第4章磁粉检测课件
第四章 磁粉检测
③ 对任何磁粉的堆积必须加以观察和解释。
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磁粉检测适用范围：
① ② ③ ④ 未加工的原材料、半成品、成品及在役与使用过的工件都可用磁粉 检测技术； 管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件； 检测工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄的铁磁性材料，如可检 测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹和目测难以发现的缺陷。 可用于马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢，不适用于奥氏体不锈钢和 用A体不锈钢焊条焊接的焊缝；也不适用于检测铜、镁、钛合金等 非磁性材料； 可用于检测表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔 、气孔和夹杂，但不适于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷 、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20°的缺 陷。
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2）磁场强度
表征磁场方向和大小的量称为磁场强度，常用H 表示，磁场强度的风险由载电流的小线圈在磁场中 取温度平衡位置时线圈法向的方向确定；磁场强度 的大小则由线圈法线垂直于磁场强度方向的位置时 作用于线圈上的力偶矩来决定，单位的难易程度，反映了不同材料导 磁能力的强弱，用μ 表示，单位为亨利/米（H/m） 在真空中磁导率为一不变的常数，用μ 0表示，
磁体：凡能够吸引其他铁磁性材料的物体叫磁体。 磁极：靠近磁铁两端磁性特别强吸附磁粉特别多的区域称 为磁极。每一小块磁体总有两个磁极，即N、S极。 磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。 2.磁场和磁力线
磁粉检测ppt课件
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 磁粉检测
二、 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 检测采用的磁化电流有交流、 直流和整流电流。
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第四章 磁粉检测
（一）交流磁化
优点：（1）交流电的趋肤效应可提高检测表面缺陷的灵敏度；
（2）交流磁化的磁场随时间变化，可实现复合磁化；
为磁滞回线。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，剩磁非常容 易消除；
硬磁性材料的磁滞特性则非常显著，矫顽磁力和剩磁都很大， 适于制造永久磁铁。
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第四章 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，其磁性会有显著改变。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
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第四章 磁粉检测
二、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 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。
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第四章 磁粉检测
（一）周向磁化
NBT47013.4课件
国外标准相关内容 1、ASME标准T-150；T-721 2、ASME标准对磁粉检测程序没 有作具体规定，但应按相关卷的 要求制订书面规程，并经授权检 验师认可，ASME-T-721规定了 书面规程的内容。由于在规程和 技术上存在可承受的差异，因此 对磁粉检测的具体程序和方法应 由书面规程来表达。
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1. 修订的目的和意义
磁粉检测(MT)是五大常规检测无损检测方法之一。磁粉 检测广泛应用于铁磁性金属原材料、零部件、构造件和焊接 制品的质量检测和质量控制。
因其对外表和近外 表缺陷检出率高、缺陷 显示直观、操作简便、 检测本钱低、速度快， 已成为铁磁性金属材料 外表,或近外表缺陷检测 的主要方法。
缺陷磁痕长轴方向与工件〔轴类或管类〕轴线或母线的 夹角大于等于30 °时，按横向缺陷处理；其他按纵向缺陷 处理。
GB12604.5 已有切线磁场强度〔原3.27〕和穿插磁轭〔原 3.28〕的定义，本标准中不再重新定义。
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5. NB/T 47013.4 标准条款
4 一般要求 5 4.1 检测人员 6 NB/T 47013.1 4.1 检测人员
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5. NB/T 47013.4 标准条款
