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高级无损检测技术磁粉检验考题汇编问答题

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-02-22
摘要:1.简述磁粉探伤的原理和适用范围 答:磁粉探伤是根据漏磁场原理而达到显示缺陷的目的,铁磁性材料在外加磁场进行磁化时,由于表面或近表面缺陷处因磁阻变化引起磁力线的畸变,导致部分磁力线泄露出工件表面而形成漏磁场,它能吸附施加在工件表面的磁粉从而显
1.简述磁粉探伤的原理和适用范围
答:磁粉探伤是根据漏磁场原理而达到显示缺陷的目的,铁磁性材料在外加磁场进行磁化时,由于表面或近表面缺陷处因磁阻变化引起磁力线的畸变,导致部分磁力线泄露出工件表面而形成漏磁场,它能吸附施加在工件表面的磁粉从而显示出缺陷的位置和形状,达到检测缺陷的目的。磁粉探伤适用于检查铁磁性材料的表面和近表面缺陷。
2.什么是磁路定律?答:磁感应通量的数值等于磁动热与磁路的磁阻之比
3.试阐述下列概念:A.磁导率;B.矫顽力;C.起始磁化曲线;D.磁滞现象;E.逆磁性物质;F.居里点
答:A.表征磁介质磁化的难易程度的物理量称为磁导率。B.用以抵消剩磁的磁场强度(或反向磁化强度)称为矫顽力。C.在B-Н曲线中,从满足Н=0,B=0的原点至B的最大值处的B-Н曲线段,叫做起始磁化曲线。D.光泽度仪 http://www.guangzeduyi.cn 铁磁性材料在减小H时的磁化曲线并不与增大H时的磁化曲线相重叠,这种现象称为磁滞现象。E.被磁化时具有微弱排斥力的物质称为逆磁性物质。F.铁磁性物质在加热时,使磁性消失而转变为顺磁性物质的那一温度叫作居里点
4.磁力线有哪些特征?答:A.用来表示磁场强度的大小和方向;B.磁力线是连续、闭合的曲线;C.磁力线彼此不相交;D.沿磁阻最小的路径通过。
5.硬磁材料和软材料有什么区别?答:硬磁材料指磁粉探伤中不易磁化(或难于退磁)的铁磁性材料,其特点是磁滞回线肥胖,具有:①低磁导率;②高磁阻;③高剩磁;④高矫顽力。反之软磁材料,是指容易进行磁化的铁磁性材料,其特点是磁滞回线狭窄(相对于硬磁材料而言),具有:①高磁导率;②低磁阻;③低剩磁;④低矫顽力
6.裂纹的方向与磁化磁场的方向间的夹角呈多大时,裂纹上集聚的磁粉才最多?答:90°
7.强磁性材料进行磁化时,吸附到裂纹上的磁粉是受什么的作用?答:漏磁场的吸引力
8.水磁悬液与油磁悬液各有何优缺点?答:水磁悬液检验灵敏度较高,粘度小,有利于快速检验。缺点是有时会使被检试件生锈。油磁悬液有利于检查带油试件的表面,检验速度较水磁悬液慢,成本高,清理较困难
9.磁悬液中的磁粉浓度应如何测定?答:可采用梨形离心管测定磁悬液的沉淀体积来确定。在取样前通过循环系统旋转磁悬液至少30分钟,取100ml磁悬液,并允许它沉淀大约30分钟。在试管底部的沉淀表示磁悬液中的磁粉浓度
10.固定式磁粉探伤机一般由哪几部分组成?各有何作用?
答:①磁化电源:是磁化设备的主体,提供试件所需要的磁化电流和磁化磁场;②夹持装置:通过与试件接触来传递磁化电流和磁化磁场;③指示控制装置:主要用来控制显示磁化电流或磁化磁场的大小,交流电及控制搅拌装置和退磁装置;④磁粉搅拌喷洒装置:用于搅拌和喷洒磁悬液;⑤照明装置:用于观察磁痕,使试件表面有足够的照度;⑥退磁装置:用于磁化试件的退磁;⑦断电相位控制器:用于交流电剩磁法探伤时的控制断电相位,有直流电源装置的探伤机无此器件
11.磁粉探伤中为什么要使用灵敏度试片?
