无损检测技术及应用第三章 磁粉检测
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2.移动式磁粉检测机 3.便携式磁粉检测机
图3-19 移动式磁粉检测机
3.3.1 磁粉检测设备的分类
图3-20 便携式磁粉检测机
3.3.2 磁粉检测设备的主要组成
1.磁化电源装置 2.夹持装置 3.指示与控制装置 4.磁粉施加装置 5.照明装置 6.退磁装置 (1)交流线圈退磁装置 线圈退磁装置。
3.2.2 磁粉检测方法分类
图3-11 湿法
3.2.3 磁化方法
1.周向磁化
图3-12 周向磁化法
3.2.3 磁化方法
图3-13 通电法
3.2.3 磁化方法
2.纵向磁化
图3-14 中心导体法
3.2.3 磁化方法
图3-15 纵向磁化法
3.2.3 磁化方法
3.多方向磁化
图3-16 磁轭法
3.2.3 磁化方法
图3-17 磁粉检测工艺流程图
3.3 磁粉检测装置
3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6
磁粉检测设备的分类 磁粉检测设备的主要组成 磁粉 磁悬液 标准试块 测量设备与器材
3.3.1 磁粉检测设备的分类
1.固定式磁粉检测机
图3-18 固定式磁粉检测机
3.3.1 磁粉检测设备的分类
3.2 磁粉检测方法
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
磁化电流的选择 磁粉检测方法分类 磁化方法 磁粉检测的工艺流程
3.2.1 磁化电流的选择
表3-1 磁化电流峰值与磁化电流表指示换算关系
1.交流电检测特点 2.整流电检测特点
3.2.2 磁粉检测方法分类
1.按施加磁粉的时机分类 (1)剩磁法 剰磁法是在停止磁化后将磁悬液施加到工件上，利用 工件中的剩磁进行检测的方法。
1)磁场方向应尽量与预计的缺陷方向垂直，若不知道缺陷方向， 可进行两次以上的不同方向的磁化操作。 2)要注意工件形状和尺寸对磁化的影响，特别是退磁场的影响。 3)在不允许工件表面有烧损检测面的情况时，尽量采用磁感应磁 化的方法。
3.2.4 磁粉检测的工艺流程
1.预处理 2.磁化 3.施加磁粉或磁悬液 4.检查 5.退磁 6.后处理
(1)干法 干法采用特制的干燥磁粉，利用空气作分散介质，将磁 粉施加在已被磁化的工件表面，工件上的缺陷漏磁场将吸附磁粉 形成缺陷的磁粉显示图像，如图3-10所示。 (2)湿法 湿法检测过程中将磁悬液分布在工件表面上，利用载液 流动和漏磁场对磁粉的吸引，显示出缺陷形状和大小，如图3-11所 示。
图3-10 干法
图3-5 剩磁法操作程序
(2)连续法 连续法是在外加磁场磁化的同时，将磁粉或磁悬液施 加到工件上，进行磁粉检测的方法。
图3-6 连续法操作程序
3.2.2 磁粉检测方法分类
图3-7 连续法检测示意图 a)预处理 b)施加磁轭 c)通电磁化 d)施加磁粉 e)检测出裂纹
3.2.2 磁粉检测方法分类
表3-2 连续法和剩磁法检测的比较
3.3.3 磁粉
3.3.4 磁悬液
表3-3 磁悬液浓度范围
(1)喷洒法 喷洒法是将磁悬液装在专门的容器里，利用电泵或手 动喷壶将搅拌均匀的磁悬液通过喷嘴喷洒在工件表面。 (2)刷涂法 刷涂法是用毛刷浸蘸磁悬液后涂布于工件表面上，涂 布时应注意磁悬液的流动性和均匀性。 (3)浸泡法 浸泡法是将磁化后的整个工件浸泡在均匀的磁悬液中， 数秒后取出。
3.1.1 磁粉检测的物理基础
(5)磁介质 能影响磁场的物质称为磁介质。 (1)高导磁性 能在外加磁场中强烈地磁化，产生非常强的附加磁 场，它的磁导率很高，相对磁导率可达数百甚至数千。 (2)磁饱和性 铁磁性材料由于磁化所产生的附加磁场，不会随外 加磁场增加而无限地增加，外加磁场达到一定程度后，全部磁畴 (铁磁物质中的电子自旋磁矩在一个小范围内取得一致的排列方向， 形成一个个自发磁化区，这种自发磁化区称为磁畴)的方向都与外 加磁场的方向一致，磁感应强度B不再增加，呈现磁饱和性。 (3)磁滞性 当外加磁场的方向发生变化时，磁感应强度的变化滞 后于磁场强度的变化。
2.按显示材料分类 (1)荧光法 荧光法是以荧光磁粉为显示材料的磁粉检测，如图3-8 所示。 (2)非荧光法 非荧光法是以普通磁粉为显示材料的磁粉检测，如 图3-9所示。
