磁粉检测优秀PPT.ppt

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1、第四章 磁粉检测4.1 磁粉磁粉检测的基本原理检测的基本原理 4.2 磁化过程磁化过程 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 第四章 磁粉检测 利利用用磁磁粉粉的的聚聚集集显显示示铁铁磁磁性性材材料料及及其其工工件件表表面面与与近近表表面面缺缺陷陷的的无无损损检检测测方方法法称称为为磁磁粉粉检检测测法法。该该方方法法既既可可用用于于板板材材、型型材材、管管材材及及锻锻造造毛毛坯坯等等原原材材料料及及半半成成品品或或成成品品表表面面与与近近表表面面质质量量的的检检测测，也也可可用用于于重重要要机机械械设设备备、压压力力容容器器及及石石油油化化工工设设备的定期检查。备的

2、定期检查。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 主要优点：主要优点：1、直直观观地地显显示示出出缺缺陷陷的的形形态态、位位置置与与大大小小，并并能能大大致致确确定定缺缺陷的性质；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态的限制；、应用范围广，几乎不受被检工件大小及几何形态的限制；4、工艺简洁，检测速度快，费用低。、工艺简洁，检测速度快，费用低。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 缺点：缺点：该该方方法法仅仅局局限限于于检检测测能能被被显显著著磁磁化化的的铁铁磁磁性性材材料料（Fe、Co、Ni及及其

3、其合合金金）及及由由其其制制作作的的工工件件表表面面与与近近表表面面缺缺陷陷；不不能能用用于于抗抗磁磁性性材材料料（如如Cu）及及顺顺磁磁性性材材料料（如如Al、Cr、Mn）工工程上统称为非磁性材料的检测。程上统称为非磁性材料的检测。磁性合金在外加磁场中，可表现出三种状况：磁性合金在外加磁场中，可表现出三种状况：（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）被被磁磁场场猛猛烈烈地地吸吸引引的的物物质质，称称铁铁磁磁性性材材料料，其其磁磁性性随随外外磁磁场场的的加加强强

4、而而急急剧剧增增高高，并并在在外外磁磁场场移移走走后后，仍仍能能保保留留磁磁性性。金金属属材材料料中中，大大多多数数过过渡渡金金属属具具有有顺顺磁磁性性；只只有有Fe、Co、Ni等等少数金属是铁磁性的。少数金属是铁磁性的。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 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 在在外外磁磁场场的的作作用用下下，铁铁磁磁性性材材料料会会被被猛猛烈烈磁磁化化。反反映映外外加加磁磁场场强强度度H H与与铁铁磁磁性性材材料料内内部部磁磁感感应应强强度度B B之之间间联联系系的的闭闭合合曲曲线线称为磁滞回线。称为磁滞回线。第四章第四章 磁粉检测磁粉

5、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图42 磁滞回路材材料料的的磁磁滞滞回回路路：1.1.磁磁滞滞性性；2.2.剩剩磁磁感感应强度度BrBr；3.3.矫顽磁磁力力H0H0。1 1磁滞性：磁滞性：在卸除外加磁场时，在卸除外加磁场时，H H已减到零值时，已减到零值时，B B要滞后一点时间才要滞后一点时间才达到零值。达到零值。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 图42 磁滞回路材料的磁滞回路材料的磁滞回路：1.1.磁滞性；磁滞性；2.2.剩磁感应强度剩磁感应强度BrBr；3.3.矫顽磁力矫顽磁力H0H0。2 2剩磁感应强度剩磁感应强度BrBr：当外加磁场强度为零当外加磁

