MTIII工艺题和综合题答题考试必备.docx

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1、MT工艺题和综合题答题分析综合题（40分）某压力管道元件制造单位生产一批配法兰式三通，实物照片见图2,规格尺寸如图3所示，材料牌号为16Mn（锻），其磁性能与16MnR（材料供应状态）基本一致。三通制造工艺采用模锻后经机加工至规定尺寸，机加工后表面粗糙度为3.2m0制造单位为保证产品质量，采用MT方法检测三通在制造过程中可能产生的表面缺陷。请按照JB/T4730.4-2005,采用中等级灵敏度探伤，验收级别为级，回答下列问题。现有如下探伤设备与器材：1、CZQ-6000固定式磁粉探伤机、CYD-3000移动式磁粉探伤机、CEW-2000固定式磁粉探伤机，以上探伤机均配置300IOOmm的线圈，

2、5匝。2、电缆线，长3m3、支杆1付4、25500mm铜棒5、磁粉、磁悬液；标准试片；磁粉检测其它辅助器材。1、根据产品的制造工序，你认为该三通在制造过程中容易产生什么缺陷？并分析缺陷的磁痕特征。（4分）答：该三通在制造过程中容易产生锻造裂纹、锻造折叠和发纹。（1分）锻造裂纹具有尖锐的根部或边缘，磁痕浓密清晰，呈直线或弯曲线状。（1分）锻造折叠多发生在倒角部位，磁痕呈纵向直线状。（1分）发纹磁痕特征是：锻件中的发纹沿金属流动方向分布，有直线和弯曲线状，磁痕清晰而不浓密，两头是圆角。（1分）2、结合产品材料的磁性能和结构形状，你认为该三通能否采用剩磁法进行检测？并简述理由（3分）答：16Mn（锻

3、）磁性能与16MnR（材料供应状态）基本一致，其剩磁为0.75T,矫顽力为320Am,不符合JB/T4730.4-2005关于剩磁法检测的条件（矫顽力在IkA/m以上，剩磁在0.8T以上），因此不可以进行剩磁法检测。（2分）另外，该三通工件形状较为复杂，不易得到所需剩磁，因此也不宜选用剩磁法检测。（1分）3、简述磁感应线的特性和用途。（3分）答：磁感应线的特性：（2分）（1）磁感应线是具有方向性的闭合曲线。在磁体内，磁感应线是由S极到N极，在磁体外，磁感应线是由N极出发，穿过空气进入S极的闭合曲线。（2）磁感应线互不相交；（3）磁感应线可描述磁场的大小和方向；（4）磁感应线沿磁阻最小路径通过。

4、磁感应线的作用：可大致描绘工件中磁场的大小、方向和分布情况，在磁感应线上每点的切线方向都与该点的磁场方向一致。单位面积上的磁感应线数目与磁场的大小成正比，因此可用磁感应线的疏密程度反映磁场的大小。（1分）4、采用中心导体法对三通进行磁化，如下图所示，请比较图示中三通外表面A、B、C、D四处的磁感应强度大小，并简述理由。（4分）答：磁感应强度ABCD（1分）理由：A处离中心导体最近，B处其次，C处和D处离中心最远，因此A处的其磁感应强度高于B处，B处的磁感应强度高于C处和D处。（1分）C处与D处与中心导体的距离相等，但C处磁感应线走向基本不受三通侧面102X11管口的干扰，大部分可以在工件中形成

5、闭合的回路，回路的磁阻较小。而D处的磁感应线走向会受到三通侧面102X11管口的干扰，部分磁感应线逸出102X11管口表面，又在另一侧进入工件形成闭合回路，使回路的磁阻增大,因此其磁感应强度小于C处。（2分）5、采用中心导体法对该三通进行磁化，若采用严格磁化规范，要求工件表面的切线磁场强度应达到3.2kAm4.8kAm0问是否可以采用相同磁化电流值一次磁化，使图示中A区（中60圆周面）、B区（60/中110圆锥面）和C区（102圆周面）的外表面磁场强度满足要求？若不可以，则至少应磁化几次？并回答磁化次序和每次磁化的电流值、检测区域。（7分）答：根据要求，工件表面的切线磁场强度应达到3.2kAm

