磁粉检测.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状状、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 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及及其其合

3、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）工工程程上上统统称称为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）被被磁磁场场强强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而而急

4、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 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强强烈烈磁磁化化。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称为为磁磁滞滞回线回线。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 磁

5、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场强度为

6、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失，磁性还未完全消失，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：如如果果要要使使材材料料中中的的剩剩磁磁消消失失，就就必必须须改改变变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 在在外外磁磁场场作作用用下下，铁铁磁磁性性材材料料会会被被强强烈烈磁磁化化。反反映映外外加加磁磁

7、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称为为磁磁滞滞回回线线。根根据据磁磁滞滞回回线线形形状状的的不不同同，可可以以把把铁铁磁磁性性材材料料划划分为软磁性和硬磁性材料两类。分为软磁性和硬磁性材料两类。软软磁磁性性材材料料的的磁磁滞滞特特性性不不显显著著。矫矫顽顽磁磁力力很很小小，剩剩磁磁非非常常容容易消除；易消除；硬硬磁磁性性材材料料的的磁磁滞滞特特性性则则非非常常显显著著，矫矫顽顽磁磁力力和和剩剩磁磁都都很很大大，适于制造永久磁铁。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：影响磁特性的主

8、要因素：铁铁磁磁性性材材料料的的晶晶格格结结构构不不同同，其其磁磁性性会会有有显显著著改改变变。在在常常温温下下，面面心心立立方方晶晶格格的的铁铁是是非非磁磁性性材材料料，体体心心立立方方晶晶格格的的铁铁则则是是铁铁磁磁性性材材料料。除除此此以以外外，材材 料料 的的 合合 金金 化化、冷冷 加加 工工 及及 热热 处处 理理 状状 态态 都都 会会 影影 响响 材材 料料 的的 磁磁 特特 性性。例例 如如：(1)(1)随着含碳量的增加，碳随着含碳量的增加，碳钢钢的的矫顽矫顽力几乎呈力几乎呈线线性增大，而最大性增大，而最大 相相对对磁磁导导率却随之下降。率却随之下降。(2)(2)合金化将增大

9、合金化将增大钢钢材的材的矫顽矫顽力，使其磁性硬化。例如正火状力，使其磁性硬化。例如正火状态态 的的4040钢钢和和4040CrCr钢钢的的矫顽矫顽力分力分别为别为584584A Am m和和12561256A Am m。(3)(3)退火和正火状退火和正火状态钢态钢材磁特性的差材磁特性的差别别不大，而淬火不大，而淬火则则可以提高可以提高 钢钢材的材的矫顽矫顽力。力。(4)(4)品粒愈粗品粒愈粗钢钢材的磁材的磁导导率愈大率愈大矫顽矫顽力愈小，逆之力愈小，逆之则则反。反。(5)(5)钢钢材的材的矫顽矫顽力和剩磁将随力和剩磁将随压缩变压缩变形率的增加而增加。形率的增加而增加。第四章第四章 磁粉检测磁粉

10、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

11、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，所空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附。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

12、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，再再根根据据磁磁粉粉聚聚集集形形成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。设设在在工工件件表表面面上上有有漏漏磁磁场场存存在在，如如果果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容容易易，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

13、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（缺缺陷陷附附近近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 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高高低低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

14、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的影响，素的影响，主要有：主要有：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，缺缺陷漏磁场的强度会显著增加；陷漏磁场的强度会显著增加；第四章第四章 磁粉检测磁粉检测 2、缺陷的位置与形状、缺陷的位置与形状：缺陷埋：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

15、、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、被检表面的覆盖层：覆盖：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改变都会影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伸伸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伸伸方方向向夹夹角角为为4545时时，缺缺陷陷

16、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伸伸方方向向平平行行时时，不不产产生生磁磁痕痕显显示示，发发现现不不了了缺缺陷陷。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，故故应应根根据据工工件件的的几几何何形形状状，采采用用不不同同的的方方法法直直接接、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，发发现现所所有有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电法法、中中心

17、心导导体体法法、触触头头法法、线线圈圈法、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 （一）周向磁化（一）周向磁化 被被检检工工件件直直接接通通电电，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，以以发发现现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，采采

18、用用直直接接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，采采用用触触头头法法（直直接接通通电电）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。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。为为避避免免漏漏检检缺缺陷陷，对对同同一一被被检检部部位位应应通通过过改改变变触触点点连连线线方方位的方法，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

