磁粉检测PPT课件

1、第6章 常用无损检测方法 主要优点：主要优点：1、直观地显示出缺陷的形状、位置与大小，并能大致确定缺、直观地显示出缺陷的形状、位置与大小，并能大致确定缺陷的性质；陷的性质；2、检测灵敏度高，可检出宽度仅为、检测灵敏度高，可检出宽度仅为0.1m的表面裂纹；的表面裂纹；3、应用范围广，几乎不受被检工件大小及几何形状的限制；、应用范围广，几乎不受被检工件大小及几何形状的限制；4、工艺简单，检测速度快，费用低。、工艺简单，检测速度快，费用低。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第1页/共40页第6章 常用无损检测方法 缺点：缺点： 该方法仅局限于检测能被显著磁化的铁磁性材料（该方法仅局限于检测能被显著磁

2、化的铁磁性材料（Fe、Co、Ni及其合金）及由其制作的工件表面与近表面缺陷；不能用于抗磁性及其合金）及由其制作的工件表面与近表面缺陷；不能用于抗磁性材料（如材料（如Cu）及顺磁性材料（如）及顺磁性材料（如Al、Cr、Mn）工程上统称为工程上统称为非磁性材料的检测。非磁性材料的检测。 磁性合金在外加磁场中，可表现出三种情况：磁性合金在外加磁场中，可表现出三种情况： （1）不被磁场吸引的，叫反（抗）磁性材料；）不被磁场吸引的，叫反（抗）磁性材料； （2）微弱地被磁场所吸引的物质，叫顺磁性材料；）微弱地被磁场所吸引的物质，叫顺磁性材料； （3）被磁场强烈地吸引的物质，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加

3、）被磁场强烈地吸引的物质，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁性。金属材料中，大多数强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁性。金属材料中，大多数过渡金属具有顺磁性；只有过渡金属具有顺磁性；只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的等少数金属是铁磁性的。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第2页/共40页第6章 常用无损检测方法 不锈钢有磁性吗：不锈钢有磁性吗： 在钢中含铬量大于在钢中含铬量大于12.5%以上，具有较高的抵抗外界介质（酸、碱盐）腐蚀的以上，具有较高的抵抗外界介质（酸、碱盐）腐蚀的钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体

4、型、奥氏钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体体型、铁素体奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准GB328092规定，规定，共有共有55个规定。个规定。在日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢（有人称之为镍不锈）在日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢（有人称之为镍不锈）和马氏体型不锈钢和马氏体型不锈钢（有人称之为不锈铁，但不科学，易误解，应回避）两大类。奥（有人称之为不锈铁，但不科学，易误解，应回避）两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌号为氏体型不锈钢典型的牌号为0Cr18Ni9，即，即“304”和和1Cr18

5、Ni9Ti。马氏体型不锈钢就。马氏体型不锈钢就是我们制造刀剪的不锈钢，牌号主要有是我们制造刀剪的不锈钢，牌号主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。由于这等。由于这两类不锈钢组织成分的差异，其金属显微组织也不相同。两类不锈钢组织成分的差异，其金属显微组织也不相同。奥氏体型不锈钢由于在钢奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的铬和镍（含铬在中加入较高的铬和镍（含铬在18%左右，左右，Ni在在4%以上），钢的内部组织呈现一种以上），钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态，这种组织是没有导磁性的，不能被磁铁所吸引叫奥氏体的组织状态，这种组织是没有导磁性的，不能被磁铁所吸引。常用来作装。常用

6、来作装饰材料，如不锈钢管、毛巾架、餐具、炉具等。制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体饰材料，如不锈钢管、毛巾架、餐具、炉具等。制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变。增加硬度后才能作刀的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变。增加硬度后才能作刀剪。但这类不锈钢剪。但这类不锈钢（马氏体型不锈钢）内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被（马氏体型不锈钢）内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被磁铁吸引磁铁吸引。

7、因此不能简单地用是否有磁性来说明不锈钢。因此不能简单地用是否有磁性来说明不锈钢。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第3页/共40页第6章 常用无损检测方法 4.1 磁粉检测的基本原理磁粉检测的基本原理 一、一、 金属的铁磁性金属的铁磁性 在外磁场的作用下，铁磁性材料会被强烈磁化。反映外加磁场在外磁场的作用下，铁磁性材料会被强烈磁化。反映外加磁场强度强度H H与铁磁性材料内部磁感应强度与铁磁性材料内部磁感应强度B B之间联系的闭合曲线称为之间联系的闭合曲线称为磁滞磁滞回线回线。根据磁滞回线形状的不同，可以把铁磁性材料划分为。根据磁滞回线形状的不同，可以把铁磁性材料划分为软磁性软磁性和硬磁性材料和