6、场强度为零时，这时原放置在磁时，这时原放置在磁场中的铁磁性材料的场中的铁磁性材料的磁性还未完全消逝，磁性还未完全消逝，这时材料中所保留的这时材料中所保留的磁感应强度，称之为磁感应强度，称之为。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 图42 磁滞回路3 3矫顽磁力矫顽磁力HoHo：假假如如要要使使材材料料中中的的剩剩磁磁消消逝逝，就就必必需需变变更更外外加加磁磁场场的的磁磁场场强强度度H H的的方方向向，对对材材料料进进行行反反向向磁磁化化，使使B=0B=0的的H H值，称为值，称为。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 在外磁场作用下，铁磁性材料会被猛烈磁化。反映外加磁场强度H与铁磁性材料内部磁感应强度B之

7、间联系的闭合曲线称为磁滞回线。依据磁滞回线形态的不同，可以把铁磁性材料划分为软磁性和硬磁性材料两类。软磁性材料的磁滞特性不显著。矫顽磁力很小，剩磁特别简洁消退；硬磁性材料的磁滞特性则特别显著，矫顽磁力和剩磁都很大，适于制造永久磁铁。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 影响磁特性的主要因素：铁磁性材料的晶格结构不同，其磁性会有显著变更。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料。除此以外，材 料 的 合 金 化、冷 加 工 及 热 处 理 状 态 都 会 影 响 材 料 的 磁 特 性。例 如：(1)随着含碳量的增加，碳钢的矫顽力几乎呈线性增大，而最大 相对磁导率却随之下

8、降。(2)合金化将增大钢材的矫顽力，使其磁性硬化。例如正火状态 的40钢和40Cr钢的矫顽力分别为584Am和1256Am。(3)退火和正火状态钢材磁特性的差别不大，而淬火则可以提高 钢材的矫顽力。(4)品粒愈粗钢材的磁导率愈大矫顽力愈小，逆之则反。(5)钢材的矫顽力和剩磁将随压缩变形率的增加而增加。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 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漏磁场的成因在于磁导率的突变

9、。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，因而造成了缺陷旁边磁力线的弯曲和压缩。假如该缺陷位率，因而造成了缺陷旁边磁力线的弯曲和压缩。假如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，由此形成了缺陷的表面进入空气中，绕过缺陷后再折回工件，由此形成了缺陷的漏磁场。假如在漏磁场处撒上漏磁场。假如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简洁

10、，所以磁粉会被该漏磁场吸附。空气更简洁，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 二、漏磁场二、漏磁场 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 漏磁场与磁粉的相互作用：漏磁场与磁粉的相互作用：磁磁粉粉检检测测的的基基础础是是缺缺陷陷的的漏漏磁磁场场与与外外加加磁磁粉粉的的磁磁相相互互作作用用，即即通通过过磁磁粉粉的的聚聚集集来来显显示示被被检检工工件件表表面面上上出出现现的的漏漏磁磁场场，再再依依据据磁磁粉聚集形成的磁痕的形态和位置分析漏磁场的成因并评价缺陷。粉聚集形成的磁痕的形态和位置分析漏磁场的成因并评价缺陷。设设在在工工件件表表面

11、面上上有有漏漏磁磁场场存存在在，假假如如在在漏漏磁磁场场处处撒撒上上磁磁导导率率很很高高的的磁磁粉粉，因因为为磁磁力力线线穿穿过过磁磁粉粉比比穿穿过过空空气气更更简简洁洁，所所以以磁磁粉粉会会被被该该漏漏磁磁场场吸吸附附。被被磁磁化化的的磁磁粉粉沿沿缺缺陷陷漏漏磁磁场场的的磁磁力力线线排排列列。在在漏漏磁磁场场力力的的作作用用下下，磁磁粉粉向向磁磁力力线线最最密密集集处处移移动动（缺缺陷陷旁旁边边磁磁力力线线的的弯弯曲曲和和压压缩缩），最最终终被被吸吸附附在在缺缺陷陷上上。由由于于缺缺陷陷的的漏漏磁磁场场有有比比实实际际缺缺陷陷本本身身达达数数倍倍乃乃至至数数十十倍倍的的宽宽度度，故故磁磁粉粉

