机械设备服务介绍

门式起重机作为工业领域核心搬运设备，广泛应用于港口、钢铁厂、造船厂等场景，其结构安全性直接关系到生产效率与人员生命财产安全。无损探伤是识别起重机金属结构内部缺陷（如裂纹、夹渣、气孔）的关键技术，而第三方检测因独立、公正的属性，成为企业验证设备状态的重要选择。本文聚焦门式起重机无损探伤第三方检测的常用方法及操作规范，拆解技术细节与执行要点，为行业实践提供参考。

超声波探伤：门式起重机金属结构内部缺陷检测的“透视眼”

超声波探伤是门式起重机无损检测中最常用的方法之一，其原理是利用高频超声波在金属介质中的传播特性——当超声波遇到缺陷（如裂纹、夹渣、未焊透）时，会发生反射、折射或散射，探头接收这些反射信号后，通过仪器显示缺陷的位置、大小和性质。这种方法的优势在于对内部缺陷的检测灵敏度高，尤其是针对厚板焊缝（如主梁的对接焊缝，厚度通常在10-30mm之间），且检测过程无辐射，操作相对灵活。

在门式起重机检测中，超声波探伤的适用部位主要集中在受力关键结构：主梁的上下翼缘与腹板的角焊缝、端梁与主梁的连接焊缝、支腿的柱脚焊缝等。这些部位因长期承受弯曲、扭转应力，易产生内部裂纹或未熔合缺陷。操作前，检测人员需先对工件表面进行预处理——用角磨机打磨焊缝及两侧各50mm范围内的区域，去除铁锈、油污和氧化皮，确保表面粗糙度不超过Ra12.5μm，避免耦合剂无法有效传递超声波。

探头的选择直接影响检测结果的准确性。针对门式起重机的厚板焊缝，通常选用2-5MHz的斜探头（折射角为45°、60°或70°），其中45°探头适合检测横向裂纹，60°或70°探头更易发现纵向缺陷。耦合剂一般选用机油、甘油或专用超声波耦合剂，涂抹时要均匀覆盖探头底面，确保探头与工件表面完全接触，减少声波衰减。

校准是超声波探伤的关键步骤。检测人员需使用标准试块（如CSK-ⅠA或CSK-ⅢA试块）校准探头的前沿距离、折射角和灵敏度。例如，用CSK-ⅠA试块的R100圆弧面校准探头的折射角，通过测量反射波的位置计算角度误差；用试块上的人工缺陷（如Φ2mm的横孔）校准检测灵敏度，确保能识别出规定大小的缺陷。

扫查过程中，检测人员需保持探头匀速移动（速度不超过150mm/s），采用直线扫查、斜向扫查和交叉扫查相结合的方式，覆盖焊缝的整个区域。对于应力集中部位（如焊缝的起弧和收弧处、主梁跨中部位），要增加扫查次数，避免漏检。当发现反射波信号时，需通过改变探头角度、移动探头位置来确定缺陷的边界，并记录缺陷的埋藏深度、长度和当量大小，参照GB/T 11345-2013《焊缝无损检测 超声波检测 技术、检测等级和评定》标准进行缺陷分级。

实际操作中，还需注意避免干扰信号的影响。例如，工件表面的凹凸不平会产生虚假反射波，此时需重新打磨表面；焊缝中的余高未磨平会导致声波散射，需用砂轮将余高磨至与母材平齐。此外，检测人员需定期检查探头的磨损情况，当探头晶片出现裂纹或磨损严重时，需及时更换，确保检测精度。

射线探伤：焊缝内部缺陷的“成像记录仪”

射线探伤是通过X射线或γ射线的穿透性，将工件内部缺陷转化为底片上的可视化图像，适用于门式起重机中需要直观判断缺陷形状的重要焊缝（如主梁的对接焊缝、支腿与基础的锚栓焊缝）。其原理是：射线穿过工件时，缺陷部位（如气孔、夹渣）对射线的衰减能力弱于母材，因此在底片上会形成更黑的区域，通过观察底片的黑度差异可识别缺陷类型。