答:因为影响磁粉探伤灵敏度的因素很多,使用灵敏度试片的目的在于:检验磁粉和磁悬液的性能;在连续法中确定试件表面有效磁场的大小和方向;检查磁粉探伤方法是否正确;以及确定综合因素所形成的系统灵敏度是否符合要求
12.如何正确使用灵敏度试片?
答:灵敏度试片必须在连续法中使用,根据试件材质等情况选用灵敏度试片的类型,将开槽的一面贴在试件上,并用有效但又不影响磁痕形成的方法紧固在试件上。磁化时,认真观察磁痕的形成及磁痕的方向、强弱和大小
13.什么是磁化规范?答:磁化规范一般是指磁化试件时要根据试件的材料、形状及尺寸、缺陷的可能方位,依据一定标准确定的检验方向和工艺参数。如:选择所要检出缺陷的磁化方法、计算或规定所要确定的磁化电流或安匝数的大小等
14.确定磁化规范的方法有哪些?答:影响磁化规范的因素很多,因此,分类方法也很多。通常可分为:①按试件表面的磁场强度Н的取值大小来确定磁化电流或安匝数;②按试件表面的磁感应强度В的取值大小来确定磁化电流或安匝数,或按试件的磁饱和时的磁感应强度来确定磁化规范;③按试件的形态及其上的人为缺陷情况确定磁化电流或安匝数
15.选择磁化方法时,必须考虑的因素有哪些?答:①试件的大小与要检测的试件部位;②现有设备能力和检测台的位置;③试件的材质、热处理状态-试件的磁导率;④同类试件的常用磁化规范的要求
16.简述磁粉探伤方法的工艺过程答:①选定磁化规范:包括试件磁化方法、磁粉施加方法及工艺参数;②对试件进行预处理;③按探伤规范的要求进行磁化操作,采用一种或多种磁化方法;④退磁;⑤后清洗;⑥记录与标记;⑦报告
17.工件上存在的剩磁有何影响?
答:转动部件的剩磁将会吸引铁屑,使部件在转动中产生磨擦损坏,如轴类零件。某些零件的剩磁装配后会影响仪表精度。半加工零件的剩磁会影响以后机加工。半加工的焊件的剩磁会引起焊弧偏吹,影响以后的焊接质量
18.影响磁粉探伤灵敏度的主要因素有哪些?
答:通常把磁粉探伤能发现最小缺陷的能力称为磁粉探伤的灵敏度。有时也把磁粉探伤所能发现缺陷的最小尺寸称为磁粉探伤灵敏度。影响磁粉探伤灵敏度的因素有:①磁化方法的选择;②磁化磁场的大小和方向;③磁粉的磁性、粒度、颜色;④磁悬液的浓度;⑤试件的大小、形状和表面状态;⑥缺陷的性质和位形;⑦探伤操作方法与步骤是否正确等
19.缺陷磁痕可分为几类?每种缺陷磁痕的特征是什么?答:缺陷磁痕大体可分为三类:①工艺性质缺陷的磁痕;②材料夹渣带来的发纹磁痕;③夹杂气孔带来的点状磁痕。各种磁痕的特征是:①锻造折迭和锻裂:这类缺陷的磁痕有一些聚集较浓呈孤状或曲线状,呈现部位与工艺有关,多出现在尺寸突变处,易过热部位或在预锻拔长过程中形成对折。②淬火裂纹:磁痕形状浓度较高、线状棱角较多。多发生在零件应力容易集中的部位(如孔、键、槽以及截面尺寸突变处);③磨削裂纹:一般呈网状或平行线状,有的还会出现龟裂磁痕;④焊接裂纹:磁痕多呈弯曲有鱼尾状,尤其焊道边缘的裂纹常因与其边缘下凹所聚集的磁粉相混,不易观察,需将凹面打磨平滑,后仍有磁粉堆积,可作缺陷判断;⑤铸造裂纹:磁痕在应力大的部位裂开,形状较宽;⑥疲劳裂纹:磁痕以疲劳源为起点向两侧发展一般呈曲线状;⑦白点:磁痕特征一般在园的横断面一定距离等园周部位分布,呈现无规律的较短线状;⑧发纹:材料夹渣在轧制过程中沿轴向形成的缺陷。磁痕沿金属纤维方向呈直线或微弯的形状;⑨点状或片状与夹杂气孔缺陷,单个或密集的点状或片状出现
20.引起不相关显示的因素有哪些?
