磁粉探伤

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磁粉探伤机工作原理

磁粉探伤机工作原理

磁粉探伤是一种常用的非破坏性检测方法,用于发现金属材料表面和近表面的裂纹、缺陷等问题。

磁粉探伤机是用于执行磁粉探伤过程的设备,下面是其基本工作原理:
1.磁场产生:磁粉探伤机通过电磁铁或永磁体产生一个强磁场。

这个磁场可以是直流磁场、
交变磁场或全波磁场,具体取决于检测要求和应用情况。

2.磁化工件:被检测的金属工件通过放置在磁粉探伤机的工作区域内。

磁场通过电磁铁或
永磁体作用于工件上,将其磁化。

3.磁粉涂覆:在工件表面上涂覆磁粉。

磁粉可以是干磁粉(粉末形式)或湿磁粉(悬浮在
液体中),具体选择取决于应用要求。

磁粉会在存在裂纹或缺陷的地方发生积聚。

4.观察和评估:在磁粉涂覆后,工件被观察以发现磁粉的积聚。

这些积聚点可能标志着存
在裂纹或缺陷的位置。

检测员通过目视检查或使用特定的照明和放大设备来确认和评估这些缺陷。

5.结果记录:根据检测结果,对缺陷进行分类、记录和评估,以便进一步采取适当的措施。

总结起来,磁粉探伤机通过产生磁场、磁化工件、涂覆磁粉和观察磁粉积聚等步骤,能够有效地检测金属工件表面和近表面的裂纹和缺陷。

该方法广泛应用于制造业、航空航天、铁路、桥梁等领域,以确保安全和质量。

磁粉探伤机的工作原理和检测方法

磁粉探伤机的工作原理和检测方法

磁粉探伤机的工作原理和检测方法引言:磁粉探伤是一种常用的无损检测方法,广泛应用于工业领域。

磁粉探伤机作为一种重要的设备,可以快速高效地检测表面和近表面的裂纹、缺陷等隐患,保证工件的质量和安全性。

本文将介绍磁粉探伤机的工作原理和常用的检测方法。

一、磁粉探伤机的工作原理磁粉探伤机利用磁场的特性来检测工件表面和近表面的缺陷。

其工作原理基于安培定律和铁磁材料磁化过程中的磁滞现象。

1. 安培定律原理根据安培定律,电流通过导线时,会在周围产生磁场。

磁粉探伤机通过通电线圈在工件表面产生磁场,用于检测缺陷。

当工件表面有缺陷时,由于磁场的不均匀性,会引起磁粉在缺陷附近集聚,形成磁粉集团。

2. 磁滞现象原理磁滞现象是指铁磁材料在磁场中磁化和去磁化过程中,磁化强度不随磁场的变化而线性变化的现象。

利用磁滞现象,磁粉探伤机可以通过观察磁粉集团的形状和大小,来判断工件表面和近表面的缺陷位置和形态。

二、磁粉探伤机的检测方法磁粉探伤机的检测方法主要包括干法和湿法两种。

下面将详细介绍这两种常用的方法。

1. 干法干法是指在磁粉探伤过程中不使用液体介质。

具体步骤如下:(1)清洁工件表面,确保无杂质和油污。

(2)涂覆磁粉剂。

磁粉剂通过与工件磁场交互作用,形成磁粉集团,并沉积在缺陷表面。

(3)观察和评估磁粉集团。

使用特定的光源和磁粉观察仪对工件进行观察,根据磁粉集团的形状、大小和密度等特征,判断缺陷的位置和形态。

干法适用于对表面和近表面的缺陷进行检测,具有操作简单、成本较低等优势。

然而,干法对于微小和深埋缺陷的检测能力较弱。

2. 湿法湿法是指在磁粉探伤过程中使用液体介质。

具体步骤如下:(1)清洁工件表面,确保无杂质和油污。

(2)涂覆磁粉悬液。

磁粉悬液包含磁粉和水或油剂,通过浸渍到缺陷表面形成磁粉集团。

(3)观察和评估磁粉集团。

使用特定的光源和磁粉观察仪对工件进行观察,根据磁粉集团的形状、大小和密度等特征,判断缺陷的位置和形态。

湿法相对于干法,具有更高的检测灵敏度和检测深度。

磁粉探伤

磁粉探伤

磁粉探伤磁粉探伤又称磁力探伤(MT、MPT,Magnetic Particle Testing),是一种通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。

磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种,有用磁粉显示的,也有不用磁粉显示的。

用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是最常用的方法之一。

不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。

由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。

铁磁性材料被磁化后,其内部会产生很强的磁感应强度,磁力线密度增大到几百倍到几千倍,如果材料中存在不连续性,磁力线会发生畸变,部分磁力线有可能逸出材料表面,从空间穿过,形成漏磁场,漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质。

如果在工件上撒上磁粉,漏磁场会吸附磁粉,形成与缺陷形状相近的磁粉堆积(磁痕),从而显示缺陷。

指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。

磁粉探伤方法应用比较广泛,主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。

多用于检测焊缝,铸件或锻件,如阀门,泵,压缩机部件,法兰,喷嘴及类似设备等。

探测更深一层内表面的缺陷,则需应用射线检测或超声波检测。

在工业中,磁粉探伤可用来作最后的成品检验,以保证工件在经过各道加工工序(如焊接、金属热处理、磨削)后,在表面上不产生有害的缺陷。

它也能用于半成品和原材料如棒材、钢坯、锻件、铸件等的检验,以发现原来就存在的表面缺陷。

铁道、航空等运输部门、冶炼、化工、动力和各种机械制造厂等,在设备定期检修时对重要的钢制零部件也常采用磁粉探伤,以发现使用中所产生的疲劳裂纹等缺陷,防止设备在继续使用中发生灾害性事故。

磁粉探伤的工作原理磁粉探伤机是利用自然界中磁力线总能保持其连续性的原理。

当铁磁性工件放在使其饱和的磁场中时,磁力线便会被引导通过工件。

磁粉探伤

磁粉探伤

3.磁化电流
目前磁粉探伤常用的磁化电流:交流电、直 流电、整流电和冲击电流等几种。
3.磁化规范
3.1磁化电流大小的确定 磁化电流的大小对磁粉探伤灵敏度有决定性的影响。确定 磁化电流的原则是使工件表面或近表面规定深度和大小的缺 陷得到清晰显示。具体确定方法有几种:一是根据工件材料 的磁化曲线来确定,一般以使工件表面的磁感应强度达到饱 和磁感应的80%为宜。这样既可防止磁化不足引起漏检;又 可防止过渡磁化,产生杂乱显示。二是利用灵敏度试片进行 试验来确定所需的磁化电流值,这种方法较可靠。三是利用 一些成功的经验公式或理论公式来确定磁化电流值,这种方 法简便可行。
2. 引用标准与依据
检验依据: GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收 规范》 引用标准:
JB/T 6061-2007《焊缝磁粉检测方法和缺陷磁痕的 分级》 JB4730.4-2005 《承压设备无损检测 磁粉检测》
3. 作业准备
3.1 仪器准备 3.2 磁粉准备 按使用方法分类为:a按磁痕的观察方法分:荧光磁 粉和非荧光磁粉;b按分散介质不同分:干磁粉和湿磁粉。 3.3 探伤面准备 在探伤前必须准备好要探伤的探伤面,清除工件表面 的油污、铁锈、毛刺、氧化皮、金属和砂粒等;使用水磁 悬液,表面要认真除油;使用油磁悬液时,工件表面不应 有水分;干法检验时,工件表面应干净和干燥。有非导电 覆盖层的工件,在电磁化时,必须将与电极接触部位的非 导电覆盖层打磨掉。装配件一般应分解后探伤。若工件有 盲孔和内腔,磁粉液流进后难以清洗,探伤者应将孔洞用 费研磨性材料封堵。如果磁痕和工件表面颜色对比度小, 可在探伤前先在工件表面涂敷一层反差增强剂。




