第四章 磁化方法
磁化方法
1. 轴向通电法(1) 轴向通电法是将工件夹于探伤机的两磁化夹头之间，使电流从被检工件上直接流过，在工件的表面和内部产生一个闭合的周向磁场，用于检查与磁场方向垂直、与电流方向平行的纵向缺陷。
如右图所示，是最常用的磁化方法之一。
图3-12 轴向通电法图3-13 夹钳通电法将磁化电流沿工件轴向通过的磁化方法称为轴向通电法，简称通电法；电流垂直于工件轴向通过的方法，称为直角通电法；若工件不便于夹持在探伤机两夹头之间时，可采用夹钳通电法，如图3-14所示，此法不适用大电流磁化。
(2) 轴向通电法和触头法产生打火烧伤的原因是：①工件与两磁化夹头接触部位有铁锈、氧化皮及脏物；②磁化电流过大；③夹持压力不足；④在磁化夹头通电时夹持或松开工件。
(3) 预防打火烧伤的措施是：①清除掉与电极接触部位的铁锈、油漆和非导电覆盖层；②必要时应在电极上安装接触垫，如铅垫或铜编织垫，应当注意，铅蒸汽是有害的，使用时应注意通风，铜编织物仅适用于冶金上允许的场合；③磁化电流应在夹持压力足够时接通；④必须在磁化电流断电时夹持或松开工件；⑤用合适的磁化电流磁化。
(4) 轴向通电法的优点、缺点和适用范围轴向通电法的优点：①无论简单或复杂工件，一次或数次通电都能方便地磁化；②在整个电流通路的周围产生周向磁场，磁场基本上都集中在工件的表面和近表面；③两端通电，即可对工件全长进行磁化，所需电流值与长度无关；④ 磁化规范容易计算；⑤ 工件端头无磁极，不会产生退磁场；⑥ 用大电流可在短时间内进行大面积磁化；⑦ 工艺方法简单，检测效率高；⑧ 有较高的检测灵敏度。
轴向通电法的缺点：① 接触不良会产生电弧烧伤工件；② 不能检测空心工件内表面的不连续性；③ 夹持细长工件时，容易使工件变形。
轴向通电法适用于：承压设备实心和空心工件的焊缝、机加工件、轴类、管子、铸钢件和锻钢件的磁粉检测。
2.中心导体法(1) 中心导体法是将导体穿入空心工件的孔中，并置于孔的中心，电流从导体上通过，形成周向磁场。
磁铁矿磁化方法
磁铁矿磁化方法磁铁矿磁化方法是指将非磁性矿石转变为具有磁性的磁铁矿的过程。
这种方法主要通过物理和化学手段实现，以满足磁铁矿的工业需求。
物理方法之一是磁选法。
磁选法是应用磁力将磁性颗粒与非磁性颗粒分离的过程。
首先，矿石被粉碎，以便破坏颗粒结构和降低粒度。
然后，将矿石放入磁选机中，利用磁铁或电磁铁产生的磁场，吸引磁性颗粒，使其从非磁性颗粒中分离出来。
这种方法常用于处理富含磁性矿物的磁铁矿。
化学方法之一是浸出法。
浸出法是通过浸出剂将金属矿物从矿石中浸出的过程。
对于含有磁性金属的矿石，可以使用适当的浸出剂，例如氰化物、硫酸和硝酸，来将金属矿物溶解。
然后，通过加入还原剂，如硫酸、氨水或亚硝酸，将溶解的金属还原为金属颗粒。
在这个过程中，如果存在铁矿，可以通过加入氰化物或矽酸盐来磁化矿石。
物理-化学方法之一是磁浮法。
磁浮法是一种将磁性颗粒悬浮在浮选药剂中的方法。
首先，将矿石破碎并磨细，使颗粒分布均匀且粒度小。
然后，在浮选槽中加入适量的浮选药剂和水，并通过磁场控制系统产生磁场。
磁性颗粒在磁场的作用下被吸附在气泡上，悬浮在水中，而非磁性颗粒则沉入底部。
随后，通过调整磁场的强度和方向，可以控制磁性颗粒的悬浮与沉积速度，实现磁性颗粒的分离。
此外，还有一些辅助方法可以用于磁铁矿的磁化。
例如，在磁选法中，可以在磁选机中加入助磁剂，以增加矿石的磁化度和提高磁选效果。
在化学方法中，可以利用浸出剂的特性和反应条件，如温度、浓度和pH值等，来控制金属的溶解和还原速率。
此外，还可以利用超声波、微波等物理效应来促进磁铁矿的磁化过程。
总之，磁铁矿磁化方法主要包括磁选法、浸出法和磁浮法等。
这些方法通过物理和化学手段，将非磁性矿石转变为具有磁性的磁铁矿，以满足工业生产和利用需求。
磁化方法名词解释
磁化方法名词解释
磁化方法是指利用磁场对材料进行磁化的过程,以达到特定的目的。
常见的磁化方法包括:
1. 磁化法:利用磁场对金属或化合物进行磁化的方法,通常通过在材料表面施加磁场,使得材料内部的原子被磁化,形成整体的磁性。
2. 电磁铁法:利用电磁铁的原理,通过电流在材料内部的流动,使得材料内
部的原子被磁化。
电磁铁法常用于制造磁性储存材料,如磁性磁盘。
3. 自旋磁化法:利用材料内部的原子自旋方向的差异,通过在材料表面施加磁场,使得材料内部的原子自旋方向向磁场方向弯曲,形成整体的磁性。
自旋磁化法常用于制造强磁性材料,如永磁体。
4. 磁悬浮法:利用磁场使材料处于悬浮状态,从而使得材料内部的原子磁化。
磁悬浮法常用于制造磁悬浮列车。
磁化方法的应用范围非常广泛,例如用于制造磁性储存材料、永磁体、磁悬浮列车等。
在实际应用中,人们还不断探索新的磁化方法,以满足不同领域的需求。
除了以上列举的磁化方法,还有许多其他类型的磁化方法,如磁共振法、电感耦合等离子体磁化法等。
这些方法的原理和特点各不相同,适用于不同的应用场景。
在磁化过程中,还需要考虑磁化强度、磁化率、磁化温度等参数。
这些参数对磁化效果和材料性能有着重要的影响,需要根据具体应用需求进行选择和优化。
磁化方法在材料科学和工程中扮演着重要的角色,对于提高材料磁性、改善材料性能、实现某些特定功能都有着重要的作用。
随着科技的不断发展,磁化方法也将不断得到创新和改进,为材料科学和工程领域的应用带来更多便利和效益。
第四章 磁粉检测
（3）缺陷位置和形状： 缺陷位置和形状： 同样的缺陷，位于表面时漏磁通↑ 同样的缺陷，位于表面时漏磁通↑；若位于距表 面很深的地方，则几乎没有漏磁通泄漏于空间。 面很深的地方，则几乎没有漏磁通泄漏于空间。 缺陷的深宽比越大，漏磁场越强。 缺陷的深宽比越大，漏磁场越强。 缺陷垂直于工件表面（缺陷切割磁力线的角度接 缺陷垂直于工件表面（ 近正交） 近正交）时，漏磁场最强； 漏磁场最强； 缺陷与工件表面平行时，则几乎不产生漏磁通。 缺陷与工件表面平行时，则几乎不产生漏磁通。 缺陷夹角小于20度时， 缺陷夹角小于20度时，很难检出 度时
