1、1无损探伤在起重机检测中的应用【摘要】本文通过对龙门起重机下横梁受到撞击后，对其进行无损探伤检测，重点论述了无损探伤检测方法步骤，并对几种主要的无损探伤检测方法射线探伤法、磁粉探伤法、射线探伤法以及渗透探伤法的基础原理进行了重点阐述，并对其检测结果进行了分析，结果表明磁粉探伤法具有诸多的优势性，更值得广泛的推广。 【关键词】无损探伤、起重机检测、应用 中图分类号：TH21 文献标识码：A 一前言 2012 年 6 月某工厂一台 10t 龙门起重机，在作业中过程中受到撞击，导致下横粱变形及弯曲。经过特种设备监管部门对其进行了检查。检查结果为：起重机的下横梁被平板车撞弯，存在水平旁弯 35mm (
2、超过规定值 5mm)， 运行时啃道， 要求对横粱被撞部位的槽钢及连接焊缝进行无损探伤检测，判断其有无撞击引起的缺陷， 并查明损伤的程度.起重机下横粱由两根 220mm 槽钢,其相距 240mm 相背组成，由两块连接方板(400mm40Omm，厚 8mm)在上、下方同槽钢焊接， 两槽钢之间由一块220mm240mm 立板焊接相连，其焊缝形式均为角焊缝， 参看图 l。连接方板与立板每隔 1m 放一组。被撞击部位为下横梁中部，不仅横粱弯曲， 上、 下连接方板也发生翘曲。 二检测方法 21射线探伤方法 （一）射线探伤方法原理 利用射线本身的直线性以及它的穿透性来对各类物质进行探伤的一种方法，这就是射线
3、探伤方法。所利用的这些射线尽管人们不能用肉眼直接察觉，可是它却可以使照相底片发生感光，同时也可以被一种特殊的接收器接收。用来探伤的射线包括 X 光以及同位素发出的 Y 射线，分别被称作 X 光探伤及 Y 射线探伤。利用这些射线来穿过照射物质时，如果该物质的密度越大，导致射线的强度减弱也相应的越多，也就是该射线穿透此物质的强度就越弱。这时，如果用照片底片进行接收，表现在底片的感光量就会越小；如果用仪器进行接收，仪器获得的信号就会越弱。故此用射线来穿过照射待探的铸件，如果铸件内部存在气孔，夹渣等等缺陷时，射线穿透存在缺陷的铸件比没有缺陷的铸件，其所透过的物质密度相对小得多，其穿过有缺陷的铸件射线的
4、强度减弱的相对少得多，也就是穿透的强度就会大些， ，如果用底片接收，其感光量就会大些，由此就可以反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；如果用其它的接收仪器也同样可以反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影以及射线的透过程度。故此可以看出射线探伤对于气孔，夹渣以及没焊透等一系列的体型方面的缺陷最敏感的。也就是说射线探伤最适用于体积型缺陷的探伤，然而却不适于面积型的缺陷探伤。比如它较适用于工业生产中对于铸件的检查及焊缝的检查，应用于工业 X 光电视，医学上用于人体检查的 X光透视及照相，还有 CT 检查。 (二)射线检测 3本次用了 Tx2505 型探伤机，采用射线对起重机的立板和方板、槽钢连接的角焊缝进
5、行探测，其中象质计是线型 1016，管电流 5 毫安，管电压 170 千伏，焦距为 600 毫米，底片长度为 240 毫米，曝光时间定为 4 分钟。并用了 1 毫米厚的铅板封盖，以保证 A、B 两角的焊缝的透照效果，对 A、B 两角焊缝进行透照的方式选择如图 2 所示，一共拍了四张X 光片。并对未受到撞击的起重机，对其正常的相同部位的焊缝，运用上诉方法拍了 4 张 X 光片，以增加可比性。 2磁粉探伤方法 （一）磁粉探伤方法原理 磁粉探伤方法是一种基于漏磁原理之上的磁力探伤法。也就是利用磁力线穿过铁磁材料以及相关的制品时候，出现磁性的不连续性，在其不连续处发生漏磁场，并形成磁极。如果这时把千磁
6、粉撒上，或者把磁悬液浇上，就会出现磁对磁粉的吸附，从而产生肉眼能见的磁痕。所以 ，可通过磁痕来反映出铁磁材料以及其制品本身存在的缺陷。由此看出磁粉探伤方法即可以探测出肉眼甚至放大镜也不能观察的微小缺陷，又可以探测没露出的表面，而且这个表面隐藏在表面下几个毫米的近表面的缺陷。 采用这种方法既可以探测体积型缺陷，比如气孔、未焊透、夹渣等，同时更重要的优越性是还可以探测面积型缺陷，而且更灵敏，适用于由于铸造、焊接、还有电镀、轧制、淬火、疲劳以及磨削导致的裂纹。磁力探伤的缺陷显示方法是多种多样的，有的用磁粉显示的，被称为磁粉探伤，由于其具有直观，操作方便，被人们乐于使用，故此是一4种应用广泛的一种方法