磁 粉 探 伤

磁粉探伤原理

磁粉探伤原理

磁粉探伤原理
磁粉探伤是一种常用的无损检测方法,它利用磁粉在磁场作用
下的吸附现象,通过观察磁粉在缺陷处的沉积情况,来检测工件表
面及其近表层的缺陷。

磁粉探伤原理主要包括磁场的产生、缺陷的
形成以及磁粉的吸附等几个方面。

首先,磁场的产生是磁粉探伤的基础。

在磁粉探伤中,通常会
通过电磁铁或永磁体来产生磁场。

当工件放置在磁场中时,磁场会
在工件表面形成磁通量分布,从而使得工件表面产生磁化。

这种磁
化状态有利于磁粉在缺陷处的吸附,从而形成可观察的磁粉沉积。

其次,缺陷的形成对磁粉探伤也有重要影响。

在工件制造或使
用过程中,由于各种原因,如材料内部的裂纹、气孔、夹杂物等缺
陷可能会形成在工件表面或近表层。

这些缺陷会改变工件的磁导率,从而影响磁场的分布情况。

当磁粉被施加到工件表面时,会在缺陷
处产生磁粉的沉积,形成明显的磁粉沉积线,从而可以通过观察这
些线来判断缺陷的位置、大小和性质。

最后,磁粉的吸附是磁粉探伤原理的关键环节。

磁粉是一种微
细的铁磁性粉末,它在磁场的作用下会被吸附到工件表面。

当磁粉
遇到缺陷时,由于缺陷处磁场的分布情况与周围不同,磁粉会在缺陷处产生沉积,形成磁粉沉积线。

通过观察这些沉积线的形状、长度和密度,可以判断出缺陷的性质和大小。

总的来说,磁粉探伤原理是基于磁场的产生、缺陷的形成以及磁粉的吸附这几个方面。

通过对这些原理的理解和应用,可以有效地检测工件表面及其近表层的缺陷,为工件的质量控制和安全运行提供重要的技术支持。

磁粉探伤

磁粉探伤

磁粉探伤磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用,它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹,夹渣,发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异,磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变,形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积--磁痕,在适当的光照条件下,显现出缺陷位置和形状,对这些磁粉的堆积加以观察和解释,就实现了磁粉探伤。

磁粉探伤,是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。

将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化,利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征,依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。

该探伤方法的特点是简便、显示直观。

磁粉探伤与利用霍耳元件、磁敏半导体元件的探伤法,利用磁带的录磁探伤法,利用线圈感应电动势探伤法同属磁力探伤方法。

主要分类磁粉探伤种类:1、按工件磁化方向的不同,可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。

2、按采用磁化电流的不同可分为:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。

3、按探伤所采用磁粉的配制不同,可分为干粉法和湿粉法。

4、按照工件上施加磁粉的时间不同,可分为连续法和剩磁法。

操作方法将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化,磁粉探伤若物体表面或表面附近有缺陷(裂纹、折叠、夹杂物等)存在,由于它们是非铁磁性的,对磁力线通过的阻力很大,磁力线在这些缺陷附近会产生漏磁。

当将导磁性良好的磁粉(通常为磁性氧化铁粉)施加在物体上时,缺陷附近的漏磁场就会吸住磁粉,堆集形成可见的磁粉痕迹,从而把缺陷显示出来。

第一步:预清洗所有材料和试件的表面应无油脂及其他可能影响磁粉正常分布、影响磁粉堆积物的密集度、特性以及清晰度的杂质。

第二步:缺陷的探伤磁粉探伤应以确保满意的测出任何方面的有害缺陷为准。

使磁力线在切实可行的范围内横穿过可能存在于试件内的任何缺陷。

第三步:探伤方法的选择1:湿法:磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件,使整个被检表面完全被覆盖,磁化电流应保持1/5~1/2秒,此后切断磁化电流,采用软管浇淋或浸渍法施加磁悬液。