3.4 复合磁化 combinatorial magnetization 在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形、椭圆形或
螺旋形变化的磁场的磁化方法。 来自教材，与ASME规定的多向磁化技术含义不同 3.5 纵、横向缺陷 longitudinal/transverse flaw
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1. 修订的目的和意义
磁粉检测在工业领域的应用已有近百年的历史，其 理论研究比较成熟，方法日臻完善，我国和欧美都已建 立了涵盖设备器材、检验方法、产品检查和验收、质量 控制及人员要求等各个方面的较为完整的标准〔标准〕 体系。
磁粉检测课件
磁粉检测课件磁粉检测课件磁粉检测是一种常见的无损检测方法，广泛应用于工业领域。
它通过利用磁场和磁粉的相互作用原理，检测出工件表面和近表面的缺陷，如裂纹、气孔等。
本文将介绍磁粉检测的原理、应用领域以及操作步骤。
一、磁粉检测的原理磁粉检测的原理基于磁场的作用。
当磁场通过具有磁导率的物质时，会产生磁通量。
而当磁通量通过有缺陷的物质时，由于缺陷对磁场的干扰，磁通量会发生变化。
通过观察这种变化，就可以检测出物质中的缺陷。
在磁粉检测中，通常使用铁磁性材料作为被测物质。
首先，将被测物质表面涂覆上一层磁粉。
然后，通过电流或磁体产生磁场，使被测物质成为一个磁体。
由于被测物质中存在缺陷，磁场会发生变化。
最后，观察磁粉在被测物质表面的分布情况，就可以发现缺陷。
二、磁粉检测的应用领域磁粉检测广泛应用于工业领域，特别是对于铁磁性材料的检测。
以下是一些常见的应用领域：1. 钢铁制造业：在钢铁制造过程中，磁粉检测可以用于检测钢材中的裂纹、气孔等缺陷，确保产品质量。
2. 航空航天工业：在航空航天领域，磁粉检测被广泛应用于飞机发动机零部件的检测，以确保零部件的可靠性和安全性。
3. 铁路交通领域：在铁路交通领域，磁粉检测可以用于检测铁轨和车轮等关键部件的缺陷，以保证列车运行的安全性。
4. 石油化工行业：在石油化工行业，磁粉检测可以用于检测管道、容器等设备中的裂纹和腐蚀等缺陷，以确保生产过程的安全性。
三、磁粉检测的操作步骤进行磁粉检测时，需要按照一定的步骤进行操作。
以下是一般的操作步骤：1. 准备工作：首先，需要准备好所需的设备和材料，包括磁粉、磁场发生器、清洁剂等。
2. 表面处理：对被测物体的表面进行清洁处理，以确保磁粉能够充分附着在表面。
3. 涂粉：将磁粉均匀地涂覆在被测物体的表面上，可以使用手动或自动喷粉设备。
4. 产生磁场：通过电流或磁体产生磁场，使被测物体成为一个磁体。
5. 观察检测：观察磁粉在被测物体表面的分布情况，寻找可能存在的缺陷。
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1. 修订的目的和意义
1.1 JB/T 4730-2005标准制定时主要根据当时国内多 年ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ研究成果和应用经验，并参照了欧美的主要标准。
自颁布至今，JB/T 4730.4所参考的欧美标准和国内 相关标准都已换版或变更为新标准
➢EN1290：1998已等同转化为ISO 17638：2003《焊缝无损检测 焊缝磁粉探伤》。注：目前已有2010版 ➢ASME第Ⅴ卷第7章(2001版)已经多次换版和增补，现有效版本 为2013版。注：目前最新为2015版 ➢JB/T6063-1992 修订形成JB/T6063-2006《无损检测 磁粉检测 用材料》
从磁粉检测用材料、试片或试块、检测仪 器要求，到检测工作质量控制和结果的质量 分级都发生了变化。
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1. 修订的目的和意义
轴向磁化采用闭路交流磁轭，纵向 山东磁省化特种采设用备检直验流研究双院线圈
2. 国内承压设备磁粉检测标准的发展
GB741-80 《钢制焊接压力容器技术条件》
1. 修订的目的和意义
1.2 另外近年来随着数字化技术的发展，磁粉检测 技术开始进入半自动/自动化和图像化时代，随着磁粉 检测技术的发展和实验研究成果，国内颁布了多部磁 粉检测标准。
➢GB/T 26951 -2011 《焊缝无损检测 磁粉检测》 ➢GB/T 26952 -2011 《焊缝无损检测 磁粉检测验收等级》
因此为适应当前承压设备制造及磁粉检测本身的 技术发展和应用需要，为提高我国承压设备产品在国 际市场上的适应性和竞争力，有必要参考和吸收国内 外磁粉检测的新标准、新技术和新成果，对原标准进 行修订。
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1. 修订的目的和意义
磁粉检测概述PPT课件
1 电磁轭纵向磁场—提升力—在最大磁极间距上
交流电 ≥ 45N提升力
直流电 ≥ 177N提升力
交叉磁轭 ≥ 118N提升力
.
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磁粉检测
MT磁化过程
2 触头法—周向磁场—电极间距75~200mm
磁化电流
T＜19㎜，I=（3.5~4.5）倍触头间距 T≥19㎜，I=（4~5）倍触头间距
B为饱和磁通密度Bs（达到
最大磁化程度）。当H降低为0时，
B则为Br 称为剩磁通密度
如果加反向磁场，使B=0，
则H=Hc，称为矫顽力
.
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磁粉检测
MT基本原理
因此，Br、Hc都表示剩磁大小
磁性
软磁性：Br、Hc均小
硬磁性：Br、Hc均大 —可制造永久磁铁
.