3.2.2 磁粉检测方法分类
图3-8 荧光法
3.2.2 磁粉检测ห้องสมุดไป่ตู้法分类
3.按介质种类分类
图3-9 非荧光法
3.2.2 磁粉检测方法分类
3.1 磁粉检测的基本原理 3.1.1 磁粉检测的物理基础
3.1 磁粉检测的基本原理
图3-1 磁粉检测的基本原理 a)对材料施加磁场磁化 b)缺陷处形成漏磁场 c)漏磁场吸附磁粉形成磁粉显示
3.1.1 磁粉检测的物理基础
1.磁场与磁力线
图3-2 条形磁铁的磁力线
3.1.1 磁粉检测的物理基础
1)具有方向性，磁力线彼此不相交。 2)磁力线是闭合的，不会中断，即使是在不同物质中也是如此， 但由于物质磁性不同，会在界面上产生折射。 3)磁力线在行进中总是走最短路径。 4)磁力线密度，随着磁极间距离增加而降低。 2.描述磁场的基本物理量 (1)磁通量(Φ) 规定通过某一曲面的磁力线数，单位为Wb。 (2)磁场强度(H) 表征磁源磁场的量值特征，单位为A/m。 (3)磁感应强度(B) 描述物质的磁性状态，表示单位面积上的磁通 量，单位为T。 (4)磁导率(μ) 表征介质材料的磁特性，它表示了材料被磁化的难 易程度，反映出材料的导磁能力，单位为H/m。
对于中小型工件的批量退磁，常采用交流
图3-21 交流电衰减波形图
3.3.2 磁粉检测设备的主要组成
图3-22 交流退磁机
(2)直流换向衰减退磁装置 对于用直流电磁化的工件，
3.3.2 磁粉检测设备的主要组成
为了使工件内部能获得良好退磁，常常采用直流换向衰减退磁方 法。
图3-23 直流电衰减波形
1.非荧光磁粉 2.荧光磁粉
3.1.1 磁粉检测的物理基础
3.通电导体产生的磁场
图3-3 磁滞回线
4.漏磁场
3.1.1 磁粉检测的物理基础
图3-4 漏磁场的产生
3.1.1 磁粉检测的物理基础
1)外加磁场强度和工件材料磁导性的影响。 2)缺陷方向的影响。 3)缺陷埋藏深度的影响。 4)缺陷的尺寸和形状的影响。 5)磁化方向的影响。 6)钢材表面覆盖层的影响。 7)工件的形状，所采用的磁化电流的种类(交流电、直流电或整流 电)的影响。 5.退磁场 6.磁场的合成
图3-19 移动式磁粉检测机
3.3.1 磁粉检测设备的分类
图3-20 便携式磁粉检测机
3.3.2 磁粉检测设备的主要组成
1.磁化电源装置 2.夹持装置 3.指示与控制装置 4.磁粉施加装置 5.照明装置 6.退磁装置 (1)交流线圈退磁装置 线圈退磁装置。
3.2.2 磁粉检测方法分类
图3-11 湿法
3.2.3 磁化方法
1.周向磁化
图3-12 周向磁化法
3.2.3 磁化方法
图3-13 通电法
3.2.3 磁化方法
2.纵向磁化
图3-14 中心导体法
3.2.3 磁化方法
图3-15 纵向磁化法
3.2.3 磁化方法
3.多方向磁化
图3-16 磁轭法
3.2.3 磁化方法
图3-17 磁粉检测工艺流程图
3.3 磁粉检测装置
3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6
磁粉检测设备的分类 磁粉检测设备的主要组成 磁粉 磁悬液 标准试块 测量设备与器材
3.3.1 磁粉检测设备的分类
1.固定式磁粉检测机
图3-18 固定式磁粉检测机
3.3.1 磁粉检测设备的分类
3.2 磁粉检测方法
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
磁化电流的选择 磁粉检测方法分类 磁化方法 磁粉检测的工艺流程
3.2.1 磁化电流的选择
表3-1 磁化电流峰值与磁化电流表指示换算关系
1.交流电检测特点 2.整流电检测特点
3.2.2 磁粉检测方法分类
1.按施加磁粉的时机分类 (1)剩磁法 剰磁法是在停止磁化后将磁悬液施加到工件上，利用 工件中的剩磁进行检测的方法。
1)磁场方向应尽量与预计的缺陷方向垂直，若不知道缺陷方向， 可进行两次以上的不同方向的磁化操作。 2)要注意工件形状和尺寸对磁化的影响，特别是退磁场的影响。 3)在不允许工件表面有烧损检测面的情况时，尽量采用磁感应磁 化的方法。
3.2.4 磁粉检测的工艺流程
