浅析磁粉检测技术及其灵敏度影响因素

浅析磁粉检测技术及其灵敏度影响因素
摘要：目前承压设备制造过程中应用最多的表面无损检测技术是磁粉检查和渗
透检测，但是由于承压设备一般都是铁磁性材料，因此，在表面检测方面，磁性
粒子检测技术比渗透检测更具优势。

作者介绍了磁粉探伤技术的特点和应用范围，并进一步分析了影响磁粉探伤技术灵敏度的主要因素。

关键词：磁粉检测；特点；灵敏度影响因素
1 概述
近年来，磁粉探测技术在花卉，石油，机械等领域得到了广泛的应用。

在对
石油化工所用的压力容器和高压锅炉制造过程中的表面检测中，磁粉检查被认为
是铁磁性材料最行之有效、最可靠的一种表面检测方法。

在实际的检测过程中，
人们最关心的是磁粉检测的可靠性，但磁粉检测的灵敏度也非常重要。

只有提高
磁粉检测的灵敏度，才能有效提高磁粉检测的可靠性，因此磁粉检测的可靠性和
灵敏度密切结合[1]。

磁粉检测的原理是：在被检查的铁磁材料被设备磁化之后，如果材料表面或
表面附近存在不连续缺陷，它会使磁化后的磁力线局部泄漏并形成局部磁场。

这
些磁场吸附工件表面存在的磁粉后，通过光的照射（一般为紫外光或白光）形成
肉眼可见的磁痕，从而把缺陷的大小、位置和形状等特征显现出来。

2 磁粉检测方法
磁粉检测显示显示介质为磁粉，根据检测到的工件施加磁粉的方法和时间可
分为剩磁法和连续法。

根据磁化时施加的磁粉介质的类型，磁粉检测可分为干法
和湿法。

2.1 干法和湿法
所谓干法是指在某些特定情况下湿法不能用于磁粉检测时，根据工艺流程应
用于磁化工件的特殊类型的干磁粉。

此时，如果工件上有缺陷，则会显示磁性标记，从而确定缺陷。

干法又被称为干粉法，其多用于检测焊接件的局部区域、大
型铸锻件毛坯、大型结构件等，在测试过程中，它通常与便携式磁粉检测设备一
起使用。

湿法是通过将磁粉放入水，油或其他液体介质中来检测磁悬浮液的方法。

在
检测过程中，有必要确保磁悬浮液的浓度和照度符合标准的要求。

然后，对工件
进行磁化，使磁悬浮液中的磁性粉末颗粒在缺陷处产生的泄漏磁场的作用下进入
该事件，以显示缺陷的形状和大小。

由于磁粉颗粒在湿法检测过程中的分布很小，检测灵敏度相对较高，特别是对于诸如裂纹的小缺陷，检测率很高。

2.2 剩磁法和连续法
（1）剩磁法
剩磁法是一种利用铁磁材料的剩余磁性来检测它的方法。

具体过程是在检测
到工件后，均匀搅拌均匀的磁悬浮液到工件表面。

此时，磁粉收集在缺陷产生的
磁场中，从而可以清楚地观察到缺陷的位置和尺寸。

（2）连续法
连续磁场法或附着磁场法是指对工件施加外部磁场。

通过将磁悬浮体和磁粉
均匀地施加到被检查工件的表面来执行磁性颗粒缺陷检测。

这种方法的评价和观
察即可在中断磁场的情况下，也可在施加外磁场的作用下进行。

3 磁粉检测的特点和适用范围
3.1 磁粉检测的特点
（1）磁粉检测的优点
检测灵敏度高，磁性粒子检测灵敏度比较高。

可发现缺陷的深度可达10μ m，尤其对裂纹这种细小的缺陷比较敏感。

显示直观，磁粉检测结果清楚可见，既能
看到缺陷的位置，还可以看到缺陷的形状和大小[2]。

具有适应性好，检测成本低，对检测工件形状尺寸无影响等优点，可检测工件各部位，操作简单。

（2）磁粉检测的局限性
磁粉检测的最大局限在于它只适用于铁磁材料的表面检测。

另一个限制是磁
粉探测只能检测工件表面和接近表面的缺陷。

在检测过程中，缺陷的深度无法定
量测量。

3.2 磁粉检测的适用范围
（1）适用于管材，板材，棒材，锻钢铸件和异型钢的检测。

（2）适用于检测铁磁材料的表面和近表面缺陷。

（3）适用于检测工件表面垂直于磁通量的缺陷。

（4）适用于检测工件近表面和表面的小缺陷。

（5）适用于检测未加工的原材料，如加工后的半成品，钢坯，在用和使用
过的工件以及成品部件。

4影响磁粉检测灵敏度的主要因素
4.1 被检测工作表面状况的影响
由于压力容器在使用过程中表面会产生腐蚀、被氧化等致使表面光洁度不够，表面不流平和表面损伤，油污等会影响表面磁粉检测的灵敏度。

工作表面的油污
会对磁力线进行阻断，影响磁悬液中磁粉颗粒在缺陷处的聚集；在工件表面不平
坦的情况下，磁粉检查期间磁极与工件表面之间的接触面积减小。

结果，通过表
面的磁线数量减少，这对磁极产生的磁场分布具有很大的影响。

4.2 磁化时间的影响
检测到的工件的磁化时间越长，磁粉堆积在缺陷处越多。

如果磁化的时间过短，磁粉在磁极产生的磁场作用下重排的过程中堆积不够就会使得缺陷处的磁痕
显示比较模糊，降低探伤的灵敏度。

但是，它不能被磁化太久。

浪费的工作时间
会降低工人的生产率，如果磁化时间过长，工件表面上会形成许多伪磁场。

对探
伤的结果判断也有一定的影响。

一般的设备磁粉检测执行标准为NB/T47013中对
磁化时间由严格规定，一般的磁化时间控制在0.5～1秒之间。

4.3 磁悬液性能的影响
磁悬液对磁粉检测的影响主要体现在磁悬液浓度和粘度对磁粉检测的影响。

磁悬液的浓度标准里面有严格的规定，浓度过小的话，内含磁粉颗粒较少，磁化
后缺陷处没有过多磁粉进行堆积，致使缺陷显示模糊。

如果磁悬浮液的粘度太小，大部分磁粉将在磁场作用下随磁悬浮液流走。

在缺陷显示处堆积的磁迹不易导致
漏检；磁悬浮液的浓度过高，磁悬浮液的流动性变差，堆积在工件表面的磁粉不
能良好地流动，堆积。

这并不能有效地显示缺陷处的磁性缺陷。

4.4 磁悬液种类选择的影响
目前，用于磁粉检测的磁悬浮液包括油基磁悬浮液，水性磁悬浮液和荧光磁
悬浮液。

但是，应用范围通常不一样。

经常用于一些要求比较高的设备表面磁粉
检测，其缺点是检测后工件不容易清洗。

水性磁悬浮液成本低，流动性好，但粘
度较低，检测灵敏度也较低，常用于一些检测要求较低的设备。

荧光磁悬浮液具
有很好的检测性能，缺陷对比度高，易于识别，但成本高。

它通常用于检测某些
要求苛刻的压力容器中的表面缺陷。

参考文献：
[1] 黄廉华．磁粉探伤液下试验法［J］．无损检测，2002，22（2）：27-28.
[2] 朱志彬．温度对非荧光磁悬液连续法磁粉探伤的影响试验［J］．无损检测，2008，30（4）：42-44.。