35000 NI = ( ± 10 %), L / D ≥ 3 L +2 D
（1）周向磁化——利用周向磁场进行磁化 周向磁化——利用周向磁场进行磁化 利用周向磁场
在工件周围建立垂直其轴向的闭合周向磁场，发现取向基本与电流方向 在工件周围建立垂直其轴向的闭合周向磁场，发现取向基本与电流方向 平行的缺陷 的缺陷。 平行的缺陷。
磁力线
I
I
B）电流通过中心导体 ） 磁痕 A）工件直接通电
优点： 优点： 可直观显示出缺陷的形状、位置与大小，并能大致确定缺陷的性能； 可直观显示出缺陷的形状、位置与大小，并能大致确定缺陷的性能； 检测灵敏度高，可检出宽度仅为 的表面裂纹； 检测灵敏度高，可检出宽度仅为0.1µm的表面裂纹； 的表面裂纹 应用范围广，不收工件大小及几何形状的限制； 应用范围广，不收工件大小及几何形状的限制； 工艺简单，检测速度快， 工艺简单，检测速度快，费用低廉
(4)辅助通电法 (4)辅助通电法
1）电缆平行磁化 法
2）铜板平行磁化法 某些工件夹持时易变形或尖端易烧损
二、磁化电流
磁粉检测使用的磁化电流有交流、直流及整流电等几种。 磁粉检测使用的磁化电流有交流、直流及整流电等几种。 交流 等几种 （1）交流磁化：应用最广 交流磁化： ☺ 交流电的趋肤效应能提高磁粉检测检验表面缺陷的灵敏度； 交流电的趋肤效应 提高磁粉检测检验表面缺陷的灵敏度； 趋肤效应能 磁粉检测检验表面缺陷 ☺ 只有使用交流电才能在被检工件上建立起方向随时间变化的 只有使用交流电才能在被检工件上建立起方向随时间变化 建立起方向随时间变化的 磁场，实现复合磁化； 复合磁化； 磁场，实现复合磁化 ☺ 与直流磁化相比，交流磁场在被检工件截面变化部位的分布 与直流磁化相比，交流磁场在被检工件截面变化部位 截面变化部位的 较为均匀 有利于对这些部位的缺陷的检测； 较为均匀，有利于对这些部位的缺陷的检测； 均匀，
磁粉检测技术：磁化方法-周向磁化
磁化方法
1.周向磁化
第二节 磁化方法
磁化方向与缺陷走向？？？（灵敏度最高） 周向磁化、纵向磁化和复合磁化。
横向缺陷
纵向缺陷
一、周向磁化
定义：在工件中建立一个沿圆周方向的磁场，主要用于发现纵向（轴向） 和接近纵向（夹角小于45°）的缺陷。
轴向通电法
通电法
直角通电法
一、周向磁化
2. 中心导体法
也称穿棒法或芯棒法，它产生的磁场与直接通电一样产生周向磁 场，用于检查管环件内外表面轴向缺陷和端面的径向缺陷。
注意： 1.中心导体法可以检测管环件内外表面 缺陷； 2.用中心导体法检测外表面时，一般不 用交流电而尽量用直流电和整流电。
一、周向磁化
2. 中心导体法
对于一端有封头（亦称盲孔）的工件，可将铜棒穿入盲孔中，铜棒为一端。 封头为另一端，夹紧后进行中心导体法磁化。
夹钳通电法
周向磁化
中心导体法 触头法
中心导体法 偏置导体法
感应电流法
环形件绕电缆法
一、周向磁化
1. 通电磁化法
通电磁化
轴向通电法
夹钳通电法
直角通电法
一、周向磁化
1. 通电磁化法
将工件夹持在探伤机两 电极之间，使电流通过工件， 在工件表面和内部产生一个 闭合的周向磁场。
通电法优点和局限性
优点：
①磁化简单，磁化规范易计算，检测效率高。 ②产生周向磁场，端头无磁极，无退磁场。 ③有较高的检测灵敏度。 ④一次通电全长磁化，所需电流与长度无关。
局限性:
中心导体法优点和局限 性:
①厚重件外表面比内表面检测灵敏度低很多。
②检测大直径工件，用偏置芯棒法，要转动工件多次磁化。
第四章 磁粉检测 无损检测技术及缺陷评价
磁粉检测方法视频
,如材料存在不 连续性(或缺陷), 则会在材料表面产生 漏磁场,利用漏磁场对 磁粉的吸附,可显 示漏磁场的存在 ,从而实现对材料表面 及近表面缺陷的无损检测。
1.1 磁粉探伤原理
磁力线
磁粉
漏磁
裂纹
1.2 实现磁粉探伤的条件 1.2.1 材料--铁磁性介质；
The magnetic field distribution in and around a hollow conductor of a magnetic material carrying alternating current
横向通电磁化
穿棒法
用于检查中空零件内外表面的纵向缺陷 和端面的径向缺陷。
磁介质的分类 1) 顺磁性材料 χm>0； μr> 1。 2) 抗磁性材料 χm<0； μr< 1。 3) 铁磁性材料 χm=102-103； μr ≥1。
1.2 实现磁粉探伤的条件
1.2.1 材料--铁磁性介质； 1.2.2 磁化装置
(装置类型,激磁电流,H--I 的关系)； 1.2.3 磁粉
显示介质(干法,湿法，荧光非荧光 ) Fe3O4， Fe2O3。
MT 历史： 磨削加工裂纹 ,特征网状或细条状裂纹。
1.3 MT 特点(适用性和局限性)
检查 铁磁性材料 的表面和近表面 (取 决于方法,一般1~2mm) 缺陷；
显示直观 ,灵敏度高 (磁痕有放大作 用)；
设备简单 ,操作方便 ,费用低 ,效率高 (大型设备与要求有关)。
2.磁粉检测的物理基础
高。 磁化电流与工件直径成正比。 （H=I/2 πR，I=πDH，H=B/μ）
直接通电磁化
通电圆柱体内外磁场
4.4 物质的磁化
(
)
r r B = ∇× A =
∂ r 2 sin θ ∂ r 0 1
r µ0 I S r a 2 cos θ + aθ sin θ = 3 r 4π r
(
)
2、磁偶极矩
r r m = IS (磁共振成像仪
二、物质的磁化
1、安培的分子电流假说
电磁场理论基础第四章
I
2、物质的磁化 ② 外磁场使分子固有磁矩转向 ③ 外磁场使磁畴发生变化
υ