8、硬磁性材料两类。两类。 软磁性材料的磁滞特性不显著，矫顽力很小，软磁性材料的磁滞特性不显著，矫顽力很小，剩磁非常容易消除；硬磁性材料的磁滞特性则非常显著，矫顽力和剩磁非常容易消除；硬磁性材料的磁滞特性则非常显著，矫顽力和剩磁都很大，适于制造永久磁铁。剩磁都很大，适于制造永久磁铁。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 磁感应强度磁感应强度或磁化强度或磁化强度外加磁场强度外加磁场强度第4页/共40页第6章 常用无损检测方法 矫顽力矫顽力：在永磁材料的退磁曲线上，当反向磁场：在永磁材料的退磁曲线上，当反向磁场H H增大到某一值增大到某一值bHcbHc时，磁体的磁感应强度时，磁体的磁感应强度B B为为0

9、0，称该反向磁场，称该反向磁场H H值为该材料的矫顽值为该材料的矫顽力力bHcbHc；在反向磁场；在反向磁场H = bHcH = bHc时，磁体对外不显示磁通，因此矫顽力时，磁体对外不显示磁通，因此矫顽力bHcbHc表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。 铁磁性材料的晶格结构不同，磁性会有显著变化。铁磁性材料的晶格结构不同，磁性会有显著变化。在常温下，在常温下，面心立方晶格的铁是非磁性材料，体心立方晶格的铁则是铁磁性材面心立方晶格的铁是非磁性材料，体心立方晶格的铁则是铁磁性材料。料。此外，此外， 材料的合金化、冷加工及热处理状态都会

10、影响材料的铁材料的合金化、冷加工及热处理状态都会影响材料的铁磁性。磁性。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 饱和磁场强度饱和磁场强度 Bm Bm 矫顽力矫顽力 HcHc 第5页/共40页第6章 常用无损检测方法 二、退磁场与漏磁场二、退磁场与漏磁场1 1、退磁场、退磁场 将铁磁性棒料放在外磁场中磁化，棒料两端也分别感应将铁磁性棒料放在外磁场中磁化，棒料两端也分别感应出了出了N N、S S极，形成了方向与外磁场相反的磁场强度增量极，形成了方向与外磁场相反的磁场强度增量H H。因为因为HH减弱了外磁场对材料的磁化作用，所以称其为减弱了外磁场对材料的磁化作用，所以称其为退磁场退磁场。 0HJN 式中式

11、中N N、J J、0 0分别为退磁因子、磁极化强度（单位分别为退磁因子、磁极化强度（单位T T，特斯拉）、真空磁导率。，特斯拉）、真空磁导率。 N N的大小主要取决于被磁化物体的形状，完整的环形闭合体：的大小主要取决于被磁化物体的形状，完整的环形闭合体：N N=0=0，球体，球体：N N=0.333=0.333，标准椭圆体：标准椭圆体：N N=0.73=0.73。对棒料，。对棒料，N N与与L L/D/D成反比。成反比。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 mH /10470第6页/共40页第6章 常用无损检测方法 2 2、漏磁场、漏磁场 漏磁场是指被磁化物体内部的磁力线在缺陷或磁路截面发漏磁场是

12、指被磁化物体内部的磁力线在缺陷或磁路截面发生突变的部位离开或进入物体表面所形成的磁场。生突变的部位离开或进入物体表面所形成的磁场。 漏磁场的成因在于磁导率的突变。若被磁化的工件上存在缺陷，由于漏磁场的成因在于磁导率的突变。若被磁化的工件上存在缺陷，由于缺陷内所含的物质一般有远低于铁磁性材料的磁导率，因而造成了缺陷附缺陷内所含的物质一般有远低于铁磁性材料的磁导率，因而造成了缺陷附近磁力线的弯曲和压缩。如果该缺陷位于工件的表面或近表面，则部分磁近磁力线的弯曲和压缩。如果该缺陷位于工件的表面或近表面，则部分磁力线就会在缺陷处逸出工件表面进入空气中，绕过缺陷后再折回工件，由力线就会在缺陷处逸出工件表面

