第四章 磁粉检测-无损检测技术及缺陷评价
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
The material with the narrower loop has: •Higher Permeability •Lower Retentivity •Lower Coercivity •Lower Reluctance •Lower Residual Magnetism.
线圈法 纵向磁场，检查中空零件内外表面的横向
缺陷。
注意事项：
1）退磁场影响，L/D小可用串联法 2）线圈有效范围为L+2R 3）线圈磁场分布 磁化电流用安匝数表示，且与L/D 和线圈 大小有关。
线圈法
绕电缆磁化
磁轭法
纵向磁场，检查工件上 垂直两极连线方向的缺陷。
两极间距为50～200mm 。 旋转磁场法： 复合磁化方法之一，可一次检查各个方 向的缺陷。
高。 磁化电流与工件直径成正比。 （H=I/2πR，I=πDH，H=B/μ）
直接通电磁化
通电圆柱体内外磁场
The magnetic field distribution in and around a solid conductor of a nonmagnetic material carrying direct current.
磁轭法
View a short movie on portable magnetic yokes
整体电磁轭磁化
交叉磁轭法
Portable yoke with battery pack
Portable magnetic particle kit
Portable coil
Stationary Equipment for Magnetic Particle Inspection
•形状：球状和条状。 •颜色：与工件表面反差要大。
4.2 磁悬液
• 性能要求： • （1）.粘度：适中 • （2）.浓度： 磁悬液的浓度是指每升液体中所含磁粉
的克数，一般浓度为：非荧光磁粉：10～ 25克／升； 荧光磁粉：1～2克／升。 浓度测定：用梨型瓶测定沉淀物的体积。
磁悬液种类
（1）.水磁悬液 水磁悬液是在水中掺入一定数量的磁 粉配制而成。粘度低，悬浮性差。 主要组成： 防锈剂﹑润湿剂﹑消泡剂﹑ 磁粉和水。 （2）.油磁悬液 常用煤油和变压器油，或它们的混合物
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。
2）磁场大小的计算； 3）磁场的方向(磁场类型)。
右手定则
3．磁粉检测工艺
3.1 连续法和剩磁法
连续法的操作要点：
采用湿法时，先用磁悬液将工件均 匀润湿，然后通电1～3秒，与此同时。 浇注磁悬液。停止浇柱后再通电数次， 每次0.5～1秒。
连续法的特点： 连续法检验的优点是： 1.适用于任何铁磁材料； 2.具有最高的检验灵敏度； 3.能用于复合磁化。 其缺点是： 检验效率低，易出现干扰缺陷判定 的杂乱显示。
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。
焊缝的磁粉检验
检查缺陷 • 1.焊接裂纹； • 2.应力裂纹； • 3.拉筋板裂纹； • 4.近表面气孔。
检查方法 • 1.支杆法； • 2.磁轭法； • 3.线圈法。
焊接应力裂纹
弧坑裂纹
焊缝磁粉探伤
旋转磁场磁化操作
焊缝磁粉探伤
支 杆 法
焊缝支杆法磁化
5.2 其它磁粉检测应用
Examples of Visible Dry Magnetic Particle Indications
剩磁法法的操作要点和特点： 工艺： 预处理-磁化-施加磁悬液-检查-退磁-后处理 特点： 通电0.25-1秒（峰值磁化）； 交流电断电相位控制； 材料要求：硬磁材料;
Br≥O.8特斯拉（8000高斯），Hc ≥800安／米（10奥斯特）
优点：检验效率高，杂乱显示较少，目视可 达性好。
3.2 磁化方法选择 根据所需检查缺陷的走向，以及工件的形状、
芯棒正中放置时，磁化电流选择同通电 法。
芯棒法的磁场
The magnetic field distribution in and around a nonmagnetic central conductor carrying DC inside a hollow conductor of a magnetic material .