答:①截面厚度的变化、表面附近有钻孔等;②试件表面上的磁导率的变化(如组织结构不均匀、异种钢材焊接);③试件表面上的油污、杂质;④磁悬液中的杂质过量、磁粉浓度过大;⑤磁化电流过大;⑥磁写等
21.简要说明表面缺陷、近表面缺陷和伪缺陷磁痕的显示特征答:表面缺陷:泛指各种工艺性质的缺陷,一般情况下,缺陷具有一定的深度或深度比。磁粉在缺陷处堆积较浓、磁痕清晰可见,重复性好。其形状、分布与工艺过程有关。常见的磁痕瘦直、刚劲或呈弯曲线状、网状等。近表面缺陷:泛指表面层下的发纹、夹层等线状缺陷。因缺陷未露出表面,漏磁场较弱,磁痕沿金属纤维方向分布,呈细而直的线状,有时微弯曲,端部呈尖形。伪缺陷产生于材质组织不均匀的界面、尺寸突变处,冷作硬化以及成分偏析、磁化电流过大等部位。磁痕聚集呈宽散线状分布,结合工艺可与缺陷磁痕相区别
22.某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁?答:转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生磨擦损坏,如轴类、轴承等。某些仪器剩磁会影响精度,如仪表等
23.磁粉检测所用的电流,宜以交流为主,还是以直流为主,试述您的看法[自由发挥]
24.对右图所示的轴类工件进行连续法轴向磁化探伤,磁化电流定为I=10D,已知DA=70mm,DB=100mm,DC=40mm,问磁化电流各为多少安培?应按怎样的顺序进行探伤?为什么?
解:IA=70*10=700A;IB=100*10=1000A;IC=40*10=400A
为了防止磁粉附着造成假象,应按先C后A再B的顺序进行磁化和检查
25.设有两个磁化磁场。其中Hx=Ho(常量),Hy=Ho·sinωt,试作图表示出两个磁化磁场的合成磁场的轨迹
答:其合成磁场是一个幅角为90°的摆动磁场。见右图:
26.影响缺陷漏磁场大小的主要因素有哪些?答:主要包括以下五个方面:①钢材磁化状态,磁化磁场强度大小,磁化电流的种类与强弱,安匝数,磁通密度等,②缺陷的取向与磁力线的交角大小,③缺陷自身的深度,宽度以及埋藏深度,④试件表面存在的覆盖层其材料及厚度,⑤漏磁场的测定位置
27.什么是磁感应强度的边界条件?答:指磁感应强度在两种磁介质中分布时,无损检测资源网其界面处的磁感应强度的法向分量和切向分量间的关系满足下述两条件:В1n=В2n(法向分量不变);Н1t=Н2t(切向分量不变)或В1t/В2t=μ1/μ2
28.试用磁畴的观点,说明技术磁化曲线的特征答:在没有外磁场作用时,铁磁介质中的磁畴为无序排列,整个铁磁介质对外并不显示磁性。当有较弱的外磁场作用时,在外磁场的作用下,部分磁畴沿外磁场方向作定向排列从而使铁磁介质内部表现出一定的定向附加磁场。这部分附加磁场随外磁场的增加而增加,对应于В-Н曲线的第一阶段。随外磁场的加强,磁畴作定向排列的趋向急剧增加,其附加磁场也急剧增加,这对应于В-Н曲线的第二阶段。当外磁场增大到一定时,铁磁介质内部磁畴几乎全部趋向于外磁场方向排列。这时,磁感应强度В达到饱和状态,再增大外磁场强度时,磁感应强度几乎不再增大,这对应于В-Н曲线的第三阶段
29.碳素钢的磁性质与金相组织的关系如何?答:一般碳素钢中所具有的主要组织是铁素体、珠光体、渗碳体、马氏体及残留奥氏体。铁素体呈铁磁性,渗碳体呈弱磁性,珠光体是铁素体和渗碳体的混合物,具有一定的磁性,马氏体呈现铁磁性,奥氏体不呈现磁性
30.如右图所示,同一钢棒在直接通以直流和交流电磁化时的磁场变化曲线,试说明磁场随钢棒半径r的变化
答:直流磁化时:①圆棒中心处磁场强度H为零;②圆棒表面磁场强度最大;③离开圆棒表面磁场迅速减小到Н值,然后随距离R的增大逐渐变小;④圆棒内从中心到表面磁场几乎直接上升到最大值。交流磁化时:①圆棒中心处磁场强度H为零;②圆棒表面磁场强度最大;③离开圆棒表面磁场迅速减小到Н值,然后随距离R的增大逐渐变小;④圆棒内从中心到表面磁场从零值开始缓慢上升,接近表面时迅速达到极大值
31.磁粉探伤用的磁粉,对其性能有何要求?