13、进入空气中，绕过缺陷后再折回工件，由此形成了缺陷的漏磁场。如果在漏磁场处撒上此形成了缺陷的漏磁场。如果在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附。空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 缺陷的漏磁场与磁粉的吸附缺陷的漏磁场与磁粉的吸附 第7页/共40页第6章 常用无损检测方法 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第8页/共40页第6章 常用无损检测方法 3 3、漏磁场与磁粉的相互作用、漏磁场与磁粉的相互作用 磁粉检测的基础是缺陷的漏磁场与外加磁粉的磁相互作用，即通过磁粉检测的

14、基础是缺陷的漏磁场与外加磁粉的磁相互作用，即通过磁粉的聚集来显示被检工件表面上出现的漏磁场，再根据磁粉聚集形成磁粉的聚集来显示被检工件表面上出现的漏磁场，再根据磁粉聚集形成的磁痕的形状和位置分析漏磁场的成因并评价缺陷。的磁痕的形状和位置分析漏磁场的成因并评价缺陷。 设在工件表面上有漏磁场存在，如果在漏磁场处撒上磁导率很高的设在工件表面上有漏磁场存在，如果在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附。被磁化的磁粉沿缺陷漏磁场的磁力线排列。在漏磁场力的作用下，吸附。被磁化的磁粉沿缺陷漏磁场

15、的磁力线排列。在漏磁场力的作用下，磁粉向磁力线最密集处移动（磁粉向磁力线最密集处移动（缺陷附近磁力线的弯曲和压缩）缺陷附近磁力线的弯曲和压缩），最终被吸附，最终被吸附在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有比实际缺陷本身达数倍乃至数十倍的宽在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有比实际缺陷本身达数倍乃至数十倍的宽度，故磁粉被吸附后形成的磁痕能放大缺陷。通过分析磁痕评价缺陷，度，故磁粉被吸附后形成的磁痕能放大缺陷。通过分析磁痕评价缺陷，即是即是磁粉检测的基本原理磁粉检测的基本原理。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第9页/共40页第6章 常用无损检测方法 三、三、 影响漏磁场强度的主要因素：影响漏磁场强度的主要因素：磁

16、粉检测灵敏度的高低取决于漏磁场强度的大小。在实际检测磁粉检测灵敏度的高低取决于漏磁场强度的大小。在实际检测过程中，真实缺陷漏磁场的强度受到多种因素的影响，过程中，真实缺陷漏磁场的强度受到多种因素的影响， 主要有：主要有： 1 1、外加磁场强度：外加磁场使被检材料的磁感应强度达到饱和、外加磁场强度：外加磁场使被检材料的磁感应强度达到饱和之的之的80%80%以上，缺陷漏磁场的强度会显著增加；以上，缺陷漏磁场的强度会显著增加； 2 2、缺陷的位置与形状：缺陷埋藏深度越深，漏磁场强度越小；、缺陷的位置与形状：缺陷埋藏深度越深，漏磁场强度越小；缺陷切割磁力线的角度越接近正交，漏磁场强度越大；同样条件下，

17、缺陷切割磁力线的角度越接近正交，漏磁场强度越大；同样条件下，表面缺陷的漏磁场强度随深、宽比的增加而增加；表面缺陷的漏磁场强度随深、宽比的增加而增加； 3 3、被检表面的覆盖层：覆盖层会降低漏磁场强度；、被检表面的覆盖层：覆盖层会降低漏磁场强度； 4 4、材料状态、材料状态 ：成分、含碳量、加工及热处理状态的改变都会：成分、含碳量、加工及热处理状态的改变都会影响材料的磁特性，并影响缺陷的漏磁场。影响材料的磁特性，并影响缺陷的漏磁场。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第10页/共40页第6章 常用无损检测方法 一、磁化方法一、磁化方法 工件磁化时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处的漏工件磁化

18、时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处的漏磁场最大，检测灵敏度最高磁场最大，检测灵敏度最高。当磁场方向与缺陷延伸方向夹角为。当磁场方向与缺陷延伸方向夹角为4545时，缺陷可以显示，但灵敏度降低。当磁场方向与缺陷延伸方时，缺陷可以显示，但灵敏度降低。当磁场方向与缺陷延伸方向平行时，不产生磁痕显示，发现不了缺陷。由于工件中缺陷有各向平行时，不产生磁痕显示，发现不了缺陷。由于工件中缺陷有各种取向，难以预知，故应根据工件的几何形状，采用不同的方法直种取向，难以预知，故应根据工件的几何形状，采用不同的方法直接、间接或通过感应电流对工件进行接、间接或通过感应电流对工件进行周向、纵向或多向磁化周向、纵向