第四章 磁粉检测(MT)技术
Magnetic Particle Testing
无损检测方法选择
1）所要检查的缺陷的位置： 表面： PT，MT ，ET； 内部：RT，UT。
2）缺陷的种类： 平面型缺陷：UT为主 体积型缺陷：RT为主
3）工件类型 焊缝：UT，RT，MT(PT)； 板材：UT； 管材：UT，ET, MFL； Magnetic Flux Leakage 锻件：UT , RT ； 铸件： 钢：MT ，UT，RT； 铝：RT，UT 各种钢结构： MT ，UT，PT，RT。
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
2.1磁场与磁力线
想象中存在的封闭线,用来说明磁场的 存在,描述磁场的分布情况：表征磁场的大 小用线的疏密；表征磁场的方向用线上某 点的切线方向。
Permeability is a material property that describes the ease with which a magnetic flux is established in the component. It is the ratio of the flux density to the magnetizing force and, therefore, represented by the following equation:
The magnetic field distribution in and around a hollow conductor of a magnetic material carrying direct current
The magnetic field distribution in and around a solid conductor of a magnetic material carrying alternating current
Before and after inspection pictures of cracks emanating from a hole
Examples of Fluorescent Wet Magnetic Particle Indications
Examples of Fluorescent Wet Magnetic Particle Indications
Magnetic particle wet fluorescent indication of a cracks in a drive shaft
Magnetic particle wet fluorescent indication of a crack in a bearing
Permeability
Conductive Cable
Ultraviolet Light
Dry Particle Inspection
Wet Suspension Inspection
4.磁粉﹑磁悬液和灵敏度试片
4.1 磁粉
• 性能要求：高磁导率（易磁化）；低 剩磁（不易吸附）；低矫顽力；称量 值大于7克。
• 颗 粒 度 ： 干 法 ， 5-150 微 米 ； 湿 法 ， 不大于60微米。
磁粉检测方法视频
1．磁粉检测原理和特点
1.1 磁粉探伤原理
被检材料被磁化后,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
wk.baidu.com
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；
Betz 环
Magnetic Field Indicators
Magnetic Particles
5.应用
5.1 焊缝的磁粉检验
检验内容 • 坡口探伤
坡口可能出现的缺陷有分层和裂纹，裂 纹有两种，一种是沿分层端部开裂的裂 纹，另一种是切割裂纹。坡口探伤的范 围是坡口和钝边。
焊缝的磁粉检验
磁体外：从N →S , 磁体内从S →N，
磁力线不能互相相交，一点只有一个 磁场方向。
磁体外：从N →S , 磁体内从S →N，
磁力线不能互相相交，一点只有一个磁 场方向。
2.2 安培环流定理 磁感应强度矢量沿任何闭合环路L的线积分,等 于穿过这环路所有电流强度的代数和的μ0倍。
H=I/2πR. 右手定则和右手螺旋法则 2.3 电流与磁场的关系 （安培环流定理和右手定则的应用） 解决问题：1）不同电流的磁场分布；
4.3 灵敏度试片
• 作用：评价磁粉探伤器材﹑磁化工艺﹑ 磁化规范和操作等综合性能。
• 种类： （1） A型试片 （2） 直流标准环形试块（Betz环） （3） 磁场指示器（八角型试块）
A型灵敏度试片
直流标准环形试块（Betz环）
• 使用方法是：将环块穿在铜棒上，用直 流电或整流电磁化，用连续法检验。
芯棒法
支杆法（触头法）
周向磁场，检查工件上 平行两极连线方向的缺陷。
适合大型复杂工件的局部探伤（如焊缝），具 有灵敏度高，使用方便的优点。
两极间距为75-200mm。 板厚T<20mm, 磁化电流I=3-4倍极间距；板厚 T≧20mm, 磁化电流I=4-5倍极间距。
支杆法应用
支 杆 法
焊缝支杆法磁化
• 焊接过程中的探伤 某些焊接性能差的钢材要求每焊一层
检验一次。另一种情况是特别厚的钢板 焊接，在用其它方法检验内部缺陷有困 难时，可以每焊一层用磁粉探伤检验一 次。探伤范围是焊缝金属及临近坡口。
焊缝的磁粉检验
• 焊缝探伤 目的：检验焊接裂纹， 探伤范围：焊缝金属及母材的热影响区， 热影响区的宽度大约为焊缝宽度的一半， 因此，要求探伤的宽度就为两倍焊缝宽 度。 时机：焊接完毕24小时后进行。
m = B/H
The materials with the wide hysteresis loop has: •Lower Permeability •Higher Retentivity •Higher Coercivity •Higher Reluctance •Higher Residual Magnetism
The magnetic field distribution in and around a solid conductor of a magnetic material carrying direct current
The magnetic field distribution in and around a hollow conductor of a nonmagnetic material carrying direct current.