ν
e
I′
e
I
r B
① 外磁场使电子的公转状态发生变化 抗磁性介质，如金、 抗磁性介质，如金、银 顺磁性介质， 顺磁性介质，如 O2、 2 N 铁磁性介质，如铁、 铁磁性介质，如铁、镍 亚铁磁性介质， 亚铁磁性介质，如铁氧体
电磁场理论基础第四章
r r M(r′)dτ ′
r P(r )
r r r r µ0 ∇′ × M µ0 M × n A= ∫ dτ ′ + ∫ dS′ 4π τ ′ R 4π S′ R
传导体电流 r r J µ A = 0 ∫ dτ ′ τ′ R r 4π 传导面电流 r r JS µ A = 0 ∫ dS ′ S′ R 4π
一、磁偶极子
1、小圆环电流的远区场 2、磁偶极矩 3、立体角 4、任意电流回路的磁感应强度 4
二、极化强度矢量
1、安培的分子电流假说 2、物质磁化 3、磁化强度矢量
三、束缚电流密度
一、磁偶极子
线电流的 矢量磁位
电磁场理论基础第四章
r r 1、小圆环电流的远区场的 A 和 B
z
环境与工程地球物理勘探05第四章 磁法
正，反之取负。H与x轴的夹角称为
磁偏角D，当H偏东时，D取正，反 之取负，H与T的夹角称为磁倾角I ，T下倾时取正，反之取负。
图4·1·1 地磁场坐标系统
第一节 高精度磁法
上述X、Y、Z、H、T、D、I各量统称为地磁要素，它们之间的关系如下：
X = H cosD，Y = H sinD，Z = T sinI = H tgI
H = T cosI， T2 = H2+Z2 = X2+Y2+Z2
(4·1·1)
分析这些关系可知,地磁要素中有各自独立的三组：I、D、H；X、Y、Z；H、Z、 D。如果知道其中一组，则其他各要素即可求得。在地磁绝对测量中通常测I、D、H 三个要素。
磁法勘探一般都是相对测量，地面磁测主要测Z的变化，有时也测H和T；航空磁测 主要测定T的变化。
磁场强度的单位，在国际单பைடு நூலகம்制中为特斯拉 ( T )，在磁法勘探中常用它的十亿分之 一为单位，称为纳特 ( nT )，即
1nT = 10-9 T 过去习惯使用CGSM单位制中的伽玛 ( γ )，其与国际单位制的换算关系为
第一节 高精度磁法
二、磁测仪器和磁法勘探野外工作方法
(一) 磁力仪
磁力仪的种类很多，大致可分为两大类，即机械式磁力仪和电磁式磁力仪。 由于磁法勘探早期主要以勘探磁性较强的固体矿产为主，使用的仪器主要为机 械式磁力仪(又称磁秤)，机械式磁力仪可分为刃口式和悬丝式两种，而每种又可 分为垂直磁力仪(测量磁场强度垂直分量)和水平磁力仪(测量水平分量)，仪器的灵 敏度一般为n×10nT，主要用于地面磁测。随着磁法勘探研究的深度和空间范围 的不断扩展，近年来已经向地壳深部与向微磁、弱磁性的地质对象勘探转变，不 仅在油气藏、地热、煤田等弱磁性领域扩大磁法的应用，而且在考古、环境污染 、灾害预测等方面也有应用。这就要求磁测仪器具有较高的灵敏度，所以磁测仪 器加速了发展速度，第一代磁力仪利用永久磁铁或感应线圈，如机械式磁力仪； 第二代磁力仪应用高导磁性材料或原子、核子的特性以及复杂的电子线路，如质 子磁力仪和光泵磁力仪；第三代磁力仪为利用低温量子效应制成的超导磁力仪。 同时，磁性参数的综合利用方法，也从研究单一磁导参量和磁性参数向三分量、 磁梯度和磁各向异性等多种磁性参数综合研究与利用方向发展。
磁铁矿磁化方法
磁铁矿磁化方法磁铁矿是一种含有磁性矿物的矿石，主要成分为氧化铁。
它在工业中被广泛应用于制造钢铁、电磁设备、磁性材料等方面。
磁铁矿的磁性是它最重要的特性之一，因此磁化方法对于矿石的开采和利用至关重要。
磁化方法是指通过某种方式将磁铁矿磁化的过程。
磁铁矿的磁化方法主要包括物理磁化和化学磁化两种。
物理磁化方法主要是利用物理力学原理对磁铁矿进行磁化。
其中最常用的方法是磁场磁化。
磁场磁化是通过在磁铁矿上施加磁场，使磁铁矿内的磁性矿物分子重新组合，形成磁化颗粒。
这种磁化方法可通过强磁场或电磁炉来实现。
强磁场磁化方法是指通过使用强大的静态磁场来对磁铁矿进行磁化。
磁铁矿在强磁场下，磁性矿物分子被磁场强行重新排列，形成磁化颗粒。
这些磁化颗粒可以通过物理力学方法（如重力分选、离心分选）与其他非磁性矿石分离，从而实现磁铁矿的提取。
强磁场磁化方法具有磁化效果好、磁铁矿粒度要求低等特点，但设备成本高、操作复杂，不适用于大规模工业生产。
电磁炉磁化方法是指通过在磁铁矿中通过感应加热制造高温环境，将磁性矿物分子通过热运动重新组合成磁化颗粒。
这种方法主要适用于小规模的磁铁矿开采，磁化效果较强磁场磁化方法要差一些，但设备成本低，容易操作。
化学磁化方法主要是通过化学反应改变磁铁矿的矿物成分，使其具备磁性。
其中最常用的方法是酸浸磁化。
酸浸磁化是指将磁铁矿投入到含有酸性溶液中，通过酸性环境对矿物进行腐蚀，使其成分发生变化，产生磁性物质。
这种方法能够有效地提高磁铁矿的磁化效果，但对于环境的侵蚀性大，需要对酸浸废液进行处理，不适用于大规模工业生产。
磁铁矿的磁化方法是根据矿石的特性和使用要求来选择的。
不同的方法具有各自的优缺点，需要根据具体情况来选用。
在开采和利用磁铁矿的过程中，合理选择和应用磁化方法，可以提高磁铁矿的磁化效果和利用率，实现资源的有效利用和工业生产的可持续发展。
铁磁物质的磁化
(1) 内因：铁磁性物质是由许多被称为磁畴的磁性小 区域组成的，每一个磁畴相当于一个小磁铁。
(2) 外因：有外磁场的作用。
图 5-7 铁磁性物质的磁化
如图5-7(a)所示，当无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无 章，磁性相互抵消，对外不显磁性；如图5-7(b)所示，当有 外磁场作用时，磁畴将沿着磁场方向作取向排列，形成附 加磁场，使磁场显著加强。有些铁磁性物质在撤去磁场后， 磁畴的一部分或大部分仍然保持取向一致，对外仍显磁性， 即成为永久磁铁。