磁粉探伤退磁原理

磁粉探伤退磁原理

磁粉探伤退磁原理磁粉探伤是一种常见的无损检测方法,主要用于检测金属材料中的表面和近表面缺陷。

在进行磁粉探伤之后,需要对被检测物体进行退磁处理,以确保被检测的材料不受到磁场的影响。

磁粉探伤退磁是指通过逆向磁场的作用,使被检测物体的磁化状态消失,从而恢复被检测物体的原有磁性。

磁粉探伤退磁的原理主要涉及磁化、磁介质和退磁过程。

当被检测物体处于磁场中时,磁粉颗粒会被磁场吸附在缺陷或裂纹的位置,形成磁粉线。

这是因为磁场对物体产生了磁化作用,使得物体内部的微小磁域有序排列并形成磁畴。

磁介质是在磁粉探伤中扮演重要角色的材料,它可以将磁粉吸引到被测物体表面的缺陷处。

磁介质的主要作用是增强磁场的作用效果,使得磁粉更容易在缺陷处聚集形成磁粉线。

磁介质一般采用粉末状或液体状的形式,比如铁粉、氧化铁粉等。

退磁过程是指将被检测物体恢复到无磁化状态的过程。

退磁可以通过不同的退磁方法实现,包括磁场退磁、电流退磁和频率退磁等。

其中,磁场退磁是最常用的退磁方法之一。

磁场退磁是指通过逆向磁场的作用,使被检测物体的磁化状态恢复到无磁化状态。

在退磁过程中,磁场的强度和方向与被检测时的磁场相反。

通过使用退磁设备,将退磁线圈贴附在被检测物体的表面,然后逐渐减小退磁电流,从而逐渐减小逆向磁场的强度。

当磁场强度逐渐减小到一定的程度时,被检测物体的磁化状态就会消失,从而完成了退磁过程。

磁粉探伤退磁的目的是确保被检测物体不再受到磁场的影响,从而进一步进行后续处理或检测。

退磁的效果可以通过使用磁感应计或磁场强度计来检测。

总的来说,磁粉探伤退磁是通过逆向磁场的作用,消除被检测物体内部的磁化状态,使其恢复到无磁化状态的过程。

退磁是磁粉探伤工艺中的一项重要步骤,能够确保后续的处理或检测工作的准确性和可靠性。

国标探伤标准 磁粉

国标探伤标准 磁粉

国标探伤标准磁粉国标探伤标准磁粉是一种常用的无损检测方法,它适用于金属材料的表面和近表面缺陷的检测。

磁粉探伤技术主要是利用磁场和磁粉颗粒相互作用的原理,通过观察磁粉在缺陷处的聚集情况来判断材料是否存在缺陷。

下面将详细介绍国标探伤标准磁粉的相关内容。

首先,国标探伤标准磁粉的适用范围包括钢铁、有色金属、铸件、焊接接头等材料的表面和近表面缺陷的检测。

其次,磁粉探伤主要分为湿法和干法两种方法。

湿法是将磁粉悬浮在水或油中,形成磁粉悬浮液,然后通过喷涂、浸泡或涂抹的方式施加在被检测材料表面,再利用磁场的作用使磁粉在缺陷处聚集形成磁粉痕迹。

而干法则是直接将磁粉粉末撒布在被检测材料表面,然后利用磁场的作用使磁粉在缺陷处聚集形成磁粉痕迹。

两种方法各有优缺点,具体使用时需根据实际情况选择合适的方法。

磁粉探伤的关键是磁场的作用,磁场的强度和方向对检测结果有着重要影响。

在施加磁场时,需要根据被检测材料的性质和缺陷的特点选择合适的磁场强度和方向,以确保能够有效地使磁粉在缺陷处聚集形成磁粉痕迹。

另外,磁粉的选择也是影响检测效果的重要因素,不同类型的磁粉适用于不同的材料和缺陷类型,需要根据实际情况进行选择。

国标探伤标准磁粉的检测结果主要通过观察磁粉痕迹来判断被检测材料是否存在缺陷。

磁粉痕迹的形态和颜色可以反映出缺陷的性质和大小,通过对磁粉痕迹的分析可以得出比较准确的检测结果。

此外,磁粉探伤还可以结合磁粉探伤仪器进行定量分析,通过测量磁粉痕迹的长度、宽度和面积等参数来对缺陷进行定量评价。

总的来说,国标探伤标准磁粉是一种简便、快捷、有效的无损检测方法,适用于各种金属材料的表面和近表面缺陷的检测。

在实际应用中,需要根据被检测材料的特点和缺陷的情况选择合适的磁粉探伤方法和参数,以确保得到准确可靠的检测结果。

希望以上内容能够对国标探伤标准磁粉有所了解,并对相关行业的从业人员有所帮助。