大小、表面状态，采用不同的磁化方法。
方法选择原则：磁化磁场尽量与缺陷的走向 垂直。
磁化方法要点： 适用范围 ； 磁场的方向、大小和分布； 可检测出的缺陷方向； 规范选择要求。
通电法 周向磁场，检查工件外表面的纵向缺陷。 采用通电法时，应防止工件过热或烧伤，
要在磁化夹头覆盖上铅垫或铜网。 通电时间不应过长，以防工件上的温度过
线圈法 纵向磁场，检查中空零件内外表面的横向
缺陷。
注意事项：
1）退磁场影响，L/D小可用串联法 2）线圈有效范围为L+2R 3）线圈磁场分布 磁化电流用安匝数表示，且与L/D 和线圈 大小有关。
线圈法
绕电缆磁化
磁轭法
纵向磁场，检查工件上 垂直两极连线方向的缺陷。
两极间距为50～200mm 。 旋转磁场法： 复合磁化方法之一，可一次检查各个方 向的缺陷。
高。 磁化电流与工件直径成正比。 （H=I/2πR，I=πDH，H=B/μ）
直接通电磁化
通电圆柱体内外磁场
The magnetic field distribution in and around a solid conductor of a nonmagnetic material carrying direct current.
磁轭法
View a short movie on portable magnetic yokes
整体电磁轭磁化
交叉磁轭法
Portable yoke with battery pack
Portable magnetic particle kit
Portable coil
Stationary Equipment for Magnetic Particle Inspection
•形状：球状和条状。 •颜色：与工件表面反差要大。
4.2 磁悬液
• 性能要求： • （1）.粘度：适中 • （2）.浓度： 磁悬液的浓度是指每升液体中所含磁粉
的克数，一般浓度为：非荧光磁粉：10～ 25克／升； 荧光磁粉：1～2克／升。 浓度测定：用梨型瓶测定沉淀物的体积。
磁悬液种类
（1）.水磁悬液 水磁悬液是在水中掺入一定数量的磁 粉配制而成。粘度低，悬浮性差。 主要组成： 防锈剂﹑润湿剂﹑消泡剂﹑ 磁粉和水。 （2）.油磁悬液 常用煤油和变压器油，或它们的混合物
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。
2）磁场大小的计算； 3）磁场的方向(磁场类型)。
右手定则
3．磁粉检测工艺
3.1 连续法和剩磁法
连续法的操作要点：
采用湿法时，先用磁悬液将工件均 匀润湿，然后通电1～3秒，与此同时。 浇注磁悬液。停止浇柱后再通电数次， 每次0.5～1秒。
连续法的特点： 连续法检验的优点是： 1.适用于任何铁磁材料； 2.具有最高的检验灵敏度； 3.能用于复合磁化。 其缺点是： 检验效率低，易出现干扰缺陷判定 的杂乱显示。
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。
焊缝的磁粉检验
检查缺陷 • 1.焊接裂纹； • 2.应力裂纹； • 3.拉筋板裂纹； • 4.近表面气孔。
检查方法 • 1.支杆法； • 2.磁轭法； • 3.线圈法。
焊接应力裂纹
弧坑裂纹
焊缝磁粉探伤
旋转磁场磁化操作
焊缝磁粉探伤
支 杆 法
焊缝支杆法磁化
5.2 其它磁粉检测应用
Examples of Visible Dry Magnetic Particle Indications
剩磁法法的操作要点和特点： 工艺： 预处理-磁化-施加磁悬液-检查-退磁-后处理 特点： 通电0.25-1秒（峰值磁化）； 交流电断电相位控制； 材料要求：硬磁材料;
Br≥O.8特斯拉（8000高斯），Hc ≥800安／米（10奥斯特）
优点：检验效率高，杂乱显示较少，目视可 达性好。
3.2 磁化方法选择 根据所需检查缺陷的走向，以及工件的形状、
芯棒正中放置时，磁化电流选择同通电 法。
芯棒法的磁场
The magnetic field distribution in and around a nonmagnetic central conductor carrying DC inside a hollow conductor of a magnetic material .
