中華人民共和國機械行業(yè)標準
JB 5442-91
壓縮機重要零件的磁粉探傷
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標準規(guī)定了壓縮機重要零件的干、濕磁粉（包括熒光和非熒光）探傷方法及缺陷等級分類。
本標準適用于檢查鐵磁性材料制作的壓縮機重要零件（以下簡稱“工件“）的表面及近表面缺陷。
2 引用標準
GB3721 磁粉探傷機
JB3111 無損檢測名詞術語
3 術語
本標準的術語和定義按照JB 3111的規(guī)定。
4 探傷人員
4.1 探傷人員應由具有一定基礎知識和探傷經(jīng)驗，并經(jīng)考核取得有關部門認可的資格證書者擔任。
4.2 色盲、近距離矯正視力在1.0以下者，不得參加磁粉探傷評定。
4.3 探傷人員應配備有關防護用品并按有關操作規(guī)程操作。
5 探傷時機
除非用戶另有要求外，工件一般應在*終熱處理和*終精加工之后進行。
6 探傷設備
6.1 磁粉探傷設備應符合GB3721中的要求。
6.2 探傷設備應能對被檢工件**可靠地進行磁化，并便于磁粉施加、觀察以及退磁操作。
6.3 濕粉法的盛液箱內(nèi)應配備攪拌器，以使磁粉均勻分布。
6.4 干粉法的噴粉裝置應能保持磁粉干燥，噴粉時應能使磁粉成均勻的霧狀。
6.5 當采用熒光磁粉探傷時，所使用的紫外線照明裝置應能滿足探傷要求，紫外線的波長應在0.32~0.40μm的范圍內(nèi)。
6.6 退磁裝置應能保證工件退磁后表面磁場強度小于160A/m。
7 磁粉
7.1 磁粉應具有高導磁率和低剩磁性質(zhì)。用磁性稱量法檢驗時，其稱量值應大于7g。
7.2 磁粉的粒度應均勻，平均粒度為5~10μm，*大粒度為50μm。熒光磁粉粒度為2~5μm。
7.3 磁粉的顏色與被檢工件相比應有較高的對比度。
7.4 濕粉法應用煤油或水作為分散媒介。若以水為媒介時，應加入適當?shù)姆冷P劑和表面活性劑。磁懸液的粘度控制在5000~20000Pa.s(25℃)。
7.5 磁懸液濃度應根據(jù)磁粉種類、粒度以及施加方法、時間來確定。一般非熒光磁粉濃度為9~20g/L；熒光磁粉為0.5~2g/L。
8 工件表面準備
8.1 被檢工件的表面粗糙度值應為Ra6.3μm。
8.2 被檢工件表面不得有油脂或其他可粘附磁粉的物質(zhì)。
8.3 被檢工件的油孔及其他孔隙在探傷后難于**磁粉時，則應在探傷前用無害物質(zhì)堵塞。
8.4 為了防止電弧**工件表面和提高導電性能，必須將工件和電極的接觸部分打掃干凈，必要時應在電極上安裝接觸墊。
9 磁化方法
9.1 縱向磁化
檢測與工件軸線方向垂直或夾角大于等于45°的缺陷時，應使用縱向磁化?？v向磁化可用下列方法獲得：
a. 線圈法（圖1）；
b. 磁軛法（圖2）。
圖1 線圈法 圖2 磁軛法
9.2 周向磁化
檢測與工件軸線方向平行或夾角小于45°的缺陷時，應使用周向磁化。周向磁化可用下列方法獲得。
a.軸向通電法（圖3）；
b.中心導體法（圖4）；
c.觸頭法（圖5）。
圖3 軸向通電法 圖4 中心導體法
圖5 觸頭法
9.3 通電方式
工件磁化通電方式可分為連續(xù)法和剩磁法。
9.3.1 采用連續(xù)法時，磁粉必須在通電時間內(nèi)施加完畢，通電時間一般為0.5~3s，停施磁懸液至少1s后才可停止磁化。
連續(xù)法通電一般有：軸向通電法；中心導體法；觸頭法；線圈法；磁軛法等。
9.3.2 采用剩磁法時，磁粉應在通電結(jié)束后再施加，一般通電時間為0.25~1s。采用交流剩磁法時，必須配備斷電相位控制器，以確保工件的磁化效果。
9.4 磁化區(qū)域
