GB/T26951-2011 焊缝无损检测磁粉检测

GB/T 26951-2011 是针对金属焊缝磁粉检测的专用国家标准，核心适用于铁磁性材料焊接接头（如碳素钢、低合金钢、合金钢焊缝）的表面及近表面缺陷检测，与 GB/T 15822.1（磁粉检测总则）配套使用。标准中“磁粉检测”作为唯一核心检测项目，明确了焊缝磁粉检测的技术要求、操作流程、缺陷评定及质量控制要点，是保障焊缝结构完整性、防止焊接缺陷引发失效事故的关键无损检测依据。

2  磁粉检测

2.1  检测目的

通过对铁磁性材料焊缝施加磁场并施加磁粉，利用缺陷处漏磁场吸附磁粉形成的磁痕，实现对焊缝表面及近表面缺陷的定位、定性、定量判定。

焊缝在焊接过程中易产生裂纹（如冷裂纹、热裂纹、再热裂纹）、未焊透、未熔合、夹渣、气孔等缺陷，此类缺陷若位于表面或近表面，会严重降低焊缝的力学性能和抗腐蚀能力。磁粉检测凭借对铁磁性材料表面缺陷的高灵敏度和直观性，可精准检出上述缺陷，为焊缝的工序间检验、成品验收及在役维修提供量化依据。

2.2  适用范围与限制

2.2.1  适用范围

1. 材料：适用于铁磁性材料的焊接接头，包括：

2. 碳素钢、低合金钢、中合金钢等熔焊接头；

￮ 铁磁性不锈钢（如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢）焊缝。

￮ 缺陷：可检测焊缝表面及近表面（通常深度≤1-2mm）的开口或闭合缺陷，重点检出：

￮ 裂纹类：冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂等；

1. 焊接类：表面未焊透、未熔合、夹渣、气孔、咬边等。

2. 场景：适用于焊缝的焊后检验、返修后检验、在役设备焊缝的定期检验，包括对接焊缝、角焊缝、塞焊缝等各类焊缝形式。

2.2.2  限制条件

￮ 非铁磁性材料：不适用于非铁磁性材料焊缝（如奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金焊缝）。

￮ 内部深层缺陷：对焊缝内部深层缺陷（距离表面＞2mm）检测灵敏度极低，无法有效检出，需配合射线检测、超声波检测等方法。

￮ 焊缝表面状态：焊缝表面的焊渣、飞溅、氧化皮、油污、涂层等覆盖物会阻碍磁粉吸附，影响磁痕形成；表面粗糙度过大（如 Ra＞12.5μm）会降低缺陷检测灵敏度，需提前进行表面预处理。

1. 特殊焊缝结构：对于狭窄间隙焊缝、背面未清根焊缝等复杂结构，磁粉检测的可达性和灵敏度会受影响，需优化磁化方法和磁粉施加方式。

2.3  检测基本原理

￮ 磁化：对铁磁性焊缝及热影响区施加外部磁场（通过电磁轭、通电线圈、触头法、穿棒法等方式），使焊缝区域被磁化，内部磁场线均匀分布。

￮ 漏磁场产生：若焊缝表面或近表面存在缺陷，缺陷处的磁导率远低于焊缝母材（如裂纹内为空气，磁导率≈1），会导致磁场线发生畸变，部分磁场线溢出焊缝表面，形成漏磁场。

2. 磁痕形成：将磁粉（干式磁粉或湿式磁悬液）施加到焊缝表面，漏磁场的磁力会吸附磁粉，在缺陷位置形成磁痕。磁痕的形状、大小与缺陷的形态、尺寸高度相关（如裂纹磁痕呈线性，气孔磁痕呈圆形或椭圆形）。

