無損檢測-磁粉檢測(導學)

1、無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓磁粉檢測曹艷曹艷無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測應用范圍磁化方法分類定義123無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測定義 利用鐵磁性材料和缺陷之間的磁導率變化來檢查金屬表面或近表面裂紋和其他缺陷的一種無損檢測法。p表面及近表面缺陷表面及近表面缺陷p只適用于鐵磁性材料（鐵、鈷、鎳及其合金）只適用于鐵磁性材料（鐵、鈷、鎳及其合金）無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測 鐵磁性材料在外磁場作用下

2、，強烈磁化。外加磁場強度H與鐵磁性材料的磁感應強度B之間關系曲線稱為磁滯回線磁滯回線無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測BHo軟磁材料軟磁材料BBo硬磁材料硬磁材料BBHHoo無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測優(yōu)點：優(yōu)點：可直觀顯示出缺陷的形狀、位置與大小，并能大致確定缺陷的性能；檢測靈敏度高，可檢出寬度僅為0.1m的表面裂紋；應用范圍廣，不收工件大小及幾何形狀的限制；工藝簡單，檢測速度快，費用低廉無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測磁粉檢測的基本原理磁粉檢測的基本原理鐵磁性材料的工件被磁化后，在其表面和近表面的缺陷處磁力線發(fā)生變形，逸出工件表面形成

3、漏磁場，漏磁場吸附磁粉顯示出零件表面或近表面缺陷的大小、形狀和部位。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測當鐵磁性工件被磁化后，如果工件表面或近表面存在缺陷，造成局部磁阻增大，磁力線在缺陷附近彎曲，呈繞行趨勢，如圖所示。溢出的磁力線叫缺陷漏磁，形成缺陷漏磁場，此漏磁場將吸引、聚集檢測過程中，施加在工件表面上的磁粉，形成缺陷顯示。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測磁粉檢測方法磁粉檢測原理示意圖磁粉檢測原理示意圖無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測漏磁場強度的大小決定了磁粉檢測的靈敏度漏磁場強度的大小決定了磁粉檢測的靈敏度(1)外加磁場強度：外加磁場強度：

4、 漏磁磁感應強度隨工件磁感應強度的增加而線性增加。當外加磁場使材料的磁感應強度達到飽和值的80%時,漏磁場強度急劇上升。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測（2）工件材料及狀態(tài)：）工件材料及狀態(tài)：材料的含碳量、合金化、冷加工及熱處理狀態(tài)等 隨合金的含碳量，碳鋼矯頑力，最大相對磁導率，漏磁場增大；合金化增大鋼材的矯頑力，使其磁性硬化，漏磁場增大； 退火和正火態(tài)鋼材磁特性差別不大，而淬火后的鋼材矯頑力，漏磁場增大；晶粒越大，鋼材的磁導率，矯頑力，露磁場減?。讳摬牡某C頑力和剩磁將隨壓縮變形率的增大而增加，漏磁場也增大。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測（3）缺陷位置和形

5、狀）缺陷位置和形狀u同樣的缺陷，位于表面時漏磁通；若位于距表面很深的地方，則幾乎沒有漏磁通泄漏于空間。u缺陷的深寬比越大，漏磁場越強。u缺陷垂直于工件表面（缺陷切割磁力線的角度接近正交）時，漏磁場最強；u缺陷與工件表面平行時，則幾乎不產(chǎn)生漏磁通。缺陷夾角小于20度時，很難檢出無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測（4）被檢材料表面的覆蓋層）被檢材料表面的覆蓋層 材料表面有覆蓋層時（如涂料等），降低缺陷漏磁場強度。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測磁化方法磁化方法 磁化檢測第一步是要對被檢工件進行磁化。當缺陷方向與在工件上建立的磁場磁力線呈90夾角時，漏磁最嚴重，缺陷

6、顯示的最清晰，當夾角小于45時，靈敏度將明顯下降，當方向平行時，缺陷可能不會顯示出來。因此，要盡可能選擇有利于發(fā)現(xiàn)缺陷的方向對工件進行磁化。磁化方法一般分為周向磁化法、軸向（縱向）磁化法和復合磁化法。 無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測磁化方法 周向磁化周向磁化在被檢工件上直接通電，或讓電流通過貫穿工件中心孔的導體，建立一個周向環(huán)繞，且與工件軸線垂直的閉合磁場。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測I I磁力線磁力線磁痕磁痕I IA A）工件直接通電）工件直接通電B）電流通過中心導體）電流通過中心導體無損檢測基礎實訓

7、無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測對于小工件：無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測對于大型工件一：觸頭法根據(jù)被測部位及靈敏度要求選擇觸點距離和電流大小。同一被檢部位通過改變觸點連線方位的方法，至少進行兩次相互垂直的檢測，以免漏檢。觸頭電壓不超過24V。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測對于大型工件二：平行電纜法 為避免有效磁場被干擾，應注意讓返回電流的電纜盡可能遠離被檢區(qū)域，該距離應大于被檢區(qū)域寬度的10倍。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測縱向磁化縱向磁化工件磁化后產(chǎn)生的磁力線與工件軸線平行的磁化方法。用來檢測與軸線垂直的裂紋。無損檢測基礎實訓無

8、損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測磁軛法磁軛法工件工件磁力線磁力線磁扼磁扼 磁扼法進行整體縱向磁化磁扼法進行整體縱向磁化電流電流無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測線圈法線圈法磁痕磁痕 利用空心線圈進行的局部利用空心線圈進行的局部 縱縱向磁化向磁化工件工件無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測復合磁化復合磁化同時在被檢工件上施加兩個或兩個以上不同方向的磁場。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測縱向直流磁場與周向交流磁場的復合磁化交叉線圈無損檢測基礎實訓無損檢