操作前，检测人员需根据工件厚度选择射线能量——例如，10mm厚的Q235钢板用100kV的X射线，20mm厚的钢板用200kV的X射线；若工件厚度超过40mm，则需用γ射线（如Ir-192放射源）。曝光参数的设定需通过试片法校准：将灵敏度试片（如Fe-1型）贴在焊缝表面，调整管电压、管电流和曝光时间，确保底片上能清晰显示试片的钢丝纹路，达到AB级灵敏度要求。

底片的暗室处理需严格控制环境条件。显影液温度需保持在20±2℃，显影时间4-6分钟，避免温度过高导致底片灰雾增大；定影液温度同样控制在20±2℃，定影时间15-20分钟，确保未曝光的卤化银完全溶解；水洗过程需用流动水冲洗15分钟以上，去除残留的定影液，防止底片后期发黄。

缺陷识别时，需结合底片的黑度和形状判断：气孔通常是圆形或椭圆形的黑点，边缘清晰；夹渣是不规则的深色条纹，边缘模糊；裂纹是线性的深色纹路，通常有分支。检测人员需测量缺陷的长度、宽度和位置，参照GB/T 3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》标准进行评定——例如，长度超过焊缝长度10%的裂纹为Ⅲ级缺陷，需返修处理。

射线探伤的安全防护至关重要。检测现场需设置半径至少15m的警戒区，并用警示带隔离，禁止无关人员进入；操作人员需穿铅防护服（铅当量不小于0.5mmPb）、戴铅眼镜和个人剂量计，每次检测的辐射剂量需记录在案，确保年有效剂量不超过20mSv。此外，放射源需由专人保管，使用后及时放回屏蔽容器，防止泄漏。

磁粉探伤：铁磁性材料表面缺陷的“显影剂”

磁粉探伤适用于门式起重机的铁磁性结构件（如Q235、Q345钢的主梁、端梁、吊钩），主要检测表面或近表面的裂纹、折叠、夹渣等缺陷。其原理是：将工件磁化后，缺陷处会产生漏磁场，吸引磁粉形成明显的磁痕，从而显示缺陷位置和形状。这种方法的优势在于对表面裂纹的检测灵敏度高，且操作简单、成本低。

预处理是磁粉探伤的第一步。检测人员需用角磨机或砂纸打磨工件表面，去除油污、铁锈、油漆和氧化皮，确保表面粗糙度不超过Ra12.5μm——若表面有涂层，需用脱漆剂去除，否则涂层会隔离磁场，影响检测结果。对于焊缝部位，需将余高磨至与母材平齐，避免余高遮挡缺陷。

磁化方法的选择需根据工件形状确定：主梁的腹板焊缝采用磁轭法（用马蹄形磁轭贴合焊缝表面），吊钩采用直接通电法（将电极夹在吊钩两端，电流通过吊钩形成磁场），圆管形工件采用绕电缆法（将电缆绕在工件上，产生周向磁场）。磁化电流的大小需满足提升力要求——磁轭法的提升力不小于44N（针对非磁性试块），直接通电法的电流密度不小于15A/mm²（针对低碳钢）。

磁粉的施加需均匀、适量。干粉磁粉需用喷粉器均匀喷洒在工件表面，避免堆积；湿粉磁粉需与水或油按比例混合（通常1:10-1:20），搅拌均匀后用喷雾器喷洒。施加磁粉时，需保持工件处于磁化状态，确保磁粉能被漏磁场吸引。磁痕观察需在自然光或紫外线灯下进行——荧光磁粉需用紫外线灯（波长365nm）照射，观察绿色荧光磁痕；非荧光磁粉用自然光观察，磁痕为黑色或红色。

磁痕的评定需参照GB/T 15822-2005《磁粉检测 第1部分：总则》标准。例如，线性磁痕（长度大于3倍宽度）通常是裂纹，需测量其长度；圆形磁痕（长度小于等于3倍宽度）可能是气孔或夹渣。检测人员需记录磁痕的位置、形状和尺寸，对于超过标准允许范围的缺陷（如吊钩危险断面的裂纹长度超过5mm），需提出返修建议。