￮ 缺陷判定：通过观察磁痕的特征（形状、大小、颜色、清晰度、分布），结合焊缝的焊接工艺和使用工况，区分缺陷磁痕与非相关磁痕，Zui终判定缺陷的性质、危害程度。

2.4  检测设备与材料

2.4.1  核心检测设备

￮ 磁化设备

3. 电磁轭：便携式设备，分为交流电磁轭和直流电磁轭，适用于焊缝局部区域的磁化，可产生纵向磁场，操作灵活，适合现场检测和大型构件焊缝检测。

￮ 磁粉探伤机：分为固定式、移动式，可提供交流、直流或脉动直流磁场，支持周向磁化、纵向磁化、复合磁化，适用于不同尺寸焊缝的整体或局部检测。

￮ 触头装置：通过触头与焊缝两侧母材接触通电，产生周向磁场，适用于对接焊缝、角焊缝的局部检测；需注意选用合适的触头材料，防止烧伤母材表面。

4. 穿棒装置：将导电棒穿过环形焊缝或管接头焊缝，通电后产生周向磁场，适用于管板焊缝、环焊缝的检测。

￮ 辅助设备

￮ 磁场指示器（试片）：常用 A 型、C 型试片，粘贴于焊缝或母材表面，用于验证磁化效果和检测灵敏度，确保缺陷能被有效检出。

1. 黑光灯：用于荧光磁粉检测，提供 365nm 紫外光，使荧光磁粉发出可见光，显著提高缺陷检测灵敏度，尤其适用于微小裂纹和低对比度场景。

￮ 照度计：用于测量可见光环境照度（非荧光检测）和黑光灯辐照度（荧光检测），确保检测环境符合标准要求。

￮ 退磁设备：用于检测后对焊缝及母材进行退磁，消除剩余磁场，避免影响后续加工或使用。

2.4.2  检测材料

￮ 磁粉

2. 按状态分：干式磁粉（适用于干燥环境，操作简便，适合粗糙焊缝表面）、湿式磁粉（悬浮于载液中，磁痕清晰度高，适合光滑焊缝表面）。

￮ 按类型分：非荧光磁粉（黑色、红色、白色，适用于可见光下检测，对比度高）、荧光磁粉（适用于紫外光下检测，灵敏度比非荧光磁粉高 5-10 倍，优先推荐使用）。

3. 载液：用于湿式磁粉的悬浮，分为油基载液（稳定性好，无腐蚀性，适用于多数工况）和水基载液（环保，不易燃，适用于有防火要求的场景），需与磁粉良好兼容，且不损伤焊缝及母材表面。

￮ 反差剂：当焊缝表面颜色与磁粉颜色对比度较低时，喷涂白色或黑色反差剂，可提高磁痕的可见度，仅适用于非荧光磁粉检测。

2.5  检测基本流程

2.5.1  表面预处理

￮ 清除焊缝及热影响区（至少为焊缝宽度的 2 倍，且不小于 20mm）表面的焊渣、飞溅、氧化皮、油污、涂料、锈蚀等覆盖物，可采用打磨、喷砂、钢丝刷清理、清洗等方式。