第四章 磁粉检测(MT)技术
Magnetic Particle Testing
无损检测方法选择
1）所要检查的缺陷的位置： 表面： PT，MT ，ET； 内部：RT，UT。
2）缺陷的种类： 平面型缺陷：UT为主 体积型缺陷：RT为主
3）工件类型 焊缝：UT，RT，MT(PT)； 板材：UT； 管材：UT，ET, MFL； Magnetic Flux Leakage 锻件：UT , RT ； 铸件： 钢：MT ，UT，RT； 铝：RT，UT 各种钢结构： MT ，UT，PT，RT。
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
2.1磁场与磁力线
想象中存在的封闭线,用来说明磁场的 存在,描述磁场的分布情况：表征磁场的大 小用线的疏密；表征磁场的方向用线上某 点的切线方向。
Permeability is a material property that describes the ease with which a magnetic flux is established in the component. It is the ratio of the flux density to the magnetizing force and, therefore, represented by the following equation:
The magnetic field distribution in and around a hollow conductor of a magnetic material carrying direct current
The magnetic field distribution in and around a solid conductor of a magnetic material carrying alternating current
Before and after inspection pictures of cracks emanating from a hole
Examples of Fluorescent Wet Magnetic Particle Indications
Examples of Fluorescent Wet Magnetic Particle Indications
Magnetic particle wet fluorescent indication of a cracks in a drive shaft
Magnetic particle wet fluorescent indication of a crack in a bearing
Permeability
Conductive Cable
Ultraviolet Light
Dry Particle Inspection
Wet Suspension Inspection
4.磁粉﹑磁悬液和灵敏度试片
4.1 磁粉
• 性能要求：高磁导率（易磁化）；低 剩磁（不易吸附）；低矫顽力；称量 值大于7克。
• 颗 粒 度 ： 干 法 ， 5-150 微 米 ； 湿 法 ， 不大于60微米。
磁粉检测方法视频
1．磁粉检测原理和特点
1.1 磁粉探伤原理
被检材料被磁化后,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
wk.baidu.com
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；
Betz 环
Magnetic Field Indicators
Magnetic Particles
5.应用
5.1 焊缝的磁粉检验
检验内容 • 坡口探伤
坡口可能出现的缺陷有分层和裂纹，裂 纹有两种，一种是沿分层端部开裂的裂 纹，另一种是切割裂纹。坡口探伤的范 围是坡口和钝边。
焊缝的磁粉检验
磁体外：从N →S , 磁体内从S →N，
磁力线不能互相相交，一点只有一个 磁场方向。
磁体外：从N →S , 磁体内从S →N，
磁力线不能互相相交，一点只有一个磁 场方向。
2.2 安培环流定理 磁感应强度矢量沿任何闭合环路L的线积分,等 于穿过这环路所有电流强度的代数和的μ0倍。
H=I/2πR. 右手定则和右手螺旋法则 2.3 电流与磁场的关系 （安培环流定理和右手定则的应用） 解决问题：1）不同电流的磁场分布；
4.3 灵敏度试片
• 作用：评价磁粉探伤器材﹑磁化工艺﹑ 磁化规范和操作等综合性能。
• 种类： （1） A型试片 （2） 直流标准环形试块（Betz环） （3） 磁场指示器（八角型试块）
A型灵敏度试片
直流标准环形试块（Betz环）
• 使用方法是：将环块穿在铜棒上，用直 流电或整流电磁化，用连续法检验。
芯棒法
支杆法（触头法）
周向磁场，检查工件上 平行两极连线方向的缺陷。
适合大型复杂工件的局部探伤（如焊缝），具 有灵敏度高，使用方便的优点。
两极间距为75-200mm。 板厚T<20mm, 磁化电流I=3-4倍极间距；板厚 T≧20mm, 磁化电流I=4-5倍极间距。
支杆法应用
支 杆 法
焊缝支杆法磁化
• 焊接过程中的探伤 某些焊接性能差的钢材要求每焊一层
检验一次。另一种情况是特别厚的钢板 焊接，在用其它方法检验内部缺陷有困 难时，可以每焊一层用磁粉探伤检验一 次。探伤范围是焊缝金属及临近坡口。
焊缝的磁粉检验
• 焊缝探伤 目的：检验焊接裂纹， 探伤范围：焊缝金属及母材的热影响区， 热影响区的宽度大约为焊缝宽度的一半， 因此，要求探伤的宽度就为两倍焊缝宽 度。 时机：焊接完毕24小时后进行。
m = B/H
The materials with the wide hysteresis loop has: •Lower Permeability •Higher Retentivity •Higher Coercivity •Higher Reluctance •Higher Residual Magnetism
The magnetic field distribution in and around a solid conductor of a magnetic material carrying direct current
The magnetic field distribution in and around a hollow conductor of a nonmagnetic material carrying direct current.
大小、表面状态，采用不同的磁化方法。
方法选择原则：磁化磁场尽量与缺陷的走向 垂直。
磁化方法要点： 适用范围 ； 磁场的方向、大小和分布； 可检测出的缺陷方向； 规范选择要求。
通电法 周向磁场，检查工件外表面的纵向缺陷。 采用通电法时，应防止工件过热或烧伤，
要在磁化夹头覆盖上铅垫或铜网。 通电时间不应过长，以防工件上的温度过