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磁粉检测
MT磁化过程
第二节 磁化过程 一 磁化方法
概述
缺点：不能用于非磁性材料（如奥氏体不 锈钢、铝、镁、铜合金等）
.
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磁粉检测
MT基本原理
第一节 磁粉检测的基本原理
一 漏磁场 1 把钢铁材料等强磁性材料磁化后，利用
缺陷部位所产生的磁极吸附磁粉而进行探伤
的方法
.
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磁粉检测
2 原理 当对工件磁化时，由于内部 组织均匀，磁力线是平行的。
MT基本原理
.
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磁粉检测
MT基本原理
（4）表面覆盖层厚度（如涂料）增加，B`降低
.
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磁粉检测
三 钢铁材料的磁性和磁化
MT基本原理
材料的磁性由磁化曲线（B-H）表示
横坐标—H—磁场强度（A/m） 纵坐标—B—磁通密度（wb/m2） 或称为磁感应强度
磁粉检测1-4章讲稿..
磁粉检测基本原理讲义第一章绪（xu、）论1．1磁粉检测的发展简史和现状1．1．1磁粉检测的发展简史1）春秋战国时期：中国人发现了磁石吸铁现象,并以此为基础发明了指南针；2）十七世纪法国物理学家对磁力作了定量研究；3）十九世纪初期丹麦科学家奥斯特发现了电流周围也存在着磁场，同时法国科学家毕奥和沙伐尔及安培，对电流周围磁场的分布进行了系统的研究，得出了一般规律；后来英国的法拉第首创了磁力线的概念。
4）磁粉探伤的设想：早在1918年，美国人霍克发现由磁性夹具从钢制工件上磨削下来的铁末会聚集在工件表面有裂纹的区域，因此提出利用磁性检验工件表面裂纹的设想。
1928年-1930年福雷斯特成功研制出了周向磁化法，并将干磁粉用于焊缝及各种工件的探伤。
1934年首次用来演示磁粉检测技术的一台实验性固定式磁粉探伤装置问世。
1935年油磁悬液在美国开始使用。
1936年法国人申请了在水磁悬液中添加润湿剂和防锈剂的专利。
1938年《无损检测论文集》在德国出版，有了磁粉检测理论（原理和装置）。
1940年《磁通检验的原理》教科书在美国出版。
1941年荧光磁粉投入使用。
1949年以前，我国仅有几台美国进口的蓄电池式直流探伤机，用于航空工件的维修检查。
苏联学者瑞加德罗对磁粉的研究和发展作出了卓越的贡献，在大量实验数据的基础上制定了在世界上有广泛影响的磁化规范，在50年代初期首创了鉴定磁粉质量的磁性称量法和酒精沉淀法。
5）国外磁化技术的发展：磁化技术改造的目的就是简化探伤工序、提高检测速度、提高探伤灵敏度。
30-50年代有了从两个垂直方向分别磁化的方法（原理：电流转换开关，实现单方向磁化）；60年代初期有了复合磁化、摆动磁场（交流+直流）；60-70年代进化了复合磁化，又有了旋转磁场（交流+交流）；80年代有了多向复合磁化，即两组或两组以上（其中一组必须是交流）存在相位差的电流在工件上构成多组电流（或磁通）回路；90年代的复合磁化为：工件不接触电磁极且不直接通过线圈的复合磁化法（原理：利用线圈有效磁化区在空间强度分布叠加）。
磁 粉 检 测第1-5章PPT课件
⑵、铁磁性材料的特性： ①、高导磁性—磁导率很高，能在外加磁场 中被强烈磁化，产生非常强的附加磁场。 ②、磁饱和性—外加磁场达到一定程度后， 磁感应强度不再增加，呈磁饱和。 ③、磁滞性—外加磁场方向变化时，磁感应 强度的变化滞后于磁场强度的变化。当外加磁场 强度减小到零时，材料中能保留剩磁。
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二十世纪四十年代，德国无损检测论文对磁粉探伤 原理和探伤装置的论述和美国关于磁通检验原理的 发表，使磁粉探伤从理论到实践应用初步形成一种 无损检测方法。
第二次大战后，磁粉探伤在军工等机械制造 业得到越来越广泛的应用。
我国在二十世纪四十年代已开始在航空零件 的维修中采用了磁粉探伤方法。
几十年来，磁粉探伤在航空、兵器、汽车、 铁路、造船、石油、化工等领域得到广泛应用，成 为一种成熟的不可缺少的无损检测方法。
