钢构的磁粉检测基础知识

钢构的磁粉检测基础知识

钢构中所用的构件一般是由钢厂批量生产，并需有合格证明，因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。工程检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。

一、钢结构工程中主要的检测内容有：

(1)构件尺寸及平整度的检测；

(2)用磁粉探伤仪进行构件表面缺陷的检测；

(3)连接(焊接、螺栓连接)的检测；

(4)钢材锈蚀检测；

(5)用涂层测厚仪测量防火涂层厚度。

如果钢材无出厂合格证明，或对其质量有怀疑，则应增加钢材的力学性能试验，必要时再检测其化学成分。

二、钢结构各检测规范的应用范围

三、构件尺寸及平整度的检测

每个尺寸在构件的3个部位量测， 取3处的平均值作为该尺寸的代表值。钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差；偏差的允许值应符合其产品标准的要求。梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形，因此要检测两个方向的平直度。柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。

检查时可先目测，发现有异常情况或疑点时,对梁 、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线，然后测量各点的垂度与偏差；对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。

四、构件表面缺陷的检测——磁粉探伤

1、磁粉探伤的基本原理

外加磁场对工件(只能是铁磁性材料)进行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，则它各部位的磁特性基本一致，而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时，由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件内磁力线的正常传播遭到阻隔，根据磁连续性原理，这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件，并在工件表面形成漏磁场。

漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来，从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。

将铁磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁场的位置磁粉就被吸附，从而形成显示缺陷形状的磁痕，能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用较早、较广的一种无损检测方法。

磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作，通常用四氧化三铁(Fe3O4)制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类，荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质，使它在紫外线的照射下能发出荧光，主要的作用是提高了对比度，便于观察。

磁粉检测又分干法和湿法两种：

干法 —将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动，通常干法检测所用的磁粉颗粒较大，所以检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时，如温度较高的试件，则只能采用干湿法。

湿法 —将磁粉悬浮于载液(水或煤油等)之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面，这时磁粉借助液体流动性较好的特点，能够比较容易地向微弱的漏磁场移动，同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉，使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附，因此湿法比干法的检测灵敏度高。

2、磁粉探伤的一般程序 (预处理－磁化 －施加磁粉 －观察记录)

1. 预处理

将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉，以免影响磁粉附着在缺陷上。

2. 磁化

选用适当的磁化方法和磁化电流，接通电源，对构件进行磁化 。

3.施加磁粉

按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。

4.观察记录

用非荧光磁粉擦伤时，在光线明亮的地方，用自然光或灯光进行观察；用荧光磁粉探伤时，则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。

适用的测试标准

GB/T 15822.1 无损检测 磁粉检测 第1部分：总则

GB/T 26951 焊缝无损检测 磁粉检测

JB/T 8468 锻钢件磁粉检验方法

GB/T 9444 铸钢件磁粉检测

ISO

ISO 17638 焊缝的无损检测-磁粉检测

ISO 4986 铸钢件磁粉检测

ASTM

ASTM E709 磁粉检验指南

ASTM E1444/E1444M磁粉检测方法

ASTM A275/A275M 钢锻件磁粉检验

AWS

AWS D 1.1/D1.1M 钢结构焊接规范