕后必须清洗掉。
()17、磨削裂纹的磁痕特征之一是其方向一般垂直于磨削方向。
()18、磁粉检测设备的电流表至少半年校验一次。
()19、对于循环使用的磁悬液应每月测定一次磁悬液的污染。
()20、在有易燃易爆材料的场所,不应使用触头法和轴向通电法进行磁粉检测。
()21、由于铁磁性物质具有较大的磁导率,因此在建立磁通时,它们具有很高的磁阻。
()22、退磁场仅与试件的形状尺寸有关,与磁化强度大小无关。
()23、触头法磁粉检测时,两触头连线上任一点的磁场方向与连线相垂直。
()24、磁粉检测中,直流电和交流电组合不能形成复合磁化。
()25、规定检测后加热到700℃以上进行热处理的工件,一般可不进行退磁。
()26、磁粉检测中,对标准试片施加磁粉时,在任何场合都要使用连续法进行。
MT工艺题和综合题答题分析一、工艺题(40分)1、一挖掘机减速箱蜗杆轴,结构及几何尺寸如图1所示。
材料牌号为45Cr,热处理状态为轴表面调质处理(840℃油淬,580℃回火),蜗杆表面为淬火处理(840℃油淬)。
工件为机加工表面,该工件经磁粉检测后需精加工。
要求检测该轴外表面各方向缺陷(不包括端面)。
请按照JB/T4730-2005,采用高等级灵敏度探伤,验收级别为Ⅰ级,若采用线圈磁化,工件正中放置,请审核、修订并优化图1:齿轮箱蜗杠轴制造单位现有如下探伤设备与器材:1、CEW-10000固定式磁粉探伤机、TC-6000固定式磁粉探伤机、CYD-3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机、CEW-1000固定式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ200×50mm的刚性开闭线圈,5匝。
2、GD-3型毫特斯拉计。
3、ST-80(C)型照度计。
4、UV-A型紫外辐照度计。
5、黑光灯。
6、YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液。
7、A1、C、D型试片。
8、磁悬液浓度测定管。
9、2-10倍放大镜。
对审核修订、优化磁粉检测工艺卡的要求:1、如认为工艺卡中所填写内容错误,不恰当或不完整,则划去错误或不恰当的内容,在修改栏中填写正确、完整的内容;如认为工艺卡中所填写内容正确,完整,则不作任何修改。
2、根据所给出的被检工件情况由编者自行选择最佳磁化方法及磁化规范,并按上述条件选择所需的磁粉探伤设备与器材。
3、磁化方法应通过示意图表达清楚。
4、在工艺卡“编制”、“审核”栏中填写其要求的资格等级和日期。
二、综合题 (40分)某一在用高压容器的卡箍联接结构,结构尺寸如图2(图右为俯视图)所示。
卡箍材料牌号为35CrMo锻, 材料的抗拉强度为930 MPa。
容器使用时,为方便物料进出,卡箍经常打开。
在该容器定期检验方案中采用磁粉检测方法探测卡箍在使用过程中可能产生的缺陷。
请按照JB/T4730.4—2005,采用高等级灵敏度探伤,验收级别为Ⅰ级,回答下列问题。
俯视图16030030图2卡箍联接结构1—顶盖2—衬环3—密封圈4—卡箍5—密封环6—筒体端部法兰7—连接螺栓8—螺母现有如下探伤设备与器材:1、CZQ-6000固定式磁粉探伤机、CYD3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机、CEW-1000固定式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ300×100mm的线圈,5匝。
2、CYE-3A交叉磁轭探伤仪(交流电、旋转磁场)3、CDX-1磁轭探伤仪(交流电,平面磁极20×20,磁轭带活动关节)4、电缆线,长3m5、支杆1付6、Φ25×500mm铜棒7、GD-3型毫特斯拉计。
8、ST-80(C)型照度计。
9、UV-A型紫外辐照度计。
