磁粉探伤问答题

1.1 简述磁粉探伤原理答：磁粉探伤是铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性位置，形状和大小的一种探伤方法。

1.2简述磁粉探伤的适用范围答：磁粉探伤适用于铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄、目视难以看出的不连续性。

2.1试阐述下列概念：a .磁场b.磁导率c.磁畴d.起始磁化曲线e.磁滞现象f.矫顽力g.软磁材料h.硬顽力I.居里点j.退磁场k. 磁路答：a. 磁场是具有磁力线作用的空间，磁场存在于被磁化物理或通电导体的内部和周围。

b. 表征磁介质磁化的难易程度的物理量c. 铁磁性材料内部自发的磁化的大小和方向基本均匀一致的小区域称为磁畴。

d. 在B-H曲线中，从满足H=0，B=0的原点至B的最大值处的B-H曲线段，叫做起始磁化曲线。

e. 在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的现象称为磁化现象。

f. 用来抵消剩磁的磁场强度（或反向磁化强度）g. 指磁滞回线狭长具有高磁导率、低剩磁、低矫顽力和低磁阻的铁磁性材料称为软磁材料。

h. 指磁滞回线肥大具有低磁导率、高剩磁、高矫顽力和高磁阻的铁磁性材料称为硬磁材料。

i. 铁磁性物质在加热时，使磁性消失而转变为顺磁性物质的那一温度叫做居里点。

j. 把铁磁性材料磁化时，由材料中磁极所产生的磁场称为退磁场。

k. 磁感应线通过的闭合路径叫做磁路。

2.2常用磁导率有几种，其定义是什么答：有三种：绝对磁导率、真空磁导率、相对磁导率。

绝对磁导率是指磁感应强度B与磁场强度H的比值。

用符号µ表示。

是随磁场大小不同而改变的变量，在SI单位制中的单位是亨[利]每米[H/m]。

真空磁导率是指在真空中，磁导率是一个不变的恒定值，又称为磁常数，用µ0表示：µ0=4π×10-7 H/m。

相对磁导率是指为了比较各种材料的磁导能力，把任一种材料的磁导率和真空磁导率比值，用µT表示。

为一纯数，无单位。

2.3磁极化强度的物理意义是什么答：磁极化强度的物理意义是：由于被磁化的铁磁性材料内部存在磁畴，如果在磁介质中各点的磁极化强度矢量大小和方向都相同，则该磁化是均匀磁化，否则为非均匀磁化。

2.4试用磁畴的观点，说明技术磁化曲线的特征答：在没有外磁场作用时，铁磁介质中的磁畴为无序[排列，整个铁磁介质对外并不显示磁性。

当有较弱的外磁场作用时，在外磁场的作用下，部分磁畴沿磁场方向作定向排列从而使铁磁介质内部表现出一定的定向附加磁场。

这部分附加磁场随外磁场增加而增加，对应于B-H曲线的第一阶段。

随外磁场的加强，磁畴作定向[排列的趋向急剧增加，其附加磁场也急剧增加，这对应于B-H曲线的第一阶段。

当外磁场增大到一定时，铁磁介质内部磁畴几乎全部趋向于外磁场方向排列。

这时，磁感应强度B达到饱和状态，再增大外磁场强度时，磁感应强度几乎不在增大，这对应B-H曲线的第三阶段2.5什么是磁路的定律磁通量等于磁动势与磁路的磁阻之比。

2.6什么是磁感应强度的便捷条件答：指磁感应强度在两种磁介质中分布时，其界面处的磁感应强度的法向分量和切向量间的关系满足下述两条件：B1n=B2n（法向分量不变）H1t=H2t（切向分量不变）或者B1t/B2t=µ1/µ22.7画出有限长螺管线圈中心轴线的磁场分布图2.8什么是退磁场，退磁场如何计算答：铁磁性材料磁化时，由材料磁极所产生的磁场称为退磁场△H。

