磁粉檢測(cè)原理PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1磁粉檢測(cè)原理磁粉檢測(cè)原理 磁粉檢測(cè)的原理是磁粉檢測(cè)的原理是，當(dāng)工件被磁化后，如果，當(dāng)工件被磁化后，如果表面或近表面存在裂紋、冷隔等缺陷，便會(huì)在表面或近表面存在裂紋、冷隔等缺陷，便會(huì)在該處形成一漏磁場(chǎng)。施加磁粉后，漏磁場(chǎng)將吸該處形成一漏磁場(chǎng)。施加磁粉后，漏磁場(chǎng)將吸引磁粉，而形成缺陷顯示。引磁粉，而形成缺陷顯示。第1頁(yè)/共19頁(yè) 磁粉檢測(cè)首先是對(duì)工件加外磁場(chǎng)進(jìn)行磁化，磁粉檢測(cè)首先是對(duì)工件加外磁場(chǎng)進(jìn)行磁化，外加磁場(chǎng)的獲得一般有兩種方法，一種是直接外加磁場(chǎng)的獲得一般有兩種方法，一種是直接給被檢工件通電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，另一種是把工件給被檢工件通電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，另一種是把工件放在螺旋管線圈磁場(chǎng)中，或是放

2、在電磁鐵產(chǎn)生放在螺旋管線圈磁場(chǎng)中，或是放在電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)中使工件磁化。的磁場(chǎng)中使工件磁化。 工件被磁化后，在工件表面上均勻噴灑微顆工件被磁化后，在工件表面上均勻噴灑微顆粒的磁粉粒的磁粉(磁粉平均粒度為磁粉平均粒度為510m)，一般用，一般用四氧化三鐵或三氧化二鐵作為磁粉。四氧化三鐵或三氧化二鐵作為磁粉。第2頁(yè)/共19頁(yè) 若工件沒有缺陷則磁粉在表面均勻分布。如果若工件沒有缺陷則磁粉在表面均勻分布。如果存在缺陷，由于缺陷存在缺陷，由于缺陷(如裂紋、氣孔、非金屬夾如裂紋、氣孔、非金屬夾雜物等雜物等)內(nèi)含有空氣或非金屬，其磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小于內(nèi)含有空氣或非金屬，其磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小于工件，導(dǎo)致磁阻變化，工件表面或近

3、表面缺陷工件，導(dǎo)致磁阻變化，工件表面或近表面缺陷處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，形成小磁極，如圖所示處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，形成小磁極，如圖所示第3頁(yè)/共19頁(yè) 磁粉將被小磁極所吸引，缺陷處由于堆積較磁粉將被小磁極所吸引，缺陷處由于堆積較多的磁粉而被顯示出來，形成肉眼可以看到的多的磁粉而被顯示出來，形成肉眼可以看到的缺陷圖象。缺陷圖象。第4頁(yè)/共19頁(yè) 為了使磁粉圖象便于觀察，可以采用與被檢為了使磁粉圖象便于觀察，可以采用與被檢工件表面有較大反襯顏色的磁粉。工件表面有較大反襯顏色的磁粉。 常用的磁粉有黑色、紅色和白色。常用的磁粉有黑色、紅色和白色。 為提高檢測(cè)靈敏度，可以采用熒光磁粉，在為提高檢測(cè)靈敏度，可以采用熒光磁粉

4、，在紫外線照射下更容易觀察到工件中缺陷的存在紫外線照射下更容易觀察到工件中缺陷的存在。第5頁(yè)/共19頁(yè) 磁粉檢測(cè)中能否發(fā)現(xiàn)缺陷，首先決定于工件磁粉檢測(cè)中能否發(fā)現(xiàn)缺陷，首先決定于工件缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度是否足夠大。要提高磁粉檢缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度是否足夠大。要提高磁粉檢測(cè)靈敏度，就必須提高漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度。測(cè)靈敏度，就必須提高漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度。 缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度主要與被檢工件中的磁感缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度主要與被檢工件中的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)，工件中磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，則缺有關(guān)，工件中磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，則缺陷處的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度越大。陷處的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度越大。 一般情況下，工件中磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到一般情況下，工件中磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到0.8

5、T(特特)左右即可保證缺陷處的漏磁場(chǎng)能夠吸附磁粉。左右即可保證缺陷處的漏磁場(chǎng)能夠吸附磁粉。第6頁(yè)/共19頁(yè) 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率是磁通量密度是磁通量密度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的比值的比值，不同材料工件由于磁導(dǎo)率不同，在同樣外磁，不同材料工件由于磁導(dǎo)率不同，在同樣外磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也不同。場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也不同。 鐵磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率比非鐵磁性物質(zhì)要大幾鐵磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率比非鐵磁性物質(zhì)要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，容易獲得足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度。個(gè)數(shù)量級(jí)，容易獲得足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 而非磁性物質(zhì)則不能獲得足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度而非磁性物質(zhì)則不能獲得足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，因而不能采用磁粉檢測(cè)方法采檢測(cè)。，因而不能采用

