磁粉探伤授课公开版

1、磁粉检测简介一、 提纲：1、 磁粉检测定义及原理2、 磁粉检测特点3、 磁粉检测的基本知识：磁化曲线、铁磁性材料、漏磁场、磁化规范、设备、方法、磁痕分析与评定4、 磁粉检测在航空维修中的应用二、 难、重点：原理、方法与工艺、磁痕分析与评定三、 器材设备：CED-1000四、 教学方法：讲授法五、 教学课时：1内容：1、内容导入2、新授课3、小结4、作业六、 教学内容：一、 定义及原理：磁粉检测（Magnetic Particle Testing，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。1、定义：用磁粉作为漏磁场的检测介质，利用磁化后工件缺陷处漏磁

2、场吸引磁粉形成的磁痕显示，从而确定缺陷存在的一种检测方法。2、原理：利用铁磁性材料或工件此话后，如果在表面或近表面存在材料的不连续性（材料的均质状态或致密性受到破坏），则在不连续处磁场方向将发生改变，在磁力线离开工件和进入工件表面的地方产生刺激，形成漏磁场，用传感器或磁粉介质对这些漏磁场进行检测，就能检查出缺陷的位置和大小。二、 特点：1、 优点：（1）、显示直观。由于磁粉直接附着在缺陷位置上形成磁痕，能直观的显示缺陷的形状、位置、大小，可大致判断缺陷的性质。（2）、检测灵敏度高。磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕具有“放大”作用，可检测的最小缺陷宽度可达0.1µm，能发现深度只有10+&#

3、181;m的微裂纹。（3）、适应性好。几乎不受工件大小和几何形状的限制，综合采用多种磁化方法，能检测工件的各个部位；采用不同的检测设备，能适用各种场合的现场作业。（4）、效率高、成本低。磁粉检测设备简单，操作方便，检测速度快，费用低廉。2、 局限性（1）、只能适用于检测铁磁性金属材料，不适用于非铁磁性金属材料的检测（如桐、铝、镁、钛和奥氏体不锈钢等）。（2）、只能用于检测工件表面和近表面缺陷，难于定量缺陷的深度，不能检出埋藏较深的内部缺陷，可探测出内部缺陷埋藏深度一般在12mm，对于很大的缺陷检测深度可达10mm。（3）、检查缺陷时的灵敏度与磁化方向有很大关系。（4）、通常都用目视法检查缺陷，

4、磁痕的判断和解释需要有一定的技术经验和素质。（5）、由于磁化工件绝大多数是用电流产生的磁场进行的，因此需要较大的电流，而且磁化后一些具有较大剩磁的工件还要进行退磁。三、 基本知识1、 磁化曲线：表示材料的磁感应强度（单位面积上的磁通量）B和磁场强度H之间变化关系的曲线。一个闭合的磁化缺陷就叫做磁滞回线。2、 铁磁性材料：按照磁性不同可分为抗磁性材料（磁导率略小于真空磁导率，其感应磁场方向与磁铁的相反如金、汞、铋和锌等）、顺磁性材料（磁导率略大于真空磁导率，其感应磁场方向与磁铁的相同如铝、铂、铜和木材等）和铁磁性材料（磁导率远远大于真空磁导率，几百倍甚至几万倍如铁、钴、镍等）。铁磁性材料可分为软

5、磁性材料和。软磁性材料：矫顽力很小，最大剩磁很小，磁滞回线很狭窄。具有高磁导率、低磁阻，低剩磁和低矫顽力。无特殊要求可不退磁。硬磁性材料：矫顽力较高，最大剩磁很大，磁滞回线肥而宽。具有低磁导率、高磁阻，高剩磁和高矫顽力3、 漏磁场：铁磁材料的不连续处或磁路的截面变化处形成磁极，磁感应线溢出工件表面所形成的磁场。影响缺陷漏磁场的因素：(1)、外加磁化场的影响：外加磁场的大小和方向直接影响次刚硬强度的变化，而缺陷的漏磁场大小与工件材料的磁化程度有关。(2)、工件材料磁性的影响：一般来说，易于磁化的材料容易产生漏磁场。(3)、缺陷位置及形状的影响：表面和近表面的缺陷都会产生漏磁场，同样的缺陷在不同的

