磁粉检测技术(ii级)

全

国

无

损

检

测

学

会

人

员

资

格

认

证

培

磁

粉

检

测

技

术2020年2月20日星期四12时42分22秒

1结合细识1.1

无

损

检

测

概

论1.1.1

无

损

检

测

通

用

方

法

及

技

术一、无损检测的定义：不破坏材料的外形和性能的情况下，检测该材料的内部结构(组织与不连续)和性能，该技术称为无损检测。英文全称：

Non

Destructive

Testing(NDT)二、

常用无损检测方法射

线

检

测：Radiographic

Testing(RT)射

线的种类与本质：

x射线、γ射线和中子射线。

x射线和

γ射

线与无线电波、红外线、可见光、紫外线一样，都是电磁波；而中子射线是粒子。X

射线的产生：

X

射线管γ射线的产生：γ射线是放射性原子核在衰变时放射出来的电磁

波。放射性意变

#2020年2月20日星期四12时42分22秒2射线检测：

原理、方法与应用x射线和γ射线通过物质时其强度逐渐减弱。强度衰减公式：

I=Ioe-x利

用射

线

透

过

物

体

时

产

生

的

吸

收

和

散

射

现

象

，

检

测

材

料

中

因

缺

陷存在而引起射线强度改变的程度来探测缺陷的方法称为射线

照

相

法。检测技术类型：

照相法与投影

关素；荧光屏法；

工

业电

视

法

；

常

用

透

照

方

法

：

纵

维

透

照

法

：环维透照方法：双壁单影法

双壁双影法透照检测对象类型：

金属；

非金属。

焊

缝

；铸

件

。检

测

缺

陷

类

型

：裂纹：

气孔：

未

焊透：未融合；夹渣；疏松；

冷

隔

等

。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

3超声波的类型：

纵波和横波

表面波(瑞利波)、板波超

声

波

的

性

质

：(1)声速：与材料性质有关、与波的种类有关(2)波的叠加、干涉及驻波(3)

反射、折射和波型转换#机械波，它是由于机械振动在弹性介质中

例如水波、声波、超声波等超声检测：

Itrasenie

Testing(D2020年2月20日星期四12时42分22秒

4超

声

波

的

本

质

：

起

的

波

动

过

程

，引超

声

检

测：

原

理、

方

法

与

应

用超声波的产生：仪器、探头超声波与工件的接触：耦合剂超声波在工件内的传播与反射、波的接收超声波检测原理：探头发射的超声波通过耦合剂在工件中传

播，遇到缺陷时反射回来被探头接收。根据反射回波在荧光屏上的

位

置和

波

辐

高

低

判

断

缺陷的

大

小

和

位

置

。超声检测技术的特点：应用范围广；

穿透能力大；

设备轻便；

定量不准确；

定性困难。检测技术类型：

纵波法；横波法；表面波法；板波法，□常用检测方法：

穿遗法；反射法：串列法；液漫(

裹焦

)法；

…

检测对象类型：金属；非金属。

焊缝；板件；管件；锻件。检测缺陷类型：面缺陷；体缺陷。定性困难。数字化、智能化发展前景宽广。#2020年2月20日星期四12时42分22秒

5磁粉检测：

MagneticTesting(MT)漏磁场：铁磁材料磁化时磁力线由于折射而迤出到材料表面所形

成的磁场称为漏磁场剩磁：铁磁材料磁化时所具有的磁性在磁化电流取消后继续存在

的性质称为则磁铁磁材料在磁场中被磁化后，缺陷处产生的漏磁场吸附磁粉而形

成磁痕。磁痕的长度、位置、形状反映了缺陷的状态。磁粉检测技术的特点：检测表面和近表面缺陷；铁磁材料；常用检测方法：

剩磁法；连续法。检测对象类型：

铁磁材料。

焊缝；钢板；

钢管；螺栓等

.检

测

缺

陷

类

型

：

裂

纹

；

夹

渣

等

.

