磁化规范计算题举例讲课稿

磁化规范计算题举例
例1 (教材76页27题)有一三角形钢材，长1000㎜，三角形截面每边长310㎜，要求周向磁化工件表面磁场强度为2400A/m，求所需的磁化电流值。

解：分析：
周向磁化的方法有：通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法、感应电流法、环形件绕电缆法
根据工件形状首先排除：中心导体法、偏置芯棒法、环形件绕电缆法、感应电流法。

根据计算公式可排除触头法，所以只能用通电法。

前面讲过，通电法计算公式（或方法）有两种：
1.按JB/T4730.4-2005表3给出的公式计算:
2.依教材第二章公式:
/2πR
H=I/πD (I=πDH) 或H = I
H —— A/m I —— A D 、R —— m
第1种方法，I与H值无直接联系，所以，只能用第2种方法。

I=πDH D=310㎜=0.31m H=2400A/m
I=πDH=3.14×0.31×2400=2336(A)≈2400(A)
注意：该公式中D的单位是“m”。

若工件截面为正方形，则 D=21/2a (a为正方形边长)
若工件截面为长方形，则 D=（a2＋b2）1/2
例2 (教材76页28题) 钢管长800㎜，内径40㎜，壁厚6㎜，用中心导体法磁化，当磁化电流I=800A时，试计算钢管内、外表面的磁场强度。

解：I=800A，D内= 40㎜=0.040m ， D外= 52㎜=0.052m ，
H内= I/πD内= 800/3.14×0.04 = 6369(A/m)≈6400(A/m) H外= I/πD外=800/3.14×0.052=4899(A/m)≈4900(A/m) 可见内表面灵敏度高于外表面。

例3 教材71页例3-3 偏置芯棒法
例4触头法有一管座角焊缝，规格为φ219×12㎜，筒体厚度为20㎜，用触头法检测，触头间距选用150㎜，求磁化电流和磁化次数。

解：磁化电流值按JB/T4730.4-2005表4 确定。

表4 触头法磁化电流值
注：I—磁化电流，A； L—两触头间距，mm 。

这里T 取？ L=150㎜
前面讲过：
“触头法检测不等厚角焊缝时，以薄壁厚度为计算依据。

”
所以：I =（3.5～4.5）倍触头间距 =（3.5～4.5）×150 = （525～675）（A）
磁化次数：
(1) 触头连线与角焊缝垂直时的磁化次数:
N1 = 焊缝长度(㎜)/1/2(1－10%)L
= 219×3.14/1/2(1－10%)×150
= 687.66/67.5 = 10.18 取 N1 = 11
(2) 触头连线与角焊缝平行时的磁化次数:
N2 = 焊缝长度(㎜)/(1－10%)L
= 219×3.14/(1－10%)×150
= 687.66/135 = 5.09 取 N2 = 6
例5 磁轭法若将上题中触头法改为磁轭法，磁轭间距为150㎜，求磁化次数？
解：(1) 磁极连线垂直于角焊缝时的磁化次数:
N1 = 焊缝长度(㎜)/50＋50－15 = 687.66/85
= 8.09 取 N1 = 9
(2) 磁极连线平行于角焊缝时的磁化次数:
N2 = 焊缝长度(㎜)/磁极间距－15
= 687.66/150－15 = 687.66/135
= 5.09 取 N2 = 6
例6 线圈法一长度为500㎜，直径为50㎜的轴类工件，需检测周向缺陷，采用线圈法，已知线圈直径为200㎜，线圈匝数为5匝，线圈宽度为150㎜，问采用连续法湿法检验时，磁化电流及磁化次数分别为多少？
注：题中未明确线圈内外径时，均指内径。

解：L/D = 500/50=10 N=5匝 R=100㎜
充填因数 Y = 线圈横截面积/工件横截面积
=（100）2π/（25）2π=16 ＞10 ∴属低充填低充填又分正中、偏心放置两种情况。

偏心放置时：I=45000/N（L/D）=45000/5×10=900（A）
正中放置时：I=1690R/N[6（L/D）－5]
=1690×100/5[6×10－5]≈615（A）
注意：①线圈法公式中R指线圈内半径；
②计算线圈横截面积也是按线圈内径计算。