(4) 当反向磁场继续增大时，B值从0起改变方向，沿曲 线cd变化，并能达到反向饱和点d。
(5) 使反向磁场减弱到0，B—H曲线沿de变化，在e点H=0， 再逐渐增大正向磁场，B—H曲线沿efa变化，完成一个循环。
(6) 从整个过程看，B的变化总是落后于H的变化，这种 现象称为磁滞现象。经过多次循环，可得到一个封闭的对称 于原点的闭合曲线(abcdefa)，称为磁滞回线。
不同的铁磁性物质，B的饱和值不同，对同一种材料，B 的饱和值是一定的。
电机和变压器，通常工作在曲线的2 ~ 3段，即接近饱和 的地方。
4．磁化曲线的意义
在磁化曲线中，已知H值就可查出对应的B值。因此，在 计算介质中的磁场问题时，磁化曲线是一个很重要的依据。
图5-9给出了几种不同铁磁性物质的磁化曲线，从曲线上 可看出，在相同的磁场强度H下，硅钢片的B值最大，铸铁的 B值最小，说明硅钢片的导磁性能比铸铁要好得多。
?具有磁导率不太高但一经磁化能保留很大的剩磁且不易去磁特点的铁磁材料硬磁材料适用于制作各种人造磁体?具有磁导率极高磁化后只有正负两个饱和状态特点的铁磁材料
第四节 铁磁性物质的磁化
一、铁磁性物质的磁化 二磁化
八下科学第四章知识点——电与磁
八下科学第四章知识点（1-8）节(2009-05-31 14:00:07)一、磁体：1、磁性：具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2、磁极：每个磁体都有2个磁极，分别叫南极（S）和北极（N）3、磁体间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4、磁化：使原来不显磁性的物体（铁）带了磁性的过程。
（课本2个实验不同）二、磁场：磁体周围存在的一种特殊物质叫磁场。
1、基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用；2、方向（规定）：磁场中的某一点小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
（小磁针N极的指向与磁场方向相同）三、磁感线：为了描述磁场的方向，在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
（也是该点的磁场方向）方向：磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来，回到磁体的南极。
（内部相反）四、地磁场：地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。
1、特点：地磁场与条形磁铁磁场相似，地磁的N极在地理S极附近。
2、磁偏角：地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
（宋代沈括第一个发现）五、电流的磁场：1、奥斯特实验证明了：通电直导线周围存在磁场；2、通电直导线磁场的特点：以通电直导线上各点为圆心的同心圆；磁场方向在与直导线垂直的平面上。
3、通电螺线管磁场：磁场的方向与与电流方向有关。
用安培定则判断。
4、电磁铁：组成：通电螺线圈、铁芯；优点：（1）磁性有无可以由电流有无控制；（2）磁场方向可以由电流方向控制；（3）磁性强弱可以由电流大小控制（线圈匝数）。
应用：电铃、电磁起重机、电磁选矿、电磁继电器、电话等电磁继电器：是一个由电磁铁控制的自动开关。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：低电压、弱电流控制高电压、强电流。
六、磁场对电流的作用：1、作用力方向影响因素：电流方向、磁感线方向。
2、能量变化：电能转化为机械能。
3、直流电动机：（1）改变直流电动机转向：改变电流方向或改变磁场方向。
《电工基础教案》第四章 磁场与电磁感应要点
理论课授课教案一、 磁场1．磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。
磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。
磁体间的相互作用力称为磁场力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．磁场的性质：磁场具有力的性质和能量性质。
3．磁场方向：在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针，它N 极所指的方向即为该点的磁场方向。
二、磁感线1．磁感线在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这些曲线称为磁感线。
如图5-1所示。
2．特点(1) 磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。
(2) 磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N 极出来，绕到S 极；在磁体内部，磁感线的方向由S 极指向N 极。
(3) 任意两条磁感线不相交。
说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在。
图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。
3．匀强磁场在磁场中某一区域，若磁场的大小方向都相同，这部分磁场称为匀强磁场。
匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。