#2020年2月20日星期四12时42分22秒⑥渗透检测：

Penetrate

Testing(PT)分子压强与表面张力：每一个离液面的距离小于分子作用半

径r的分子，都受到一个指向液体内部的力的作用。而这些表

面分子及近表面分子组成的表面层，都受到垂直于液面且指

向液体内部的力的作用。这种作用力就是表面层对整个液体

施加的压力，该压力在单位面积上的平均值叫分子压强。分

子压强是表面张力产生的原因。液体润湿：液体铺展在固体材料的表面不呈球形，且能覆盖

表面，此现象称液体

润湿现象。毛细现象：润湿液体在毛细管内的自动上升或下降称为毛细

现象。井2020年2月20日星期四12时42分22秒

7渗透检测：

原理、方法与应用具有润湿作用的渗透剂在毛细管作用下渗入表面开口缺陷。细管作用渗入到开口缺陷内的渗透剂渗透检测

基本操作过程渗透检测技术的特点：检测表面开口缺陷；常用检测方法：

着色法；

荧光法。检测对象类型：

金属与非金属材料。检测缺陷类型：

裂

纹。#析显2020年2月20日星期四12时42分22秒图涡流检测：

Eddy

Current

Testing

(ET)由于电磁感应金属材料在交变磁场作用下产生涡流。金属材料中存在的裂纹将改变涡流的大小和分布，

分析这些

变化可检出铁磁性和非铁磁性材料中的缺陷。涡流可用以分选材质、测膜层厚度和工件尺寸以及材料的某

些物理性能等。涡

流

检

测

技

术

的

特

点

：

适

用

于

导

电

材

料

；

检

测

近

表

面缺陷。

常

用

检

测

方

法

：穿过式线圈：内通过式线圈：探头式线圈。检测对象类型：

金

属

与

非

金

属

材

料

。检测缺陷类型：裂纹。#2020年2月20日星期四12时42分22秒⑨1.1.2常用无损检测方法的应用一

、

应

用

的

部

门航空、

航

天

、

机

械

、

核

工

业

、

汽

车

制

造

、

船

舶

、

电

子

、

钢

结

构

、

商

检

、

进

出

口

等

。二

、

应

用

的

对

象(1)

缺

陷

探

伤(2)

厚

度

测

量(3)

性

能

测

试

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

10方法应

用

范

围局

限

性RT各

类

材

料

的

内

部

缺

陷表

面

缺

陷

较

难

发

现UT大

厚

度

金

属

和

部

分非金属材料的内部缺陷仅

限

于

弹

性

介

质定

性

定

量

困

难MT表

面

和

近

表

面

缺

陷仅

限

于

磁

性

介

质PT金

属

和

部

分

非

金

属材

料

的

表

面

缺

陷仅限于表面开口缺陷ET表

面

和

近

表

面

缺

陷仅

限

于

导

电

材

料

#1..3

常用无损检测方法的范围及局限性2020年2月20日星期四12时42分22秒111.2

材料及缺陷1.2.1

金

属

及

合

金

的

结

构一

、

金

属(1)

纯金属：单一原子构成的材料(

2

)

合

金

：

某

一

金

属

元

素

为

基

，

添

加

一

种

或

多

种

其

他

元

素

，

通

过

冶

金

或

粉

末

冶

金

方

法

制

成

的

金

属

材

料

。二

、

单

组

元

金

属

结

构(1)体心立方结构(2)面心立方结构(

3

)

密

排

立

方

结

构

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

121.2.1

金属及合金的结构二

、

合

金

的

结

构合金的结构由多种成分组成，

不是简单的体心、面

心

、

六

方

而

是

由

“

相

”

来

表

示

的

：相

：

在

合

金

内

，

一

个

或多

个

成

份、

结

构

和

性

质

均

匀

的

区

域

称

为

“

相

”

。一

种

合

金

可

以

有

若

干

种

不

同

的

“

相

”

构

成

，

其

结

构

也

由

“

相

”

所

决

定

。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

131.2.2

材料的性能一

、

力

学

性

能(1)

金属材料的静拉伸力学性能强度：

金

属

抗

拉

永

久

变

形

和断

裂的能

力塑性：又称范性，

断

裂

前

材

料

发

生

不

可

逆

永

久

变

形

的

能

力韧

性

：金

属

在

断

裂

前

吸

收

变

形

能

量

的

能力(2)

金

属

材

料

的

弹

性

性

能弹性(虎克定律):(3)

金

属

材

料

在

静

加

载

下

的

力

学

性

能扭转性能弯

曲

、

压

缩

性

能硬

度

#

2020年2月20日星期四12时42分22秒

14二

、

物

理

性

能(1)

密

度、比热

量、

磁

性、导电

性、

导

热

性

等(2)

光

学

性

能(3)

声

学

性

能

#一、力学性能(4)

金

属

材

料

的

冲

击

性

能(5)

金

属

材

料

的

疲

劳

性

能

(6)

金

属

材

料

的

蠕

变

性

能2020年2月20日星期四12时42分22秒

151.2.3

金

材

料

中

的

各

种

缺及

不

连续

性一

、

不

连

续

性

：

金

属

或

合

金

内

部

结

构

的

不

均

匀

变

化

，

称

为

不

连

续

性

。二

、

缺

陷

：

对

金

属

材

料

的

性

能

造

成

破

坏

的

不

连

续

性

称

为

缺

陷

。常

见

的

焊

接

缺

陷气

孔

、

夹

渣

、

未

融

合

、

未

焊

透

、

裂

纹

、

夹

珠

、

钨夹

杂夹

层

等

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

161

.3

加

工

及

缺

陷一

、

最

初

加

工

过

程

及

相

关

缺

陷(

1)