12、被被吸吸附附后后形形成成的的磁磁痕痕能能放放大大缺缺陷陷。通通过过分分析析磁磁痕痕评评价价缺缺陷陷，即即是是磁磁粉粉检检测测的的基本原理。基本原理。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 三三、影影响响漏漏磁磁场场强强度度的的主主要因素：要因素：磁磁粉粉检检测测灵灵敏敏度度的的凹凹凸凸取取决决于于漏漏磁磁场场强强度度的的大大小小。在在实实际际检检测测过过程程中中，真真实实缺缺陷陷漏漏磁磁场场的的强强度度受受到到多多种种因因素素的的影影响响，主主要要有：有：1 1、外外加加磁磁场场强强度度：外外加加磁磁场场使使被被检检材材料料的的磁磁感感应应强强度度达达到到饱饱和和值值的的80%80%以以上上，缺缺陷陷

13、漏漏磁磁场场的的强强度度会会显著增加；显著增加；第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 2、缺陷的位置与形态：缺陷埋、缺陷的位置与形态：缺陷埋藏深度越深，漏磁场强度越小；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、下，表面缺陷的漏磁场强度随深、宽比的增加而增加；宽比的增加而增加；3、被检表面的覆盖层：覆盖、被检表面的覆盖层：覆盖层会降低漏磁场强度；层会降低漏磁场强度；4、材料状态、材料状态：成分、含碳量、：成分、含碳量、加工及热处理状态的变更都会影加工及热处理状态的变更都会影响

14、材料的磁特性，并影响缺陷的响材料的磁特性，并影响缺陷的漏磁场。漏磁场。一、磁化方法一、磁化方法 工工件件磁磁化化时时，当当磁磁场场方方向向与与缺缺陷陷延延长长方方向向垂垂直直时时，缺缺陷陷处处的的漏漏磁磁场场最最大大，检检测测灵灵敏敏度度最最高高。当当磁磁场场方方向向与与缺缺陷陷延延长长方方向向夹夹角角为为4545时时，缺缺陷陷可可以以显显示示，但但灵灵敏敏度度降降低低。当当磁磁场场方方向向与与缺缺陷陷延延长长方方向向平平行行时时，不不产产生生磁磁痕痕显显示示，发发觉觉不不了了缺缺陷陷。由由于于工工件件中中缺缺陷陷有有各各种种取取向向，难难以以预预知知，故故应应依依据据工工件件的的几几何何形形

15、态态，接接受受不不同同的的方方法法干干脆脆、间间接接或或通通过过感感应应电电流流对对工工件件进进行行周周向向、纵纵向向或或多多向向磁磁化化，以以便便在在工工件件上上建建立立不不同同方方向向的的磁磁场场，发发觉觉全全部部方方向向的的缺缺陷陷，于于是是出出现现了了各各种种不不同同的的磁磁化化方方法法，主主要要有有通通电法、中心导体法、触头法、线圈法、磁轭法、多向磁化法等。电法、中心导体法、触头法、线圈法、磁轭法、多向磁化法等。4.2 磁化过程磁化过程 第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 （一）周向磁化（一）周向磁化 被被检检工工件件干干脆脆通通电电，或或让让电电流流通通过过平平行行于于工工件件轴轴向向

16、放放置置的的导导体体的的磁磁化化方方法法称称为为周周向向磁磁化化。目目的的是是建建立立起起环环绕绕工工件件周周向向并并垂垂直直于于工工件件轴轴向向的的闭闭合合周周向向磁磁场场，以以发发觉觉取取向向基基本本与与电电流流方方向向平平行行的的缺缺陷陷（即即轴轴向向缺缺陷）。陷）。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 对对小小型型零零部部件件，接接受受干干脆脆通通电电或或中中心心导导体体通通电电法法对对被被检检工工件件作作整整体体周周向向磁磁化化。对对大大型型结结构构的的磁磁粉粉检检测测，接接受受触触头头法法（干干脆脆通通电电）和和平平行行电电缆缆法法（协协助助通通电电）对对被被检检区区域域作作局局部部周周

