1、JB中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准JB/T 4730.42005 代替 JB 47301994 部份 承压设备无损检测第 4 部分：磁粉检测Nondestructive Testing of Pressure EquipmentsPart 4：Magnetic Particle Testing2005-07-26 发布 2005-11-01 实施 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 发布目 次JB 4730.4200511前言21 范围32 规范性引用文件33 一般要求34 检测方法115 磁痕显示的分类和记录126 复验137 退磁138 在用承压设备磁粉检测149 磁粉检测
2、质量分级1410 磁粉检测报告15附录 A（资料性附录） 各种磁化电流的波形、电流表指示及换算关系16 附录 B（资料性附录） 焊接接头的典型磁化方法17前 言JB 4730.4200522JB/T 4730.14730.6-2005承压设备无损检测共分六部分：第 1 部分：通用要求；第 2 部分：射线检测；第 3 部分：超声检测；第 4 部分：磁粉检测；第 5 部分：渗透检测；第 6 部分：涡流检测。本部分为 JB/T 4730.14730.6-2005 的第 4 部分：磁粉检测。本部分主要根据国内多年的研究成果和应用经验，参考 ASME锅炉压力容器规范第篇、ASTM 和 JIS 标准规范以
3、及行业反馈意见进行修订。与 JB 47301994 相比主要变化如下：1.在磁化方法中，增加了复合磁化的内容（包括交叉磁轭法和交叉线圈法） ；规定了对高强钢以及裂纹敏感材料应使用荧光磁粉检测的内容。2.增加了低粘度油基载体的性能要求；退磁后剩磁值及磁悬液运动粘度要求；磁粉检测可见光照度；在磁化规范部分，对轴向通电法和中心导体法中直流和交流连续法的电流上限进行了修改。3. 删去了平行电缆法检测角焊缝的内容。4. 增加了磁粉检测设备、仪表和材料定期检验的内容以及检测系统综合性能试验的要求。5. 增加了标准试片的类型、规格和图形的有关内容（表 2） ；增加了各种磁化电流的波形、电流表指示及换算关系的
4、有关规定附录 A（资料性附录）；增加了焊缝的典型磁化方法等内容 附录 B（资料性附录）。6. 线圈法的检测，参考 ASME 和 ASTM 的有关规定，同时增加了中充填线圈检测参数要求，以及对空心工件有效直径的规定。7. 增加了在用承压设备磁粉检测内容。本部分附录 A 和附录 B 为资料性附录。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)提出。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)归口。本部分主要起草人：潘荣宝、范宇、宋志哲、陈建俊、周志伟。承压设备无损检测第 4 部分：磁粉检测JB 4730.42005331 范围JB/T 4730 的本部分规定了
5、承压设备磁粉检测方法及质量分级要求。本部分适用于铁磁性材料制承压设备的原材料、零部件和焊接接头表面、近表面缺陷的检测，不适用于奥氏体不锈钢和其它非铁磁性材料的检测。与承压设备有关的支承件和结构件，如有要求也可参照本标准进行磁粉检测。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过 JB/T4730 的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB 115331989 标准对数视力表GB/T 166731996 无损
6、检测用黑光源（ UV-A）辐射的测量JB/T 4730.1 承压设备无损检测 第 1 部分：通用要求JB/T 60631992 磁粉探伤用磁粉 技术条件JB/T 60652004 无损检测 磁粉检测用试片JB/T 60662004 无损检测 磁粉检测用环形试块JB/T 82901998 磁粉探伤机3 一般要求磁粉检测的一般要求除应符合 JB/T 4730.1 的有关规定 外，还应符合下列规定。3.1 磁粉检测人员磁粉检测人员的未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于 5.0（小数记录值为 1.0）, 测试方法应符合 GB 11533 的规定。并一年检查一次，不得有色盲。3.2 磁粉
