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美女专家指点行业江山:我国磁粉检测技术面临的挑战与发展空间
发布:kittyll   时间:2015/12/3 16:22:28   阅读:831 
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1 磁粉检测设备

在磁粉检测设备方面,目前我们与国外水平还有一定的差距,需要在未来寄予关注,不断发展:
 
(1)国内生产的三相全波直流磁粉探伤机在综合性能方面大体与国外同类设备接近,但在波形控制方面仍有一定的差距。国内目前生产的三相全波直流磁粉探伤机,其在动态情况下的波形并非标准的三相全波直流电波形,只是接近或类似。解决该问题将是我国磁粉检测设备制造界未来的重要任务。
 
(2)未来,磁粉检测设备的自动化、智能化是重中之重的发展目标。主要应从以下方面进行:

♦ 加强对特殊工件批量磁化及观察常规新方法的研究。目前我国已是一个制造大国,汽车、高铁、石油机械、船舶、钢铁等产量都已是世界第一。采用常规检查方法不仅费时费力,而且还严重影响质量。如汽车的转向节,形状复杂、品种繁多;火车轮对、制动器等不仅量大,受力复杂,体积形状大等。除了常规的磁化方法外,还应该研究对这些产品的特殊检查方法,如利用旋转磁场、平行磁化等非常规感应磁化方法解决一些特殊问题。

♦ 努力实现大宗产品的在线检查配套工作。目前钢厂一些产品,如钢轨、钢管等在超声波检查方法上实现了在线自动检测。由于磁粉检测的局限性,各行业中多数还是单机操作、人工观察。这大大限制了生产的效率。要实现检测过程的自动化,不仅要在检测方法、传送系统上改进,还应加强配套设施的改进。如磁粉悬浮液质量(浓度、污染、荧光亮度等)的自动控制、照明光源稳定性控制,以保证磁粉磁痕的稳定。

 对一些劳动强度较大,检测效率较低、检测环境恶劣的行业,如压力容器、船舶铁道、石油等野外操作,适当考虑发展机器人代替人工检测。如利用爬行机器人实施磁化,采用视频摄像和图像无线传输,人工远距离操纵和观察等。

 进一步开展磁粉缺陷的视频记录、传输和自动评定研究工作。目前磁粉检测的观察评定基本是人工进行。有少数采用缺陷成像技术,利用显示器观察,但评定全是人工进行。究其原因是缺陷信息量丰富,人工采集工作量太大,难于实现数据库存储比较。为此,今后应在此方面进行突破,进一步采用机器人智能学习功能,逐步实现缺陷的自动评定。
 

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2 磁粉检测介质和配套产品

在磁粉检测介质方面,国产的磁粉检测载液(无味煤油),性能已经达到国外同类产品的水平,满足AMS2641规范要求。国产黑色磁粉的性能与国外产品接近。但国产荧光磁粉的颜色、性能、尺寸方面与国外还有差距,需要在质量方面继续提高。
 
目前国外推广的LED紫外线光源,国内也有不少单位生产。应加强性能稳定和质量检测工作,促进多样化发展。
 
对磁粉检测使用的标准物质,如各型试块、试片,除完善相关标准外,还应加强质量监督。对一些标准规定的试件,最好设立专业厂家生产,以保证质量并便于监督。

对一些检测用的辅助仪器、器材,如特斯拉计、光照计、快速断电试验器等配套产品,也应落实定点生产,改进质量,逐步做到设备器材国产化。
 

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3 磁粉检测技术
 
我国的磁粉检测技术,总体上与世界先进国家检测水平接近或相当,但在一些项目上还应努力,争取走到世界前列。为此,应动员国内大专院校、科研单位和有关企业,适时开展对这方面的工作。主要应进行以下工作:
 
(1) 开展对磁化机理及缺陷磁场形成的研究工作。目前的研究,基本上还存在于普通物理学研究的范畴,对不同材料的不同缺陷漏磁场的形成机理,缺陷大小量化的分析还少见报道。“磁偶极子”理论研究虽有成效,但在实践检测应用上还有诸多不足。应用有限元磁场仿真方法研究磁化方法还仅仅开始。如何实现对缺陷的“三定”(定位、定量和定性)还有许多工作要作。这些都是检测技术发展的理论基础,应当予以充分注意。
 