17、向向磁磁化。化。1 1、触头法、触头法 用用两两个个电电极极触触头头将将磁磁化化电电流流导导入入被被检检工工件件进进行行局局部部磁磁化化的的方方法法称称为为触触头头法法。为为避避开开漏漏检检缺缺陷陷，对对同同一一被被检检部部位位应应通通过过变变更更触触点连线方位的方法，至少进行两次相互垂直的检测。点连线方位的方法，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。2 2、平行电缆法、平行

18、电缆法 用用与与被被检检区区域域平平行行的的电电缆缆作作周周向向磁磁化化可可以以检检测测该该区区域域存存在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 （二）纵向磁化（二）纵向磁化 纵纵向向磁磁化化的的目目的的运运用用环环绕绕被被检检工工件件或或磁磁轭轭铁铁心心的的励励磁磁线线圈圈在在工工件件中中建建立立起起沿沿其其轴轴向向分分布布的的纵纵向向磁磁场场，以以发发觉觉取取向向基基本本与与工工件件轴轴向向垂垂直直的的缺缺陷陷（周周向向或或径径向向缺缺陷陷）。常常用用的的方方法法是是磁磁轭轭法和线圈法。法和线圈法。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 1 1、磁轭法、磁轭法 将将电电磁磁轭轭或或

19、永永久久磁磁轭轭的的两两极极与与被被检检工工件件相相接接触触，即即可可对对其其作作整整体体或或局局部部的的纵纵向向磁磁化化。如如被被检检工工件件的的两两个个断断面面能能够够被被夹夹持持在在磁磁轭轭的的两两极极之之间间，形形成成闭闭合合的的磁磁路路，可可以以对对工工件件作作整整体体纵纵向向磁磁化化。否否则则为为局局部部磁磁化化。作作局局部部磁磁化化时时，磁磁轭轭两两极极间间的的磁磁力力线线大大致致与与两两极极的的连连线线平平行行，可可以以检检出出取取向向基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 2 2、线圈法、线圈法 用用螺螺旋旋管管线线圈圈对对被被检检工

20、工件件作作纵纵向向磁磁化化的的方方法法称称为为线线圈圈法法。用用线线圈圈法法可可以以对对管管道道环环焊焊缝缝作作磁磁粉粉检检测测，可可以以发发觉觉环环焊焊缝缝及及其其热影响区的纵向裂纹。热影响区的纵向裂纹。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 （三）复合磁化（三）复合磁化 复复合合磁磁化化将将周周向向磁磁化化和和纵纵向向磁磁化化的的两两次次磁磁化化过过程程合合二二为为一一，同同时时在在被被检检工工件件上上施施加加两两个个或或两两个个以以上上不不同同方方向向的的磁磁场场，合合成成磁磁场场的的方方向向在在被被检检区区域域内内随随着着时时间间变变更更，经经一一次

21、次磁磁化化就就能能检检出出各种不同取向的缺陷。各种不同取向的缺陷。交交叉叉电电磁磁轭轭复复合合磁磁化化（旋旋转转磁磁化化）：有有两两个个参参数数相相同同的的单单磁磁轭轭交交叉叉构构成成，交交叉叉角角度度为为9090。用用幅幅值值相相等等，相相位位相相差差120120的的沟沟通通电电分分别别对对两两个个单单磁磁轭轭励励磁磁。则则在在被被检检工工件件表表面面上上将将产产生生方方向向随随时时间间变变更更的的椭椭圆圆型型旋旋转转磁磁场场。因因此此这这种种磁磁化化方方法法又叫旋转磁化。又叫旋转磁化。交交叉叉电电磁磁轭轭通通常常在在被被检检表表面面连连续续行行走走检检测测，使使产产生生的的椭椭圆圆型型旋旋

