磁粉检测基本原理

漏磁场：铁磁性材料工件，在不连续性处或磁路截面变化处，磁感应线离开和进入工件表面而形成的磁场。

不连续：工件正常组织结构或外形的任何间断。

缺陷：影响工件使用性能的不连续性。

磁粉检测原理：铁磁性材料工件被磁化，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变产生漏磁场，吸附在工件表面的磁粉，在合适的光照下形

成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。磁粉检测的基础就是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作用。

磁粉检测程序：预处理，磁化、施加磁粉和磁悬液、磁痕的观察与记录、缺陷评级、退磁和后处理

磁粉检测的优点：1、检测出铁磁性材料表面和近表面（裂纹、白点、发纹，折叠，疏松，冷隔，气孔和夹杂）的缺陷

2、能直观显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度

3、具有很高的检测灵敏度、可检测微米级宽度的缺席

4、单个工件检测速度快，工艺简单、成本低廉、污染少

5、采用合适的磁化方法可以检测到工件表面的各个部位，基本不受工件

几何形状和尺寸大小的限制

6、缺陷检测重复性好

7、可检测受腐蚀的表面

磁感应线的特性：1、它是具有方向性的闭合曲线2、磁感应线互不相交

3、它可描述磁场的大小和方向

4、它沿着磁阻最小的路径通过

磁导率：磁感应强度B与磁场强度H的比值，单位为H/m。它表示材料被磁化的难易程度，反应材料的导磁能力。

剩磁：当外加磁场强度H减小到0，保留在材料中的磁性称为剩余磁感应强度

矫顽力：为使剩磁减小到0，需施加一个反向的磁感应强度，这反向的磁感应强度为矫顽力铁磁性材料的特性：1、高导磁性2、磁饱和性3、磁滞性

软磁性材料：矫顽力小于100A/m。它的特性是指磁滞回线狭长，具有高磁导率，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。

用交流电和直流电磁化同一钢棒时，磁场强度和磁感应强度分布相同点和不同点分别是？

磁场强度分布共同点：1、钢棒中心处，磁感应强度为0

2、钢棒的表面，磁感应强度达到最大

3、离开钢棒表面，H随着r的增大而减小

H不同点：直流电磁化，从钢棒中心到表面，H是直线上升到最大；交流磁化，由于集肤效应，只有在钢棒近表面才有H，并缓慢上升，在接近表面时达到最大. 磁感应强度分布特点：由于钢棒的磁导率高，磁感应强度远大于磁场强度；在钢棒表面时，磁感应强度突变到最大值，之后随着r增大突降后，与磁场强度曲线重合。钢管直流通电法：由于其内部磁场强度为0，不能用磁粉检测方法来检测内表面缺陷。

按通电线圈的长度L和内径D的比分为：

1、短螺管线圈（L小于D）在线圈内部的中心轴线上，磁场分布均不均匀，中心比两端

强；在线圈横截面上，靠近线圈内壁的磁场强度较线圈中心强。

2、有限长螺管线圈（L大于D）在线圈内部中心轴线上，磁场分布较均匀，磁感应线方

向大体上与中心轴线平行，线圈两端处的磁场强度为中心的一半

3、无限长螺管线圈（L大大于D）线圈内部磁场分布均匀，并且磁场只存在于线圈内部，

磁感应线方向与线圈的中心轴线平行

低填充系数线圈：线圈横截面面积与工件横截面面积之比大于等于10

中填充系数线圈：线圈横截面面积与工件横截面面积之比大于2且小于10

高填充系数线圈：线圈横截面面积与工件横截面面积之比小于等于2

开路磁化：把需磁化的工件放在线圈中进行磁化或对大型工件进行绕电缆磁化；会有退磁场闭路磁化：把线圈绕在铁心上构成电磁轭或交叉磁轭对工件进行的磁化；没有退磁场的影响退磁场：铁磁性材料磁化时，由材料中磁极所产生的磁场；它对外加磁场有削弱作用

影响退磁场大小的因素：1、退磁场的大小与外加磁场强度大小有关

2、退磁场大小与工件的L/D值有关，这个值越大，退磁场越小

3、退磁因子N与工件几何形状有关

4、磁化尺寸相同的钢棒和铜棒，钢棒产生的退磁场小

5、磁化同一工件时，交流电比直流电产生的退磁场小

对于L/D小于等于2的工件通常采用延长工件接长，以增大L/D值，减小退磁场的影响

影响漏磁场的因素：1、外加磁场强度的影响（磁导率减小，磁阻增大，漏磁场就增大）

2、缺陷位置及现状的影响（缺陷埋藏的深度，缺陷方向，缺陷的深宽比）

当缺陷垂直于磁场方向时，漏磁场最大；缺陷的深宽比越大，漏磁场越大

3、工件表面覆盖层的影响

4、工件材料及状态的影响

工件材料及状态对漏磁场的影响：1、晶粒大小的影响晶粒越小，磁导率越小，矫顽力越

大，漏磁场也越大

2、含碳量的影响碳钢中随着含碳量的增加，矫顽力几乎成线性增加

3、热处理的影响淬火可提高钢材的矫顽力和剩磁，使漏磁场增大

4、合金元素的影响合金元素的加入，材料硬度增加，矫顽力增加

5、冷加工的影响压缩变形率增加，矫顽力和剩磁均增加，漏磁场增大黑光灯使用的注意事项是：1、黑光灯刚点燃，输出值达不到最大，使用时至少等3min用

2、要尽量减少开关灯次数，会缩短灯的使用寿命

3、黑光灯使用后，辐射能力下降，所以要定期测量黑光辐照度

4、电源电压波动对黑光灯影响很大

5、滤光片上有脏污，及时清除，因为会影响黑光的发出

6、避免将磁悬液溅到黑光灯上，使灯炸裂

7、不要黑光灯直接对人眼照射

8、滤光片如有裂纹要及时更换，因为会使可见光和中、短波紫外光通过，对人有害集肤效应：交变电流通过导体时，导体表面电流密度较大而内部电流密度较小的现象

交流电的优点：1、对表面缺陷检测灵敏度高2、容易退磁3、电源易得，设备结构简单

4、能够实现感应电流法磁化

5、能够实现多向磁化

6、磁化变截面工件磁场分布较均匀

7、利于磁粉迁移

8、用于评价直流电磁化发现的磁痕显示

9、适用于在役工件的检验10、交流电磁化时工序间可以不退磁

交流电的局限性：1、剩磁法检验受交流电断电相位影响2、探测的深度小

单相半波整流电的优点：1、兼有直流的渗入性和交流电的脉动性

2、剩磁稳定

3、利于近表面缺陷的检测

4、能提供较高的灵敏度和对比度

单相半波整流电的局限性：1、退磁较困难2、检测缺陷的深度不如直流电和三相全波整流三相全波整流电的优点：1、具有很大的渗入性和很小的脉动性2、剩磁稳定

3、适用于检测焊接件，带镀层工件、铸钢件和球墨铸铁近表面

4、设备需要输入的功率小