三、电流的磁场1．电流的磁场直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定，方法是：用右手握住导线，让拇指指向电流方向，四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定，方法是：让右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。
螺线管通电后，磁场方向仍可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，拇指所指的就是螺线管内部的磁感线方向。
2．电流的磁效应电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。
电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。
第二节 磁场的主要物理量一、磁感应强度磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力F 与电流I 和导线长度l 的乘积Il 的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度B 。
即第二次课教 学 过 程 和 内 容时间分配IlF B磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
第四章 磁化方法
&4.4 检验方法
一、连续法
—— 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
操作 要点
• 湿连续法
• 干连续法
&4.4 检验方法
一、连续法
应用范围
• 适用于所有铁磁性材料和工件 • 工件形状复杂不易得到所需剩磁时 • 表面覆盖层较厚的工件 • 使用剩磁法检验时，设备功率达不到时
优 ♣ 非电接触，避免烧伤工件 点 ♣ 工件不会变形
应用 applications: 环形工件圆周方向的缺陷
六、环形工件绕电缆法
&4.2.1 周向磁化
优 ♣ 易磁化，无退磁场 点 ♣ 非电接触，避免烧伤工件
局 ♣ 操作困难 限 ♣ 效率低，不适合批量检测
&4.2.2 纵向磁化
纵向磁化
longitudinal magnetization
&4.3 退磁
三、实现退磁的方法 1、交流电退磁
衰减法
线圈法：线圈工件都不动，衰减磁场到零
衰
通电法：两磁化夹头夹持工件，衰减电流到零
减
法
触头法：两触头接触工件，衰减电流到零
交流磁轭法：交流电磁轭通电时离开工件，衰减磁场到零
三、实现退磁的方法 2、直流电退磁 直流换向衰减退磁
超低频电流自动退磁
&4.3 退磁
♣ 磁化规范容易计算
♣ 无退磁场
♣ 可进行大面积磁化
♣ 工艺简单，效率高
♣ 较高灵敏度
应用 applications:
实心或空心件
solid or hollow parts
局 限
♣ 易产生电弧烧伤工件 ♣ 不能检测空心工件内表面 ♣ 夹持细长工件时，易使工件变形
磁力涡流探伤讲解
不同，也应干燥工件表面。
2 . 磁 化 ： 前面磁化方法和规范已述。
3 .施加磁粉：是把磁粉或磁悬液喷洒于工件 表面的过程。
根据施加磁粉的时期不同，分为连续法 和剩磁法。
连续法：预处理---工件磁化与施加磁粉--后序工艺过程。磁化时间长，磁化效果好，一般焊 缝和大、中型工件均采用才此法。
剩磁法：预处理---工件磁化---施加磁粉-后序工艺过程。剩磁法的灵敏度低于连续法，只适 合于检查表面缺陷，但剩磁法生产率，特别适合于 批量生产的小型工件。
二、影响漏磁场的因素
1.外加磁场强度
施加的外加磁场强度越大，工件中感应 出的磁场强度也越大，磁力线分布越密集，受缺陷 阻碍的磁力线弯曲的强度和数量越多，形成的漏磁 场强度随之增加。
2.材料的磁导率
不同的磁导率是不一样的； 磁导率高的材料导磁性能好，容易磁化。
3.工件表面状态
4.缺陷自身特点 （1）缺陷位置 （2）缺陷方向 （3）缺陷性质（4）缺陷大小和形状
4.磁痕观察
是对工件上形成的磁痕进行观察与记录的过称。 磁痕观察应在磁痕形成后立即进行。 采用非荧光磁粉时，可在一般照明光源下直接观察；采用荧光
磁粉时，必须在暗室紫外线灯下进行观察。
5.磁痕分析
分为三大类：表面缺陷磁痕、近表面缺陷磁痕、假磁痕。 表面缺陷磁痕：十分清晰、磁粉附着密集、线条明显，缺陷重
三、工件磁化方法
磁化：在外加磁场作用下，使被检工件内部 产生磁场的过程叫工件的磁化。
（一）磁化方法的分类： 1.按磁化电流分类：
直流点磁化法和交流电磁化法 2.按通电方式分类：
直接通电磁化法、间接通电磁化 法 3.按工件磁化方向分类：
周向磁化法、纵向磁化法、复合 磁化法
第四章 磁场与电磁感应
（1）导体向左运动时，导电回路中磁通将增加， 根据楞次定律判断，导体中感应电动势的方向是 B端为正，A端为负。用右手定则判断，结果相 同。
（2）设导体在 时间内左移距离为d则导电回路 中磁通的变化量为
BS Bld Bl t
所以感应电动势
Blv t e Blv t t
在电饭锅的底部中央装了一块磁铁和一块居里点 为105度的磁性材料。当锅里的水分干了以后， 食品的温度将从100度上升。当温度到达大约105 度时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失， 磁铁就对它失去了吸力，这时磁铁和磁性材料之 间的弹簧就会把它们分开，同时带动电源开关被 断开，停止加热。
§4—5 电磁感应
§4—6 自感
一、自感现象
实验电路图 1
（2）实验演示
现象：
在闭合开关S的瞬间，灯1立刻正常发 光．而灯2却是逐渐从暗到明，要比灯1 迟一段时间正常发光．
为什么会出现这个 现象呢?