6、磁粉檢測(cè)方法采檢測(cè)。 第7頁(yè)/共19頁(yè) 不同鐵磁性材料的磁導(dǎo)率也有差異，為了達(dá)不同鐵磁性材料的磁導(dǎo)率也有差異，為了達(dá)到足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，應(yīng)選用不同強(qiáng)度的外到足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，應(yīng)選用不同強(qiáng)度的外磁場(chǎng)進(jìn)行磁化。磁場(chǎng)進(jìn)行磁化。 這就是在對(duì)不同磁性材料工件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)選用這就是在對(duì)不同磁性材料工件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)選用不同磁化規(guī)范的原因。不同磁化規(guī)范的原因。第8頁(yè)/共19頁(yè) 當(dāng)然，缺陷處漏磁場(chǎng)的大小還取決于缺陷本當(dāng)然，缺陷處漏磁場(chǎng)的大小還取決于缺陷本身的狀況身的狀況 (例如缺陷的寬窄、深度與寬度之比、例如缺陷的寬窄、深度與寬度之比、缺陷埋藏深度以及傾角方向等缺陷埋藏深度以及傾角方向等)。 因此，對(duì)于具有相同

7、磁感應(yīng)強(qiáng)度的被檢工件，因此，對(duì)于具有相同磁感應(yīng)強(qiáng)度的被檢工件，在不同缺陷處的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度也有差異。在不同缺陷處的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度也有差異。第9頁(yè)/共19頁(yè) 由于空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)比工件的磁導(dǎo)率低，因由于空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)比工件的磁導(dǎo)率低，因而缺陷處不容易使磁力線通過，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)原而缺陷處不容易使磁力線通過，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)原來均勻分布的磁力線的干擾。來均勻分布的磁力線的干擾。 一部分磁力線被擠到裂紋尖端的下面，一部一部分磁力線被擠到裂紋尖端的下面，一部分穿過裂紋氣隙；另一部分被擠出工件表面后分穿過裂紋氣隙；另一部分被擠出工件表面后再進(jìn)入工件，如圖再進(jìn)入工件，如圖a所示，在工件表面形成漏磁所示，在工件表面形成漏磁場(chǎng)。

8、場(chǎng)。第10頁(yè)/共19頁(yè) 有些靠近表面的缺陷雖沒暴露到工件表面，有些靠近表面的缺陷雖沒暴露到工件表面，但當(dāng)工件被磁化時(shí)，缺陷處靠近工件表面的受但當(dāng)工件被磁化時(shí)，缺陷處靠近工件表面的受干擾的磁力線有可能被擠出表面，如圖干擾的磁力線有可能被擠出表面，如圖b所示，所示，這樣在工件表面上也會(huì)有漏磁場(chǎng)產(chǎn)生。這樣在工件表面上也會(huì)有漏磁場(chǎng)產(chǎn)生。 但當(dāng)缺陷離工件表面較深時(shí)，受干擾的磁力線但當(dāng)缺陷離工件表面較深時(shí)，受干擾的磁力線沒有被擠出工件表面就不會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，即離沒有被擠出工件表面就不會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，即離工件表面比較深的缺陷用磁粉檢測(cè)檢查不出來工件表面比較深的缺陷用磁粉檢測(cè)檢查不出來。第11頁(yè)/共19頁(yè) 同樣深

9、度的缺陷由于形狀與位置不同，能檢同樣深度的缺陷由于形狀與位置不同，能檢出的程度也不一樣，例如當(dāng)被檢工件近表面缺出的程度也不一樣，例如當(dāng)被檢工件近表面缺陷的方向與磁場(chǎng)相垂直時(shí)就容易被檢出。陷的方向與磁場(chǎng)相垂直時(shí)就容易被檢出。 所能檢出缺陷的深度與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，磁所能檢出缺陷的深度與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，磁感應(yīng)強(qiáng)度愈大，愈能檢出埋藏深度大的缺陷。感應(yīng)強(qiáng)度愈大，愈能檢出埋藏深度大的缺陷。第12頁(yè)/共19頁(yè) 對(duì)于夾雜物，如果磁導(dǎo)率與工件材料的磁導(dǎo)對(duì)于夾雜物，如果磁導(dǎo)率與工件材料的磁導(dǎo)率相差不大時(shí)，缺陷就不易被顯示。此時(shí)在檢率相差不大時(shí)，缺陷就不易被顯示。此時(shí)在檢測(cè)某些合金鋼時(shí)有可能會(huì)遇到。測(cè)某些合金鋼時(shí)有