磁化后需对工件进行退磁处理，尤其是需要后续加工或装配的工件，避免剩磁影响后续工序（如焊接时电弧偏吹）。退磁方法可采用交流退磁（将工件放入退磁机中，逐渐降低电流）或直流退磁（用磁轭在工件表面来回移动，逐渐远离工件）。退磁后需用磁强计检测工件的剩磁，确保剩磁强度不超过0.3mT。

渗透探伤：非铁磁性材料表面缺陷的“探测笔”

渗透探伤适用于门式起重机的非铁磁性结构件（如铝合金支腿、不锈钢滑轮）或铁磁性材料的表面开口缺陷（如裂纹、针孔）。其原理是利用渗透剂的毛细作用，渗入工件表面的开口缺陷，然后通过显像剂将渗透剂吸出，形成可见的缺陷痕迹。这种方法的优势在于不受工件材质限制，且能检测到极细的表面裂纹（宽度可小至0.5μm）。

预处理是渗透探伤的关键环节。检测人员需用溶剂（如丙酮、乙醇）或洗涤剂清洗工件表面，去除油污、油脂和灰尘；对于有锈蚀的部位，需用砂纸打磨去除；对于粗糙表面（如铸造件），需用钢丝刷清理，确保缺陷开口畅通。清洗后需将工件彻底干燥（用热风或自然晾干），避免水分影响渗透剂的毛细作用。

渗透剂的选择需根据工件温度和缺陷类型确定：荧光渗透剂适用于需要高灵敏度的场合（如检测铝合金表面的微裂纹），可见光渗透剂（红色）适用于普通场合。渗透剂的施加方式有刷涂、喷涂或浸涂——对于小型工件（如滑轮），可采用浸涂（浸泡时间5-10分钟）；对于大型工件（如主梁），可采用喷涂（均匀覆盖表面，避免流淌）。渗透时间需根据渗透剂类型和工件温度调整：温度10-50℃时，渗透时间一般为5-15分钟；温度低于10℃时，需延长渗透时间至20-30分钟。

去除多余渗透剂需谨慎操作，避免将缺陷内的渗透剂洗掉。水洗型渗透剂用清水冲洗（水压不超过0.3MPa，水温20-40℃），冲洗时间1-2分钟；溶剂去除型渗透剂用蘸有溶剂的干净布擦拭，先擦去大部分渗透剂，再用干净布轻轻擦拭，直到表面无明显渗透剂残留。去除后需将工件表面晾干或用热风干燥（温度不超过50℃）。

显像剂的施加需均匀、薄涂。显像剂通常是白色粉末（如氧化锌）与挥发性溶剂的混合物，用喷雾器喷涂在工件表面，形成一层薄而均匀的显像膜（厚度约50-100μm）。显像时间需根据显像剂类型和缺陷深度调整：一般为7-15分钟，确保渗透剂能被显像剂充分吸出。

缺陷观察需在合适的光源下进行：荧光渗透剂用紫外线灯（强度不小于1000μW/cm²）照射，观察绿色荧光痕迹；可见光渗透剂用自然光（亮度不小于500lx）或白炽灯观察，痕迹为红色。检测人员需测量缺陷的长度、宽度和位置，参照GB/T 18851-2002《渗透检测 第1部分：总则》标准评定——例如，长度超过2mm的线性缺陷为不合格，需返修。

涡流探伤：导电材料表面及近表面缺陷的“感应探测器”

涡流探伤适用于门式起重机的导电结构件（如钢丝绳、铝制部件、不锈钢焊缝），主要检测表面及近表面的缺陷（深度一般不超过2mm）。其原理是：交变电流通过探头线圈产生交变磁场，在工件中感应出涡流；当工件存在缺陷时，涡流的大小、相位会发生变化，探头检测到这些变化后，通过仪器显示缺陷信号。

探头的选择需根据工件形状和缺陷类型确定：钢丝绳检测采用穿过式探头（将钢丝绳穿过探头线圈），平板工件（如铝制支腿）采用点式探头，圆管形工件采用环绕式探头。频率的设定需根据缺陷深度调整：高频（1-10MHz）适用于检测表面缺陷（深度0-0.5mm），低频（100kHz-1MHz）适用于检测近表面缺陷（深度0.5-2mm）。