感谢阅读!。

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磁性、磁体、磁极、磁化 磁性:磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。 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。 磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。
2.1.2 磁场:具有磁性作用的空间
磁场的特征、显示和磁力线 磁场的特征:是对运动的电荷(或电流)具有作用力,在磁场变化 的同时也产生电场。 磁场的显示:磁场的大小、方向和分布情况,可以利用磁力线来表 示。
2.1.3磁力线
(b)具有机加工槽的条形磁铁产生的漏磁场
(c)纵向磁化裂纹产生的漏磁场
条形磁铁的磁力线分布
(a)马蹄形磁铁被校直成条形磁铁后N极和S极的位置
磁力线在每点的切线方向代表磁场的方向,磁力线 的疏密程度反映磁场的大小。 磁力线具有以下特性:
• 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; • 磁力线互不相交; • 同性磁极相斥,因同性磁极间间磁力线有互相排挤的倾向; • 异性磁极相吸,因异性磁极间磁力线有缩短长度的倾向。
1.2 磁粉探伤 Magnetic Particle T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 而显示出不连续性的位置、形状和大 小。如图1-1所示。 1.3 磁粉探伤的适用性和局限性 适用性: 磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极 窄(如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹),目视难以看出 的不连续性。
磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测 探伤,还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻 钢件进行检测。 马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性,可进行MT。 MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
局限性:
MT不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的 焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的 划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠 难以发现。
2.2.5 磁滞回线 饱和磁场强度 Bm 矫顽力 Hc
铁磁性材料的特性:
• 高导磁性 • 磁饱和性 • 磁滞性 根据矫顽力Hc大小分为软磁材料(Hc<=400A/m)和硬磁材料 (Hc>=8000A/m) 软磁材料与硬磁材料的特征
(1)软磁材料──是指磁滞回线狭长,具有高磁导率、低剩磁、低矫顽力 和低磁阻的铁磁性材料。软磁材料磁粉检测时容易磁化,也容易退磁。软 磁材料如电工用纯铁、低碳钢和软磁铁氧体等材料。 (2)硬磁材料──是指磁滞回线肥大,具有低磁导率、高剩磁、高矫顽力 和高磁阻的铁磁性材料。硬磁材料磁粉检测时难以磁化,也难以退磁。硬 磁材料如铝镍钴、稀土钴和硬磁铁氧体等材料。
图(c)所示的漏磁场。
2.6.3 漏磁场对磁粉的作用力