1.预处理 2.磁化 3.施加磁粉或磁悬液 4.检查 5.退磁 6.后处理
(1)干法 干法采用特制的干燥磁粉，利用空气作分散介质，将磁 粉施加在已被磁化的工件表面，工件上的缺陷漏磁场将吸附磁粉 形成缺陷的磁粉显示图像，如图3-10所示。 (2)湿法 湿法检测过程中将磁悬液分布在工件表面上，利用载液 流动和漏磁场对磁粉的吸引，显示出缺陷形状和大小，如图3-11所 示。
图3-10 干法
图3-5 剩磁法操作程序
(2)连续法 连续法是在外加磁场磁化的同时，将磁粉或磁悬液施 加到工件上，进行磁粉检测的方法。
图3-6 连续法操作程序
3.2.2 磁粉检测方法分类
图3-7 连续法检测示意图 a)预处理 b)施加磁轭 c)通电磁化 d)施加磁粉 e)检测出裂纹
3.2.2 磁粉检测方法分类
表3-2 连续法和剩磁法检测的比较
3.3.3 磁粉
3.3.4 磁悬液
表3-3 磁悬液浓度范围
(1)喷洒法 喷洒法是将磁悬液装在专门的容器里，利用电泵或手 动喷壶将搅拌均匀的磁悬液通过喷嘴喷洒在工件表面。 (2)刷涂法 刷涂法是用毛刷浸蘸磁悬液后涂布于工件表面上，涂 布时应注意磁悬液的流动性和均匀性。 (3)浸泡法 浸泡法是将磁化后的整个工件浸泡在均匀的磁悬液中， 数秒后取出。
3.1.1 磁粉检测的物理基础
(5)磁介质 能影响磁场的物质称为磁介质。 (1)高导磁性 能在外加磁场中强烈地磁化，产生非常强的附加磁 场，它的磁导率很高，相对磁导率可达数百甚至数千。 (2)磁饱和性 铁磁性材料由于磁化所产生的附加磁场，不会随外 加磁场增加而无限地增加，外加磁场达到一定程度后，全部磁畴 (铁磁物质中的电子自旋磁矩在一个小范围内取得一致的排列方向， 形成一个个自发磁化区，这种自发磁化区称为磁畴)的方向都与外 加磁场的方向一致，磁感应强度B不再增加，呈现磁饱和性。 (3)磁滞性 当外加磁场的方向发生变化时，磁感应强度的变化滞 后于磁场强度的变化。
2.按显示材料分类 (1)荧光法 荧光法是以荧光磁粉为显示材料的磁粉检测，如图3-8 所示。 (2)非荧光法 非荧光法是以普通磁粉为显示材料的磁粉检测，如 图3-9所示。
3.2.2 磁粉检测方法分类
图3-8 荧光法
3.2.2 磁粉检测ห้องสมุดไป่ตู้法分类
3.按介质种类分类
图3-9 非荧光法
3.2.2 磁粉检测方法分类
3.1 磁粉检测的基本原理 3.1.1 磁粉检测的物理基础
3.1 磁粉检测的基本原理
图3-1 磁粉检测的基本原理 a)对材料施加磁场磁化 b)缺陷处形成漏磁场 c)漏磁场吸附磁粉形成磁粉显示
3.1.1 磁粉检测的物理基础
1.磁场与磁力线
图3-2 条形磁铁的磁力线
3.1.1 磁粉检测的物理基础
1)具有方向性，磁力线彼此不相交。 2)磁力线是闭合的，不会中断，即使是在不同物质中也是如此， 但由于物质磁性不同，会在界面上产生折射。 3)磁力线在行进中总是走最短路径。 4)磁力线密度，随着磁极间距离增加而降低。 2.描述磁场的基本物理量 (1)磁通量(Φ) 规定通过某一曲面的磁力线数，单位为Wb。 (2)磁场强度(H) 表征磁源磁场的量值特征，单位为A/m。 (3)磁感应强度(B) 描述物质的磁性状态，表示单位面积上的磁通 量，单位为T。 (4)磁导率(μ) 表征介质材料的磁特性，它表示了材料被磁化的难 易程度，反映出材料的导磁能力，单位为H/m。
对于中小型工件的批量退磁，常采用交流
图3-21 交流电衰减波形图
3.3.2 磁粉检测设备的主要组成
图3-22 交流退磁机
(2)直流换向衰减退磁装置 对于用直流电磁化的工件，
3.3.2 磁粉检测设备的主要组成
为了使工件内部能获得良好退磁，常常采用直流换向衰减退磁方 法。
图3-23 直流电衰减波形
1.非荧光磁粉 2.荧光磁粉
3.1.1 磁粉检测的物理基础
3.通电导体产生的磁场
图3-3 磁滞回线
4.漏磁场
3.1.1 磁粉检测的物理基础
图3-4 漏磁场的产生
3.1.1 磁粉检测的物理基础
1)外加磁场强度和工件材料磁导性的影响。 2)缺陷方向的影响。 3)缺陷埋藏深度的影响。 4)缺陷的尺寸和形状的影响。 5)磁化方向的影响。 6)钢材表面覆盖层的影响。 7)工件的形状，所采用的磁化电流的种类(交流电、直流电或整流 电)的影响。 5.退磁场 6.磁场的合成