例7 （教材73页例5、例6较简单，自己看一下即可，这里举一个复杂点的例子）
某机加工后的工件结构如上图所示，要求检验工件内外表面缺陷，请选择合适的磁化方法并确定磁化规范。

现有直径为50㎜的芯棒；φ500×300㎜的线圈，线圈匝数为10匝；触头、磁轭等检测设备。

设备所用电流为交流电。

解：
方法选择分析：因为题目未说明材质，所以只能选连续法；∵工件为机加工件，∴选用湿法；
周向磁化用中心导体法；
纵向磁化用线圈法。

（1）周向磁化规范（中心导体法）
一般工件直径差大于30%应分别选择电流，分别磁化。

①小端：I小=（8～15）D小=（8～15）×100=（800～1500）（A）
②大端： I大=（8～15）D大=（8～15）×200=（1600～3000）（A）
（磁化顺序：先磁化小端后磁化大端。

）
（2）纵向磁化规范（线圈法）
①先计算充填因数 Y：
Y小=线圈横截面积/小端横截面积
=（500/2）2π/（100/2）2π=25 ＞10 ∴属低充填Y大=线圈横截面积/大端横截面积
=（500/2）2π/（200/2）2π=6.25
2＜Y大=6.25＜10∴属中充填
②计算L/D：因为该工件是空心工件，所以D 应用D eff
D eff小=（1002－602）1/2=（6400）1/2=80
D eff大=（2002－1602）1/2=（14400）1/2=120
小端的L/D=L/D eff小=300/80=3.75＞2 ∴公式适用
大端的L/D=L/D eff大=600/120=5＞2 ∴公式适用
③计算磁化电流：小端属低充填，大端属中充填
a小端正中放置：I小正=1690R/N[6（L/D）－5] （R=250㎜）
=1690×250/10×[6×3.75－5]
=/10×17.5≈2414（A）
b 小端偏心放置：I小偏=45000/N（L/D）=45000/10×3.75 =1200（A）
c 大端： NI=[（NI）h（10－Y）＋（NI）l（Y－2）]/8
这里：Y=6.25 （前面已计算出）
（NI）h=35000/[（L/D eff大）＋2]= 35000/（5＋2）=5000 （NI）l又分偏心和正中放置两种情况。

偏心放置时：（NI）l偏=45000/（L/D）=45000/5=9000
=1690R/[6（L/D）－5]
正中放置时：（NI）l正
= 1690×250/（6×5－5）=16900
所以：大端偏心放置时：
NI大偏=[（NI）h（10－Y）＋（NI）l偏（Y－2）]/8
=5000×（10－6.25）＋9000×（6.25－2）/8 =2343.75＋4781.25=7125
I大偏=7125÷N=7125÷10=712.5（A）大端正中放置时：
NI大正=[（NI）h（10－Y）＋（NI）l正（Y－2）]/8
=5000×（10－6.25）＋16900×（6.25－2）/8 =2343.75＋8978.125≈11322
I大正=11322÷N=11322÷10≈1132（A）可见偏心放置所需电流远小于正中放置的电流。

由于线圈法时，小端电流大于大端电流，所以，线圈法磁化时
应先大端，后小端。

④确定检测次数：标准规定线圈法的有效磁化区为从线圈端
部向外延伸到150㎜的范围。

即：有效磁化区=150＋线圈宽度＋150
这里，已知线圈宽度为300㎜，所以，
有效磁化区=150＋300＋150=600（㎜）
被检工件大、小端长度分别为600㎜和300㎜，所以，
大小端各磁化一次即可。

磁化顺序总结：先周向磁化，即先用中心导体法，后纵
向磁化，即线圈法。

周向磁化时，先磁化小端后磁化大端。

纵向磁化时，先磁化大端，后磁化小端。

若工件长度超过有效磁化区长度，则，一般情况下，
磁化次数=工件长度/[有效磁化区长度(1-10%)]，然后向上圆整成整数。

若超出长度不大，可用灵敏度试片确定，是否可一次完成。