原因分析：
由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了自 应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的 变化，即阻碍线圈中电流的变化，故通过与线 圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值， 它的亮度只能慢慢增加。
从 BS ，可以
得 位面积的磁通，所以磁感应强度又称磁 通密度，用WB/㎡作为单位
B
,这表示磁感应强度等于穿过单 S
三、磁导率
不同的媒介质对磁场的影响不同，影响的 程度与媒介质的导磁性有关 磁导率就是用来表示媒介质的导磁性能的 物理量，用 表示，其单位为H/m 真空中的磁导率为 0 4 107 H / m 任一物质的磁导率与真空的磁导率的比值 称为相对磁导率
磁悬浮列车的基本原理就是磁极的同性相斥和异性相吸
磁化的三种方法
磁化的三种方法
磁化是一种使物体有磁性的方法，有磁性的支架可以把它用来支持一些器件，
充分利用磁力来影响，控制电子设备。
磁化有三种方法，即直接磁化、间接磁化和电磁磁化。
一种是直接磁化，也就是直接在物体的表面施加磁场，通过物体自身的磁特性
生成磁性，实现磁化的目的。
通常，需要一个磁铁，先在形状经过特殊加工的物体表面放置磁铁，再与电极相连接施加一定的电压产生磁场。
此时，磁场能够使物体表面的磁矩发生变化，从而实现磁化。
另一种是间接磁化，也就是向电磁铁中放入磁化物体，通过物体内部磁特性产
生磁性，从而实现磁化的目的。
通常需要一个磁力铁来施加磁场产生磁力，然后磁力将沿着物体内部的磁回路传递，从而使得物体含有磁性。
最后一种是电磁磁化，即用电磁感应器来施加磁场，通过物体内部电磁特性产
生磁性，从而实现磁化的目的。
电磁感应器可以将电能转换为磁能，先将电能输入，利用电磁感应器发出磁场，对物体表面产生感应的作用。
物体的内部电磁特性产生磁性，从而实现磁性的形成。
以上就是磁化的三种方法，在不同状况下选择合适的磁化方法可以达到准确的
磁化，为后续加工和使用提供方便条件。
磁化的方法
磁化的方法磁化是指将非磁性材料转变为磁性材料的过程，通常用于制作磁铁、磁芯等产品。
磁化的方法有多种，可以通过物理方法、化学方法或电磁方法来实现。
下面将介绍几种常见的磁化方法。
首先，最常见的磁化方法之一是物理磁化。
物理磁化是通过将非磁性材料暴露在强磁场中，使其内部的微观结构重新排列，从而获得磁性的过程。
这种方法通常用于生产永磁材料，如永磁铁、氧化铁磁材料等。
物理磁化的优点是操作简单，成本低廉，但需要使用强大的磁场设备，同时对材料的性能要求较高。
其次，化学磁化是另一种常见的磁化方法。
化学磁化是通过将非磁性材料与磁性物质进行化学反应，使其表面或内部形成磁性物质的覆盖层或化合物，从而使整个材料具有磁性。
这种方法通常用于生产软磁材料，如镍铁合金、铁氧体等。
化学磁化的优点是可以在常温下进行，对设备要求不高，但需要使用一定的化学试剂，且对材料的成分和结构有一定要求。
另外，电磁磁化是一种利用电磁作用来实现磁化的方法。
电磁磁化通常通过在外加电流的作用下，使非磁性材料产生磁化，或者改变已有磁性材料的磁化方向和强度。
这种方法常用于生产电磁铁、电磁感应器等产品。
电磁磁化的优点是可以实现对磁性材料的精确控制，但需要使用电源和控制系统，对设备要求较高。
除了以上几种方法外，还有一些其他特殊的磁化方法，如激光磁化、超声波磁化等，它们通常用于特定材料或特定工艺的磁化需求。
总的来说，不同的磁化方法各有优缺点，选择合适的磁化方法需要根据具体材料的性质、工艺要求和经济成本来综合考虑。
综上所述，磁化是一种重要的材料加工技术，不同的磁化方法适用于不同的材料和工艺需求。
随着科学技术的不断发展，磁化技术也在不断创新和完善，相信在未来会有更多更高效的磁化方法出现，为各行业的发展提供更好的支持。
磁化物体的方法大班科学教案
磁化物体的方法大班科学教案】1.了解磁化物体的概念。
2.掌握磁化物体的方法。
3.能够进行简单的磁化实验。
【教学重点】1.磁化的含义和特性。
2.磁化物体的方法。
【教学难点】1.磁性物体的磁化方法。
2.磁化物体的实验操作。
【教学方法】1.案例分析法。
利用真实案例提高学生对磁化物体的理解。
2.实验演示法。
通过实验演示，让学生更好地理解磁化物体。
3.互动讨论法。
通过互动讨论，加深学生对磁化物体的理解。
【教学过程】一、导入1.引言现代科学技术的发展促进了磁学的研究，使我们对磁化物体有了更深入的了解和认识。
磁性物质一旦被磁化之后，具有了吸引铁、成为磁体、感应电流等性质，这对我们日常生活和科学研究都有很大的帮助和意义。
2.提问为了更好地介绍磁化物体，我想请大家回忆一下，什么是磁体？它有哪些特点和属性？（教师和学生交流）二、讲授1.磁化的含义和特性磁化是指磁性物质被强磁场影响后，形成磁性的过程。
在磁化过程中，物质的内部磁矩会相互排列，发生重新排列，这样形成了一个外部的磁场。
磁性物质一旦被磁化后，则具有了感应电流、吸铁、成为磁体等属性和特点。
2.磁化物体的方法（1）电磁法电磁法指的是通过电流产生磁场，来磁化物体的方法。
电磁法需要用到强磁场，并通过电流不断的改变磁场方向，使物体的磁场方向发生改变，从而达到磁化的效果。
