金屬無(wú)損磁粉探傷基本知識(shí)

金屬無(wú)損磁粉探傷基本知識(shí)一、有關(guān)金屬無(wú)損探傷的問(wèn)題1、 什么叫金屬無(wú)損探傷金屬無(wú)損探傷就是在不破壞金屬材料（零配件）原有化學(xué)組成結(jié)構(gòu)和金相組織的前提下，對(duì)金屬材料（零配件）進(jìn)行檢查，從外表到內(nèi)部檢查其是否有缺陷。2、 金屬無(wú)損探傷的種類(lèi)金屬無(wú)損探傷的種類(lèi)目前分五大種類(lèi)：（1） 、磁粉探傷（簡(jiǎn)稱(chēng)：MT）；主要用于鐵磁性金屬材料的表面和近表面探傷，不能用于奧氏體不銹鋼、銅、鋁、鎂、鈦等有色金屬的探傷。（2） 、液體滲透探傷（簡(jiǎn)稱(chēng)：PT）；主要用于金屬材料（包含鐵磁性金屬材料和奧氏體不銹鋼、銅、鋁、鎂、鈦等有色金屬材料）表面有開(kāi)裂裂紋的表面探傷，不能檢測(cè)表面未開(kāi)裂的表層下的裂紋。（3） 、射線(xiàn)拍片探傷（簡(jiǎn)稱(chēng)：RT）；對(duì)金屬材料采用X射線(xiàn)拍片，主要用于金屬材料內(nèi)部缺陷的檢查。（4） 、超聲波探傷（簡(jiǎn)稱(chēng)：UT）；對(duì)金屬材料采用超聲波探測(cè)，利用超聲波對(duì)金屬材料的回波波形來(lái)檢測(cè)金屬材料的缺陷，同樣主要用于金屬材料內(nèi)部缺陷的檢查。（5） 、渦流探傷（簡(jiǎn)稱(chēng)：ET）；渦流檢測(cè)是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上的一種無(wú)損檢測(cè)方法，它適用于導(dǎo)電材料。當(dāng)把一塊導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)之中，在導(dǎo)體中就有感應(yīng)電流存在，即產(chǎn)生渦流。利用導(dǎo)體中渦流的變化來(lái)檢測(cè)金屬的缺陷，渦流探傷也屬于表面探傷，主要用于導(dǎo)電長(zhǎng)形棒材、管材的表面探傷。MT、PT、ET都屬于金屬材料的表面或近表面缺陷探傷；RT和UT屬于金屬材料的內(nèi)部缺陷探傷。目前還有一種利用檢測(cè)元件（如磁帶、霍爾元件、磁敏元件等）制成的探頭通過(guò)掃描工件上的漏磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理裝置，記錄缺陷漏磁場(chǎng)的方法進(jìn)行探傷，這種探傷叫漏磁探傷，優(yōu)點(diǎn)是不需要磁粉，減少污染和成本，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。缺點(diǎn)是只適用于幾何形狀比較規(guī)則的原材料，而且檢測(cè)靈敏度也低于磁粉探傷，所以目前應(yīng)用較少。二、磁粉探傷基礎(chǔ)知識(shí)1、 磁粉探傷的基本原理磁粉探傷的基礎(chǔ)是缺陷處因漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用，在漏磁場(chǎng)處產(chǎn)生磁粉痕跡，從而顯示缺陷。鐵磁材料工件磁化后，在表面和近表面的缺陷處磁力線(xiàn)發(fā)生變形，逸出工件表面形成磁極（N、S極）并形成可檢測(cè)的漏磁場(chǎng)。此時(shí)在工件上撒上磁粉或磁懸液，磁粉的小顆粒便會(huì)吸附在漏磁場(chǎng)（缺陷）區(qū)域，產(chǎn)生痕跡，顯示出缺陷的位置、形狀和大小。這就是磁粉探傷的基本原理。如果工件表面和近表面沒(méi)有缺陷，磁力線(xiàn)就不會(huì)發(fā)生變形，也就沒(méi)有漏磁場(chǎng)產(chǎn)生，不會(huì)吸附磁粉。2、 電磁學(xué)的基本知識(shí)因?yàn)榇欧厶絺墙o工件充磁，在工件缺陷處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)吸附磁粉的探傷，所以，在磁粉探傷中要應(yīng)用到一些電磁學(xué)的知識(shí)。2.1、磁場(chǎng)磁鐵能夠吸引鐵制物體的性質(zhì)叫磁性。磁鐵能夠吸引鐵制物體，說(shuō)明在磁鐵周?chē)嬖诖艌?chǎng)。磁鐵各部分的磁性強(qiáng)弱不同，在磁鐵靠近兩端的地方磁性特別強(qiáng)，我們稱(chēng)之為磁極。其中指向地球地理位置北端的極我們叫北極（N極），指向地球地理位置南端的極我們叫南極（S極）。磁鐵的兩極（N、S極）總是成對(duì)出現(xiàn)的，磁鐵的兩極具有同性相吸，異性相斥的性質(zhì)，磁極間的吸力或斥力叫磁力。磁力的大小與兩個(gè)磁極的強(qiáng)度的乘積成正比，與兩個(gè)磁極的距離成反比。2.2、 磁場(chǎng)強(qiáng)度在磁場(chǎng)里任一點(diǎn)都有磁力，該點(diǎn)的磁力大小我們叫做該點(diǎn)的磁場(chǎng)大小，磁力的方向叫做該點(diǎn)磁場(chǎng)方向；磁場(chǎng)大小叫做磁場(chǎng)強(qiáng)度。磁場(chǎng)強(qiáng)度用符號(hào)“H”表示，在法定單位中磁場(chǎng)強(qiáng)度H的單位名稱(chēng)是：安（培）/米（A/m）,在靜電系單位中名稱(chēng)是：奧斯特（Oe）。其換算關(guān)系為：lA/m=10-2A/cm=4nx10-80e=0.01250e10e=l/4nx10-3A/m=80A/m=0.8A/cm2.3、 磁力線(xiàn)磁場(chǎng)是看不見(jiàn)的，但我們可以用磁力線(xiàn)形象地將其表現(xiàn)出來(lái)，磁力線(xiàn)上每點(diǎn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。