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②、局限性： a、只适用于铁磁性材料，不适用于奥氏体
不锈钢和有色金属材料； b、只能检测表面和近表面缺陷； c、点状缺陷和与工件表面夹角小于200的分
层不易发现； d、受几何形状影响。易产生非相关显示； e、工件表面覆盖层对磁粉检测有不良影响；
用通电法和触头法磁化时易灼伤工件。
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⑸、磁粉检测的基本操作程序 ①、予处理 ②、磁化工件 ③、施加磁粉或磁悬液 ④、观察和评定磁痕显示 ⑤、缺陷评级 ⑥、退磁 ⑦、后处理
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把条形磁铁折为 两段，每段都形成新 的磁极。每一小块磁铁总是有两个磁极。
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⑶、磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程 叫磁化。
把一个没有磁性的物体靠近磁体时，该物体 不仅受磁体的吸引，而且自身也具有了磁性，我们 说这个物体被磁化了。 2.1. 2、磁场和磁感应线
⑴、磁场：磁场是具有磁力作用的空间。磁 场存在于磁体的内部和周围，它是由运动电荷形成 的。
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(2)根据外加磁场的作用情况分为: ①连续法—在外加磁场的同时，将检验介 质（磁粉或磁悬液）加到试件 上进行检测的方法。
②剩磁法—先将试件磁化，待切断电源或 移去外加磁场后，再进行检测 的方法。
（3）根据外加磁场的方向不同，分为： ①周向磁化法—利用周向磁场进行磁化。 ②纵向磁化法—利用纵向磁场进行磁化。 ③组合磁化法—利用合成磁场进行磁化。
4.5 退磁 在大多数情况下,被检工件上带有剩磁 是有害的.故需退磁! 退磁——将被检工件内的剩磁减小到 不防碍使用的程度。 剩磁控制要求： ①航空导航系统零件：小于0.1 mT; ②内燃机曲轴/连杆/凸轮等:小于0.2 mT; ③压力容器:小于0.3 mT。
退磁方法分为： （1）交流退磁 将被检工件从一个中通有交流电的线 圈沿轴向逐步撤出到距离线圈1.5m以外, 然后断电。 （2）直流退磁 通过低频换向、且幅值逐渐递减至零 的直流电，也可更为可靠的去除工件内部 的剩磁。
第4章 磁粉检测
本章提要： 磁粉检测（MT）属于表面检测技术， 工程应用广泛，行业十分重视,有相关的国 家标准。 本课程简要介绍它们的基本原理、操 作要点及适用性。
4.1 磁粉检测（MT)
4.1检测原理 利用磁化材料或工件表面的漏磁场吸引 磁粉颗粒或磁悬液中的磁粉颗粒，使其在 具有较强漏磁场的位置集聚，从而形成磁 痕达到显示缺陷的效果。 4.2 检测工艺
本章思考题
• • • • • 1、试述磁粉检测和渗透检测的基本原理。 2、渗透剂分几类，对其性能有何要求？ 3、渗透检测的基本工艺过程是怎样的？ 4、何谓周向磁化、纵向磁化？怎样实现？ 5、磁化后的零件为何要退磁？怎样进行退 磁？ • 6、防止渗透检测虚假显象产生的方法是什 么？
4.4 磁粉检测方法的分类 (1)依据施加磁粉颗粒的方法不同,分为: 干法和湿法两类。 ①干法—采用干燥磁粉进行检测的方法。 磁粉粒度以10～60μm为宜。 ②湿法—采用进行检测的方法。 磁粉粒度以1～10μm为宜。 磁悬液—磁粉或磁膏悬浮在载液(媒质)中 形成的一种液体. 磁粉又分为：普通磁粉和荧光磁粉。
预处理 励磁 喷洒磁粉颗粒或磁悬液 观察磁痕 拍照或记录 退磁 后处理
4.3 适用范围 该方法适用于铁磁性材料的表面及近表面 缺陷的检测。 铁磁性材料——铁、钴、镍及其合金； 非铁磁性材料——铝、铬、锰、铜等； 所以，对于非铁磁性材料， 不能采用磁力检测！ 例如：对于奥氏体不锈钢，铝合金这类 材料，就不能选择 磁力检测。
磁力线
周向磁化法
I
I
磁痕 A）工件直接通电 B）电流通过中心导体
纵向磁化图例1：
磁痕
工件
工件
磁扼
磁力线
电流
磁扼法进行整体纵向磁化
（4）根据工件上的磁场存在范围，又分为： ①局部磁化法 ②整体磁化法
工件
为防止漏检，应注意改变磁场的方向，
以便发现不同位向的缺陷！