校准是涡流探伤的必要步骤。检测人员需用标准试块（如带有人工缺陷的铝块、钢丝绳试块）校准探头的灵敏度和分辨率。例如，用带有Φ0.5mm横孔的铝试块校准点式探头，调整仪器的增益和相位，确保能清晰显示缺陷信号；用带有断丝的钢丝绳试块校准穿过式探头，设定报警阈值。

扫查过程中，检测人员需保持探头与工件表面的距离恒定（一般不超过0.5mm），匀速移动探头（速度不超过100mm/s）。对于钢丝绳检测，需将钢丝绳缓慢穿过探头线圈，速度不超过0.5m/s，确保每一段钢丝绳都能被检测到。当仪器显示缺陷信号时，需通过调整探头位置、改变频率来确认缺陷的位置和大小，并记录信号的幅值和相位。

涡流探伤的干扰因素较多，需注意排除：工件表面的划痕、凹坑会产生虚假信号，需提前打磨处理；工件的电导率变化（如铝合金的热处理状态不同）会影响涡流信号，需预先测量工件的电导率；探头的磨损会导致灵敏度下降，需定期检查探头的线圈和外壳，如有损坏及时更换。

门式起重机关键部位的无损探伤重点

门式起重机的结构复杂，不同部位的受力情况和缺陷风险不同，检测时需重点关注以下部位：

1、主梁：主梁是门式起重机的主要受力构件，承受垂直载荷和水平载荷，重点检测下翼缘与腹板的角焊缝（尤其是跨中部位）、主梁的对接焊缝和主梁的拱度变化。下翼缘与腹板的角焊缝易产生疲劳裂纹，需用磁粉探伤检测表面裂纹，用超声波探伤检测内部未熔合；主梁的对接焊缝需用射线探伤检测内部缺陷，确保焊缝质量。

2、端梁：端梁与主梁的连接部位是应力集中区，承受扭转和弯曲应力，重点检测连接焊缝的裂纹（用磁粉探伤）和内部缺陷（用超声波探伤）。此外，端梁的车轮轴孔部位易产生磨损和裂纹，需用涡流探伤检测表面缺陷。

3、支腿：支腿支撑主梁和载荷，承受垂直压力和水平风力，重点检测支腿与基础的锚栓焊缝（用射线探伤）、支腿与主梁的连接焊缝（用超声波探伤）和支腿的柱身裂纹（用磁粉探伤）。支腿的柱身若有腐蚀，需用超声波测厚仪测量壁厚，确保壁厚不小于设计值的80%。

4、吊钩：吊钩直接悬挂重物，承受拉伸和弯曲应力，重点检测吊钩的危险断面（如吊钩颈部、钩尖部位）。危险断面易产生疲劳裂纹，需用磁粉探伤检测表面裂纹，用超声波探伤检测内部缺陷；吊钩的磨损量需用卡尺测量，确保磨损量不超过原尺寸的10%。

5、钢丝绳：钢丝绳是门式起重机的重要部件，承受拉伸和扭转应力，重点检测钢丝绳的断丝、磨损和锈蚀。断丝需用涡流探伤检测表面及近表面的断丝，磨损量需用钢丝绳直径测量仪测量，锈蚀情况需用目视检查——若钢丝绳有严重锈蚀或断丝超过标准规定（如6×37钢丝绳在一个捻距内断丝超过12根），需更换钢丝绳。

门式起重机无损探伤第三方检测的通用操作规范

第三方检测的核心是确保检测结果的独立性和公正性，需严格执行以下操作规范：

1、检测前准备：收集门式起重机的技术资料（设计图纸、制造许可证、安装验收报告、运行日志），了解设备的使用 history 和缺陷风险点；对检测设备进行校准（超声波探伤仪的探头、射线机的曝光参数、磁粉探伤机的提升力）；对工件进行预处理（打磨、清洗），确保表面符合检测要求。

2、人员资质：检测人员需持有国家市场监管总局颁发的无损探伤资格证书（UTⅡ级、RTⅡ级、MTⅡ级、PTⅡ级），且具备2年以上起重机械检测经验；熟悉门式起重机的相关标准（GB/T 6067.1-2010、GB 50278-2010、GB/T 14405-2011），能正确解读标准要求。