10、黑光灯。
11、YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液。
12、A1、C型试片。
13、磁悬液浓度测定管。
14、2-10倍放大镜。
1、根据卡箍的受力特点,你认为卡箍在使用过程中容易产生什么缺陷,并预计缺陷产生的部位、方向和磁痕特征。
(4分)答:该卡箍在容器使用过程中承受轴向拉应力,并在内壁几何不连续处产生很高的弯矩。
由于卡箍经常打开,在容器升压降压循环过程中卡箍承受低周疲劳载荷,容易产生疲劳裂纹。
(2分)疲劳裂纹一般产生在内壁几何不连续处,因为该处的应力水平面最高。
裂纹方向为周向,其磁痕特征一般为中间粗,两头尖,磁痕浓密清晰。
(2分)2、某MTⅡ级人员在未拆除连接螺栓的情况下,用中心导体法检测该卡箍内外表面的疲劳裂纹,磁化电流选用交流电,磁化规范按JB/T4730.4-2005标准要求取(8-15)D,未用灵敏度试片进行验证。
请指出该MTⅡ级人员的错误之处,并简述理由。
(6分)答:1)根据卡箍的受力特点,疲劳裂纹一般产生在内壁几何不连续处,裂纹方向为周向,用中心导体法只能检测纵向缺陷,不能检测周向缺陷,且检测面重点不是外表面而是内表面。
(2分)2)中心导体法检测外表面缺陷一般不用交流电,尽量使用直流电和整流电。
因为用交流电进行外表面检测时,会在筒形工件内产生涡电流i e,因此工件的磁场是芯棒中的传感电流It 和工作内的涡电流i e产生的磁场的叠加,由于此涡电流i e有集肤效应,由此导致工件内外表面的检测灵敏度相差很大,对磁化规范确定带来困难。
(2分)3)卡箍未拆除连接螺栓,用中心导体法检测时,在两片卡箍连接处存在空气间隙(垫片),磁力线穿过空气(垫片)再进入工件,由于空气(垫片)的磁阻远比工件大,导致磁感应强度减弱,而中心导体法磁化规范的确定是基于磁力线完全在工件中形成闭合回路这一前提条件下才成立,因此标准规定的经验公式在此情况下不适用,应用灵敏度试片进行验证并按验证结果选取磁化电流值。
3.如图3,在卡箍未拆除连接螺栓和拆除连接螺栓后分别进行绕电缆磁化,在其它条件相同的情况下,图中所示的灵敏度试片,哪个灵敏度较高?并简述理由。
(5分)答:在卡箍未拆除连接螺栓情况下灵敏度较高。
其主要理由为:(1分)1)在拆除连接螺栓情况下,用线圈法进行纵向磁化时,磁力线会逸出工件端面进入空气中,再通过空气形成闭合回路,因此外加磁场中磁化时,在它的端头产生磁极,这些磁极形成了退磁场,它对外加磁场有削弱作用。
另外,从磁阻定律分析,磁力线在工件两端穿过空气再形成闭合回路,磁力线穿过空气中的距离很长,其磁路的磁阻很大,导致有效磁场强度减弱。
(2分)2)反之,在未拆除连接螺栓情况下,用线圈法进行纵向磁化时,磁力线穿过两片卡箍间的空气间隙再进入另一半卡箍,因为磁力线沿阻力最小的路径通过,绝大部分磁力线在两片卡箍间形成闭合回路,因此在此情况下形成的退磁场很小。
另外,从磁阻定律分析,磁力线穿过空气的距离远小于前种情况,其磁路的磁阻相对较小,因此有效磁场强度较前者强,灵敏度较前者高。
(2分)4.简述触头法的优点和缺点,针对该卡箍进行检测,你认为用触头法合适吗?为什么?(5分)答:触头法的优点:(1.5分)①设备轻便,可携带到现场检验,灵活方便;②可将周向磁场集中在经常出现缺陷的局部区域进行检验;③检测灵敏度高。
触头法的缺点:(1.5分)①一次磁化只能检验较小的区域;②接触不良会引起工件过热和打火烧伤;③大面积检验时,要求分块累积检验,很费时。
该卡箍的材料的抗拉强度σb为930 MPa,属高强钢,触头接触不良会引起电弧击伤,很容易在工件上产生裂纹,因此不宜用触头法检测该卡箍。
(2分)5.简述磁轭法的优点和缺点,并分析该卡箍进行磁轭法检测的可行性。
(5分)答:磁轭法的优点:(1.5分)①非电接触;②改变磁轭方位,可发现任何方向的缺陷;③便携式磁轭可带到现场检测,灵活,方便;④可用于检测带漆层的工件(当漆层厚度允许时);⑤检测灵敏度较高。