铸

造

：

将

熔

融

金

属

浇

注

入

铸

型

型

腔

，冷

却

后

形

成

工

件

的

加

工

过

程

；常

见

的

铸

造

缺

陷

：气

孔

、

缩

孔

、

疏

松

、

冷

裂

、

热裂

、

冷

隔

、

偏

析

、

夹

杂

。(2)

塑

性

加

工

：

锻

、

轧

、

拔

、

钣

金

等常

见

的

塑

性

加

工

缺

陷

：

裂

纹

、

折

叠

、

分

层

、

白

点

(

氢

脆

)

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

1

7三、制造加工过程及相关缺陷(1)

焊

接

：

通

过

加

热

或

加

压

，

使

填

充

材

料

熔

化

、

冷

却将工

件

连

接

在

一

起

的

加

工

方

式

称

焊

接

；常

见

的

焊

接

缺

陷

：

气

孔

、

夹

渣

、

未

融

合

、

未

焊透

、

裂

纹

、

夹

珠

、

钨

夹

杂(2)

表

面

加

工

：车

、

铣

、

刨

、

镀

、

磨

、

喷

丸

、

吹

砂

等常

见

的

表

面

加

工

缺

陷

：氢

脆(

3

)

热

处

理

：

对

金

属

材

料

加

温

并

用

不

同

方

法

冷

却

使其

组

织

结

构

发

生

的

方

法

称

热

处

理

；常

见

的

热

处

理

缺

陷

：淬

裂(

4

)

其

他

热

加

工

工

艺

：

粉

末

冶

金

等

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

181.4

在役中的材料1.4.1

在

役

中

材

料

的

行

为受力、受压、高低温、摩擦、腐蚀

…1.4.2在役工况导致缺陷和失效一、腐蚀：腐蚀裂纹、腐蚀坑、腐蚀减薄二、疲劳：疲劳裂纹、疲劳断裂三、磨损：

材料减薄、摩擦裂纹四

、

过

负

载

：

变

形

、

断

裂五、脆性断裂：镉脆、氢脆1.4.3

金

属

中

破

裂

发

展

的

概

念一、缺陷的形成

(应力集中)二、缺陷的发展

(载荷)三、

断裂#

2020年2月20日星期四12时42分22秒191.5

质止及标准化1.5.1

质

量

、

质

量

控

制

及

标

准

化一

、质量的

定

义：

(GB/T

6583-92)反映产品或服务满足明确或隐含需要能力的特征和特

性

的

总

和

。通常认为，质量有狭义和广义两种含义，狭义的质量

就是产品质量。对无损检测而言，可以认为是指无损检测各种方法检测结果的正确性和可靠性；广义的质量除

产品质量外，还包括了工作质量。对无损检测而言，可

以认为是指无损检测人员在实施无损检测工作过程中，

各个方面、各个环节工作的好坏。它取决于工作人员的

责任心与技术水平等综合条件，这些条件直接或间接的

影响到无损检测的结果。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

20三

、质

量

控

制

的

定

义

(GB/T

6583-92)为达到质量要求所采取的作业技术和活动。质量控制的目的，监视一个过程并排除不满意的原因，

以

取

得

经

济

效

益

。三、标准化的定义：制定和执行标准的过程1.5.2

质量

体

系一、定义：

为实施质量管理的组织结构，职责，程序过程和

资

源

。二、质量体系要素在质量管理中，有关内容可分为若干个质量体系要

素。在

GB/19004—1SO9004”

质

量

管

理

和

质

量

体

系

要素——指南”中质量体系要素有20个。这些要素都取决于人的因素、机器的因素、材料的因素、方法的因素以及

工

作

环

境

的

固

素

。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒21二

、

质

址

体

系

要

素即

人

、

机

、

料

、

法

、

环

五

个

因

素

，

无

损

检

测

就

是

从这五个因素着手去提高质量。对各种检测方法，其主要内容

：(1)无损检测人员的管理人员资格：

凡从事无损检测的人员必须按照各行业规定的无

损检测人员资格考核规则(如全国无损检测学会执行的《GB/T94

45:1999

无损检测人员资格鉴定与认证》)参加培训

和考核，取得相应的资洛证书、方可从事该行业相应方法和等级

的无损检测工作。无损检测资格分为初级

(I

级)、中级(Ⅲ级

和高级

(IⅢ级)三个等级。培训考核：

培训可以是长期的或短期的，

集中的或分散的，

一般应有培训记录。

一个单位的无损检测部门或其主管部门，应

当制订培训计划，

以便于按照人员情况：

工作需要进行人员技术

培

训

。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

22无损检测人员的管理建立无损检测人员的技术档案。对每一位从事无损

检测的人员应建立个人技术档案，

内容至少应包括：个

人简历；检测质量方面的奖惩情况；检测人员的工作记

录，包括中断无损检测工作的起止时间；接受技术培训

的情况等。对

射

线

检

测

人

员

还

应

建

立

“

健

康

档

案

”