漏磁场对磁粉的吸附可看成是磁极的作用,如果有磁粉 在磁极区通过,则将被磁化,也呈现出N极和S极,并沿 着磁感应线排列起来。当磁粉的两极与漏磁场的两极互相 作用时,磁粉就会被吸附并加速移到缺陷上去。漏磁场的 磁力作用在磁粉微粒上,其方向指向磁感应线最大密度 区,即指向缺陷处。 见下页 图
磁粉检测基础
1 磁粉探伤基础知识
1.1 磁粉探伤与磁性检测(分类方法)
漏磁场探伤:是利用铁磁性材料或工件磁化后,在表面和近表面 如有不连续性(材料的均质状态即致密性受到破坏)存在,则在不 连续性处磁力线离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极, 并形成可检测的漏磁场进行探伤的方法。漏磁场探伤包括磁粉探伤 和利用检测元件探测漏磁场。其区别在于,磁粉探伤是利用铁磁性 粉末-磁粉,作为磁场的传感器,即利用漏磁场吸附施加在不连续 性处的磁粉聚集形成磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大 小。利用检测元件探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁 敏二极管和感应线圈等。 利用检测元件检测漏磁场:录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍 尔元件检测法、磁敏二极管探测法。
2.3电流的磁场 2.3.1通电圆柱导体的磁场 磁场方向:与电流方向有关,用右手定则确定。 磁场大小:安培环路定律计算 H dl I 根据上式,通电直长导体表面的磁场强度为:
H
I 2R
2.6 漏磁场 2.6.1 漏磁场的形成
所谓漏磁场,就是铁 磁性材料磁化后,在不 连续性处或磁路的截面 变化处,磁感应线离开 和进入表面时形成的磁 场。如右图
漏磁场的宽度要比缺陷的实际宽度大数倍至数十倍, 所以磁痕对缺陷宽度具有放大作用,能将目视不可见的缺 陷变成目视可见的磁痕使之容易观察出来。
磁粉受漏磁场吸引
2.6.4 影响漏磁场的因素
(1)外加磁场强度的影响 缺陷的漏磁场大小与工件磁化程度有关。一般说 来,外加磁场强度一定要大于产生最大磁导率μm 对应的磁场强度Hμm,使磁导率减小,磁阻增大, 漏磁场增大。 当铁磁性材料的磁感应强度达到饱和值的80%左 右时,漏磁场便会迅速增大。
1
f
500
f r
――电导率
f ――电流的频率
交流电的优点: a 对表面缺陷检测灵敏度高 b 容易退磁 c 能够实现感应电流磁化 d 能够实现多向磁化 e 变截面工件磁场分布较均匀 f 有利于磁粉迁移 g 用于评价直流电发现的磁痕显示 h 适用于在役工件的检验 I 适用于Φ≤12mm弹簧钢丝的检验 J 交流电磁化时,两次磁化的工序间不需要退磁 交流电的局限性:a 剩磁法检验时,受交流电断电相位的影响 b 探测缺陷的深度小。 交流断电相位的控制:为了得到稳定和最大的剩磁
(2)缺陷位置及形状的影响 a 缺陷埋藏深度的影响 影响很大 同样的缺陷,位于工件表面 时,产生的漏磁场大;若位于工件的近表面,产生的漏磁场显著减 小;若位于工件表面很深处,则几乎没有漏磁场泄漏出工件表面。
b 缺陷方向的影响 缺陷垂直于 磁场方向,漏磁场最大,也最有 利于缺陷的检出;若与磁场方向 平行则几乎不产生漏磁场;当缺 陷与工件表面由垂直逐渐倾斜成 某一角度,而最终变为平行,即 倾角等于0时,漏磁场也由最大 下降至零,下降曲线类似于正弦 曲线由最大值降至零值的部分。 c 缺陷深宽比的影响 缺陷的深 宽比是影响漏磁场的一个重要因 素,缺陷的深宽比愈大,漏磁场 愈大,缺陷愈容易发现。
磁感应强度:
将原来不具有磁性的铁磁性材料放入外加磁场内,便得到磁化,