7、。不用磁粉显示的，被称为漏磁探伤，它一般是通过磁敏管、以及感应线圈，还有通过霍尔元件来对缺陷进行反映。它比磁粉探伤具有卫生的优越性，但是不如它直观。因此目前磁力探伤多数采用磁粉进行显示缺陷，主要用于检查铁磁性材。 (二)磁粉检测 对角焊缝的表面探伤主要采用磁粉检测， 重点检测部位是超声探伤以及射线探伤检测不到的部位，例如连接槽钢和方板的角焊缝，其焊缝长达到 80mm。进行探测之前，需要对角焊缝打磨处理，清理表面油漆。仪器是 DCE 组合式，试块为 A2（30/100） ，使用黑磁膏磁粉，采用可活动的磁轭探伤，同时对撞击的和未撞击相同的部位进行了探测检查。 3渗透探伤方法 （一）渗透探伤方法原理
8、 利用毛细现象来进行一种探伤的方法，就叫渗透探伤。 ，用一种带色(常为红色)或带有荧光的、渗透性很强的液体。涂覆于表面光滑而清洁的待探零部件的表面。如果表面存在肉眼不可见的微裂纹，由于该液体有很强的渗透性它必将沿着裂纹渗透，并到达其根部。之后再把表面的渗透液洗去，然后再涂抹对比度较大的显示液(通常为白色)。放置片刻，因为裂纹很窄，毛细现象作用就会明显，原来渗透在裂纹根内的渗透液必将上升，到达表面并且扩散，就会在白色的衬底上出现较粗的明显的红线，因而可以显示出裂纹露于表面的分布形状所以，又常称为着色探伤。如果渗透液使用带荧光的液体经过毛细现象上升到表面的液体，就会在紫外灯照射下发出荧光来，因而更
9、能明显显示裂纹露于表面的分布形状，因此把渗透探伤直接叫做荧光探伤。此种探伤方法适用5于金属以及非金属的表面探伤。其使用的探伤液剂气味大且有一定的毒性，主要用于检查材料和工件的表面开口性缺陷其灵敏度到达以检查出开口宽度仅有微米级的缺陷。 (二)渗透检测 用渗透探伤剂来检测角焊缝，用 A 型标准对比试块。对焊缝打磨除掉油漆，并用 15 毫升的渗透剂喷涂，后清洗。喷涂显像剂，7 分钟后，用放大镜（需要 10 倍的）观察。 4超声波检测 利用超声波对变形最严重的部位的槽钢及角焊缝有无缺陷进行检测。使用 CTS22 型超声探伤机，其试块是6.5mm、100mm100mm、平底孔，波高为+10dB,其灵敏
10、度达到 50%；采用机油作为耦合剂，其耦台补偿是 2dB，对待探物进行扫描探测检查，并且也运用上述方法对未撞击部位进行了探测检查。 5其它检测 使用电脑硬度计以及超声波测厚仪，对方板及槽钢的硬度和厚度进行连续探测。 三检测结果与检测分析 1检测结果 在射线探伤探测时，因为使用了铅板封盖，故此得到的底片焊缝影像较清晰，连接立板和方板的焊缝中存在少量的夹渣和气孔缺陷，没有撞击引发的缺陷。同正常相同的部位底片影像基本相同。由于槽钢太薄，用超声波探测，效果不明显，未发现由于撞击引起的缺陷， 6 使用磁粉探伤检测共发现九条裂纹，其中有四条在渗透探伤中也被发现，还有一条穿透裂纹，其中上钢板和槽钢角焊缝共有
11、六条裂纹，下方板和槽钢角焊缝共有两条裂纹，长度达到 420mm。立板和槽钢角焊缝存在一条裂纹其长为 5 毫米，深度为 1 毫米，其缺陷位置如图 3 所示，未受撞击的部位不存在裂纹。 对于厚度计及硬度进行检测均为正常范围。 2检测结果分析 检测的结果表明，表面探伤检测效果良好，使用磁粉探伤不仅能检测渗透探伤发现的四条裂纹，还能发现长 410mm 的表面微裂纹。裂纹分布情况是多数在上下方板和槽钢的角焊缝处。未被撞击正常的部位没发现裂纹，裂纹产生的原因是由于连接方板和槽钢角焊缝经过冲击而受到剪切应力以及方板变形的拉伸应力综合作用，是重点监测部位。经过超声波检测硬度和厚度，结果表明下横梁材料厚度和硬度
12、变化不明显。 。 四结束语 本文通对龙门起重机的下横梁受到撞击后进行无损探测，发现在焊缝部位存在许多缺陷，要引起足够的重视，要积极推广无损探伤检测工作，经过对结果的分析表明，磁粉探测具有敏感度高，成本低，操作方便，直观等诸多优点，值得大力推广使用，并且探测表面或近表面的裂纹为主；在不好操作的部位可以适当使用渗透探伤，若有必要，才可以使用射线探伤、硬度厚度检测以及超声波探伤。从而极大提高起重机下横梁的安全可靠性能，减少安全事故的发生。 7参考文献 1梁启涵 焊接检验 北京 机械工业出版社，2009 2李江华 浅谈岸边集装箱起重机的无损检测工作质量控制 无损检测，2012， 3上海市设备管理协会设备工程与管理 上海：华东理工大学出版社。2007
