本文将解释定量品质试片（QQI）和磁场指示器的原理以及显示标准人工缺陷的操作方法
作者： David Geis，产品经理
定量品质试片(QQI)和磁场指示器都属于ASTM E1444标准中所述用于校验磁粉检验系统性能的带有已知人工不连续的特制试件。在本文中, 我们将主要讨论用定量品质试片 (QQI试片)和磁场指示器验证磁场的方向和强度的基本用途。
磁场强度和方向是成功进行磁粉探伤的关键因素。必须存在足够的磁场, 以在被测工件的表面形成磁痕。由于磁场是有方向的, 只有与磁感应线交叉方向的不连续才会产生漏磁场并可能形成磁痕。
遗憾的是, 被测工件内的磁场不能被直接测量。因此, 许多从业者使用带人工缺陷的试件或试片来确认磁场强度是否足够，同时, 通过人工缺陷可以确定磁场方向, 因为只有那些与磁感应线正交的缺陷能形成清晰磁痕。日常工作中最常见的人工缺陷试片是 QQI试片和磁场指示器。在选择合适的探伤工具时, 需要考虑它们各自的优缺点。
定量品质试片 (QQI)
QQI试片 是带有人工缺陷的薄钢片, 使用时贴在被测工件表面, 通常用于验证工件表面的场强和方向。QQI试片有若干种不同型号, 它是在薄钢片表面蚀刻加工圆形和十字形细凹槽而制成, 可以提供各方向的磁场指示。制作试片的钢材料成分和蚀刻凹槽尺寸, 按照AS 5371标准要求, 并设计为当被测工件被磁化至表面的切向磁场强度达到至少30奥斯特时可提供指示(磁痕)。试片可以贴合弯曲的工件表面, 一般使用永久性粘着剂贴在工件上。
QQI试片能有效的帮助设置针对具体工件的磁化参数, 并可用于制作一个磁粉检测设备系统性能日常检查的示例工件。它对于复合磁场的设置和平衡是非常重要的, 因为它带有环形缺陷, 可同时显示各个方向的磁痕。
优势
- 薄，灵活度高, 可与不同形状零件表面贴合
- 多个方向的人工缺陷, 以显示纵向和周向磁场
- 为30奥斯特磁场磁化结果而设计的人工缺陷尺寸
- 圆形人工缺陷可用于复合磁场
缺点
- 使用永久性粘着剂效果相对较好, 但粘贴后不能在它处再用
- 使用前必须彻底清洁试片和零件表面
- 易弯折, 在处理或使用过程中容易损坏
- 易受腐蚀和生锈
如何使用
使用前将QQI试片上的耐腐蚀膜取下。推荐使用溶剂如SKC-S、丙酮或粘合剂去除剂, Goof-Off或同类产品。在处理时小心, 以防损坏或弯折。必须将QQI试片 有刻槽的一面与被测工件表面紧密贴合。推荐使用永久性粘着剂, 如氰基丙烯酸盐粘合剂、Super Glue强力胶或同类产品。将QQI试片牢牢粘在零件表面, 不能有空隙或者松动的情况。QQI 粘贴好后, 不应有粘着剂残留在检测面上。透明胶带, 如Scotch 191, 471, 或600系列, 也可用于粘贴 QQI试片。应注意胶带只覆盖 QQI 试片的边缘, 以确保中央缺陷区域是无障碍的。如果胶带松动, 请将 QQI试片完整取下, 并进行清理和使用新胶带重新粘贴。
磁场指示器
层压磁场指示器, 也称为 G 型Burmah-Castrol 试片, 由中间层的高导磁铁片与上下层各0.002 英寸/0.05 毫米厚的黄铜片压制构成。中间层铁片上有三条不同宽度的纵槽, 在磁场中这些不连续可用以显示线性磁痕。该试片通常与湿法非荧光磁粉配合用于磁探机和磁轭检测, 但也可用于干磁粉。磁场指示器比 QQI试片 硬, 不易与曲面贴合。但与 QQI试片 不同的是, 磁场指示器不会永久贴在零件上, 因此可以在多个应用中重复使用。因为它只在一个方向上形成线性磁痕, 所以磁场指示器不适合用于复合磁化。
优势
- 不会永久附着在工件表面
- 可用多个试片同时以不同方向放置,或一个试片先后以不同方向放置, 来确定正在检测的曲面上的磁场方向,
- 不需要清洁或其他准备
- 黄铜表面防止腐蚀
缺点
- 灵活性较低, 不贴合曲面
- 仅一个方向的线形缺陷
- 不足以证明磁场强度
- 不适用于复合磁化
如何使用
将磁场指示器置于要检测的区域中并贴紧被测工件表面。可用手指按压或使用粘合剂或胶带粘贴。胶带不要覆盖中心区域, 因为这会对形成磁痕造成影响。当磁场指示器的长边与所施加的磁场方向垂直，在测试时能提供最强的磁痕显示。在磁场指示器固定好后, 开始激磁, 并施加磁粉 (磁悬液或干磁粉)。垂直于磁场方向的磁痕会比在其他角度上的磁痕更强、更明显。如果磁场指示器与磁场方向平行, 则不会形成任何磁痕。
在使用磁场指示器时, 最重要的一点是, 它只能用来演示磁场的方向, 而不是磁场强度。确定磁场强度需要有已知缺陷的工件, 或使用 QQI试片, 或使用经校准的高斯计直接测量。有关使用 QQI试片 和磁场指示器的详细说明, 请参阅ASTM E709,E1444和E3024.