7、检测程序磁粉检测程序如下：a） 预处理；b） 磁化；c） 施加磁粉或磁悬液；d） 磁痕的观察与记录；e） 缺陷评级；f） 退磁；g） 后处理。3.3 磁粉检测设备3.3.1 设备磁粉检测设备应符合 JB/T 8290 的规定。3.3.2 提升力当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有 45N 的提升力；直流电磁轭至少应有 177N 的提升力；交叉磁轭至少应有 118N 的提升力(磁极与试件表面间隙为 0.5mm)。3.3.3 断电相位控制器采用剩磁法检测时，交流探伤机应配备断电相位控制器。JB 4730.42005443.3.4 黑光辐照度及波长当采用荧光磁粉检测时，使用的黑光灯在工件表面的黑
8、光辐照度应大于或等于1000W/cm 2，黑光的波长应为 320nm400nm，中心波长约为 365nm。黑光源应符合 GB/T 16673 的规定。3.3.5 退磁装置退磁装置应能保证工件退磁后表面剩磁小于或等于 0.3mT（240A/m） 。3.3.6 辅助器材一般应包括下列器材：a） 磁场强度计；b） A1 型、C 型、D 型和 M1 型试片、标准试块和磁场指示器； c） 磁悬液浓度沉淀管；d） 210 倍放大镜；e） 白光照度计；f） 黑光灯；g） 黑光辐照计；h） 毫特斯拉计。3.4 磁粉、载体及磁悬液3.4.1 磁粉磁粉应具有高磁导率、低矫顽力和低剩磁，并应与被检工件表面颜色有较高
9、的对比度。磁粉粒度和性能的其他要求应符合 JB/T 6063 的规定。3.4.2 载体湿法应采用水或低粘度油基载体作为分散媒介。若以水为载体时，应加入适当的防锈剂和表面活性剂，必要时添加消泡剂。油基载体的运动粘度在 38时小于或等于 3.0 mm2/s，使用温度下小于或等于 5.0mm2/s，闪点不低于 94，且无荧光和无异味。3.4.3 磁悬液磁悬液浓度应根据磁粉种类、粒度、施加方法和被检工件表面状态等因素来确定。一般情况下，磁悬液浓度范围应符合表 1 的规定。测定前应对磁悬液进行充分的搅拌。表 1 磁悬液浓度磁粉类型 配制浓度（g/L） 沉淀浓度（含固体量） ，mL/100mL非荧光磁粉
10、1025 1.22.4荧光磁粉 0.53.0 0.10.43.5 标准试件3.5.1 标准试片3.5.1.1 标准试片主要用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能，了解被检工件表面有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方法是否正确。标准试片有 A1 型、C 型、D 型和 M1 型。其规格、尺寸和图形见表 2。A 1 型、C 型和 D 型标准试片应符合 JB/T 6065 的规定。3.5.1.2 磁粉检测时一般应选用 A1-30/100 型标准试片。当检测焊缝坡口等狭小部位，由于尺寸关系，A 1 型标准试片使用不便时，一般可选用 C-15/50 型标准试片。为了更准确地推断出被检工件表面的磁
11、化状态，当用户需要或技术文件有规定时，可选用 D 型或 M1 型标准试片。表 2 标准试片的类型、规格和图形类 型 规格：缺陷槽深/试片厚度， 图形和尺寸，mmA1-7/50A1-15/50A1A1-30/50JB 4730.4200555A1-15/100A1-30/100型A1-60/100C-8/50C型 C-15/50D-7/50D型 D-15/50 12mm 7/50 9mm 15/50M1型 6mm 30/50注：C 型标准试片可剪成 5 个小试片分别使用。3.5.1.3 标准试片使用方法a）标准试片适用于连续磁化法，使用时，应将试片无人工缺陷的面朝外。为使试片与被检面接触良好，可
12、用透明胶带将其平整粘贴在被检面上，并注意胶带不能覆盖试片上的人工缺陷。b）标准试片表面有锈蚀、褶折或磁特性发生改变时不得继续使用。3.5.2 磁场指示器磁场指示器是一种用于表示被检工件表面磁场方向、有效检测区以及磁化方法是否正确的一种粗略的校验工具,但不能作为磁场强度及其分布的定量指示。其几何尺寸见图 1。JB 4730.4200566图 1 磁场指示器3.5.3 中心导体磁化方法标准试块中心导体磁化方法标准试块应符合 JB/T 6066 的规定。3.6 磁化电流类型及其选用3.6.1 电流类型磁粉检测常用的电流类型有：交流、整流电流(全波整流、半波整流)和直流。3.6.2 电流值磁化规范要求
13、的交流磁化电流值为有效值，整流电流值为平均值。磁粉检测用的磁化电流的波形、电流表指示及换算关系参见附录 A（资料性附录） 。3.7 磁化方向磁化方向包括纵向磁化、周向磁化和复合磁化。3.7.1 纵向磁化检测与工件轴线方向垂直或夹角大于或等于 45的缺陷时，应使用纵向磁化方法。纵向磁化可用下列方法获得：a） 线圈法（见图 2） ；b） 磁轭法（见图 3） 。图 2 线圈法 图 3 磁轭法3.7.2 周向磁化检测与工件轴线方向平行或夹角小于 45的缺陷时，应使用周向磁化方法。周向磁化可用下列方法获得：a） 轴向通电法（见图 4） ；b） 触头法（见图 5） ；JB 4730.4200577c） 中