被檢工件的每一被檢區(qū)域至少應進行兩次獨立的檢查，兩次檢查的磁力線方向應大致相互垂直。條件允許時，可使用旋轉(zhuǎn)磁場以及交直流復合磁化。
10 磁化規(guī)范
10.1 靈敏度試片
10.1.1A型靈敏度試片僅適用于連續(xù)法，用于被檢工件表面有效磁場強度和方向、有效探測區(qū)以及探傷方法是否正確的測定。磁化電流應能使試片上展現(xiàn)出清晰的磁痕。
10.1.2A型靈敏度試片的靈敏度分高、中、低三檔，其幾何尺寸見圖6，型號及槽深見表1。
圖6 A型試片
表1 A型靈敏度試片
型 號 | 相對槽深 μm | 靈敏度 | 材 質(zhì) |
A-15/100 | 15/100±4 | 高 | 超高純低碳純鐵 |
A-30/100 | 30/100±8 | 中 | (C<0.03%,H0<<st1:chmetcnv w:st="on" tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="80"unitname="a">80A/m) |
A-60/100 | 60/100±15 | 低 | 經(jīng)退火處理 |
注：試片相對槽深表達式中，分子為人工槽深度，分母為試片厚度。
10.1.3 磁場指示器(八角試塊）也是一種靈敏度試片，功用如A型靈敏度試片。幾何尺寸見圖7。
圖7 磁場指示器
10.2 軸向通電法
軸向通電磁化時，磁化電流可按下式進行計算：
連續(xù)法：I=10~20D…………………………⑴
剩磁法：I=25~45D…………………………⑵
式中：I－－電流值，A；
D－－工件直徑或橫截面上*大尺寸，mm。
10.3 觸頭法
10.3.1 當采用觸頭法局部磁化大工件時，磁化規(guī)范見表2。
表2 觸頭法磁化電流
材料厚度 mm | 單位厚度所需電流 A/mm |
T<20 | 3~4 |
T≥20 | 4~5 |
10.3.2 采用觸頭法時，電極間距應控制在75~200mm之間，通電時間不應太長。電極與工件之間的接觸應保持良好，以免**工件。
10.4 中心導體法
10.4.1 空心或有孔零件內(nèi)表面的磁化應盡量采用中心導體法。芯棒的材料以銅、鋁為好，芯棒的直徑應盡可能的大。芯棒可以正中放置也可偏心放置。偏心放置時，每次的有效檢測區(qū)約為4倍芯棒的直徑（見圖8）且應有一定的重疊區(qū)，重疊區(qū)長度不少于0.4d。
10.4.2 芯棒直徑為50mm時的磁化電流值見表3。
表3 中心導體法磁化電流值
壁 厚 mm | 電 流 值 A |
>3~6 | 1000 |
>6~9 | 1250 |
>9~12 | 1500 |
>12~15 | 1750 |
當壁厚大于15mm時，厚度每增加3mm，電流增加250A。
當芯棒直徑比規(guī)定值每增加或減少1/4時，則電流值相應增加或減少250A/mm。
10.5 磁軛法
10.5.1 采用磁軛法磁化工件時，其磁化電流應根據(jù)靈敏度試片或提升力試驗來確定。當使用*大磁極間距時，交流電磁軛的提升力應至少為44N，直流電磁軛提升力至少為177N。
10.5.2 磁軛的磁極間距應控制在50~200mm之間，檢測的有效區(qū)域為兩磁極連線兩側(cè)約50mm的范圍內(nèi)。磁化區(qū)域每次應有25mm的重疊。
10.6 線圈法
圖8 中心導體檢測有效區(qū)域
10.6.1 當采用線圈法對工件進行縱向磁化時，可按下式計算安匝數(shù)(IN)：
IN=45000/(L/D)………………………⑶
式中：I－－電流值，A；
N－－線圈匝數(shù)，t；
L－－工件長度，mm；