△H=NJ/µ。

△H退磁场；J磁极化强度；µ0真空磁导率；N退磁因子2.9影响退磁场的因素有哪些答：退磁场大小与外加磁场大小有关，外加磁场增大退磁场也增大。

退磁场还与L/D有关，如果L/D增大，退磁场减小。

此外，工件磁化时，如果不产生磁极，就不会产生退磁场。

2.10影响漏磁场的因素有哪些答：（1）外加磁场强度的影响：外加磁场强度一定要大于产生最大磁导率对应的磁场强度。

使减小，磁阻增大，漏磁场增大。

（2）缺陷位置及形状的影响：缺陷埋藏愈浅，缺陷垂直于表面；缺陷的深宽比愈大，其漏磁场愈大。

（3）工件表面覆盖层的影响：同样的缺陷，工件表面覆盖层越薄，其漏磁场愈大。

（4）工件材料及状态的影响：工件本身的晶粒大小，含碳量的多少，热处理及冷加工都会对漏磁场产生影响。

2.11画出直流电中心导体法磁化钢管的磁场强度和磁感应强度的分布图答：由图可以看出，磁场强度H的分布是连续的，而磁感应强度在钢和空气中的分布是不连续的。

2.12碳素钢的磁性质与金相组织的关系如何答：一般碳素体钢中所有主要组织是铁素体、珠光体、渗碳体、马氏体及残留奥氏体。

铁素体和马氏体呈铁磁性，渗碳体呈弱磁性，珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，具有一定的磁性，奥氏体不呈现磁性。

2.13磁力线有哪些特征答：（1）磁力线在磁体外，是由N极出发穿过空气进入S极；在磁体内是由S极到N极的闭合线；（2）磁力线互不相交，是因为同性磁极间磁力线有相互排挤的倾向；（4）异性磁极相吸，因异性间磁力线有缩短长度的倾向。

2.14低、中和高填充系数线圈如何区分答：低、中和高填充系数线圈是按工件截面在通电线圈截面内的两者截面面积的比值划分的。

1）低填充系数线圈-----线圈横截面面积与工件横截面面积之比≥10；2）中填充系数线圈-----线圈横截面面积与工件横截面面积之比<10,并≥2；3）高填充系数线圈-----线圈横截面面积与工件横截面面积之比<2。

2.15铁磁性材料，顺磁性材料与抗磁性材料的区别是什么答：铁磁性材料----相对磁导率µr远远大于1，在外加磁场中呈现很强的磁性，并产生与外加磁场同方向的附加磁场，能被磁体强烈吸引；顺磁性材料----相对磁导率µr略大于1，在外加磁场中呈现微弱磁性，并产生与外加磁场同方向的附加磁场，能被磁体轻微吸引；抗磁性材料----相对磁导率µr略小于1，在外加磁场中呈现微弱磁性，并产生与外加磁场反方向的附加磁场，能被磁体轻微排斥。

2.16软磁性材料硬磁材料区别是什么答：软磁材料指磁滞回线狭长，具有高磁导率，低剩磁，低矫顽力和低磁阻的铁磁性材料。

软磁材料容易磁化，也容易退磁。

硬磁材料指磁滞回线肥大，具有低磁导率，高剩磁，高矫顽力和低磁阻的铁磁性材料。

硬磁材料难以磁化，也难以退磁。

3.1选择磁化方法硬考虑的因素有哪些答：（1）工件尺寸大小；（2）工件的外形结构；（3）工件的表面状态；（4）根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分布可能产生缺陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。

3.2对焊缝及大型工件采用触头法进行磁粉探伤时，应注意哪些因素1）保持电极与工件接触良好2）支杆距离应保持在150~200mm左右，磁化电流值约为600~800A3）每一磁化区域至少应作互相垂直的两次磁化4）因属连续法磁化，所以停施磁悬液应在断电以前。

