黄建明实战案例专栏 | 【案例54】小小常识 - 磁粉检测误判事件分析

文章来源:微信公众号:航空无损检测
54 小小常识 - 磁粉检测误判事件分析

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我教大家一个简单有效的方法,就可以避免误判。

每次探伤前分三次用磁轭,在母材两侧各通电吸下,然后骑在焊缝上吸下,三处都一样很强吸力才可以进行磁粉探伤,只要有一处吸力不足或者完全没有吸力就不得用磁粉探伤(除非另有要求)。



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本系列专栏案例均在夏紀真老师的网站发布过,经作者本人修改和补充后,由本公众号发布,以满足当下年轻人互联网浏览习惯。

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实战案例专栏 /   案例54

家请看下图1,这是一条表面打磨平滑的焊缝,在做磁粉探伤时看到的「磁痕迹」,您看看它像不像裂纹?您肯定它是裂纹吗?(先看看再往下看文章)


(图 1)

1982 年某日,我刚从电厂回来见到我的一位老同事,他很高兴地告诉我:“阿黄!我给你看看一个好精彩的裂纹。”


说着他把我带到船坞上一台正在维修中的拖轮上,在船尾的两个螺旋桨其中一边的螺旋桨导流罩(FAZR WATER SLEEVE)位置(见图2、3)。


(图2 螺旋桨导流罩(FAZR WATER SLEEVE))

(图3 不锈钢316与普通钢的焊缝位置)


用电磁轭对焊缝磁化再喷洒磁悬液,很快清晰地看到一条像裂纹的「磁痕迹」显示出来,他指着这「磁痕迹」说:“这就是裂纹而且一整圈都是,修理了好几次都没有修理好,今天已经是第6天了。”


从磁粉显示的「磁痕迹」来看就是典型的裂纹痕迹(与图1一样),重复再做显示也一样,同一位置同样形状清清楚楚任何人看上去都会说是裂纹。


接着说:“这个导流罩外壳本来只有一条200mm长的裂纹,那天刚刚上船坞时我还看到从裂纹的位置漏出水来,验船师要求我用超声波检测看看其裂痕到底有多长,我用超声波检测表面看到200mm实际在两分别延伸30mm,共有260mm长,其他位置未见裂纹


焊工将裂纹清除后进行焊接,焊接完成后把焊缝表面打磨平,用超声波检测没有问题后我用磁粉方法检测,发现在修理的位置有裂纹,而且裂纹全部是靠钢板侧的焊缝边缘,然后顺延追查发现整圈都是裂纹,就是这样反反复覆修复连续6天了,每天24小时工作累死我了……”


他说完我感到奇怪,明明是一小段260mm的裂纹怎么就变成整圈都是裂纹呢?还反反复覆修复连续6天了,每天24小时工作都没有解决问题,而且裂纹全部是靠钢板侧的焊缝边缘,我就感到奇怪?!


我问他:“你有没有做下渗透探伤吗?”


他很自信地说:“没有!因为这个表面是有油污的,渗透是做不出来的!”


船主急得要命地追问着我们这是什么原因产生的裂纹呢?什么时候能修理好? 


因为每天租船坞的费用是10万港币一天,这6天就是60万了,焦急万分……。


再详细查看焊缝发现在螺旋桨叶片尖端与聚水罩接近的位置用的是不锈钢316材料,焊缝用的是316焊条,将普通钢与不锈钢焊接在一块,然后将焊缝表面打磨平滑,很明显这是两种导磁率不同的材料焊在一起,肯定会产生因导磁率不同而产生「磁痕迹」


「磁痕迹」只出现靠普通钢的一侧,316板和316焊条都是不导磁的材料,而且材质一样所以不见「磁痕迹」。


为什么靠近螺旋桨叶片尖的位置用不锈钢材料呢?


后来我查看资料才知道,原来是为了防止一种叫cavitation erosion「气化侵蚀」。


什么叫「气化侵蚀」呢?


 因为水和气是可以互相转化的,这是液体所固有的物理特性,当螺旋桨高速旋转时水压变化的同时会产生气泡(气化),气泡在爆破时会造成对应的金属表面一个个腐蚀坑的损耗现象,用不锈钢是为了减少这种现象,(详情各位可在网上查看什么是气化侵蚀) 所以靠近螺旋桨叶片尖的聚水罩都会用一块316的不锈钢材料,不锈钢与普通钢焊接时也一定会选用同级别的316不锈钢,这在造船和修船行业很普遍的常识。


现在技术提高了除了用不锈钢材料外还加上一种特殊的涂料(ENECON-DURATOUGH COATING)作保护。


是我的这位老同事只是做探伤的没有这方面的知识,而且也不知道导磁率不同时也会产生「磁痕迹」,就误判是裂纹,没完没了地进行返修,却又固执不认错!