D－－工件直徑或橫截面上*大尺寸，mm。
上述公式不適用于長徑比（L/D）小于3的工件。L/D≥10時，公式中L/D取10。
10.6.2 對于長徑比小于3的工件，若要使用線圈法時，可利用磁極加長塊來提高長徑比的有效值或采用靈敏度試片實測來決定安匝數(shù)（IN）。
10.6.3 線圈法的有效磁化區(qū)為距線圈端部外側(cè)0.5倍線圈直徑的范圍。
10.6.4 當被檢工件總長太長時，可分段磁化，但應保證所有部位均應有一的重疊區(qū)。重疊區(qū)應不小于分段檢測長度的10%。
11 磁粉的施加
當工件被適當磁化之后，可用下述任一方法施加磁粉。
11.1 干粉法
在干粉法中，可用手動或電動噴粉器以及其他合適的工具施加磁粉。磁粉應均勻地撒在工件被檢面上。磁粉不應施加過多，以免掩蓋缺陷磁痕。同時，吹去多余磁粉時不應干擾缺陷磁痕。
11.2 濕粉法
11.2.1采用濕粉法時，應確認整個探傷面能被磁懸液良好地濕潤后，再施加磁懸液。
11.2.2 磁懸液的施加可采用澆、浸等方法，不可采用刷涂法。
12 退磁
12.1 一般情況下探傷完畢后應進行退磁。
12.2 周向磁化的零件如無特殊要求以及探傷后尚須進行加熱處理的零件可不退磁。
12.3 退磁一般是將工件放入等于或大于磁化工件的磁場中，然后不斷改變磁場方向，同時逐漸減小磁場至零。
12.3.1 交流退磁法
將需退磁的工件從通電的磁化線圈中緩慢抽出，直至工件離開線圈1m以上再切斷電流?；?qū)⒐ぜ湃胪姷拇呕€圈后，將線圈中的電流逐漸減小至零。
12.3.2 直流退磁法
將需要退磁的工件放于直流電磁場中，不斷改變電流方向，并逐漸減小電流至零。
12.3.3 大型工件退磁
大型工件可使用交流電磁軛進行局部退磁或采用纏繞電纜線圈分段退磁。
12.4 工件的退磁程度一般可用剩磁檢查儀或磁強計測定。
13 磁痕的評定
13.1除能確切認定磁痕是由工件材料局部磁性不均或操作不當造成的之外，其他一切磁痕顯示均應作為缺陷磁痕處理。
13.2 長度與寬度之比大于3的缺陷磁痕，按線性缺陷處理，長度與寬度之比小于等于3的缺陷磁痕，按圓形缺陷處理。
13.3 缺陷磁痕與工件軸線或母線的夾角大于等于30°時，作為橫向缺陷處理，其他按縱向缺陷處理。
13.4 2條缺陷磁痕在同一連線上且間距小于等于3mm時，按1條缺陷處理，其長度為兩條缺陷之和加間距。
13.5 長度小于1mm的非裂紋類縱向缺陷磁痕和長度小于0.5mm的非裂紋類橫向缺陷磁痕，評定時不計。
13.6 按工件各部位受力狀況不同可將工件表面劃分成重要區(qū)域（下稱I區(qū)）和非重要區(qū)域（下稱II區(qū)）。
13.6.1 曲軸、連桿的I區(qū)和II區(qū)劃分見圖9和圖10。
圖9 曲軸區(qū)域劃分
圖10 連軒區(qū)域劃分
13.6.2 其他零件中凡螺紋區(qū)、配合面、密封面、過渡圓角、鍵槽2倍寬度、油孔2倍直徑范圍內(nèi)以及其他應力集中處均為I區(qū)，或按有關技術文件要求劃分，除此外為II區(qū)。
13.6.3 缺陷磁痕若處于工件的I區(qū)和II區(qū)交界處，按I區(qū)計。
14 缺陷等級分類
14.1 不允許缺陷
14.1.1 任何裂紋或白點。
14.1.2 任何橫向缺陷磁痕。
14.1.3 在任一直線上有3個或3個以上缺陷磁痕顯示且邊緣間距小于5mm。
14.2 線性缺陷等級分類
14.2.1 線性缺陷等級分類按表4。
表4 線性缺陷等級分類
級 別 | 線性缺陷磁痕的長度L和數(shù)量 |
1 | 不允許任何缺陷磁痕顯示 |
2 | 1mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="5"unitname="mm">5mm,且不多于1條 |