答:①要有较好的磁性:高磁导率、低剩磁及低矫顽力;②粒度适当:湿法为5~10μm最大不超过50μm,干法为10~50μm,最大不超过150μm;③形状为长锥形与球形的混合物;④密度适中;⑤颜色和工件表面的反差要大
32.磁悬液的浓度对缺陷的检出能力有何影响?
答:浓度过低,将影响磁粉探伤在缺陷处的聚集不足,而不利于对微小缺陷的检出。浓度过高,将降低背景与磁痕的对比度,冲淡和掩盖微小缺陷的磁痕显示,影响对小缺陷的检出。非荧光磁粉浓度的影响比荧光磁悬液浓度的影响更明显
33.对钢制零件分叉部位的表面裂纹,采用线圈法进行磁粉探伤,右图左中所示的线圈绕法是否正确?你认为正确的绕制方法是什么?用图示表示
答:题中图中的绕法不对。正确的绕法见右图右
34.对焊缝及大型工件采用支杆法进行磁粉探伤时,要注意哪些问题?
答:①保持电极与工件接触良好;②支杆距离应保持在150~200mm左右,磁化电流值约为600-800A;③每一磁化区域至少应作互相垂直的两次磁化;④因属连续法磁化,所以停施磁悬液应在断电以前
35.如图所示,用线圈法磁化园棒时,在棒的1,2,3位置上,哪一点的磁化强度较强?列出强弱顺序。答:Н3>Н2>Н1
36.磁粉探伤用的磁粉为何分为不同的颜色?答:为了得到与工件表面的高对比度,使缺陷磁痕显示容易看清楚
37.如图所示,用线圈法磁化圆棒时,下列所示的1,2,3位置上,磁化强弱的顺序如何?答:Н2>Н1>Н3
38.磁粉探伤前为什么要把零件分解开?
答:①分解开可见到所有的表面;②分解后可避免交界面上的漏磁场,不会使检验发生混淆;③分解的零件通常比较容易磁化,便于探伤操作
39.应用磁畴概念叙述铁磁材料的磁化过程 答案略
40.反磁场(又称退磁场)是如何形成的?影响反磁场大小的因素是什么? 答案略
41.简述旋转磁场磁轭探伤仪的工作原理 答案略
42.什么是感应电流法?其工作原理是什么?适用于检查什么形状的工件? 答案略
43.试述非相关磁痕产生的原因及各种非相关磁痕的特征 答案略
44.断电相位控制器的原理是什么?并用图示法说明在0-2π之间的相变化曲线 答案略
45.请画出圆棒和空心导体(铁磁性材料)内外磁场(H)和磁感应强度(B)的分布曲线(即H-r,B-r曲线) 答案略
46.试按磁性原理解释如右图所示的中心穿棒磁化法的磁感应强度分布图形,对曲线中的各个强度转化点(o、a、b、c、d、e、f)升降趋势加以说明 答案略
47.漏磁场是磁粉检验中的重要参数,试述在磁粉检验中影响漏磁场强度的各种因素
答案略
48.试述交叉磁轭探伤装置和应用的原理、特点、适用范围和局限性 答案略
49.试述磁粉和磁悬液的质量控制项目及常用的检测方法 答案略
50.试述磁粉检验中非相关显示的形成产生的原因及辨别方法 答案略
51.试述剩磁法和连续法的适用范围、特性并画出其工艺程序 答案略
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