和

射

线

剂

量

记录。射线检测属特殊有害工种，为了呆障射线检测人

员的健康与安全，应建立射线检测人员的健康档案和进

行射线剂量记录，此项工作应归口于单位的安全技术和

工业卫生部门管理，但为了便于对无损检测人员的管理，

也应同时纳入无损捡测部门的质量管理之中。国际和我国无损检测人员资格认证现状。2020年2月20日星期四12时42分22秒

23(2)无损检没备及器材的管理该项管理主要是建立设备合帐和设备使用卡以及设备

的周期捡定(周检)制度，应详细记录设备进厂日期和性能

价值及附件情况：检修和零件更换情况以及设备周检情

况，

设备应有专人负责维护保养，设备可以集中管理，也可以分散管理，

对于关键设备应记录其使用的频度

分折设备利用率。要用好、管好、修好设备，

要对操作人员进行培训、

考核，发设备操作许可证后方可上岗。设备应制定安全

操

作

规

程

，

要

严

格

按

操

作

规

程

进

行

操

作

，

设

备

发

生

事

故，

应填写事故报告单以分析事故发生的原因和责任者。无损检测设备和器材管理的内容主要有：

检测设备的管理(包话X

射线探伤机、超声波探伤仪磁粉探伤仪等检测仪器设备);

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

24无损检测没备及器材的管理

辅助设备的管理(黑度计、评片灯、

自动洗片机等辅

助

设

备

)

;无

损

检

测

器

材

的

管

理

(

渗

透

剂

、

射

线

胶

片

、

象

质

计

、

显

定

影

液

、

增

感

屏

等

器

材

)