9、測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測工件磁化時，當磁場方向與缺陷延伸方向垂直時，缺陷處的漏磁場最大，檢測靈敏度最高。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測磁粉檢測技術1、表面預處理、表面預處理（1）被檢表面應充分干燥；（2）用化學或機械方法徹底清除被檢表面上可能存在的油污、鐵銹、氧化皮、毛刺、焊渣及焊接飛濺等表面附著物；（3）必須采用直接通電法檢測帶有非導電涂層時，應預先徹底清除掉導電部位的局部涂料，以避免因觸點接觸不良而產(chǎn)生電弧，燒傷被檢表面。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測2 2、施加磁粉的方法、施加磁粉的方法（1）干法 用干燥磁粉（粒度10-60微米）進行磁粉檢測。

10、（2）濕法 磁粉（粒度1-10微米）懸浮在油、水或其它載體中進行磁粉檢測。 靈敏度高，特別適合檢測疲勞裂紋等細微缺陷。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測3 3、檢測方法、檢測方法（1）連續(xù)法 在有外加磁場作用的同時向被檢表面施加磁粉或磁懸液的檢測方法稱為連續(xù)法。 低碳鋼及所有退火狀態(tài)或經(jīng)過熱變形的鋼材均應采用連續(xù)法，一些結構復雜的大型構件也宜采用連續(xù)法。操作程序如下：無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測1）濕法連續(xù)磁化 在磁化的同時施加磁懸液，每次磁化的通電時間為0.5-2s，磁化間歇時間不超過1s，至少在停止施加

11、磁懸液1s后才可停止磁化。2）干粉連續(xù)磁化 先磁化后噴粉，待吹去多余的磁粉后才可以停止磁化。 連續(xù)法靈敏度高，但效率低，易出現(xiàn)干擾顯示。復合磁化法只能在連續(xù)法檢測中使用。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測（2） 剩磁法 利用磁化后被檢工件上的剩磁進行磁粉檢測。 在經(jīng)過熱處理的高碳鋼或合金鋼中，凡剩余磁感應強度在0.8T以上，矯頑力在800A/m以上的材料均要可用剩磁法檢測。檢測程序： 預處理-磁化-施加磁懸液-觀察-退磁-后處理 剩磁的大小主要取決于磁化電流的峰值，而通電時間原則上控制在0.25-1s。一般不使用干粉。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測4 4、磁

12、痕分析與記錄、磁痕分析與記錄（1）磁痕觀察）磁痕觀察 磁粉在被檢表面上聚集形成的圖像稱為磁痕。使用2-10倍的放大鏡。 觀察非熒光磁粉的磁痕時，被檢表面的白光照度要達到1500lx以上；觀察熒光磁粉的磁痕時，被檢表面上的紫外線照度不低于970lx，同時白光照度不大于10lx。 光照度是表明物體被照明程度的物理量。光照度與照明光源、被照表面及光源在空間的位置有關，大小與光源的光強和光線的入射角的余弦成正比，而與光源至被照物體表面的距離的平方成反比。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測

13、無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測（2）磁痕分析）磁痕分析 常見的相關磁痕主要有：a. 發(fā)紋：是一種原材料缺陷。鋼中的非金屬夾雜物和氣孔在軋制、拉撥過程中隨著金屬的變形伸長而形成發(fā)紋。其磁痕特征為：呈細而直的線狀，有時彎曲，端部呈尖形，沿金屬纖維方向分布。磁痕均勻而不濃密。擦去磁痕后，用肉眼一般看不見發(fā)紋。長度多在20mm以內，連續(xù)或斷續(xù)。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測b. 非金屬夾雜物 磁痕不太清晰，一般呈分散的點狀或短線狀分布。c. 分層 呈長條狀或斷續(xù)分

14、布，濃而清晰。d. 材料裂紋 呈直線或一根接一根的短線狀磁痕。磁粉聚集較濃且顯示清晰。e. 鍛造裂紋 濃密、清晰，呈直的或彎曲的線狀。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測g. 焊接裂紋 在焊縫或熱影響區(qū)內，其長度可為幾毫米至數(shù)百毫米；深度較淺的為幾毫米，較深的可貫穿整個焊縫或母材。磁痕濃密清晰，呈直線、或彎曲狀，也有的呈樹枝狀。h. 氣孔 磁痕呈圓形或橢圓形，不太清晰，濃度與氣孔的深度有關，埋藏氣孔一般要用直流磁化才能檢出。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測i. 淬火裂紋磁痕濃密清晰，特征：一般呈細直的線狀，尾端尖細，棱角較多；滲碳淬火裂紋的邊緣呈鋸齒形；工件銳角處的淬火裂紋呈弧形。j. 疲勞裂紋磁痕中部聚集磁粉較多，兩端磁粉逐漸減少，顯示清晰。相關磁痕有時要作為永久性記錄保存，記錄方法有照相、用透明膠帶貼印、涂層剝離或畫出磁痕草圖等。無損檢測基礎實訓無損檢測基礎實訓 磁粉檢測磁粉檢測5、退磁、退磁被檢工件上帶有的剩磁往往是有害的(影響安裝在其周圍的儀表、羅盤等計量裝置的精度或吸引鐵屑增加磨損；干擾焊接過程，引起磁偏吹；或影響以后的磁粉檢測)，所以需退磁。即，將被檢工件內的剩磁減小到不妨礙