磁粉探傷授課公開版

1、磁粉檢測(cè)簡(jiǎn)介一、 提綱：1、 磁粉檢測(cè)定義及原理2、 磁粉檢測(cè)特點(diǎn)3、 磁粉檢測(cè)的基本知識(shí)：磁化曲線、鐵磁性材料、漏磁場(chǎng)、磁化規(guī)范、設(shè)備、方法、磁痕分析與評(píng)定4、 磁粉檢測(cè)在航空維修中的應(yīng)用二、 難、重點(diǎn)：原理、方法與工藝、磁痕分析與評(píng)定三、 器材設(shè)備：CED-1000四、 教學(xué)方法：講授法五、 教學(xué)課時(shí)：1內(nèi)容：1、內(nèi)容導(dǎo)入2、新授課3、小結(jié)4、作業(yè)六、 教學(xué)內(nèi)容：一、 定義及原理：磁粉檢測(cè)（Magnetic Particle Testing，MT）是基于缺陷處漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測(cè)方法。1、定義：用磁粉作為漏磁場(chǎng)的檢測(cè)介質(zhì)，利用磁化后工件缺陷處漏磁

2、場(chǎng)吸引磁粉形成的磁痕顯示，從而確定缺陷存在的一種檢測(cè)方法。2、原理：利用鐵磁性材料或工件此話后，如果在表面或近表面存在材料的不連續(xù)性（材料的均質(zhì)狀態(tài)或致密性受到破壞），則在不連續(xù)處磁場(chǎng)方向?qū)l(fā)生改變，在磁力線離開工件和進(jìn)入工件表面的地方產(chǎn)生刺激，形成漏磁場(chǎng)，用傳感器或磁粉介質(zhì)對(duì)這些漏磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，就能檢查出缺陷的位置和大小。二、 特點(diǎn)：1、 優(yōu)點(diǎn)：（1）、顯示直觀。由于磁粉直接附著在缺陷位置上形成磁痕，能直觀的顯示缺陷的形狀、位置、大小，可大致判斷缺陷的性質(zhì)。（2）、檢測(cè)靈敏度高。磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕具有“放大”作用，可檢測(cè)的最小缺陷寬度可達(dá)0.1µm，能發(fā)現(xiàn)深度只有10+&#

3、181;m的微裂紋。（3）、適應(yīng)性好。幾乎不受工件大小和幾何形狀的限制，綜合采用多種磁化方法，能檢測(cè)工件的各個(gè)部位；采用不同的檢測(cè)設(shè)備，能適用各種場(chǎng)合的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。（4）、效率高、成本低。磁粉檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，檢測(cè)速度快，費(fèi)用低廉。2、 局限性（1）、只能適用于檢測(cè)鐵磁性金屬材料，不適用于非鐵磁性金屬材料的檢測(cè)（如桐、鋁、鎂、鈦和奧氏體不銹鋼等）。（2）、只能用于檢測(cè)工件表面和近表面缺陷，難于定量缺陷的深度，不能檢出埋藏較深的內(nèi)部缺陷，可探測(cè)出內(nèi)部缺陷埋藏深度一般在12mm，對(duì)于很大的缺陷檢測(cè)深度可達(dá)10mm。（3）、檢查缺陷時(shí)的靈敏度與磁化方向有很大關(guān)系。（4）、通常都用目視法檢查缺陷，

4、磁痕的判斷和解釋需要有一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)。（5）、由于磁化工件絕大多數(shù)是用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行的，因此需要較大的電流，而且磁化后一些具有較大剩磁的工件還要進(jìn)行退磁。三、 基本知識(shí)1、 磁化曲線：表示材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度（單位面積上的磁通量）B和磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間變化關(guān)系的曲線。一個(gè)閉合的磁化缺陷就叫做磁滯回線。2、 鐵磁性材料：按照磁性不同可分為抗磁性材料（磁導(dǎo)率略小于真空磁導(dǎo)率，其感應(yīng)磁場(chǎng)方向與磁鐵的相反如金、汞、鉍和鋅等）、順磁性材料（磁導(dǎo)率略大于真空磁導(dǎo)率，其感應(yīng)磁場(chǎng)方向與磁鐵的相同如鋁、鉑、銅和木材等）和鐵磁性材料（磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空磁導(dǎo)率，幾百倍甚至幾萬倍如鐵、鈷、鎳等）。鐵磁性材料可分為軟