(2) 加强对检测设备自动化发展的工作。磁粉检测设备自动控制工作在我国发展方兴未艾,但良莠不齐。目前设备多注重于工序之间的传送、自动上下料等以减轻人的劳动强度。在保证检测质量方面,对工序中的质量控制却注重甚少,诸如对异形件磁化方法顺序和时间的控制、磁悬液浇淋过程中液量的自动控制、磁悬液及磁粉质量在线检查和控制、照射光源的控制与光量的补偿等以及对存储图像处理等的研究。究其原因,是人们对这些因素的影响认识不足。除此之外,还应加强对劳动强度大的野外或特殊条件下的检测自动化研究,如对锅炉压力容器、船体钢板与焊缝、水下石油平台、运行的核电设备等。
 
(3) 加强对缺陷识别的“智能化”研究。对磁粉检测缺陷的自动识别与评判,一直是人们梦寐以求的发展方向。当今信息技术与云计算的发展,为解决这个问题提供了途径。目前的问题主要是:各种缺陷类别、形状、大小、对产品影响程度都各不相同,数据库信息采集量太大。采用精确比较方法难于进行。为此,应当考虑另觅途径,采用机器人的自我学习功能,进行检测过程中的缺陷信息采集;采用人脑仿真技术,对缺陷进行模糊识别及处理等。可以将智能识别分为两步走,先进行有无缺陷的分类处理,再进行有缺陷产品的自动识别。
 
(4) 开展缺陷对产品影响的研究。为了制定更合理的产品磁粉检测验收标准,实现检测在线检测自动化的目标,应开展断裂和塑性力学及其相关学科在无损检测领域的应用的研究。
 

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4 磁粉检测标准
 
我国目前的磁粉检测标准如GB、GJB等门类已经相当齐全,尤其近年来,已参考国外先进标准制定或修订了大批国内的各类标准。未来还需对这些标准结合我国实际情况加以完善和推广。
 
(1)目前国内磁粉检测标准基本参照美、欧和原苏联标准体系标准编制。这些标准为我国工业发展起了重要作用。但各标准体系间由于各国情况差异造成了一些标准实施的不兼容。找出各国先进标准的优点并结合我国制造业特点,逐步形成一整套适应我国的检测标准是一个重要任务。
 
(2)加强各行业专用标准的制定和完善。一些行业,如汽车、高铁、航空、核工业等应结合自己产品特点制定一些专用检测和验收标准,使各厂家同类产品逐步做到检测方法一致,验收条件相同,更符合产品使用要求。
 
(3)针对已制定的磁粉检测的重要标准如GB/T 15822、GJB 2028《磁粉检验》等,组织编写《实施细则》。并结合各行业特点对磁粉检测的重要标准及《实施细则》进行宣讲或组织学习研讨。
 
(4)标准的贯彻执行,应建立磁粉标准执行过程是否符合规定的监督机制。一方面,加强对磁粉人员的技术培训,提升磁粉人员执行磁粉标准的能力;另一方面,组织经验丰富的磁粉专家和质量管理人员对磁粉部门定期进行专业化审核,以达到不断改进和持续提高磁粉部门执行磁粉标准的目标。
 
5 人员资质
 
近年来,我国对无损检测人员的资格培训和鉴定有了空前重视,人员素质大大提高。各个国家或行业资格鉴定委员会均制定了相关人员资格鉴定标准如GJB9712、JB/T4730等,并按相应标准对人员分等级进行培训考核、发放资格证。但是目前的认证机构过多且不互认,未来至2020年的发展中,促使各个行业的无损检测人员资格证互认将是一个重要目标。
 
节选自《2014中国无损检测年度报道》

本文作者:


李秀芬,中航飞机西安飞机分公司测试处无损检测室主任,研究员级高级工程师,第十届磁粉/渗透专业委员会主任。
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