22、转转磁磁场场移移动动。由由于于被被检检表表面面上上有有效效磁磁场场内内随随意意取取向向的的缺缺陷陷都都有有与与旋旋转转磁磁场场最最大大幅幅值值方方向向正正交交的的机机会会，因因此此可可获获得得最最强强的的缺陷漏磁场。缺陷漏磁场。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 二、二、磁化电流磁化电流为为了了在在工工件件上上产产生生磁磁场场而而接接受受的的电电流流称称为为磁磁化化电电流流。磁磁粉粉检测接受的磁化电流有沟通、检测接受的磁化电流有沟通、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

23、）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，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逝。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逝。（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

24、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）比比直直流流磁磁化化时时在在工工件件表表面面截截面面变变化化部部位位的的分分布布较较均均匀匀，有有利利于于对对 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

25、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。（二）直流与整流磁化（二）直流与整流磁化 整整流流电电有有单单向向半半波波、单单向向全全波波、三三向向半半波波和和三三向向全全波波整整流流几几种种类类型型。三三向向全全波波整整流流很很接接近近纯纯直直流流电电。在在这这几几种种整整流流电电中中，随随着着电电流流波波形形脉脉动动程程度度的的减减小小，磁磁场场的的渗渗透透实实力力增增加加，可可检检出出缺缺陷的埋藏深度增大。直流磁化可检出缺陷的埋藏深度最大。陷的埋藏深度增大

26、。直流磁化可检出缺陷的埋藏深度最大。直直流流与与整整流流磁磁化化被被检检工工件件均均可可获获得得稳稳定定的的剩剩磁磁，但但检检测测后后退退磁磁也也比比较较困困难难。另另外外，在在被被检检工工件件的的截截面面突突变变部部位位，简简洁洁出出现现磁磁化不足或过磁化，易造成这些部位缺陷的漏检。化不足或过磁化，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 三、磁化规范三、磁化规范 为为获获得得较较高高的的磁磁粉粉检检测测灵灵敏敏度度，在在被被检检工工件件上上建建立立的的磁磁场场就就必必需需具具有有足足够够的的强强度度。运运用用电电磁磁轭轭的的纵纵向向磁磁场场进进行行检检测测时时，可可以以通通

27、过过测测量量其其提提升升力力确确定定被被磁磁化化区区域域的的磁磁场场强强度度是是否否满满足足要要求求。当当运运用用最最大大的的磁磁极极间间距距时时，要要求求沟沟通通电电磁磁轭轭至至少少应应具具有有44 44 N N的提升力；的提升力；直流电磁轭至少应具有直流电磁轭至少应具有177 N177 N的提升力。的提升力。运运用用触触头头法法检检测测时时，电电极极间间距距限限制制在在75-200mm75-200mm之之间间，举荐运用的磁化电流为：举荐运用的磁化电流为：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运运用

28、用直直流流或或整整流流励励磁磁的的缠缠绕绕电电缆缆法法作作纵纵向向磁磁化化检检验验管管道道环环焊缝时，举荐运用的安匝数（焊缝时，举荐运用的安匝数（NINI）估算值为：）估算值为：第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 对对L/D15L/D15，一律取，一律取1515。有有效效检检测测范范围围：缠缠绕绕电电缆缆区区域域两两端端再再加加上上一一个个管管道道半半径的长度。径的长度。运运用用沟沟通通励励磁磁的的缠缠绕绕电电缆缆法法检检测测时时，实实际际须须要要的的安安匝匝数要运用人工缺陷试板或磁场指示器确定。数要运用人工缺陷试板或磁场指示器确定。四、系统性能与灵敏度评价四、系统性能与灵敏度评价 在在磁磁粉粉检