6、4.8kAm,对于中60圆周面，根据安培环路定律，I=冗DHIi=DHi=3.140.063200603（A）I2=DH2=3.140.064800904（A）选择的磁化电流I范围为603s904（A）对于（660/110圆锥面），对最大直径6110处Ii=DH=3.140.1132001105（A）I2=DH2=3.140.11X48001658（A）选择的磁化电流I范围为1105s1658（A）两次的磁化电流范围不交叠，因此不可以采用一次磁化，可以检测图示中A区、B区和C区的外表面轴向缺陷。（2分）应至少采用两次磁化。（1分）第一次磁化为检测A区，其电流值取值在603s904（A）范围内，

7、考虑到磁化时同时检测中60/110圆锥面靠近小锥的一部分，其磁化电流宜取较大值904A,在此电流值下圆锥面可以检测的最大直径D为：D=VHI=904/3.143200=0.0896m其对应离小锥面60处距离为30X(0.0896-0.06)/(0.11-0.06)=0.018m(2分)第二次磁化取电流在1105s1658（A）范围内，考虑到检测C区和60/110圆锥面靠近大锥的一部分,其磁化电流取较小值1105A,在此电流值下圆锥面可以检测的最小直径D为：D=I/H2=I105/3.144800=0.0733m其对应离大锥面i00处距离为30（0.11-0.0733）/（0.11-0.06）=

8、0.019m两次磁化时在60/110圆锥面部分有0.019+0.018-0.03=0.07m的重叠区。（电流值可取其它值，只要其相应的检测区域在60/110圆锥面有重叠）（2分）6、为检测三通侧面102圆周面（图示中的D区）外表面纵向缺陷，采用如下图所示的磁化布置，请比较图示中A、B、C三处的磁感应强度满足要求，而C处的灵敏度不满足要绘图说明），才能保证C处的灵敏度答：磁感应强度ABC（1分）应再增加一次绕电缆法磁化，磁化布置如下图。（2分）7、为检测图示中A点的周向缺陷，在下列图示的I、II、HI、Iv种四种方法中，在相同的磁化电流条件下，请比较四种磁化方法在A点形成的磁感应强度的大小，并说

9、明理由。（6分）答：在A点形成的磁感应强度，其磁化布置IIIV（2分）次序错一处扣1分，扣完为止。理由：磁化布置III磁动势有迭加效应，优于磁化布置（1分）在磁化布置I中，A处的磁感应线走向会受到三通侧面中102X11管口的干扰，部分磁感应线逸出102X11管口表面，又在另一侧进入工件形成闭合回路，使回路的磁阻增大。而在磁化布置II中，另一个三通与之相接，在A处的磁感应线大部分从一只三通进入另一只三通，在两只三通间形成闭合回路，因为磁感应线沿阻力最小的路径通过，磁感应线穿过空气的距离小于磁化布置I的情况，其磁路的磁阻相对较小，因此在A点形成的磁感应强度大于磁化布置I。（2分）磁化布置N磁动势相

10、互抵消，不会在A点形成有效磁场。（1分）8、在下图的磁化布置中（相接处空气间隙可忽略不计），图示中、处外表面缺陷（缺陷、在圆周面顶部，缺陷、在圆周面正面中间部位），哪些缺陷不能可靠地检出？并简述其不能检出的理由。（5分）答：缺陷、不能可靠地检出。（2分）错一处扣1分，扣完为止。缺陷、缺陷方向与磁感应线平行，因此不能可靠地检出。（1分）在此磁化布置中，通过磁感应线的特性分析，电缆磁动势在侧面102圆周面顶部附近形成的磁感应线，沿磁阻最小路径通过的原则，大部分沿着靠近102圆周面与三通正方形平面交接处位置绕过，如下图所示，而靠近圆周面正面中部区域的磁感应线在另一侧三通磁动势的作用下，磁感应线在从两

11、个三通的圆周面通过，在两只三通间形成闭合回路，磁感应线走向图参加下图（只画一个三通因此在102圆周面顶部靠近管口位置不能形成有效磁场，由此分析,缺陷、不能有效检出。（2分）9、简述制订磁化规范的方法？在上题的磁化布置中，怎样确定磁化规范？（5分）答：磁场强度足够的磁化规范可通过下述一种或综合四种方法来确定：（2分）a）用磁化电流表征的磁场强度按经验公式计算；b）利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场强度；c）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2.4kAm4.8kAm,剩磁法检测时应达到14.4kAmod）用标准试片（块）来确定磁场强度是否合适。在上题的磁化布置中，可用标准试片来确定磁场强度是否合适。（1分）由于工件形状比较复杂，也可选用多个标准试片，同时分别贴在工件上不同的部位，可看出工件磁化后，被检表面不同部位的磁化状态或灵敏度的差异，可确定大致理想的磁化规范。（2分）