浅议无缝钢管磁粉探伤技术与工艺.pdf

浅议无缝钢管磁粉探伤技术与工艺 马建成 （江苏天淮钢管有限公司 江苏223002 ） 1 引言 江苏天淮钢管有限公司磁粉探伤系统，采用两套管端磁粉探伤装置镜像错开放置在 钢管传送装置的两边，分别同时对两根钢管的一端进行探伤检查。根据天淮公司508PQF 连轧机组的钢管生产能力和现场条件，经过计算，将每套探伤装置设计成磁化、缺陷观 察两工位操作结构，每个工位同时对两根钢管的一端进行磁化、缺陷观察，流水作业， 大大提高探伤效率，完全满足钢管生产量的要求 CJW-9000T 微机控制管端半自动荧光磁粉探伤机适用于对外径Φ245～508 mm，内 径Φ200～480mm ，钢管管端长度400mm 范围内的缺陷进行荧光磁粉探伤，能检测出钢 管管端内外壁及端头、坡口表面和近表面的纵向、横向和各个方向的细微缺欠。 2 管端内外壁周纵向复合磁化原理 2.1 周向磁化原理 本设备复合磁化器的周向磁化采用中心导体感应法。周向磁化时（磁化方向指的是 磁力线相对于工件的轴心方向），周向磁化电源变压器输出的交流电流由变压器的一端 从磁轭铁芯两侧面的铜排上流过（两侧铜排兼着矽钢片铁芯的压紧固定和起到增加机械 强度作用），经由钢管管壁流入变压器的另一端。该交流电流在流过钢管管端中心时， 就会在管端的内外管壁上产生均匀的周向交变磁场，这样只要钢管管端的内外壁上存在 细微的纵向缺陷，并且磁化电流足够大时，在管端内外壁及端面或坡口上喷洒荧光磁悬 液后，荧光磁粉就会被缺陷上产生的漏磁场吸引，在紫外光下缺陷就会清晰显示出来。 2.2 纵向磁化原理 本设备复合磁化器的纵向磁化采用闭路磁轭感应法。纵向磁化时，环形矽钢片铁芯 同时穿过了纵向感应线圈和钢管管端的中心，此时当纵向磁化电源开启后，纵向感应线 圈中将流过一个交变电流，这个交变电流就会在环形矽钢片铁芯中产生很强的环形磁 场，这个环形磁场穿过钢管管端，使管端中产生一个很大的涡流，这个涡流就会在管端 产生二次磁场，这样只要钢管管端的内外壁上存在细微的横向缺陷，并且二次磁场足够 大时，在管端内外壁及端面或坡口上喷洒荧光磁悬液后，荧光磁粉就会被缺陷上产生的 漏磁场吸引，在紫外光下缺陷就会清晰显示出来。 2.3 周、纵向复合磁化原理 实际探伤时，本设备采用周纵向复合磁化方式工作。复合磁化时，周向交变磁化电 流和纵向交变磁化电流是同时施加的，但两个磁化电流的相位相差120°，由矢量分析可 知，只要适当调整周、纵向磁化电流的配比，就会在管端的内外壁上产生一个随时间变 化的近似圆的椭圆旋转磁场，因此无论管端内外壁及端面或坡口上存在任何方向的细微 缺陷，都可将其一次性的清晰显示出来，并且没有任何盲区。 图1 周纵向复合磁化原理图 3 磁粉探伤装置过程描述 钢管管端探伤系统主要由CJW-9000T 微机控制管端半自动荧光磁粉探伤机和荧光观 察暗室系统组成。它是新型微机控制半自动钢管管端内外壁交流复合磁化荧光磁粉探伤 装置，性能稳定可靠。它能自动完成对钢管管端的穿棒、穿磁、夹紧、错动、喷洒磁悬 液、磁化、退棒、缺陷观察等磁粉探伤工艺过程。整个探伤系统由两套磁粉探伤装置组 成。每套探伤装置分别由一台CJW-9000T 微机控制管端半自动荧光磁粉探伤机和一间暗 室装置组成。每套探伤装置检测钢管的一端，两套探伤装置镜像错开放置于钢管传送装 置的两边，分别轮流对钢管的两端进行探伤、缺陷观察。 每套探伤装置中的磁化、缺陷观察两个工位相互独立，两个工艺过程顺序排列，流 水作业，工作时间并行，大大提高探伤效率。 工作时，钢管传送装置首先将经过齐头的钢管平行移位至探伤工位，钢管管端在探 伤工位被传棒、夹紧、错动、喷液、磁化、退棒后，钢管传送装置再将其平移位至缺陷 观察工位，进行人工缺陷观察。观察结束后，钢管传送装置将这根钢管平移，纵向移至 另一端的齐头装置，对钢管的另一端进行探伤、缺陷观察等。这样，探伤操作周而复始 的进行。在缺陷观察工位设有检查控制盒，具有控制买方钢管传送装置上钢管的正转、 反转、停止等动作。当人工缺陷观察结束后，同时按下两只启动按钮，设备自动进入下 一个周期的探伤操作。 4 周纵向感应式闭路磁轭钳形电极复合磁化机构 周、纵向感应式闭路磁轭钳形电极复合磁化机构分别由闭路磁轭铁芯、周向夹紧气 缸、纵向感应线圈、周向磁化浮动触头、周向磁化固定触头、磁悬液外喷液器和磁