。(3)无损检测工艺的管理检测工艺的管理是质量管理重要组成部分，

无损检测

工艺应符合有关规范，

规程和标准，并随这些标准的变

化，按年号修订以及按新颁标准制定相应的工艺规程。

检测工艺是质量管理和质量保证手册中一种强制性的要

求。对于具体的产品或重要的特殊结构的检测，还应建

立工艺卡，作为射线检测人员具体操作的指导性工艺文

件。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

25建

立

后

损

检测

质

量

管

理

制

度无损检测质量管理制度是质量管理的具体文件。它应对无损检

测整个工作内容，在质量方面作出规定。它是整个质量管理和质

量保证体系中的核心内容和文件。其内容应包括：

检测的工作程

序，

即从检测项目的委托、编号、检测操作、标记报告等作出规

定。

同时，

还应制定检测设备、检测人员、工艺规程等管理制度

这些管理制度是以制度的形式，进一步细化整个检测的质量管理内容。它们应具备具体实施的可操作性。上述的内容就构成了整个无损检测质量管理和质量保证体系

的基本内容，这些内容又是互相有联系的一个整体。各个单位可以根据本草位〔工厂企业、事业，

公司等实体〕的具体情况，作

出补充性的一些质量管理制度。如建立有关工艺纪律监督的制度，

以保证工艺规程的正确实施。建立审片制度，

以确保评片质量等

以上这些制度正常运作之后，就能够有效地确保检测的工

作质量。

#2020年2月20日星期四12时42分22秒

261.5.3

检查、检验、检测一

、检

查

(Check

)对

机

构、部门

执

行

某

个

标

准、

规

程

或

体

系

与

规

定的

要

求

进

行比

较以

确

定

其

符

合

性的

活

动

。二

、检

验(Inspection)对

产品

或

服

务的

一

种

或多

种

特

性

进

行

测

量、

检

查、

试验

、

度

量

，

并

将

这

些

特

性

与

规

定

的

要

求

进

行

比

较

以

确

定

其

符

合

性

的

活

动

。三

、检

测

(Test

)开

展

检

验

的

一

种

技

术

活

动

，

通

常

采

用

仪

器

设

备

或

器

具

，

按

照

规

定

的

程

序

操

作

获

取

某

些

技

术

参

数

，

从

而

对

产

品或

服

务

的

一

种

或

多

种

特

性

做

出

结

论

。#2020年2月20日星期四12时42分22秒

2

71..5.4

标准、

法规、

技术条件及规程一

、标

准

(Standard

)二

、法

规

(Code

)三、技术条件

(Technology

Condition

)四

、规

程

(Procedure

)五

、作

业

指

导

书

(

工

艺

卡

Instruction)#2020年2月20日星期四12时42分22秒

281

.5

.5

工

艺

卡、

记

录

及

报

告一

、

工

艺

卡

(Instruction

)根据工艺规程编制的用以指导I

、Ⅱ级人员实际操作的

技

术

指

导

书

，

通

常

它

是

以

表

格

的

形

式

出

现

。

实

际

上

工

艺

卡

是

工

艺

规

程

的

浓

缩

。二

、记

录

(Record)工、Ⅱ级人员在实际操作时，对操作过程和技术参数

所

做

的

原

始

记

录

。三

、报

告

(Report)Ⅱ

级

人

员

在

实

际

操

作

后

对

检

测

结

果

的

评

定

意

见

。

#工艺卡、记录及报告2020年2月20日星期四12时42分22秒

292

磁粉检测的物理原理和基础2.1

电概念：

电是

物质的一种

属

性，

带电体

具

有

相

互吸引

或

排

斥现象。

有

正电与

负电区

分。带

正电的

物

体与

带

负电的

物

体

会

相互吸引；

或

者

带

相同

性

质的电的

物

体

会

相

互

排

斥。电

子：最

早

发

现的

带

有

负电的

一

种

物

质的

基

本

粒

子

。1

8

9

7

年

英

国

物

理

学

家

汤

姆

生

发

现

。电

子

是

一

种

有

质

量

、

有

电

量

的

物

质

粒

子

。2.1.1

电

流

(i)概念：电子的走向运动形成电流。如金属导体中的电流电流引起的现象：①钨丝中的电流会发热发光；②

通

过

某

些

液

体

(

为

电

解

质

时

)

使

电

解

质

电

解

；③

电

流

的

周

围

产

生

磁

场

。

302

.

1

.

2

电

压

(V)概念：

静

电

场

或

电

路

中

两

点

间

的

电

位

差

称

为

电

压

，

用

伏

特

表

示

。

V=iR2

.

1

.

3

电

阻

(R)概念：

电路中两点间的物质阻碍电流通过的性质。2

.

1

.

4

交

流

电概念：

大

小

和

方

向

随

时

间

作

周

期

变

换

的

电

流

，

变

化

的

基

本

形

式

是

正

弦

函

数

，

中

国

的

标

准

变

化

频

率

为

5

0Hz

。

tu2020年2月20日星期四12时42分22秒

312

.

1

.

5

直

流

电概

念

：

大

小

和

方

向

不

随

时

间

变

化

的

电

流

。直

流

电

由

直

流

电

源

(

蓄

电

池

，

直

流

电

机

)

或

交

流电通过

整

流

产

生。2.

2磁

t概

念：磁

是

物

质的

一

种

属

性，具

有

该

属

性

的

物

质

能

够

吸引

铁

、

镍

、

钴

等

铁

磁

性

材

料

。电

流

产

生

磁

场磁

与

电

有

关

联切割磁力线产生电流日

常

生

活

中

的

磁

现

象

：

磁

铁

；

指

南

针

；

磁

粉

检

测

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

322.2.1

磁

极一

、

磁

的

基

本

现

象1、

磁性

：

物

体

具

有

的

吸

引

铁

磁

性

材

料

的

性

质

，

称

为

磁

性磁性

可

用

对

磁

粉

的

吸

附

多

少

来

测

试

，

亦

可

通

过

仪

器

测

量。2、

磁体：

具

有

磁

性的

物

体

称

为

磁

体

。磁

体

有

自

然

界

中

天

然

存

在

的

，

亦

有

通

过

外

界

作

用

使其

具

有

磁

性

而

成

的

磁

体

的

。

地

球

是

大

磁

体

。二

、

磁

极概

念

：

磁

体

内

磁

性

强

弱

分

布

不

均

匀

。

通

常

磁

体

两

端

的

磁

性特别强

，

中

间

部

分

磁

性

较

弱

，

磁

性

特

别

强

的

两

端

称

为

不

磁

极

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

332.2.2永久磁体概念

：

磁

体

的

磁

性

不

随

时

间

的

改

变

而

消

失

的

磁

体

称

为

永

久

磁体

。

如

自

然

界

中

存

在

的

天

然

“

磁

石

”

,

碲

形

磁

铁

。2

.

2

.

3

暂

时

磁

体概念：

外

加

磁

场

作

用下获

得

磁性的

子

磁

体，

当外磁场取

消后，

其

磁

性

随

之

消

失

的

磁

体

称

为

暂

时

磁

体

，

如

电

磁

铁2

.

2

.