电磁法常用于磁性物体生产和科学研究。
（2）接触法接触法指的是将磁性物体接触到一块已经磁化的物体上，利用已磁化物质强烈的磁场来使另一物体被磁化。
接触法简单易行，往往用于家庭磁化石制品等小型物体。
（3）搅拌法搅拌法指的是将磁性物质置于强磁场中，然后通过搅拌物质的方法来使其获得磁性。
搅拌法主要用于粉状物质，如铁粉、铁氧体等的制备中。
三、实验1.实验装置本次实验所用材料：A：铁钉（磁性物质）B：磁铁实验器材：磁铁和铁钉。
2.实验步骤将一根铁钉接触到一块磁铁上并慢慢滑动。
滑动时应保持铁钉的方向与磁铁的方向相同。
滑动一段距离后，取下铁钉，用另一块磁铁检查它的磁性。
磁化
磁化
磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。
一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。
磁化方法：
1用磁体的南极或北极，沿物体向一个方向摩擦几次。
2在物体上绕上绝缘导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可。
3使物体与磁体吸引，一段时间后物体将具有磁性。
磁化原理：磁性材料里面分成很多微小的区域，每一个微小区域就叫一个磁畴，每一个磁畴都有自己的磁距（即一个微小的磁场）。
一般情况下，各个磁畴的磁距方向不同，磁场互相抵消，所以整个材料对外就不显磁性。
当各个磁畴的方向趋于一致时，整块材料对外就显示出磁性。
所谓的磁化就是要让磁性材料中磁畴的磁距方向变得一致。
当对外不显磁性的材料被放进另一个强磁场中时，就会被磁化，但是，不是所有材料都可以磁化的，只有少数金属及金属化合物可以被磁化。
1。
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&4.1 磁化电流
一、交流电 AC
集肤效应 ——
当交变电流通过导体
时，电流将集中在导 体表面流过，这种现
象叫集肤效应
&4.1 磁化电流
二、直流电 DC
—— 大小和方向都不变
优 点 ♣ 磁场渗入深度大 ♣ 剩磁稳定 ♣ 适用于镀铬层下检测
局 限
♣ 退磁最困难 ♣ 不适用于干法检验 ♣ 退磁场大 ♣ 工序间要退磁
&4.2.1 周向磁化
五、感应电流法
将铁心插入环形工件内，把工件当作变压器的次级线圈， 通过铁芯中的磁通的变化，在工件内产生周向感应电流， 用感应电流磁化工件产生闭合磁场的方法
&4.2.1 周向磁化
五、感应电流法
优 点
♣ 非电接触，避免烧伤工件 ♣ 工件不会变形
应用 applications: 环形工件圆周方向的缺陷
&4.2.3 多向磁化
二、旋转磁场
施加磁场：同幅度，同频率，相位差α
Y : H y H 0 cos t
合成磁场： 大小：
X : H x H 0 cos t
H Hx H y
H
H x2 H y2
方向：
tg 1 H x H y
&4.2.3 多向磁化
&4.2 磁化方法
三、磁化方法的分类 周向磁化
纵向磁化
多向磁化
&4.2.1 周向磁化
周向磁化
circumferential magnetization
通 电 法
中 心 导 体 法
偏 置 导 体 法
支 杆 法
感 应 电 流 法
环 形 工 件 绕 电 缆 法
&4.2.1 周向磁化
一、通电磁化法 conducting
&4.2.1 周向磁化
三、偏置导体法 offset threading conductor
应用 applications: 空心件 hollow parts 磁场方向 field direction: 工件周围周向； circular field around the part 最大：内表面； max: inner surface
&4.2.2 纵向磁化
三、线圈法 coil
磁场方向 field direction: 纵向磁场 lngtdnl field 横截面：中心最小；内壁最大 纵截面：中心最大；往两端衰减
&4.2.2 纵向磁化
三、线圈法 coil
优 点
♣ ♣ ♣ ♣ ♣
非电接触 方法简单 容易得到纵向磁场 较高灵敏度 整体/局部磁化
局 限
♣ 易产生电弧烧伤工件 ♣ 不能检测空心工件内表面 ♣ 夹持细长工件时，易使工件变形
&4.2.1 周向磁化
二、中心导体法/穿棒法 central conductor/threading bar
磁场方向 field direction: 工件周围周向； circular field around the part; 最大：内表面； max: inner surface
&4.2.1 周向磁化
四、支杆法 prods
优 点
♣ 设备轻便 ♣ 可进行局部检测 ♣ 检测灵敏度高 应用 applications: 焊缝；大工件局部检测 半波整流干粉检测
局 限
♣ 磁化区域较小 ♣ 易导致工件过热、烧伤 ♣ 费时
注意 caution: 材料 material ：Te, Al 间距 gap between two bar： 150~200mm max:200mm, min:50mm 电流 current：半波整流电HW current
&4.2.2 纵向磁化
二、便携式电磁轭 portable electromagnet