6、位置及不同形状的缺陷在相同磁化条件下漏磁场的反应时不同的，缺陷方向同样对漏磁场大小有影响。(4)、钢材表面覆盖层的影响：会导致漏磁场减小，漆层厚度、喷丸强化处理都有影响（喷丸处理层的缺陷被强化处理所掩盖，漏磁场的强度将大大降低）(5)、磁化电流类型的影响：交流电具有趋肤效应，表面磁场最大，直流电磁化时渗透深度最深，能发现一些埋藏较深的缺陷。4、 磁化规范（1）、磁化方法：根据在工件中建立磁场的方向，通常分为周向磁化、纵向磁化和复合磁化。周向磁化：在工件中建立一个沿圆周（与轴线垂直）方向的磁场，主要用于发现纵向（轴向）和接近纵向的缺陷。常用方法有直接通电法、中心导体法、穿线缆法和支杆法等。纵向磁

7、化：在工件中建立一个与其轴线平行方向的磁场，主要用于发现与轴线垂直的横向（或轴向）和接近横向的缺陷。常用方法有线圈法、磁轭法和感应电流法等。复合磁化：同时对工件施加两个或两个以上不同方向的磁化。纵向直流与周向交流复合磁化、交叉磁轭复合磁化。（2）、磁化规范：把工件在磁化时选择磁化电流应遵循的规则称为磁化规范。制定磁化规范时要对工件、检测要求和磁化方法、设备等作全面的综合考虑。周向磁化规范周向直接通电法支杆法（L为支杆间距一般为150-200）中心导体法连续法I=（1232）DI=（3.54.5）L（T<19）同直接通电法D为导体直径与工件2倍壁厚剩磁法I=（2545）DI=（4.05.0

8、）L（T19）纵向向磁化规范纵向连续法低填充10IN=45000/(L/D)高填充<2IN=35000/(L/D)+2中填充2<10(h高填充，e低填充)IN=(IN）h10-8+(IN）e10-28剩磁法L/D>10 12kA/m; L/D为510 16kA/m；L/D为25 24kA/m；圆盘类36 kA/m5、 设备（1）、主要设备解读：CJW-9000磁粉探伤机退磁机CEX-1000探伤仪（便携式）马蹄探伤仪（磁轭）（2）、辅助器材：A、光源：可见光源（白光照度不低于1000Lx）和紫外线光源也称黑光灯（波谱主峰在365nm，3650Å）B 、磁场测量仪表：

9、特斯拉计也称高斯计1T=10000Gs，国产的有CT3、CT5等；袖珍式磁强计（在工作现场可见）。（3）、标准试(块)：A型标准试片、B型对比试件、C型对比试片 （4）、磁粉和磁悬液A 磁粉：主要成分为Fe3O4,Fe2O3和工业纯铁粉等根据磁痕显示光源的不同分为荧光磁粉和非荧光磁粉；根据分散剂的不同分为干式磁粉和湿式磁粉。B 磁粉的性能：磁性、粒度、形状、密度。C 磁悬液：湿式检验用油或水作分散剂，磁粉和分散剂按一定比例混合而形成的悬浮液称为磁悬液。其浓度为：非荧光磁悬液一般要求在1025g/L ,荧光磁悬液一般在0.52g/L.6、 检测方法：（1） 连续法退磁观察磁化预处理后处理浇磁悬液

10、或撒磁粉浇磁悬液或撒磁粉（2） 剩磁法观察退磁磁化后处理预处理（3） 磁化方法、磁化电流的选择：磁化方法、磁化电流应根据工件的形状、尺寸、材质和需要检测的缺陷种类、方向和大小来选择。磁化场方向尽可能与被检缺陷垂直，或至少保证有较大的夹角。磁化电流的选择是否合理，影响很大。电流偏小则缺陷不能产生足够的漏磁场，影响检测能力；电流太大，非缺陷部位也会产生漏磁场，使工件本底模糊，给缺陷判断带来困难。（4） 退磁：退磁的必要性：保留剩磁的工件在后续的加工、使用过程中会产生麻烦。退磁的原理：将工件置于幅值足以克服材料矫顽力的方向岁时间交变的磁场中，然后逐渐降低幅值至零。退磁方法：交流退磁（P60）和直流退磁剩磁测量：0.3mT (3Gs)7、 磁痕分析与评定（1）、磁痕分析：通常把磁痕分为三类：由缺陷漏磁场产生的相关磁痕、由非缺陷漏磁场产生的非相关磁痕和由其他原因（非漏磁场）产生的假磁痕。磁痕分析首先要排除假磁痕和非相关磁痕。A 假磁痕：工件表面粗糙，在凹陷处滞留磁粉；工件表面氧化皮、修饰和油漆斑点、剥落处边缘容易滞留磁粉；工件表面存在油脂、纤维等脏物，都会粘附磁粉；磁悬液浓度过大、施加