4

磁

力

线1、

概念

：

在

具

有

磁

性

的

物

体

及

其

周

围

，

假

想

存

在

许

多

“

线

”

,

线

的

方

向

表

示

磁

极N.S

的

走

向

；线

的

多

少

表

示

磁

体

的

大

小

；

线

的

位

置

表

示

磁

性

的

分

布

；

这

种

假

想

的

线

，

称

为

磁

力

线

。

磁

力

线

的

方

向

可

用

小

磁

针

来

描

述

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

342020F2

月20

日星期四

1

2

时4

2

分

2

2

35磁

力

线2、

磁

力

线

的

特

征

：(1)是

闭

合

线

，

磁力线在磁体外

：

由N极

出发

穿过

空

气

层

进

入S

极

。(磁力线进入一端是S极

；

出来

一端

为

N极)在磁体

内是

由S极

到N极

；磁体内外形成闭合曲

线

。

磁

力

线

两

极

密

度

最

大

。(2)磁力线互不相交，

因

为

磁

体

内

磁

畴

的

有

序

排

列

使

每

一点的

磁

场

只

能

有

一

个

方向

。(

3

)

同

性

磁

极

间

磁

力

线

相

斥

，

其

结

果

为

同

性

磁

极

相

斥

。(

4

)

异

性

磁

极

间

磁

力

线

相

互

连

接

，

有

缩

短

距

离

倾向

，

其

结

果

为

同

性

磁

极

相

吸

。(

5

)

磁

力

线

在

不

同

材

料

界

面

上

发

生

折

射

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

36IH磁力线方向I通电直导体右手定则3、

电

流

磁

场

磁

力

线

的

画

法

：右手定则：

电流方向与磁力线方向关系左

手

定

则

：

电

子

方

向

与

磁

力

线

方

向

关

系S

NI2020年2月20日星期四12时42分22秒

37线圈右手定则图2

—

15电流方向2

.

2

.

5

磁

场一

、

概

念

：

充

满

磁

力

线

的

空

间

或

具

有

磁

性

的

空

间

称

为

磁

场

，(

空

间

：

包

括

磁

体

内

和

磁

体

外

)二

、

磁

场

的

种

类1、

圆周磁场

(周

向磁

场

)

:

磁

体

内

和

磁

体

外

磁

力

线

是

圆周

分

布

的

磁

场

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

38漏磁场2020年2月20日星期四12时42分22秒

392

、纵向磁场：

磁体内和磁体外，磁力线是纵向分布的磁场

。S

NS(a)马蹄形磁铁被校直成条形磁铁后N

极和S

极的位置(b)

具有机加工槽的条形磁铁产生的漏磁场(c)

纵向磁化裂纹产生的漏磁场磁痕显示N2

0

2

0

年

2

月

2

0日

星

期

四

1

2

时

4

2

分

2

2

秒

403、

旋转磁场：磁场方向不断改变(转动)的磁场。2020年2月20日星期四12时42分22秒

414、

复合磁场：纵向和周向磁场并存的磁场2020年2月20日星期四12时42分22秒

42三

、

磁

场

强

度

：1、

概念：表示磁场方向和强弱的矢量称为磁场强度。2、

磁

场

强

度

的

单

位

：SI

制

：安

(

培

)

/

米

(A/m)CGS

制

：奥

斯

特

：1

奥

=

8

0A/m1Oe=80A/m3、

磁

场

强

度

性

质

：①

方

向

和

强

度

、

矢

量②

方

向

可

用

磁

针

测

定

、

强

度

用

磁

强

计

测③

磁

场

存

在

于

导

体

内

外2020年2月20日星期四12时42分22秒

43四

、

磁

感

应

和

磁

感

应

强

度1、

磁

感

应

：

在

外

磁

场

中

铁

磁

材

料

被

磁

化

而

显

示

其

磁

性

的

现

象

称

为

磁

感

应

，

磁

感

应

引

起

的

磁

场

，

称

附

加

磁

场

，其方向由材料的性质决定。2、

磁

感

应

强

度

：概念：

表示

磁感

应

场

方向和

强

弱的

矢

量

称

为

磁

感

应

强度

，

记

为B。

磁

感

应

强

度

包

括

：单

纯

由

电

流

引

起

的

磁

场

(

即H)和

因

磁

化

而

引

起

的

磁

场

，

其

总

和

称

为B。3、

磁

感

应

强

度

单

位

：

1T=web/m2[

辞

海

中

解

释

]SI制

：

特

(T)[

特

斯

拉

]

1

特

=

1

0

4

高CGS制：

高

(Gs)

[高斯]

1高=10-4特2020年2月20日星期四12时42分22秒

44五

、

磁

导

率1、

概

念

：

磁

感

应

强

度

与

磁

场

强

度

的

比

值

称

为

磁

导

率

，

记以μ。u=B/Hμ表示材料被磁化的难易程度(如：线圈中的钢零件。2、单位：

S

制

亨

(

利

)

。

每

米

H/m3、

磁

导

率

的

不

同

含

义

：(1)真空磁导率：在真空中，

μo=常数=4π×10-7H/m

(2)相对磁导率：

μ

r=μ/μo

,μ

,无量纲(无单位)

(

3

)

磁

导

率

：

μ=

B/H2020年2月20日星期四12时42分22秒

45线

圈

内

磁

场

从

右

到左；工

件

产

生

的

反

磁

场

线圈内磁场从左到

右

；

工

件

影

响

了

线

圈

磁

场

，

工

件

是

磁

介

质

。

工

件

的

长

度

L/D

愈

小

，反

磁

场

作462

.