3 | 1mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="5"unitname="mm">5mm,且不多于3條 |
4 | 1mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="5"unitname="mm">5mm,且不多于5條 |
5 | 5mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="8"unitname="mm">8mm,且不多于1條 |
6 | 5mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="8"unitname="mm">8mm,且不多于3條 |
7 | 5mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="8"unitname="mm">8mm,且不多于5條 |
8 | 8mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="10"unitname="mm">10mm,且不多于1條 |
9 | 8mm≤L<<st1:chmetcnv w:st="on"tcsc="0"numbertype="1" negative="False" hasspace="False"sourcevalue="10"unitname="mm">10mm,且不多于3條 |
10 | 大于9級者 |
14.2.2 若缺陷磁痕數(shù)量多于表4規(guī)定時，則每增加2條等級下降1級，且*多不得超過2級。否則按不允許缺陷處理。
14.2.3 工件*終定級按缺陷*低等級定級。
14.3 圓形缺陷等級分類
14.3.1 圓形缺陷磁痕用評定區(qū)進行，評定區(qū)的大小為15mm×15mm的正方形。評定區(qū)應選在缺陷磁痕*嚴重的部位。
14.3.2 評定區(qū)內(nèi)參與評定的缺陷的磁痕*大長徑尺寸不得大于5mm，大于5mm者按線性缺陷磁痕計。
14.3.3 圓形缺陷等級分類按表5。
表5 圓形缺陷等級分類
級 別 | 評定區(qū)內(nèi)圓形缺陷磁痕的數(shù)量 |
1 | 0 |
2 | 1~3 |
3 | 4~5 |
4 | 6~7 |
5 | 8~9 |
6 | 大于5級者 |
14.3.4 在同一重要區(qū)（I區(qū)）內(nèi)，若存在相同級別且評定區(qū)相鄰、邊長重合的缺陷時，則等級下降1級。
14.4 缺陷修復后檢查
缺陷處進行修復后，仍應按本標準進行檢查和評定。
15 探傷報告
磁粉探傷報告至少應包括以下內(nèi)容：
a. 被檢工件名稱、編號；
b. 被檢工件材質(zhì)、熱處理狀態(tài)及表面狀態(tài)；
c. 探傷設備的名稱、型號及制造廠名稱；
d. 磁粉種類及磁懸液濃度；
e. 施加磁粉方法；
f. 磁化方法；
g. 探傷靈敏度校驗及試片名稱；
h. 缺陷記錄及工件草圖（或示意圖）；
I. 探傷結(jié)果及等級分類；
j. 返修次數(shù)和返修后探傷結(jié)果及等級分類；
k. 探傷人員和責任人員簽字；
l. 探傷日期。
附加說明：
本標準由國內(nèi)壓縮機標準化技術委員會提出。
本標準由機械電子工業(yè)部合肥通用機械研究所歸口并負責起草。
本標準主要起草人劉慶。
機械電子工業(yè)部1991－07－22批準
1992－07－01實施