它除了原来的外加磁场外,在磁化状态下铁磁性材料本身还产生一 个感应磁场,这两个磁场叠加起来的总磁场,称为磁感应强度B。 单位是T (SI)和Gs (CGS)。磁感应强度是矢量,有大小和方 向, 可用磁感应线来表示,磁感应强度的大小等于穿过与磁感应线垂直 的单位面积上的磁通量,所以磁感应强度又称为磁通密度。
两磁极间漏磁场分布
漏磁场形成的原因,是由于空气的磁导率远远低于铁磁性材料的磁 导率。如果在磁化了的铁磁性工件上存在着不连续性或裂纹,则磁 感应线优先通过磁导率高的工件,这就迫使不部分磁感应线从缺陷 下面绕过,形成磁感应线的压缩。但是,工件上这部分可容纳的磁 感应线数目也是有限的,又由于同性磁感应线相斥,所以,部分 磁感应线从不连续性中穿过,另一部分磁感应线遵从折射定律几乎 从工件表面垂直地进入空气中去绕过缺陷又折回工件,形成了漏磁 场。
2.2.2 磁畴
铁磁性材料内部自发磁化的大小和方向基本均匀一致的小区域称 为磁畴,其体积约为10-5cm3 ,在这个小区域内,含有大约 1012~1015个原子,各原子的磁化方向一致,对外呈现磁性。
铁磁性材料的磁畴方向 a)不显示磁性; b)磁化 c)保留一定剩磁
当把铁磁性材料放到外加磁场中去时,磁畴就会受到外加磁场的 作用,一是使磁畴磁矩转动,二是使畴壁发生位移,最后全部磁畴 的磁矩方向转向与外加磁场方向一致,铁磁性材料被磁化,显示出 很强的磁性。 高温情况下,磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列,使磁 体的磁性削弱。超过居里点后,磁性全部消失,变为顺磁质。
2.2.3 磁化过程
(1)未加外加磁场时,磁畴磁矩杂乱无章,对外不显示宏观磁性,如图 (a) (2)在较小的磁场作用下,磁矩方向与外加磁场方向一致或接近的磁畴体积增大, 而磁矩方向与外加磁场方向相反的磁畴体积减小,畴壁发生位移,如图 (b)。 (3)增大外加磁场时,磁矩转动畴壁继续位移, 最后只剩下与外加磁场方向比较 接近的磁畴,如图 (c)。 (4)继续增大外加磁场,磁矩方向转动,与外加磁场方向接近,如图 (d)。 (5)当外加磁场增大到一定值时,所有磁畴的磁矩都沿外加磁场方向有序排列, 达到磁化饱和,相当于一个微小磁铁或磁偶极子,产生N极和S极,宏观上呈现 磁性,如图 (e)。
(3)工件表面覆盖层的影响
(4)工件材料及状态的影响 晶粒大小的影响 含碳量的影响 合金元素的影响 冷加工的影响
热处理的影响
3 磁化方法与磁化电流
3.1 磁化电流
磁粉探伤采用的磁化电流有交流电、整流电(包括单相半波整流 电、单相全波整流电、三相半波整流电和三相全波整流电)、直流 电和冲击电流,其中最常用的磁化电流是交流电、单相半波直流电 和三相全波整流电。 3.1.1 交流电 概念:峰值、有效值、平均值、趋肤效应、趋肤深度(穿透深度) 交流电的趋肤效应:导体表面电流密度大,内部电流密度小 产生的原因是电磁感应产生了涡流。 电流从表面值下降到1/e≈0.37的深度称为趋肤深度,可由下式求 出: r ――磁导率
局限性:a 退磁较困难 b 检测缺陷深度不如直流电大 c 要求较大的输入功率 三相全波整流电 磁粉探伤中最常用的磁化电流之一,其优点:
a 具有很大的渗透性和很小的脉动性 c 适用于近表面缺陷的检测 d 需要设备的输入功率小。
b 剩磁稳定
局限性: a 退磁困难 b 退磁场大 c 变截面工件磁化不均匀 d 不适用于干法检验 e 在周向和纵向磁化工序间需要退磁。 直流电 最早使用,现在使用少,其优缺点: a 具有很大的渗透性和很小的脉动性 b 剩磁稳定 c 适用于近表面缺陷的检测 d 需要设备的输入功率小。 局限性:a 退磁困难 b 退磁场大 c 不适用于干法检验 d 在周向和纵向磁化工序间需要退磁。
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