19、或多向磁化，以便，以便在工件上建立不同方向的磁场，在工件上建立不同方向的磁场， 发现所有方向的缺陷，于是出现了发现所有方向的缺陷，于是出现了各种不同的磁化方法，主要有各种不同的磁化方法，主要有通电法、中心导体法、触头法、线圈通电法、中心导体法、触头法、线圈法、磁轭法、多向磁化法法、磁轭法、多向磁化法等。等。 4.2 磁化过程磁化过程 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第11页/共40页第6章 常用无损检测方法 （一）周向磁化（一）周向磁化 被检工件直接通电，或让被检工件直接通电，或让电流通过平行于工件轴向放置电流通过平行于工件轴向放置的导体的磁化方法称为的导体的磁化方法称为周向磁周向磁化化。目的

20、是建立起环绕工件周。目的是建立起环绕工件周向并垂直于工件轴向的闭合周向并垂直于工件轴向的闭合周向磁场，以发现取向基本与电向磁场，以发现取向基本与电流方向平行的缺陷（流方向平行的缺陷（即轴向缺即轴向缺陷陷）。）。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 对小型零部件，采用直接通电或中心导体通电法对被检工件作对小型零部件，采用直接通电或中心导体通电法对被检工件作整体周向磁化。对大型结构的磁粉检测，采用触头法（直接通电）整体周向磁化。对大型结构的磁粉检测，采用触头法（直接通电）和平行电缆法（辅助通电）对被检区域作局部周向磁化。和平行电缆法（辅助通电）对被检区域作局部周向磁化。第12页/共40页第6章 常用无

21、损检测方法 1 1、触头法、触头法 用两个电极触头将磁化电流导入被检工件进行局部磁化的方法称用两个电极触头将磁化电流导入被检工件进行局部磁化的方法称为触头法。为避免漏检缺陷，对同一被检部位应通过改变触点连线方为触头法。为避免漏检缺陷，对同一被检部位应通过改变触点连线方位的方法，至少进行两次相互垂直的检测。位的方法，至少进行两次相互垂直的检测。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 两触头间距两触头间距200mm200mm，磁化电流，磁化电流400A400A的交流电时的的交流电时的感应磁场强度等值曲线。两触点连线上的磁场感应磁场强度等值曲线。两触点连线上的磁场强度最大。强度最大。第13页/共40页第6

22、章 常用无损检测方法 2 2、平行电缆法、平行电缆法 用与被检区域平行的电缆作周向磁化可以检测该区域存在用与被检区域平行的电缆作周向磁化可以检测该区域存在的的纵向裂纹纵向裂纹。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第14页/共40页第6章 常用无损检测方法 （二）纵向磁化（二）纵向磁化 纵向磁化的目的使用环绕被检工件或磁轭铁心的励磁线圈纵向磁化的目的使用环绕被检工件或磁轭铁心的励磁线圈在工件中建立起沿其轴向分布的纵向磁场，以发现取向基本与在工件中建立起沿其轴向分布的纵向磁场，以发现取向基本与工件轴向垂直的缺陷（工件轴向垂直的缺陷（周向或径向缺陷周向或径向缺陷）。常用的方法是磁轭）。常用的方法是磁轭

23、法和线圈法。法和线圈法。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第15页/共40页第6章 常用无损检测方法 1 1、磁轭法、磁轭法 将电磁轭或永久磁轭的两极与被检工件相接将电磁轭或永久磁轭的两极与被检工件相接触，即可对其作整体或局部的纵向磁化。如被检触，即可对其作整体或局部的纵向磁化。如被检工件的两个断面能够被夹持在磁轭的两极之间，工件的两个断面能够被夹持在磁轭的两极之间，形成闭合的磁路，可以对工件作整体纵向磁化。形成闭合的磁路，可以对工件作整体纵向磁化。否则为局部磁化。作局部磁化时，磁轭两极间的否则为局部磁化。作局部磁化时，磁轭两极间的磁力线大致与两极的连线平行，可以磁力线大致与两极的连线平行，可

24、以检出取向基检出取向基本与两极连线垂直的缺陷本与两极连线垂直的缺陷。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第16页/共40页第6章 常用无损检测方法 2 2、线圈法、线圈法 用螺旋管线圈对被检工件作纵向磁化的方法称为用螺旋管线圈对被检工件作纵向磁化的方法称为线圈法线圈法。用线用线圈法可以对管道环焊缝作磁粉检测，可以发现环焊缝及其热影响区圈法可以对管道环焊缝作磁粉检测，可以发现环焊缝及其热影响区的纵向裂纹的纵向裂纹。 一般线圈缠绕一般线圈缠绕4-64-6匝。匝。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第17页/共40页第6章 常用无损检测方法 （三）复合磁化（三）复合磁化 复合磁化将周向磁化和纵向磁化的两