优 点
♣ ♣ ♣ ♣ ♣
非电接触 可发现任何方向缺陷 便于携带 可检验带漆层工件 检测灵敏度高
局 限
♣ 形状复杂工件难检验 ♣ 磁场强度随磁间距变化 ♣ 检验区域较小 ♣ 费时
应用 applications: 焊接件及各种大、中型工件的局部检验
&4.2.2 纵向磁化
四、永久磁铁 permanent magnet
磁场方向 field direction: 近似纵向，两磁极间的椭圆； 最大：两磁极周围
优 点
♣ 不需电源 ♣ 对横向缺陷敏感 ♣ 局部磁化 ♣ 无电击 应用 现场检测
局 限
♣ 磁场强度比电磁轭小 ♣ 灵敏度低； ♣ 磁场强度不可调 ♣ 磁轭移动困难
&4.1 磁化电流
三、整流电
—— 通过对交流电整流而获得
单相半波 三相半波 单相全波 三相全波
按检测缺陷深度大小排列的顺序是： 三相全波
三相半波 单相全波
单项半波
&4.1 磁化电流
三、整流电
单相半波 HW
♣ 兼有直流的渗入性和交流的脉动性 ♣ 剩磁稳定 ♣ 有利于进表面缺陷的检测 ♣ 能提供高的灵敏度和对比度 ♣ 供电负荷小 局 限
磁场强度的减少：
不断减少退磁场电流 使试件逐步远离退磁磁场
是磁磁场逐渐远离试件
&4.3 退磁
三、实现退磁的方法 1、交流电退磁
通过法
通 过 法 线圈法：线圈不动工件动，衰减磁场到零 线圈法：工件不动线圈动，衰减磁场到零
&4.3 退磁
三、实现退磁的方法 1、交流电退磁
衰减法
线圈法：线圈工件都不动，衰减磁场到零 衰 减 法 通电法：两磁化夹头夹持工件，衰减电流到零 触头法：两触头接触工件，衰减电流到零 交流磁轭法：交流电磁轭通电时离开工件，衰减磁场到零
磁化方法选择:
工件大小 工件形状 工件表面状态 工件数量 • 小工件：整体磁化 • 大工件：局部 • 简单：单一磁化 • 复杂：多种磁化 • 粗糙：通电 • 光滑：感应 • 多：多向或自动 • 少：分二次磁化
不连续性可能取向
• 纵向：周向 • 周向：纵向
&4.3 退磁
一、退磁的产生与影响
LOGO
磁粉检测
第四章 磁化方法
主要内容
磁化电流 磁化方法 退磁方法 检测技术
1 2 3 4
&4.1 磁化电流
&4.1 磁化电流
一、交流电 AC
—— 大小和方向随时间按正弦规律变化的电流
♣ 对表面缺陷的灵敏度高； ♣ 容易退磁 ♣ 电流易得，设备结构简单 ♣ 能够实现感应电流法磁化 ♣ 能够实现多向磁化 ♣ 磁化变截面工件磁场分布较均匀 ♣ 有利于磁粉迁移 ♣ 用于评价直流电磁化发现的磁痕显示 ♣ 适用于在役工件的检验 ♣ 交流电磁化时工序间可以不退磁
优 点
♣ 退磁较困难 ♣ 检测缺陷深度较小 ♣ 使用效率较低
&4.1 磁化电流
三、整流电
三相全波 FWDC
优 点
♣ 具有很大的渗透性和很小的波动性 ♣ 剩磁稳定 ♣ 适用于检测近表面缺陷 ♣ 设备需要输入的功率小 ♣ 退磁困难 ♣ 退磁场大 局 ♣ 变截面工件磁化不均匀 限 ♣ 不适用于干法检验 ♣ 周向和纵向磁化的工序间一般要退磁
&4.3 退磁
三、实现退磁的方法 2、直流电退磁
直流换向衰减退磁
超低频电流自动退磁
&4.3 退磁
三、实现退磁的方法 3、热处理去磁法
4、振动去磁法
&4.3 退磁
四、退磁注意事项
退磁用的磁场强度，应大于磁化时最大磁场强度 周向磁化过的工件，应将之纵向磁化后再退磁
退磁电流类型复合磁化电流类型
线圈通过法退磁时应注意 退磁机与退磁工件东西放置
一、固定式电磁轭 stationary electromagnet
&4.2.2 纵向磁化
一、固定式电磁轭 stationary electromagnet
优 点
♣ 磁感应强度大 ♣ 整体磁化
局 限
♣ 工件不可太长
注意 caution: • 只有磁极截面大于工件截面时，才能获得好的探伤效果 • 应尽量避免工件与电磁轭之间的空气隙 • 当极间距大于1m时，工件不能得到必要磁化 • 形状复杂且较长工件，不宜采用该法
&4.2.2 纵向磁化
二、便携式电磁轭 portable electromagnet
&4.2.2 纵向磁化
二、便携式电磁轭 portable electromagnet
磁场方向 field direction: 近似纵向，两磁极间的椭圆；最大：两磁极周围
similar longitudinal field, ellipse between two bar, max: around the two bar
影响下一次磁化效果 影响其它测试装置的使用 影响工件表面质量 影响其它工艺的进行 造成污染
&4.3 退磁
二、实现退磁的原理
退磁—— 消除材料磁化后的剩余磁场使其达到无磁状态的过程 磁场的换向：
不断反转磁化场中的试件
不断改变磁化电流和磁场方向 将磁化装置不断进行180旋转，
使磁场反复换向
&4.2.1 周向磁化
六、环形工件绕电缆法
优 点
局 限
♣ 易磁化，无退磁场 ♣ 非电接触，避免烧伤工件 ♣ 操作困难 ♣ 效率低，不适合批量检测
&4.2.2 纵向磁化
纵向磁化
longitudinal magnetization
电 磁 轭
永 久 磁 铁
线 圈
&4.2.2 纵向磁化
&4.2.2 纵向磁化
&4.2.1 周向磁化
二、中心导体法/穿棒法 central conductor/ threading bar