由于焊缝表面打磨平滑肉眼无法看到焊缝,为了证明是焊缝,我特地找化学实验室的同事帮我配制一种酸来酸蚀不锈钢焊缝,她知道是不锈钢后就特别地为我配制一种酸,她告诉我这种「王酸」要小心使用它,当您擦拭在焊缝表面时会冒出黄色烟雾是有毒的气体,千万不要吸入身体。


我拿着这樽酸液钻进螺旋桨里面,因为我看到风向是从里面向外出来的,我蹲下来正在用「王酸」腐蚀焊缝时,这位老兄怕我受热,他把风扇拿过来从外向里吹,把黄色的烟雾吹向我,一股浓烈刺鼻呛喉酸味直冲我的口鼻,我赶紧闭着气从里面钻出来,他看到这情形赶快移开风扇,不断地给我赔不是,我就臭骂他要我的命啊! 就是这一口差点要我的命了……!


烟雾散去之后我指着清晰可见的焊缝告诉他这不就是焊缝吗?不要再做磁粉探伤了,这不是裂纹痕迹是因为导磁率不同造成的假磁痕迹。


他这才相信了,赶快收工。


可我就惨了一个多月喉咙发炎疼痛,直到现在30多年了,还留下经常是鼻敏感喉咙痛老毛病。


位读者您们有看过我上一篇《小小常识「什么是神仙水吗?」》就知道普通碳钢用稀释的10%硝酸就可以了,可是不锈钢和高合金钢却要用3倍的盐酸加硝酸,才能做到不锈钢焊缝的腐蚀效果。


两种酸不用稀释就直接混合,这种混合后的液体叫「王水」我却叫它「王酸」是因为它是最毒的酸,酸中之王!再说一次勿必小心使用!它会产生浓浓的黄色烟雾是有剧毒的!绝对是危险品!


粉探伤本来是很简单可靠的NDT方法,可是使用不当时会造成误判,我的一个学生告诉我:“他的同事们有一次检测从国外运送到中国的钻井平台,其中有10多个管状的焊缝要做磁粉检测,让他们发现焊缝的一侧出现清晰的「磁痕迹」,跟裂纹的「磁痕迹」一模一样,已经准备出正式报告给国外的业主时候,我回来看到报告,一看怎么全部都有裂纹而且整圈都是


以前听过您讲课是否导磁率有问题,觉得不对劲马上到现场再亲自做一次磁粉探伤,用磁轭在两边母材上分别通电吸下,一对比就知道了,两边母材的导磁率很明显不样,然后再向业主要求提供材质的详细资料,原来是导磁和不导磁的两种不锈钢焊接幸亏我看到否则又在外国人面前出洋像。”


出现这种「磁痕迹」很多时候是常见的,特别是船厂的工人喜欢用「万能牌」焊条修补破裂的工件,这种焊条多数是高镍合金合金的焊条其导磁率与普通钢肯定不一样


另外船用发动的曲轴用粉末喷焊形式修复时其金属粉末与曲轴本身的导磁率不一样,也会产生是非相关的「磁痕迹」,我们一定要小心分办。


被检的工件一定要先证实它是否具备条件探伤,这是常识!


我教大家一个简单有效的方法,就可以避免误判。


每次探伤前分三次用磁轭,在母材两侧各通电吸下,然后骑在焊缝上吸下,三处都一样很强吸力才可以进行磁粉探伤,只要有一处吸力不足或者完全没有吸力就不得用磁粉探伤(除非另有要求)。


磁粉探伤经常会遇到三种情况:相关显示、非相关显示和假显示。


相关的就是真缺陷(裂纹);非相关就不是缺陷,但是显示的「磁痕迹」与真缺陷的「磁痕迹」是完全一样的,例如:导磁率不同、结构型式锐角、组合工件之间、键销和油孔等等;假显示,假的就是假的,是可以清除的。



关于作者



黄建明 长期从事在役无损检测技术工作近40年。任职于香港安捷材料试验有限公司,北京理工大学珠海学院“应用物理(无损检测方向)”本科专业兼职教授。美国焊接学会会员,美国无损检测学会会员,中国机械工程学会会员暨无损检测分会理事。英国焊接和无损检测人员考试发证章程(CSWIP)焊接检验督察,英国无损检测人员考试发证章程(PCN)II级焊缝射线照相评片员,美国焊接学会(AWS)高级焊接检验督察,AWS焊接导师,美国无损检测学会(ASNT)NDT检验师-UT、RT、MT、ET III级(高级)技术资格,中国机械工程学会无损检测分会RT、UT 3级(高级)技术资格。


联系方式:

邮箱:kmwong@aes.hk

公司:香港安捷材料试验有限公司 


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