29、检测测中中，要要用用标标准准试试板板、试试环环和和磁磁场场指指示示器器评评价价磁磁粉粉检检测测系系统统的的总总性性能能及及检检测测的的灵灵敏敏度度。其其中中试试板板和和试试环环主主要要用用于于评评价价磁磁粉粉检检测测系系统统的的综综合合性性能能，并并间间接接考考查查检检测测的的操操作作方方法法是是否否合合理理。磁磁场场指指示示器器除除具具有有上上述述用用途途外外，还还可可以以定定性性地地反反映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 1 1、标准试板、标准试板 通通过过视视察察试试板板上上最最浅浅的的磁

30、磁痕痕可可以以比比较较和和评评定定用用磁磁轭轭法法和和触触头法检测时，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 2 2、试环、试环 通通过过视视察察人人工工缺缺陷陷试试环环上上显显示示的的缺缺陷陷磁磁痕痕，以以比比较较和和评评定定用用中中心心导导体体法法及及直直流流或或全全波波整整流流励励磁磁检检测测时时，磁磁粉粉材材料料与与检检测测系统的灵敏度。系统的灵敏度。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 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1.8mm21.6mm2 2、试环、试环 在在不不同同的的磁磁化化电电流流下下，试试环环外外

31、缘缘上上所所应应显显示示的的最最小小磁磁痕痕数数目如下表。如达不到表中的规定值，应校正所接受的检测系统。目如下表。如达不到表中的规定值，应校正所接受的检测系统。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 磁磁悬液液类型型全波整流或直流磁化的全波整流或直流磁化的电流流值/A/A近表面孔近表面孔显示的最小数目示的最小数目荧光或非光或非荧光光1400140025002500340034003 35 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磁化的电流流值/A/A近表面孔近表面孔显示的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磁化的电流流值/

32、A/A近表面孔近表面孔显示的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3 3、磁场指示器、磁场指示器 用磁场指示器可以干脆用磁场指示器可以干脆考察磁粉检测条件与操作方考察磁粉检测条件与操作方法是否得当。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被检检表表面面上上。在在进进行行磁磁化化的的同同时时向向铜铜板板表表面面上上施施加加磁磁悬悬液液，并并视视察察磁磁痕痕显显示示。在在测测试试条条件件下下，假假如如磁磁场场指

33、指示示器器上上没没有有形形成成磁磁痕痕或或没没有有在在所所需需的的方方向向上上形形成成磁磁痕痕，应应考考虑虑变变更更磁磁化化规规范范或或改改换磁化方法。换磁化方法。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 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、表面预处理一、表面预处理被被检检工工件件的的表表面面状状态态对对磁磁粉粉检检测测的的灵灵敏敏度度有有很很大大的的影影响响。例例如如，光光滑滑的的表表面面有有助助于于磁磁粉粉的的迁迁移移，而而锈锈蚀蚀或或油油污污的的表表面面则则相相反反。为为了了能能获获得得满满足足的的检检测测灵灵敏敏度度，检检测测前前应应对对被被检检表表面面做做预预处

34、处理理：干干燥燥、除除锈锈以以及及去去除除表表面面的的局局部部涂涂料料（避避开开因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 二、施加磁粉的方法二、施加磁粉的方法1 1、干干法法。用用干干燥燥磁磁粉粉(粒粒度度范范围围以以101060m60m为为宜宜)进进行行磁磁粉粉检检测测的的方方法法称称为为干干法法。干干法法常常与与电电磁磁轭轭或或电电极极触触头头协协作作，广广泛泛用用于于大大型型铸铸、锻锻件件毛毛坯坯及及大大型型结结构构件件焊焊缝缝的的局局部部磁磁粉粉检检测测。用用干干法法检检测测时时，磁磁粉