磁轭法的缺点:(1.5分)①几何形状复杂的工件检验较困难;②磁轭必须放到有利于缺陷检出的方向;③用便携式磁轭一次磁化只能检验较小的区域,大面积检验时,要求分块累积,很费时;④磁轭磁化时应与工件接触好,尽量减小间隙的影响。
该卡箍的表面比较平整,选用小型带活动关节的磁轭,可根据现场检测位置灵活调节磁极方向和间距,可保证磁极和工件表面接触良好,从而保证检测灵敏度。
(2分)6.如采用磁轭法检测,在交流电和直流电两种电流类型中,选择哪种较合适?并简述理由。
(6分)答:选用交流电较合适,其理由如下:(1分)(1)该卡箍容易产生表面疲劳裂纹。
交流电具有趋肤效应,因此对表面缺陷有较高的灵敏度。
又因交流电方向在不断地变化,使交流电磁轭产生的磁场方向也不断地变化,这种方向变化可搅动磁粉,有助于磁粉迁移,从而提高磁粉检测的灵敏度。
(2分)(2)该卡箍的厚度较大。
而直流电磁轭产生的磁场在同样的磁通量时,探测深度越大,磁通密度就越低,尤其在厚工件中比在薄工件中这种现象更明显,因此对厚壁工件不宜使用直流电磁轭探伤。
(2分)(3)该卡箍在内壁几何不连续处容易产生疲劳裂纹,用交流电磁化时在几何不连续处磁场分布较均匀。
若用直流电磁化,在几何不连续处有较多的泄漏磁场,会掩盖该部位的缺陷显示。
(1分)7.如采用磁轭法检测卡箍在使用过程中产生的缺陷,在下列A、B、C三个磁轭布置的示意图中,你认为最合适的是哪个?并简述理由。
(5分)A B C解:图B布置最合适。
(1分)因为卡箍的内表面为凹面,而磁轭探伤仪所带的是平面磁极,图A平面磁极与卡箍表面为线接触,磁极中间悬空,图C一个磁极与卡箍侧面保持面接触,另一个磁极与卡箍内凹面为为线接触,磁极中间悬空,因此图A和图C磁轭布置都不能保证磁化效果。
(2分)而图B布置卡箍侧面为平面,可保证磁极与卡箍表面为面接触,从而保证磁化效果。
另外,图B布置也能满足磁极间距不大于200mm的磁轭法磁化条件。
(2分)8.如果用磁轭法完成整个卡箍的检验,应至少磁化几次?(4分)答:JB4730.4-2005规定, 磁轭法检测的有效区域为两极连线两侧各50mm的范围内,磁化区域每次应有不少于15mm的重叠,因此半个卡箍的磁化次数为(1分)15 10014.3)302300(5.0-⨯⨯-⨯=N=4.4取整数5(2分)因此完成整个卡箍的检验,应至少磁化10次。
(1分)三、综合题(40分)某高压球阀的部件——球体,共制造加工500个,结构形式和规格如下图所示,球体由Φ100实心钢球经机加工而成,球面表面粗糙度为1.6μm,材质为45#钢(锻)。
用户要求球体内外表面应进行100%磁粉检测。
请根据JB/T4730.4—2005,采用中等级灵敏度,验收级别为Ⅱ级,回答下列问题。
球体现有如下探伤设备与器材:2、CYD3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机、CEW-1000固定式磁粉探伤机,以上探伤机均配置Φ300×100mm的线圈,5匝。
2、CDX-1磁轭探伤仪(交流电,平面磁极20×20mm,磁轭带活动关节)。
3、感应电流法检测装置一套,铁芯截面积20×20 mm。
4、电缆线,长3m;支杆1付;Φ20×500mm铜棒。
5、GD-3型毫特斯拉计;ST-80(C)型照度计;UV-A型紫外辐照度计;黑光灯。
6、YC2型荧光磁粉、黑磁粉、BW-1型黑磁膏、水、煤油、LPW-3号油基载液。
7、A1、C 、M1型试片。
8、内窥镜,探头直径Φ5;2-10倍放大镜。
1.磁粉检测时机应选择在球体机加工前(实心钢球)还是机加工后?并从检测可行性、缺陷检测面等方面分析选择或不选择检测时机的理由。
(6分)答:应选择在机加工后进行磁粉检测。
(1分)不选择机加工前(实心钢球)的理由:首先从检测可行性方面分析,由于实心球体表面非常光洁,直接通电法和触头法且操作不当易产生打火烧伤现象。