19、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使使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

20、向向分分布布的的纵纵向向磁磁场场，以以发发现现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

21、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，可可以以发发现现环环焊焊缝缝及及其其热热影影响响区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 （三）复合磁化（三）复合磁化 复复合合磁磁化化将将周

22、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化化，经经一一次次磁磁化化就就能能检检出出各各种种不不同同取取向的缺陷。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的的交交流流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

23、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任任意意取取向向的的缺缺陷陷都都有有与与旋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 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采

24、采用用的的电电流流称称为为磁磁化化电电流流。磁磁粉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，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

25、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

26、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。（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

27、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，容容易易出出现现磁磁化化不不足足或或过磁化，易造成这些部位缺陷的漏检。过磁化，易造成这些部位缺陷

28、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的提的提升力；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。使使用用

29、触触头头法法检检测测时时，电电极极间间距距控控制制在在75-200mm之之间间，推推荐荐使使用用的磁化电流为：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使使用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焊缝缝时，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 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

30、管道半径的长度。使使用用交交流流励励磁磁的的缠缠绕绕电电缆缆法法检检测测时时，实实际际需需要要的的安安匝匝数数要要使使用用人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。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

31、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 通通过过观观察察试试板板上上最最浅浅的的磁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 通通过过观观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

32、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目如如下表。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1400140

33、025002500340034003 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作

34、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，并并观观察察磁磁痕痕显显示示。在在测测试试条条件件下下，如如果果磁磁场场指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 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

35、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意意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（避避免免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1060

36、m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配配合合，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，形形成成薄薄而而均均匀匀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堆堆积积的的多多余余磁磁粉粉。观观察察磁磁痕痕应应与与喷喷粉

37、粉和和去去除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，特特别别适适合合于于检检测测如如疲疲劳劳裂裂纹纹一一类类的的细细微微缺缺陷陷。湿湿法法检测时，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 三、检测

38、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。观观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。磁场的作用时进行，也可在撤去外加磁场以后进行。低低碳碳钢钢及及所所有有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采采用用连连续续法法，一一些些结结构构复复杂杂的的大大型型构构件件也也宜宜采采用用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

39、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使用。

40、测中使用。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、磁痕观察磁痕观察 磁磁粉粉在在被被检检表表面面上上聚聚

41、集集形形成成的的图图像像称称为为磁磁痕痕。观观察察磁磁痕痕应应使使用用2 21010倍倍的的放放大大镜镜。观观察察非非荧荧光光磁磁粉粉(用用黑黑色色的的FeFe3 3O O4 4或或褐褐色色的的-FeFe2 2O O3 3及及工工业业纯纯铁铁粉粉为为原原料料直直接接制制成成的的磁磁粉粉，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；观观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

42、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 lx，同时白光照度不大于同时白光照度不大于10 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样样的的。观观察察磁磁痕痕时时，应应特特别别注注意意区区别别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)。在在通通常常情情况况下下，正正确确识识别别磁磁痕痕需需要要丰丰富富的的实实践践经经验验，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。如如不不能能判判断断出出现的磁痕是否为相关显示时

43、，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、淬火裂纹和疲劳裂纹等。淬火裂纹和疲劳裂纹等。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情情况况下下，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妨妨碍碍使使用用的的程程度度。常常用用的的退退磁磁方方法法有交流退磁法和直流退磁法。有交流退磁法

44、和直流退磁法。1 1、交交流流退退磁磁 常常用用的的交交流流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交交流流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。将将被被检检工工件件放在线圈中不动，逐渐将电流值降为零也可以收到同样的退磁效果。放在线圈中不动，逐渐将电流值降为零也可以收到同样的退磁效果。2 2、直直流流退退磁磁 在在需需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、幅幅值值逐逐渐渐递递减为零的直流电可以更为有效地去除工件内部的剩磁。减为零的直流电可以更为有效地去除工件内部的剩磁。用强磁计

45、可以测定退磁的效果。压力容器退磁以后的剩磁不能超过用强磁计可以测定退磁的效果。压力容器退磁以后的剩磁不能超过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。干干粉粉可可以直接用压缩空气清除。以直接用压缩空气清除。第四章第四章 磁粉检测磁粉检测