3.4什么是交流电峰值、有效值？其换算关系如何答：交流电在任一瞬间的电流最大值叫峰值，用Im表示。

有效值是根据电流的热效应来规定的。

交流电通过电阻在一周期内所发的热量和直流电通过同一电阻在相同时间内发出的热量相等时，这样的交流电流值称为有效值，用I表示。

换算关系为：Im=2I3.5周向磁化？包括哪种磁化方法答：周向磁化是指给工件直接通电，或者使用电流流过贯穿空心工件孔中的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂直的周向闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷，即与电流方向平行的缺陷。

周向磁化方法包括通电法、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。

3.6纵向磁化？包括哪几种磁化方法纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈，使工件沿纵长方向磁化的方法，工件中磁力线平行于线圈的中心轴线。

用于发现与工件垂直的周向缺陷。

纵向磁化方法有线圈法、磁轭法、永久磁铁法。

3.7使用偏置芯棒法应注意哪些事项偏置芯棒应注意：1）采用适应的电流值磁化；2）有效磁化范围约为芯棒直径D的4倍；3）检查整个圆周要转动工件，并要保证相邻坚持区域有10%的重叠。

3.8使用触头法硬注意哪些事项触头法应注意：1）电极间距控制在75~200mm之间；2）根据电极间距选择适当的电流值磁化；3）通电时间不应太长；4）电极与工件之间应保持良好的接触以免烧伤工件；5）不宜用于抛光工件。

3.9线圈法纵向磁化有哪些要求答：1）线圈法纵向磁化，会在工件两端形成磁极，因而产生退磁场，L/D愈小愈难磁化，所以L/D必须≥2；2）工件的纵轴应平行于线圈的轴线；3）可将工件紧贴线圈内壁放置进行磁化；4）对于长工件，应分段磁化每一个有效磁化区，并应有10%的有效场重叠；5）工件置于线圈中开路磁化，能够获得满足磁粉探伤磁场强度要求的区域称为有效磁化区；6）如果工件截面的形状比较复杂，则用s（S为工件的横截面积）取代D；7）对于不能放进螺管线圈的大型工件，可采用绕电缆法（绕3~5匝）磁化。

3.10使用磁轭法硬注意哪些事项答：磁轭法可分为整体磁化和局部磁化。

整体磁化应注意：（1）只有磁极截面大于工件截面时，才能获得好的探伤效果；（2）应尽量避免工件与电磁轭之间的空气间隙；（3）当极间距大于1米时，工件不能得到必要的磁化；（4）形状复杂且较长的工件，不宜采用整体磁化。

局部磁化应注意：（1）有效的磁化范围；（2）工件上的磁场分布；（3）便携式电磁轭分固定式与活动关节式两种磁极，活动关节越多，磁阻越大，工件上得到的磁场强度越小；（4）便携式电磁轭要通过测量提知力控制探伤灵敏度；（5）磁极与工件接触不良，有间隙存在，对磁场强度有一定影响；（6）交流电磁轭，由于趋肤效应，检验表面缺陷灵敏度高；（7）直流电磁轭较交流电磁轭对近表面缺陷有更高的检出能力；（8）直流电磁轭不适用厚工件的探伤；（9）永久磁铁可用于无电流现场和野外检验。

但在检验大面积或大部件时，不能提供足够的磁场强度，磁场大小不能调节，也不容易从工件上取下来，磁极上吸附的磁粉不易除掉，并且可能把缺陷显示弄模糊。

3.11开路磁化和闭路磁化？区别？答：将工件置于线圈中进行纵向磁化称为开路磁化，开路磁化在工件两端产生磁极，因而产生退磁场。

将工件夹在电磁轭的两极之间，对工件进行整体磁化，或利用便携式电磁轭或永久磁铁的两极与工件接触，使工件得到局部磁化，称为闭路磁化，闭路磁化不产生退磁场。

3.12磁场方向与发现缺陷的关系？答：工件磁化时，当磁场方向与缺陷方向垂直随着角度的减小检测灵敏度逐渐下降时，缺陷处的漏磁场最大，检测灵敏度最高，当磁场方向与缺陷方向夹角为45º时，缺陷可以显示，但灵敏度较低，当磁场方向与缺陷方向平行时，不产生磁痕显示。