35、粉与与被被检检工工件件表表面面先先要要充充分分干干燥燥，然然后后用用喷喷粉粉器器或或其其他他工工具具将将呈呈雾雾状状的的干干燥燥磁磁粉粉施施于于被被检检工工件件表表面面，形形成成薄薄而而匀匀整整的的磁磁粉粉覆覆盖盖层层，同同时时用用干干燥燥的的压压缩缩空空气气吹吹去去局局部部积积累累的的多多余余磁磁粉粉。视视察察磁磁痕痕应应与与喷喷粉粉和和去去除除多多余余磁磁粉粉同同时时进进行行，视视察完磁痕后再撤除外加磁场。察完磁痕后再撤除外加磁场。2 2、湿湿法法。磁磁粉粉(粒粒度度范范围围以以1 110 10 mm为为宜宜)悬悬浮浮在在油油、水水或或其其他他载载体体中中进进行行磁磁粉粉检检测测的的方方法

36、法称称为为湿湿法法。与与干干法法相相比比较较，湿湿法法具具有有更更高高的的检检测测灵灵敏敏度度，特特殊殊适适合合于于检检测测如如疲疲惫惫裂裂纹纹一一类类的的微微小小缺缺陷陷。湿湿法法检检测测时时，要要用用浇浇、浸浸或或喷喷的的方方法法将将磁磁悬悬浮浮液液施加到被检表面上。施加到被检表面上。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 三、检测方法三、检测方法1 1、连连续续法法。在在有有外外加加磁磁场场作作用用的的同同时时向向被被检检表表面面施施加加磁磁粉粉或或磁磁悬悬液液的的检检测测方方法法称称为为连连续续法法。视视察察磁磁痕痕既既可可在在外外加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

37、进行，也可在撤去外加磁场以后进行。低低碳碳钢钢及及全全部部退退火火状状态态或或经经过过热热变变形形的的钢钢材材均均接接受受连连续续法法，一一些些结结构构困困难难的的大大型型构构件件也也宜宜接接受受连连续续法法检检测测。连连续续法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 1 1）湿湿粉粉连连续续磁磁化化：磁磁化化的的同同时时施施加加磁磁悬悬液液，每每次次磁磁化化的的通通电电时时间间0.5-20.5-2秒秒，磁磁化化间间歇歇时时间间不不超超过过1 1秒秒。停停止止施施加加磁磁悬悬液液1 1秒后才可停止磁化。秒后才可停

38、止磁化。2 2）干干粉粉连连续续磁磁化化：先先磁磁化化后后喷喷粉粉，吹吹去去多多余余的的磁磁粉粉后后才才可停止磁化。可停止磁化。连连续续法法检检测测的的灵灵敏敏度度高高，但但检检测测效效率率低低，且且易易出出现现干干扰扰缺缺陷陷评评定定的的杂杂乱乱显显示示。此此外外，复复合合磁磁化化方方法法只只能能在在连连续续法法检检测中运用。测中运用。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 2 2、剩剩磁磁法法。利利用用磁磁化化过过后后被被检检工工件件上上的的剩剩磁磁进进行行磁磁粉粉检检测测的的方方法法称称为为剩剩磁磁法法。在在经经过过热热处处理理的的高高碳碳钢钢或或合合金金钢钢中中，凡凡剩剩余余磁磁感感应应强强度

39、度在在0.8 0.8 T T以以上上，矫矫顽顽力力在在800 800 A Am m以以上上的的材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四、磁痕分析与记录四、磁痕分析与记录1 1、磁痕视察磁痕视察 磁磁粉粉在在被被检检表表面面上上聚聚集集形形成成的的图图像像称称为为磁磁痕痕。视视察察磁磁痕痕应应运运用用2 21010倍倍的的放放大大镜镜。视视察察非非荧荧光光磁磁粉粉(用用黑黑色色的的Fe3O4Fe3O4或或褐褐色色的的-Fe2O3Fe2O3及及工工业业纯纯铁铁粉粉为为原原料料干干脆脆制制成成的的磁磁