5、磁性材料和。軟磁性材料：矯頑力很小，最大剩磁很小，磁滯回線很狹窄。具有高磁導(dǎo)率、低磁阻，低剩磁和低矯頑力。無特殊要求可不退磁。硬磁性材料：矯頑力較高，最大剩磁很大，磁滯回線肥而寬。具有低磁導(dǎo)率、高磁阻，高剩磁和高矯頑力3、 漏磁場(chǎng)：鐵磁材料的不連續(xù)處或磁路的截面變化處形成磁極，磁感應(yīng)線溢出工件表面所形成的磁場(chǎng)。影響缺陷漏磁場(chǎng)的因素：(1)、外加磁化場(chǎng)的影響：外加磁場(chǎng)的大小和方向直接影響次剛硬強(qiáng)度的變化，而缺陷的漏磁場(chǎng)大小與工件材料的磁化程度有關(guān)。(2)、工件材料磁性的影響：一般來說，易于磁化的材料容易產(chǎn)生漏磁場(chǎng)。(3)、缺陷位置及形狀的影響：表面和近表面的缺陷都會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，同樣的缺陷在不同的

6、位置及不同形狀的缺陷在相同磁化條件下漏磁場(chǎng)的反應(yīng)時(shí)不同的，缺陷方向同樣對(duì)漏磁場(chǎng)大小有影響。(4)、鋼材表面覆蓋層的影響：會(huì)導(dǎo)致漏磁場(chǎng)減小，漆層厚度、噴丸強(qiáng)化處理都有影響（噴丸處理層的缺陷被強(qiáng)化處理所掩蓋，漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度將大大降低）(5)、磁化電流類型的影響：交流電具有趨膚效應(yīng)，表面磁場(chǎng)最大，直流電磁化時(shí)滲透深度最深，能發(fā)現(xiàn)一些埋藏較深的缺陷。4、 磁化規(guī)范（1）、磁化方法：根據(jù)在工件中建立磁場(chǎng)的方向，通常分為周向磁化、縱向磁化和復(fù)合磁化。周向磁化：在工件中建立一個(gè)沿圓周（與軸線垂直）方向的磁場(chǎng)，主要用于發(fā)現(xiàn)縱向（軸向）和接近縱向的缺陷。常用方法有直接通電法、中心導(dǎo)體法、穿線纜法和支桿法等?？v向磁

7、化：在工件中建立一個(gè)與其軸線平行方向的磁場(chǎng)，主要用于發(fā)現(xiàn)與軸線垂直的橫向（或軸向）和接近橫向的缺陷。常用方法有線圈法、磁軛法和感應(yīng)電流法等。復(fù)合磁化：同時(shí)對(duì)工件施加兩個(gè)或兩個(gè)以上不同方向的磁化。縱向直流與周向交流復(fù)合磁化、交叉磁軛復(fù)合磁化。（2）、磁化規(guī)范：把工件在磁化時(shí)選擇磁化電流應(yīng)遵循的規(guī)則稱為磁化規(guī)范。制定磁化規(guī)范時(shí)要對(duì)工件、檢測(cè)要求和磁化方法、設(shè)備等作全面的綜合考慮。周向磁化規(guī)范周向直接通電法支桿法（L為支桿間距一般為150-200）中心導(dǎo)體法連續(xù)法I=（1232）DI=（3.54.5）L（T<19）同直接通電法D為導(dǎo)體直徑與工件2倍壁厚剩磁法I=（2545）DI=（4.05.0