25、次磁化过程合二为一，同复合磁化将周向磁化和纵向磁化的两次磁化过程合二为一，同时在被检工件上施加两个或两个以上不同方向的磁场，合成磁场的时在被检工件上施加两个或两个以上不同方向的磁场，合成磁场的方向在被检区域内随着时间变化，经一次磁化就能检出各种不同取方向在被检区域内随着时间变化，经一次磁化就能检出各种不同取向的缺陷。向的缺陷。 交叉电磁轭复合磁化（旋转磁化）：有两个参数相同的单磁轭交叉电磁轭复合磁化（旋转磁化）：有两个参数相同的单磁轭交叉构成，交叉角度为交叉构成，交叉角度为9090。用幅值相等，相位相差。用幅值相等，相位相差120120的交流电的交流电分别对两个单磁轭励磁。则在被检工件表面上将

26、产生方向随时间变分别对两个单磁轭励磁。则在被检工件表面上将产生方向随时间变化的椭圆型旋转磁场。因此这种磁化方法又叫化的椭圆型旋转磁场。因此这种磁化方法又叫旋转磁化。旋转磁化。 交叉电磁轭通常在被检表面连续行走检测，使产生的交叉电磁轭通常在被检表面连续行走检测，使产生的椭圆型旋椭圆型旋转磁场移动。由于转磁场移动。由于被检表面上有效磁场内任意取向的缺陷都有与旋被检表面上有效磁场内任意取向的缺陷都有与旋转磁场最大幅值方向正交的机会，因此可获得最强的缺陷漏磁场。转磁场最大幅值方向正交的机会，因此可获得最强的缺陷漏磁场。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第18页/共40页第6章 常用无损检测方法 二、二

27、、 磁化电流磁化电流为了在工件上产生磁场而采用的电流称为磁化电流。为了在工件上产生磁场而采用的电流称为磁化电流。 磁粉磁粉检测采用的磁化电流有检测采用的磁化电流有交流、交流、 直流和整流电流直流和整流电流。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第19页/共40页第6章 常用无损检测方法 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测在电流产生的磁场强度在电流产生的磁场强度H H的激励下，铁磁材料（如铁心）被磁化并以感应强度的激励下，铁磁材料（如铁心）被磁化并以感应强度B B描述磁化程度。磁化后的铁心，描述磁化程度。磁化后的铁心，若去除电流激励，使若去除电流激励，使H = 0H = 0，铁磁材料中的磁感应强度虽减小

28、，但并不为零，即，铁磁材料中的磁感应强度虽减小，但并不为零，即B 0B 0，这种现象称为铁磁材，这种现象称为铁磁材料具有剩磁特性。料具有剩磁特性。 铁磁材料的剩磁可通过施加适当的反向磁场，或对其施加高温或振动而减弱或消失。铁磁材料的剩磁可通过施加适当的反向磁场，或对其施加高温或振动而减弱或消失。 （一）交流磁化（一）交流磁化 优点：优点：（1 1）交流电的趋肤效应可提高检测表面缺陷的灵敏度；）交流电的趋肤效应可提高检测表面缺陷的灵敏度； （2 2）交流磁化的磁场随时间变化，可实现复合磁化；）交流磁化的磁场随时间变化，可实现复合磁化； （3 3）比直流磁化时在工件表面截面变化部位的分布较均匀，有

29、利于对）比直流磁化时在工件表面截面变化部位的分布较均匀，有利于对 这这 这些部位缺陷的检测；这些部位缺陷的检测； （4 4）交流电的不断换向有利于磁粉的迁移，提高检测的灵敏度；）交流电的不断换向有利于磁粉的迁移，提高检测的灵敏度； （5 5）交流磁化的磁场较浅，易于退磁；）交流磁化的磁场较浅，易于退磁； （6 6）设备简便，易于维修，价格便宜。）设备简便，易于维修，价格便宜。 缺点：（缺点：（1 1）由于）由于趋肤效应的影响，对近表面缺陷的检测能力不如直流磁化；趋肤效应的影响，对近表面缺陷的检测能力不如直流磁化； （2 2）交流磁化后被检工件的剩磁不稳定。）交流磁化后被检工件的剩磁不稳定。 第