14、心导体法（见图 6） ；图 4 轴向通电法图 5 触头法图 6 中心导体法 图 7 交叉磁轭法3.7.3 复合磁化复合磁化法包括交叉磁轭法（见图 7）和交叉线圈法等多种方法 。3.7.4 焊接接头的典型磁化方法磁轭法、触头法、绕电缆法和交叉磁轭法的典型磁化方法参见附录 B（资料性附录） 。3.8 磁化规范3.8.1 磁场强度磁场强度可以用以下几种方法确定：a） 用磁化电流表征的磁场强度按 3.8.6.13.8.6.3 所给出的公式计算；b） 利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场强度；JB 4730.4200588c） 用磁场强度计测量施加在工件表面的切线磁场强度。连续法检测时应达到 2.4 k
15、A/m4.8kA/m，剩磁法检测时应达到 14.4kA/m。d） 用标准试片（块）来确定磁场强度是否合适。3.8.2 轴向通电法和中心导体法的规范按表 3 中公试计算。表 3 轴向通电法和中心导体法磁化规范磁化电流计算公式检测方法交流电 直流电、整流电连续法 I=（815）D I=（1232）D剩磁法 I=（2545）D I=（2545）D注：D 为工件横截面上最大尺寸，mm。中心导体法可用于检测工件内、外表面与电流平行的纵向缺陷和端面的径向缺陷。外表面检测时应尽量使用直流电或整流电。3.8.3 偏置芯棒法当使用中心导体法时，如电流不能满足检测要求时应采用偏置芯棒法进行检测，芯棒应靠近内壁放置
16、，导体与内壁接触时应采取绝缘措施。每次有效检测区长度约为 4 倍芯棒直径（见图8）,且应有一定的重叠区，重叠区长度应不小于有效检测区的 10%（0.4d） 。磁化电流仍按表 3 中公式计算，式中 D 的数值取芯棒直径加 2 倍工件壁厚。H磁场；F缺陷图 8 偏置芯棒法检测有效区3.8.4 触头法3.8.4.1 当采用触头法局部磁化大工件时，磁化规范见表 4。3.8.4.2 采用触头法时，电极间距应控制在 75mm200mm 之间。磁场的有效宽度为触头中心线两侧 1/4 极距，通电时间不应太长，电极与工件之间应保持良好的接触，以免烧伤工件。两次磁化区域间应有不小于 10%的磁化重叠区。检测时磁化
17、电流应根据标准试片实测结果来校正。表 4 触头法磁化电流值工件厚度 T，mm 电流值 I， AT19 （3.54.5）倍触头间距T19 （45）倍触头间距3.8.5 磁轭法3.8.5.1 磁轭的磁极间距应控制在 75mm200mm 之间，检测的有效区域为两极连线两侧各50mm 的范围内，磁化区域每次应有不少于 15mm 的重叠。JB 4730.42005993.8.5.2 采用磁轭法磁化工件时，其磁化电流应根据标准试片实测结果来选择；如果采用固定式磁轭磁化工件时，应根据标准试片实测结果来校验灵敏度是否满足要求。3.8.6 线圈法线圈法产生的磁场平行于线圈的轴线。线圈法的有效磁化区是从线圈端部向
18、外延伸到 150mm的范围内。超过 150mm 以外区域，磁化强度应采用标准试片确定。3.8.6.1 低充填因数线圈法。当线圈的横截面积大于或等于被检工件横截面积的 10 倍时，使用下述公式：偏心放置时，线圈的磁化电流按式（1）计算（误差为 10%）：（1）正中放置时，线圈的磁化电流按式（2）计算（误差为 10%）：（2）以上各式中：I施加在线圈上的磁化电流，A；N线圈匝数；L工件长度，mm；D工件直径或横截面上最大尺寸，mm；R线圈半径，mm 。3.8.6.2 高充填因数线圈法。用固定线圈或电缆缠绕进行检测，若此时线圈的截面积小于或等于 2 倍工件截面积（包括中空部分） ，磁化时，可按式（3
19、）计算磁化电流（误差 10%）：（3）式中各符号意义同式（1） 。3.8.6.3 中充填因数线圈法。当线圈大于 2 倍而小于 10 倍被检工件截面积时，（4）8/210YNIINlh式中：（ NI） h式（3）高充填因数线圈计算的 NI 值。（ NI） l式（1）或式（2）低充填因数线圈计算的 NI 值。Y线圈的横截面积与工件横截面积之比。3.8.6.4 上述公式不适用于长径比（L/D）小于 2 的工件。对于长径比（ L/D）小于 2 的工件，若要使用线圈法时，可利用磁极加长块来提高长径比的有效值或采用标准试片实测来决定电流值。对于长径比（L/D）大于或等于 15 的工件，公式中（L/D）取 15。3.8.6.5 当被检工件太长时，应进行分段磁化，且应有一定的重叠区。重叠区应不小于分段检测长度的 10%。检测时，磁化电流应根据标准试片实测结果来确定。3.8.6.6 计算空心工件时，此时工件直径 D 应由有效直径 Deff 代替。对于圆筒形工件：Deff=（D o） 2-（D i） 21/2 （5）式中：)/(450DLNI)/(619RI2)/(350DLI