2

.

6

铁

磁

、

顺

磁

和

抗

磁

材

料一

、

磁

介

质概念：能够影响电流磁场(场强为H

)

的物质称为磁介质2020年2月20日星期四12时42分22秒用

、

为二

、

磁

介

质

的

分

类

：1、

铁磁材料：相对磁导率μ>1的磁介质称为铁磁材料，

其

特

点

是

：

在

外

加

磁

场

(

即

电

流

磁

场

中

)

中

呈

现

很

强的

磁

性

；

产

生

与

外

加

磁

场

方

向

相

同

的

附

加

磁

场

；

能

被

磁体强

烈

吸

收

。

如

：

铁

、

镍

、

钴

及

其

合

金

，

不

锈

钢

。一般来说，经过淬火的钢材其磁导率较低，未经淬火

的

钢

材

其

磁

导

率

较

高

。2、

顺磁材料：相对磁导率μ>1,在外加磁场中呈现微弱

磁

性

，

并

产

生

与

外

加

磁

场

同

方

向

的

附

加

磁

场

，

能

被

磁

体

微

弱

吸

收

，

如

铝

、

锰

、

铬

等

。3、

抗磁材料：相对磁导率μr<1,

在外加磁场中呈现微

弱

磁

性

并

产

生

与

外

加

磁

场

反

方

向

的

附

加

磁

场

，

被

磁

体

排

斥

，

如

：

铜

、

银

、

金

等

。

抗

磁

材

料

不

能

进

行

磁

粉

探

伤

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

4

72、

磁

性

介

质

内

磁

畴

成

无

序

排

列

时

，

不

呈

现

磁

性

。3、

磁性介质在外加磁场作用下，磁畴成有序排列形成同一方向，

磁性介质便具有了磁性。4、

磁性材料在高温下会形成无序排列而失去磁性。5、

磁

体

内

每

一

点

的

磁

畴

在

外

加

磁

场

作

用

下

，

只

能

有

一

个

相

同

的

方

向，所以所有磁畴的方向互相平行，磁力线平行而不会相交。

48三

、磁介质的本质1、

磁

畴

概

念

：磁畴：磁介质内部存在许多具有磁性的微小区域，称之为磁畴。2

.

2

.

7

导

体

附

近

的

磁

场一

、

判

断

通

电

导

体

磁

场

方

向

的

右

手

定

则

。2020年2月20日星期四12时42分22秒49二、通电圆柱导体内外的

磁

场

(

不

考

虑

磁

感应，μ=1

)导体表面

：H=l/2πR(A/m)r=R

R=m导

体

内

：

r<R(A/m)

H=Ir/2πR2导

体

外

：

r>RH=l/2πr(A/m)图2—14

通电圆柱导体的磁场2020年2月20日星期四12时42分22秒

50三、工程应用，

常用I=HD/3201、

非

圆

柱

体

截

面

的D

计

算

：根据

周

长

=

2

πR=πD正方形：4

a=πD

..D=4a/π例：截面

为

4

0×40×4

0的三

角

形

铜

棒

通电时，要求

表

面

磁

场强

度

为

6

0

0

0A/m,

求

所需

磁

化电流为

多

少

?解

：

D=40+40+40/π=38.2mml=6000×38.2/320=716.3(A)2、

直

径

不

同

塔

形

的

轴

类

试

样

磁

化

，

磁

化

通

电

顺

序

从

小

到

大。顺序：1、先按D₂检测工件Il;

2、

再按D₁

检测工件

l。(或按I,D,

探二个表面，

但工件Ⅲ的磁化偏强)DD₂2020年2月20日星期四12时42分22秒

512

.

2

.

8

螺

线

管一

、

判

断

螺

线

管

磁

场

方

向

的

右

手

定

则二

、

螺

线

管

的

结

构1、

工件穿入螺线管2、

电

缆

缠

绕

工

件2020年2月20日星期四12时42分22秒H=(NI/L)/COSaH:中

心

轴

线

磁

场

强

度

(A/m)L:长

度

(m)N:

匝

数

a:

线

圈

对

角

线

与

轴

线

的

夹

角2020年2月20日星期四12时42分22秒53三、通电空载螺管线圈中心磁场强度计算L

(N)C1.SN

一四

、

讨

论螺线管中心轴线的磁场强度是不均匀的，与其尺寸有关：1、

短

螺

线

管

圈

(L<D)特

征

：

中

心

比

两

端

强

，靠

近

线圈内

壁的比中心

强2、

有

限

长

螺

线

管

(L>D)特征：

中心轴线，磁场分布均匀，两端为中心的1/2;内

壁

比

中

心

强3、

无限

长

螺

线

管

(L>D),

包

括

头

尾

相

接

的线

圈特

征

：

内

部

磁

场

分

布

均

匀磁

力

线

集

中

在

管

内

，

且

与

中

心

轴

线

平

行2020年2月20日星期四12时42分22秒

542020年2月20日星期四12时42分22秒

55图2

—

25

有限长螺管线圈

中心轴线上的磁场分布图2

—

26螺管线圈横截面上的磁场分布图2

—

24

短螺管线圈

中心轴线上的磁场分布2.2.9

电

磁

铁

(

磁

轭

)1、

概

念

：

通

以

电

流

的

导

线

缠

绕

在

铁

芯

上

制

成

的

电

磁

铁称

为

磁

轭2、

特

征

：体

积

小

，

携

带

方

便

；磁

性

可

调

节

(

调

电

流

)价

格

便

宜3、

类

型

：触

点

距

离

可

变

动

式

；触

点

距

离

固

定

式2020年2月20日星期四12时42分22秒

562

.

2

.

10磁通一

、

磁

通1、

概

念：

磁

场

中

垂

直

过

某

一

截

面

的

磁

力

线

总

数

，称

为

磁

通

量，

简

称

磁

通，

用

表

示，

如图

：2、

单位：麦[Mx],1麦即1根

磁

力

线(CGS

单位

制

)SI单位制中：1韦[Wb]1

韦

=

1

0

8

麦1麦=10

-

8韦3、

磁

感

应

强

度

的

表

示

方

法

：

用

磁

感

应

线

表

示

磁

通

量

，

单

位

：

高

斯2020年2月20日星期四12时42分22秒

5

7二

、

磁

通

密

度概

念

：

单

位

面

积

垂

直

通

过

的

磁

感

应

线

的

总

数

(

磁

通

量

)

称

为

磁

通

密

度

，

磁

通

密

度

即

磁

感

应

强

度

。磁

感

应

线

与

磁

力

线

的

区

别

：*磁

力

线

是

电

流

磁

场

中

表

示

方

向

和

大

小

的

矢

量

线

。*磁

感

应

线

是

铁

磁

材

料

中

，

表

示

磁

感

应

场

方

向

和

大小

的

矢

量

线

。2020年2月20日星期四12时42分22秒

582.2.11

磁

力

和

磁

化一

、磁力1、

概

念：

磁

极

互

相

排

斥

及

相

互吸引的

力

称

为

磁

力

。2、

应

用

：

门

磁

铁

(

相

吸

)

,

门

锁

(

相

吸

、

相

斥

)

,

探

伤

：

吸

引

磁

粉二

、

磁

化1、

概

念

：

铁

磁

性

物

体

在

磁

场

中

获

得

磁

性

的过程

，称

为

磁

化2、

应用：线圈中的园棒，碲形铁等2020年2月20日星期四12时42分22秒

59三

、磁化

曲

线

：表

示

外

加

磁

场H与

磁

感

应

强

度B

的

变

化关

系

的

曲

线简

称

为B-H

曲

线2020年2月20日星期四12时42分22秒

602

.

2

.

12磁阻1、

概念：

由磁介质的性质、形状、大小等阻止磁力线通过

，

即

影响

磁

通

量

值的

参

数，

称

为

磁

阻

。2、

磁阻值=L/μs,其

中

：L:

磁

介

质

长

度

；μ:磁导率；s:磁

介

质

的

截

面

积

。磁阻与电阻含义类似3、

磁

通

量

=

磁

通

势

/

磁

阻2020年2月20日星期四12时42分22秒

612020年2月20日笔四12时42分22秒2.3.1

磁

滞

回

线

：

磁

化

曲

线

的

进

一

步

演

变2

.

3

磁

场

的

特

性622

.

3

.

2

磁

滞概念：

当外加磁场强度H减少为零时，材料仍保留有

一

定

的

磁

性

，

其

强

度

称

为

剩

余

磁

感

应

强

度

，简

称

剩

磁，

用

Br

表

示

。

剩

磁

的

方

向

与

磁

化

方

向

一

致

。影响剩

磁

强

度：

一

材

料

的

性

质

：

矫

顽

力

；(三)热处理状态；三)外加的磁化场强

度

；周

向

磁

化

的

剩

磁

强

度

较

弱

，

难

以

测

量

到

。矫

顽

力

：为

了

使Br

减

少

到

零

，

必

须

外

加

反

向

磁

场

强

度

，使

Br

降

为

零

所

必

须

施

加

的

反

向

磁

场

强

度

称为矫顽

力

(

又

称

顽

磁

性

)

,

用Hc表

示

为

图

中

的

0

-c和