1. 对焊缝表面的咬边、凹坑等几何不平整处，可适当打磨修整，但不得过度打磨影响焊缝尺寸。

￮ 确保焊缝表面清洁、干燥，无残留水分或油污；若焊缝有气孔、夹渣等外露缺陷，清理后再进行检测。

￮ 表面粗糙度要求：荧光磁粉检测时 Ra≤6.3μm，非荧光磁粉检测时 Ra≤12.5μm。

2.5.2  检测工艺确定

￮ 磁化方法选择：根据焊缝的形式、缺陷可能的延伸方向，选择合适的磁化方法，核心原则是磁场方向与缺陷延伸方向垂直：

2. 对接焊缝：优先采用纵向磁化（电磁轭法）检测横向缺陷，周向磁化（触头法、穿棒法）检测纵向缺陷；

￮ 角焊缝：采用复合磁化或多方向磁化，确保覆盖所有可能的缺陷方向；

￮ 环焊缝：采用穿棒法周向磁化，或电磁轭法分段纵向磁化。

1. 磁粉类型选择：优先选用荧光磁粉；焊缝表面粗糙时，可选用粗颗粒干式磁粉或湿式磁粉。

￮ 灵敏度验证：在焊缝附近的母材表面粘贴磁场指示器（试片），进行磁化和磁粉施加，观察试片上的磁痕显示，验证检测工艺的灵敏度是否满足要求。

2.5.3  磁化与磁粉施加

￮ 磁化操作：启动磁化设备，对焊缝区域施加规定强度的磁场，确保磁化区域覆盖焊缝及热影响区；对于长焊缝，采用分段磁化时，相邻区域需有 10%-20%的重叠。

2. 磁粉施加：

￮ 干式检测：在磁化状态下，将干式磁粉均匀喷洒在焊缝表面，轻轻敲击母材，使磁粉充分吸附到漏磁场处；多余磁粉用干净的压缩空气吹除（压力≤0.2MPa）。

￮ 湿式检测：在磁化状态下，将磁悬液均匀喷洒或浇注在焊缝表面，确保磁悬液覆盖整个检测区域；多余磁悬液自然流干，不得用压缩空气吹除。

1. 磁化时间：磁粉施加过程中，需保持磁化状态不少于 1s；对于湿式检测，磁悬液施加后需保持磁化状态至磁痕形成清晰。

2.5.4  磁痕观察与记录

￮ 观察条件

￮ 非荧光磁粉：在可见光下观察，环境光照度≥1000lx。

￮ 荧光磁粉：在暗室或遮光环境下，用黑光灯照射，环境可见光强度≤20lx，黑光灯辐照度≥1000μW/cm²；观察前需让黑光灯预热 5-10min。

￮ 磁痕分类：区分三类磁痕，核心是识别相关磁痕（缺陷引起）：

￮ 相关磁痕：由焊缝缺陷引起，形状不规则（如裂纹磁痕呈线性、分叉状；气孔磁痕呈圆形），边缘清晰，具有一定的长度和宽度。

￮ 非相关磁痕：由焊缝结构（如焊缝余高、咬边、焊道过渡区）或母材材质不均匀引起，形状规则，与结构特征对应。

2. 假磁痕：由操作不当（如磁粉堆积、焊缝表面油污）引起，无固定形状，清理后磁痕消失。

1. 记录要求：对所有相关磁痕进行记录，采用拍照、录像、草图绘制等方式，记录内容包括：焊缝编号、检测部位、磁痕位置、形状、尺寸（长度、宽度）、数量、分布等。

2.5.5  缺陷评定与验收

2. 评定依据：根据产品技术文件、焊接标准（如 GB/T 19418、GB/T 3323）或供需双方协议，对检测出的缺陷进行评定。

3. 核心评定指标：

4. 裂纹类缺陷：无论尺寸大小，通常不允许存在；特殊工况下需经设计单位同意，方可放宽验收标准。

1. 非裂纹类缺陷（气孔、夹渣、未焊透等）：根据缺陷的长度、宽度、数量、间距及分布，判定是否符合验收限值。

2. 热影响区缺陷：焊缝热影响区的缺陷评定要求与焊缝本体一致。

￮ 验收：合格焊缝需满足所有验收指标；不合格焊缝需进行返修，返修后需对返修区域及周边 50mm 范围内重新进行磁粉检测。

2.5.6  后处理

￮ 退磁：对检测合格的焊缝及母材进行退磁处理，确保剩余磁场强度≤0.3mT（或满足产品技术文件要求），避免吸附铁屑影响后续加工或使用。

￮ 表面清理：清除焊缝表面的磁粉、反差剂等残留物质，对焊缝表面进行必要的防护处理（如涂油、喷漆）。

2.6  质量控制要求

1. 人员资质：从事焊缝磁粉检测的人员需按 GB/T 9445 规定进行培训、考核和认证，持证上岗，且需具备焊接工艺的相关知识。

2. 设备校准：磁化设备、黑光灯、照度计、磁场指示器等设备需定期校准，校准周期不超过 12 个月，确保设备性能符合标准要求。

3. 材料控制：磁粉、载液、反差剂等检测材料需符合 GB/T 15822.1 的要求，使用前需进行性能验证（如磁粉灵敏度试验、载液悬浮性试验）。

4. 工艺验证：对每一批次或每一种类的焊缝，检测前需通过试块或典型焊缝进行工艺验证，确保检测工艺能有效检出规定尺寸的缺陷。

1. 记录与报告：检测记录需真实、准确、完整；检测报告需包含焊缝信息、检测条件、磁痕记录、缺陷评定及验收由具备相应资质的人员签发。

2.7  特殊注意事项

￮ 多方向磁化要求：由于焊缝缺陷的方向具有不确定性，单一方向磁化易漏检，建议采用复合磁化或两个垂直方向的分别磁化，确保覆盖所有可能的缺陷方向。

￮ 返修焊缝检测：返修焊缝的检测范围需包含返修区域及热影响区，且需在返修焊后冷却至室温（或规定温度）后进行，避免温度过高影响磁粉吸附。

2. 在役焊缝检测：在役设备焊缝检测时，需先清理表面的防腐层、保温层，检测后需恢复原有防护层；需注意设备的运行状态，确保检测过程安全。

￮ 安全防护：使用通电磁化设备时，需注意防触电，避免人员接触带电部位；使用黑光灯时，需佩戴护目镜，避免紫外线伤害眼睛；油基载液需注意防火，避免在高温或明火环境下使用。