30、20页/共40页第6章 常用无损检测方法 （二）直流与整流磁化（二）直流与整流磁化 整流电有单向半波、单向全波、三向半波和三向全波整流几种整流电有单向半波、单向全波、三向半波和三向全波整流几种类型。三向全波整流很接近纯直流电。在这几种整流电中，随着电流类型。三向全波整流很接近纯直流电。在这几种整流电中，随着电流波形脉动程度的减小，磁场的渗透能力增强，可检出缺陷的埋藏深度波形脉动程度的减小，磁场的渗透能力增强，可检出缺陷的埋藏深度增大。增大。直流磁化可检出缺陷的埋藏深度最大直流磁化可检出缺陷的埋藏深度最大。 直流与整流磁化被检工件均可获得稳定的剩磁，但检测后退磁也直流与整流磁化被检工件均可获得稳

31、定的剩磁，但检测后退磁也比较困难。另外，在被检工件的截面突变部位，容易出现磁化不足或比较困难。另外，在被检工件的截面突变部位，容易出现磁化不足或过磁化，易造成这些部位缺陷的漏检。过磁化，易造成这些部位缺陷的漏检。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第21页/共40页第6章 常用无损检测方法 三、磁化规范三、磁化规范 为获得较高的磁粉检测灵敏度，在被检工件上建立的磁场就必为获得较高的磁粉检测灵敏度，在被检工件上建立的磁场就必须具有足够的强度。使用电磁轭的纵向磁场进行检测时，须具有足够的强度。使用电磁轭的纵向磁场进行检测时， 可以通过可以通过测量其提升力确定被磁化区域的磁场强度是否满足要求。当使用最

32、大测量其提升力确定被磁化区域的磁场强度是否满足要求。当使用最大的磁极间距时，要求交流电磁轭至少应具有的磁极间距时，要求交流电磁轭至少应具有44 N44 N的提升力；的提升力； 直流电直流电磁轭至少应具有磁轭至少应具有177 N的提升力。的提升力。 使用触头法检测时，电极间距控制在使用触头法检测时，电极间距控制在75-200mm之间，推荐使用之间，推荐使用的磁化电流为：的磁化电流为： 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 材料厚度材料厚度t/mm电流值电流值/电极间距电极间距/A.mm-1t19t193.5-4.54-5第22页/共40页第6章 常用无损检测方法 使用直流或整流励磁的缠绕电缆法作纵向磁

33、化检验管道环焊缝使用直流或整流励磁的缠绕电缆法作纵向磁化检验管道环焊缝时，推荐使用的安匝数（时，推荐使用的安匝数（NI）估算值为：）估算值为： 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 3%)10(235000DLDLNI， 对对L/D15，一律取，一律取15。 有效检测范围：缠绕电缆区域两端再加上一个管道半径的长度。有效检测范围：缠绕电缆区域两端再加上一个管道半径的长度。 使用交流励磁的缠绕电缆法检测时，实际需要的安匝数要使用人使用交流励磁的缠绕电缆法检测时，实际需要的安匝数要使用人工缺陷试板或磁场指示器确定。工缺陷试板或磁场指示器确定。第23页/共40页第6章 常用无损检测方法 四、系统性能与灵敏度

34、评价四、系统性能与灵敏度评价 在磁粉检测中，要用标准试板、试环和磁场指示器评价磁在磁粉检测中，要用标准试板、试环和磁场指示器评价磁粉检测系统的总性能及检测的灵敏度。粉检测系统的总性能及检测的灵敏度。其中试板和试环主要用其中试板和试环主要用于评价磁粉检测系统的综合性能，并间接考查检测的操作方法于评价磁粉检测系统的综合性能，并间接考查检测的操作方法是否合理。磁场指示器除具有上述用途外，还可以定性地反映是否合理。磁场指示器除具有上述用途外，还可以定性地反映被检测表面的磁场分布特征，被检测表面的磁场分布特征， 确定磁粉检测的磁化规范。确定磁粉检测的磁化规范。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第24页/

35、共40页第6章 常用无损检测方法 1 1、标准试板、标准试板 通过观察试板上最浅的磁痕可以比较和评定用磁轭法和触通过观察试板上最浅的磁痕可以比较和评定用磁轭法和触头法检测时，磁粉材料与检测系统的灵敏度。头法检测时，磁粉材料与检测系统的灵敏度。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第25页/共40页第6章 常用无损检测方法 2 2、试环、试环 通过观察人工缺陷试环上显示的缺陷磁痕，以比较和评定通过观察人工缺陷试环上显示的缺陷磁痕，以比较和评定用中心导体法及直流或全波整流励磁检测时，磁粉材料与检测用中心导体法及直流或全波整流励磁检测时，磁粉材料与检测系统的灵敏度。系统的灵敏度。 第四章第四章 磁粉检测