8、）L（T19）縱向向磁化規(guī)范縱向連續(xù)法低填充10IN=45000/(L/D)高填充<2IN=35000/(L/D)+2中填充2<10(h高填充，e低填充)IN=(IN）h10-8+(IN）e10-28剩磁法L/D>10 12kA/m; L/D為510 16kA/m；L/D為25 24kA/m；圓盤類36 kA/m5、 設(shè)備（1）、主要設(shè)備解讀：CJW-9000磁粉探傷機(jī)退磁機(jī)CEX-1000探傷儀（便攜式）馬蹄探傷儀（磁軛）（2）、輔助器材：A、光源：可見光源（白光照度不低于1000Lx）和紫外線光源也稱黑光燈（波譜主峰在365nm，3650Å）B 、磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x表：

9、特斯拉計(jì)也稱高斯計(jì)1T=10000Gs，國產(chǎn)的有CT3、CT5等；袖珍式磁強(qiáng)計(jì)（在工作現(xiàn)場(chǎng)可見）。（3）、標(biāo)準(zhǔn)試(塊)：A型標(biāo)準(zhǔn)試片、B型對(duì)比試件、C型對(duì)比試片 （4）、磁粉和磁懸液A 磁粉：主要成分為Fe3O4,Fe2O3和工業(yè)純鐵粉等根據(jù)磁痕顯示光源的不同分為熒光磁粉和非熒光磁粉；根據(jù)分散劑的不同分為干式磁粉和濕式磁粉。B 磁粉的性能：磁性、粒度、形狀、密度。C 磁懸液：濕式檢驗(yàn)用油或水作分散劑，磁粉和分散劑按一定比例混合而形成的懸浮液稱為磁懸液。其濃度為：非熒光磁懸液一般要求在1025g/L ,熒光磁懸液一般在0.52g/L.6、 檢測(cè)方法：（1） 連續(xù)法退磁觀察磁化預(yù)處理后處理澆磁懸液

10、或撒磁粉澆磁懸液或撒磁粉（2） 剩磁法觀察退磁磁化后處理預(yù)處理（3） 磁化方法、磁化電流的選擇：磁化方法、磁化電流應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸、材質(zhì)和需要檢測(cè)的缺陷種類、方向和大小來選擇。磁化場(chǎng)方向盡可能與被檢缺陷垂直，或至少保證有較大的夾角。磁化電流的選擇是否合理，影響很大。電流偏小則缺陷不能產(chǎn)生足夠的漏磁場(chǎng)，影響檢測(cè)能力；電流太大，非缺陷部位也會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，使工件本底模糊，給缺陷判斷帶來困難。（4） 退磁：退磁的必要性：保留剩磁的工件在后續(xù)的加工、使用過程中會(huì)產(chǎn)生麻煩。退磁的原理：將工件置于幅值足以克服材料矯頑力的方向歲時(shí)間交變的磁場(chǎng)中，然后逐漸降低幅值至零。退磁方法：交流退磁（P60）和直流退磁剩磁測(cè)量：0.3mT (3Gs)7、 磁痕分析與評(píng)定（1）、磁痕分析：通常把磁痕分為三類：由缺陷漏磁場(chǎng)產(chǎn)生的相關(guān)磁痕、由非缺陷漏磁場(chǎng)產(chǎn)生的非相關(guān)磁痕和由其他原因（非漏磁場(chǎng)）產(chǎn)生的假磁痕。磁痕分析首先要排除假磁痕和非相關(guān)磁痕。A 假磁痕：工件表面粗糙，在凹陷處滯留磁粉；工件表面氧化皮、修飾和油漆斑點(diǎn)、剝落處邊緣容易滯留磁粉；工件表面存在油脂、纖維等臟物，都會(huì)粘附磁粉；磁懸液濃度過大、施加