10、可能會(huì)遇到。 工件表面缺陷處的漏磁場(chǎng)密度與缺陷深度幾工件表面缺陷處的漏磁場(chǎng)密度與缺陷深度幾乎成正比關(guān)系。缺陷深度愈長(zhǎng)，愈容易顯示。乎成正比關(guān)系。缺陷深度愈長(zhǎng)，愈容易顯示。 缺陷深度與寬度之比很重要，缺陷的深度與缺陷深度與寬度之比很重要，缺陷的深度與寬度之比愈小，則引起的漏磁愈少，不容易引寬度之比愈小，則引起的漏磁愈少，不容易引起磁痕。起磁痕。第13頁(yè)/共19頁(yè) 工件表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)能使工件上的表面缺工件表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)能使工件上的表面缺陷充分顯示，另一方面，這種表面磁場(chǎng)強(qiáng)度最陷充分顯示，另一方面，這種表面磁場(chǎng)強(qiáng)度最好是該工件材料的磁飽和強(qiáng)度的好是該工件材料的磁飽和強(qiáng)度的80% 這樣既可避免因磁

11、化不足造成的漏檢，又可這樣既可避免因磁化不足造成的漏檢，又可防止因過強(qiáng)磁化而帶來的雜亂顯示。防止因過強(qiáng)磁化而帶來的雜亂顯示。第14頁(yè)/共19頁(yè) 根據(jù)工件材料的磁化曲線，找出工件磁感應(yīng)根據(jù)工件材料的磁化曲線，找出工件磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為80%磁飽和強(qiáng)度時(shí)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。磁飽和強(qiáng)度時(shí)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。 如采用連續(xù)磁化法，則當(dāng)工件表面磁場(chǎng)強(qiáng)度如采用連續(xù)磁化法，則當(dāng)工件表面磁場(chǎng)強(qiáng)度在在24004800(A/m)范圍時(shí)，大部分鐵磁性材范圍時(shí)，大部分鐵磁性材料能滿足上述要求。料能滿足上述要求。 當(dāng)采用剩磁法檢測(cè)時(shí)，耍達(dá)到與連續(xù)法相同當(dāng)采用剩磁法檢測(cè)時(shí)，耍達(dá)到與連續(xù)法相同的檢測(cè)要求，就必須使工件表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)

12、的檢測(cè)要求，就必須使工件表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到到800014400(A/m)。 第15頁(yè)/共19頁(yè) 一般對(duì)容易磁化的材料采用電流的下限，不一般對(duì)容易磁化的材料采用電流的下限，不容易磁化的材料采用電流的上限。不同情況下容易磁化的材料采用電流的上限。不同情況下，電流與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系如表所示，電流與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系如表所示H-磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度，I-電流，電流，R-導(dǎo)體外表面及導(dǎo)體之導(dǎo)體外表面及導(dǎo)體之外距導(dǎo)體中心距離，外距導(dǎo)體中心距離，r-導(dǎo)體內(nèi)部距導(dǎo)體中心距導(dǎo)體內(nèi)部距導(dǎo)體中心距離，離，L-線圈長(zhǎng)度，線圈長(zhǎng)度，N-螺管線圈匝數(shù)，螺管線圈匝數(shù)，-線圈對(duì)線圈對(duì)角線與軸線之間的夾角。角線與軸線之間的夾角。第16

13、頁(yè)/共19頁(yè) 對(duì)于截面有變化的工件，所選用的磁化電流對(duì)于截面有變化的工件，所選用的磁化電流應(yīng)不小于按其最大直徑算得的電流值的應(yīng)不小于按其最大直徑算得的電流值的75%，但也不應(yīng)大于按其最小直徑所算得的電流的但也不應(yīng)大于按其最小直徑所算得的電流的150%。 另一方面，從工件最大直徑處計(jì)算的磁化電另一方面，從工件最大直徑處計(jì)算的磁化電流應(yīng)不會(huì)燒蝕工件的最小直徑處表面。流應(yīng)不會(huì)燒蝕工件的最小直徑處表面。 對(duì)齒輪一類的盤狀工件，在沿軸向通電進(jìn)行對(duì)齒輪一類的盤狀工件，在沿軸向通電進(jìn)行周向磁化時(shí)，由于去磁因子的影響，齒尖上周向磁化時(shí)，由于去磁因子的影響，齒尖上(邊緣部位邊緣部位)的磁場(chǎng)強(qiáng)度比較低，可適當(dāng)增大電的磁場(chǎng)強(qiáng)度比較低，可適當(dāng)增大電流。流。 第17頁(yè)/共19頁(yè) 形狀不規(guī)則的帶筋的工件，在凸起處形狀不規(guī)則的帶筋的工件，在凸起處的的磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度較低，應(yīng)補(bǔ)充局部磁化。強(qiáng)度較低，應(yīng)補(bǔ)充局部磁化。 另外一些有明顯轉(zhuǎn)角的工件，在轉(zhuǎn)角處應(yīng)適另外一些有明顯轉(zhuǎn)角的工件，在轉(zhuǎn)角處應(yīng)適當(dāng)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度。 形狀復(fù)雜