40、粉粉，有有浅浅灰灰、黑黑、红红、白白或或黄黄几几种种颜颜色色)的的磁磁痕痕时时，要要求求被被检检表表面面上上的的白白光光照照度度达达到到1500lx1500lx以以上上；视视察察荧荧光光磁磁粉粉(在在上上述述铁铁粉粉外外面面再再涂涂覆覆上上一一层层荧荧光光染染料料制制成成的的磁磁粉粉)的的磁磁痕痕时时，要要求求被被检检表表面面上上的的紫紫外线外线(黑光黑光)照度不低于照度不低于970 lx970 lx，同时白光照度不大于，同时白光照度不大于10 lx10 lx。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 2 2、磁痕分析、磁痕分析 在在实实际际的的磁磁粉粉检检测测中中，磁磁痕痕的的成成因因是是多多种种多多

41、样样的的。视视察察磁磁痕痕时时，应应特特殊殊留留意意区区分分假假磁磁痕痕显显示示、无无关关显显示示和和相相关关显显示示(即即缺缺陷陷磁磁痕痕)。在在通通常常状状况况下下，正正确确识识别别磁磁痕痕须须要要丰丰富富的的实实践践阅阅历历，同同时时还还要要了了解解被被检检工工件件的的制制造造工工艺艺。如如不不能能推推断断出出现的磁痕是否为相关显示时，应进行复验。现的磁痕是否为相关显示时，应进行复验。磁磁粉粉检检测测中中常常见见的的相相关关磁磁痕痕主主要要有有：发发纹纹、非非金金属属夹夹杂杂物物、分分层层、材材料料裂裂纹纹、锻锻造造裂裂纹纹、折折叠叠、焊焊接接裂裂纹纹、气气孔、孔、淬火裂纹和疲惫裂纹等。

42、淬火裂纹和疲惫裂纹等。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 五、退磁五、退磁在在大大多多数数状状况况下下，被被检检工工件件上上带带有有剩剩磁磁是是有有害害的的，故故须须退退磁磁。所所谓谓退退磁磁就就是是将将被被检检工工件件内内的的剩剩磁磁减减小小到到不不阻阻碍碍运运用用的的程程度度。常常用的退磁方法有沟通退磁法和直流退磁法。用的退磁方法有沟通退磁法和直流退磁法。1 1、沟沟通通退退磁磁 常常用用的的沟沟通通退退磁磁方方法法是是将将被被检检工工件件从从一一个个通通有有沟沟通通电电的的线线圈圈中中沿沿轴轴向向逐逐步步撤撤出出至至距距离离线线圈圈1.51.5米米以以外外，然然后后断断电电。将将被被检检工工

43、件件放放在在线线圈圈中中不不动动，渐渐渐渐将将电电流流值值降降为为零零也也可可以以收到同样的退磁效果。收到同样的退磁效果。2 2、直直流流退退磁磁 在在须须要要退退磁磁的的被被检检工工件件上上通通以以低低频频换换向向、幅幅值渐渐递减为零的直流电可以更为有效地去除工件内部的剩磁。值渐渐递减为零的直流电可以更为有效地去除工件内部的剩磁。用用强强磁磁计计可可以以测测定定退退磁磁的的效效果果。压压力力容容器器退退磁磁以以后后的的剩剩磁磁不不能能超超过过0.3mT0.3mT。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 剩磁的单位为特斯拉（剩磁的单位为特斯拉（T T）退磁退磁 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六、后处理六、后处理磁磁粉粉检检测测以以后后，应应清清理理掉掉表表面面上上残残留留的的磁磁粉粉或或磁磁悬悬液液。油油磁磁悬悬液液可可用用汽汽油油等等溶溶剂剂清清理理；水水磁磁悬悬液液应应先先用用水水进进行行清清洗洗，然然后后干干燥燥。如如有有必必要要，可可在在备备检检表表面面上上涂涂敷敷防防护护油油。干干粉粉可可以干脆用压缩空气清除。以干脆用压缩空气清除。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测