36、磁粉检测 通孔中心至试环外缘的距离通孔中心至试环外缘的距离D从从1.8mm21.6mm第26页/共40页第6章 常用无损检测方法 2 2、试环、试环 在不同的磁化电流下，试环外缘上所应显示的最小磁痕数目如在不同的磁化电流下，试环外缘上所应显示的最小磁痕数目如下表。如达不到表中的规定值，应校正所采用的检测系统。下表。如达不到表中的规定值，应校正所采用的检测系统。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 磁悬液类型磁悬液类型全波整流或直流磁化的电流值全波整流或直流磁化的电流值/A/A近表面孔显示的最小数目近表面孔显示的最小数目荧光或非荧光荧光或非荧光1400140025002500340034003 35

37、 56 6表表4-2 4-2 湿磁粉磁环的磁痕显示湿磁粉磁环的磁痕显示全波整流或直流全波整流或直流磁化的电流值磁化的电流值/A/A近表面孔显示的近表面孔显示的最小数目最小数目全波整流或直流全波整流或直流磁化的电流值磁化的电流值/A/A近表面孔显示的近表面孔显示的最小数目最小数目500500900900140014004 44 44 425002500340034006 67 7表表4-3 4-3 干磁粉磁环的磁痕显示干磁粉磁环的磁痕显示第27页/共40页第6章 常用无损检测方法 3 3、磁场指示器、磁场指示器 用磁场指示器可以直接用磁场指示器可以直接考察磁粉检测条件与操作方考察磁粉检测条件与操

38、作方法是否得当。测试时，将磁法是否得当。测试时，将磁场指示器的薄铜板朝上放在场指示器的薄铜板朝上放在被检表面上。在进行磁化的同时向铜板表面上施加磁悬液，并观察被检表面上。在进行磁化的同时向铜板表面上施加磁悬液，并观察磁痕显示。在测试条件下，如果磁场指示器上没有形成磁痕或没有磁痕显示。在测试条件下，如果磁场指示器上没有形成磁痕或没有在所需的方向上形成磁痕，应考虑改变磁化规范或改换磁化方法。在所需的方向上形成磁痕，应考虑改变磁化规范或改换磁化方法。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第28页/共40页第6章 常用无损检测方法 磁粉检测过程主要有以下几个步骤。磁粉检测过程主要有以下几个步骤。 一、表面

39、预处理一、表面预处理被检工件的表面状态对磁粉检测的灵敏度有很大的影响。被检工件的表面状态对磁粉检测的灵敏度有很大的影响。 例如，光滑的表面有助于磁粉的迁移，而锈蚀或油污的表面例如，光滑的表面有助于磁粉的迁移，而锈蚀或油污的表面则相反。为了能获得满意的检测灵敏度，检测前应对被检表则相反。为了能获得满意的检测灵敏度，检测前应对被检表面做预处理：干燥、除锈以及去除表面的局部涂料（避免因面做预处理：干燥、除锈以及去除表面的局部涂料（避免因触点接触不良产生电弧灼伤被检表面）。触点接触不良产生电弧灼伤被检表面）。 4.3 磁粉检测技术磁粉检测技术 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第29页/共40页第6章

40、常用无损检测方法 二、施加磁粉的方法二、施加磁粉的方法1 1、干法。用干燥磁粉、干法。用干燥磁粉(粒度范围以粒度范围以1060m为宜为宜)进行磁粉检测进行磁粉检测的方法称为干法。干法常与电磁轭或电极触头配合，广泛用于大型铸、的方法称为干法。干法常与电磁轭或电极触头配合，广泛用于大型铸、锻件毛坯及大型结构件焊缝的局部磁粉检测。锻件毛坯及大型结构件焊缝的局部磁粉检测。 用干法检测时，磁粉用干法检测时，磁粉与被检工件表面先要充分干燥，然后用喷粉器或其他工具将呈雾状的与被检工件表面先要充分干燥，然后用喷粉器或其他工具将呈雾状的干燥磁粉施于被检工件表面，形成薄而均匀的磁粉覆盖层，干燥磁粉施于被检工件表面

41、，形成薄而均匀的磁粉覆盖层， 同时用同时用干燥的压缩空气吹去局部堆积的多余磁粉。观察磁痕应与喷粉和去除干燥的压缩空气吹去局部堆积的多余磁粉。观察磁痕应与喷粉和去除多余磁粉同时进行，观察完磁痕后再撤除外加磁场。多余磁粉同时进行，观察完磁痕后再撤除外加磁场。2 2、湿法。磁粉、湿法。磁粉( (粒度范围以粒度范围以1 110 m10 m为宜为宜) )悬浮在油、悬浮在油、 水或其水或其他载体中进行磁粉检测的方法称为湿法。与干法相比较，湿法具有更他载体中进行磁粉检测的方法称为湿法。与干法相比较，湿法具有更高的检测灵敏度，特别适合于检测如疲劳裂纹一类的细微缺陷。湿法高的检测灵敏度，特别适合于检测如疲劳裂纹

42、一类的细微缺陷。湿法检测时，要用浇、浸或喷的方法将磁悬浮液施加到被检表面上。检测时，要用浇、浸或喷的方法将磁悬浮液施加到被检表面上。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第30页/共40页第6章 常用无损检测方法 三、检测方法三、检测方法1 1、 连续法。连续法。 在有外加磁场作用的同时向被检表面施加在有外加磁场作用的同时向被检表面施加磁粉或磁悬液的检测方法称为连续法。观察磁痕既可在外加磁粉或磁悬液的检测方法称为连续法。观察磁痕既可在外加磁场的作用时进行，也可在撤去外加磁场以后进行。磁场的作用时进行，也可在撤去外加磁场以后进行。低碳钢及所有退火状态或经过热变形的钢材均采用连续低碳钢及所有退火状态或

43、经过热变形的钢材均采用连续法，一些结构复杂的大型构件也宜采用连续法检测。连续法法，一些结构复杂的大型构件也宜采用连续法检测。连续法检测的操作程序如图所示。检测的操作程序如图所示。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 连续法检测的操作程序连续法检测的操作程序 第31页/共40页第6章 常用无损检测方法 1 1）湿粉连续磁化：磁化的同时施加磁悬液，每次磁化的）湿粉连续磁化：磁化的同时施加磁悬液，每次磁化的通电时间通电时间0.5-20.5-2秒，磁化间歇时间不超过秒，磁化间歇时间不超过1 1秒。停止施加磁悬秒。停止施加磁悬液液1 1秒后才可停止磁化。秒后才可停止磁化。 2 2）干粉连续磁化：先磁化后喷粉

44、，吹去多余的磁粉后才）干粉连续磁化：先磁化后喷粉，吹去多余的磁粉后才可停止磁化。可停止磁化。 连续法检测的灵敏度高，但检测效率低，且易出现干扰连续法检测的灵敏度高，但检测效率低，且易出现干扰缺陷评定的杂乱显示。此外，复合磁化方法只能在连续法检缺陷评定的杂乱显示。此外，复合磁化方法只能在连续法检测中使用。测中使用。 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 第32页/共40页第6章 常用无损检测方法 2 2、 剩磁法。利用磁化过后被检工件上的剩磁进行磁粉检剩磁法。利用磁化过后被检工件上的剩磁进行磁粉检测的方法称为剩磁法。在经过热处理的高碳钢或合金钢中，测的方法称为剩磁法。在经过热处理的高碳钢或合金钢中，

45、凡剩余磁感应强度在凡剩余磁感应强度在0.8 T0.8 T以上，矫顽力在以上，矫顽力在800 A800 Am m以上的材以上的材料均可用剩磁法检测。料均可用剩磁法检测。剩磁法检测的操作程序剩磁法检测的操作程序 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 施加磁悬液施加磁悬液第33页/共40页第6章 常用无损检测方法 四、磁痕分析与记录四、磁痕分析与记录1 1、 磁痕观察磁痕观察 磁粉在被检表面上聚集形成的图像称为磁痕磁粉在被检表面上聚集形成的图像称为磁痕。观察磁痕应。观察磁痕应使用使用2 21010倍的放大镜。倍的放大镜。 观察非荧光磁粉观察非荧光磁粉( (用黑色的用黑色的FeFe3 3O O4 4或褐或褐色的色的- Fe- Fe2 2O O3 3及工业纯铁粉为原料直接制成的磁粉，有浅灰、及工业纯铁粉为原料直接制成的磁粉，有浅灰、黑、红、白或黄几种颜色黑、红、白或黄几种颜色) )的磁痕时，的磁痕时， 要求被检表面上的白光要求被检表面上的白光照度达到照度达到1500lx1500lx以上；观察荧光磁粉以上；观察荧光磁粉( (在上述铁粉外面再涂覆在上述铁粉外面再涂覆上一层荧光染料制成的磁粉上一层荧光染料制成的磁粉) )的磁痕