單位面積上磁力線(xiàn)的數(shù)目與磁場(chǎng)大小成正比。磁力線(xiàn)具有以下特性：（1） 、磁力線(xiàn)從磁鐵的N極開(kāi)始而終止于S極。（2） 、磁力線(xiàn)是互不相交的曲線(xiàn)。（3） 、同性磁極間有磁力線(xiàn)有相互排斥的現(xiàn)象，異性磁極間有磁力線(xiàn)有相互吸引的現(xiàn)象。（4） 、由于磁極是成對(duì)出現(xiàn)的，所以，磁力線(xiàn)在兩極間永不會(huì)中斷。2.4、 常用產(chǎn)生磁場(chǎng)的方法（1）、通電圓柱導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)當(dāng)電流流過(guò)圓柱導(dǎo)體時(shí)，以圓柱導(dǎo)體中心周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。其磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)是以圓柱導(dǎo)體中心為圓心的同心圓，在半徑相等的同心圓上其磁場(chǎng)強(qiáng)度是相等的，磁場(chǎng)的方向由電流的方向決定，導(dǎo)體中電流的方向改變時(shí)，磁場(chǎng)方向也隨之改變，其電流的方向與磁場(chǎng)的方向關(guān)系可用右手定則確定。導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)大小與導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度I成正比，與該點(diǎn)到導(dǎo)體中心距離r成反比。其關(guān)系為：H=I/2nr式中：H一磁場(chǎng)強(qiáng)度（A/m）；I—電流強(qiáng)度（A）；r—距導(dǎo)體中心距離（m）；上式適用于導(dǎo)體表面和導(dǎo)體之外周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度近似計(jì)算。如果導(dǎo)體半徑為R，則表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為：H=I/2nR導(dǎo)體內(nèi)部的的磁場(chǎng)強(qiáng)度與導(dǎo)體表面和導(dǎo)體之外周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度是不一樣的，其導(dǎo)體內(nèi)部的的磁場(chǎng)強(qiáng)度：H=Ir/2nR2（2）、通電螺旋管線(xiàn)圈的磁場(chǎng)螺旋管線(xiàn)圈通電時(shí)，在線(xiàn)圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生與線(xiàn)圈軸平行的縱向磁場(chǎng)，其電流的方向與磁場(chǎng)的方向關(guān)系可用右手定則確定。其線(xiàn)圈中心磁場(chǎng)強(qiáng)度可用下式計(jì)算：H二NI/LXcosa二NI/（L2+D2）-i/2式中：H一磁場(chǎng)強(qiáng)度（A/m）；I一電流強(qiáng)度（A）；N一線(xiàn)圈匝數(shù)；L一線(xiàn)圈長(zhǎng)度（米）；D—線(xiàn)圈直徑(米)；a—線(xiàn)圈對(duì)角線(xiàn)與軸線(xiàn)的夾角；在線(xiàn)圈的橫截面上，靠近線(xiàn)圈壁處的磁場(chǎng)強(qiáng)度較中心強(qiáng)，在線(xiàn)圈的中心軸線(xiàn)上，中心最強(qiáng)，兩端頭較弱，在中心軸線(xiàn)上離端頭越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。(3；、通電螺線(xiàn)環(huán)的磁場(chǎng)在環(huán)狀工件上，纏繞通電電纜可制作成螺線(xiàn)環(huán)；螺線(xiàn)環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿環(huán)狀工件的圓周方向。磁場(chǎng)大小近似用下式計(jì)算：H=NI/2nr或h=ni/l式中：H—磁場(chǎng)強(qiáng)度(A/m)；I—電流強(qiáng)度(A)；N—電纜匝數(shù)；L—圓環(huán)的平均長(zhǎng)度(米)R一圓環(huán)的平均半徑(米)(4；、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)環(huán)形工件可以用感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，將環(huán)形工件套入用矽鋼片制作的閉路鐵芯芯柱上，在閉路鐵芯上繞上線(xiàn)圈，將交流電通入線(xiàn)圈，利用變壓器的原理，在環(huán)形工件上將產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時(shí)通電線(xiàn)圈相當(dāng)于變壓器初級(jí)線(xiàn)圈，而環(huán)形工件相當(dāng)于變壓器次級(jí)線(xiàn)圈(一匝；，此時(shí)環(huán)形工件并沒(méi)有直接通電，而產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于環(huán)形工件展開(kāi)直接通電，其感應(yīng)電流的大小取決于通電線(xiàn)圈的安匝數(shù)；感應(yīng)電流大小近似用下式計(jì)算：I=NI'式中：1一環(huán)形工件中感應(yīng)電流強(qiáng)度(A)；N—通電線(xiàn)圈匝數(shù)；1‘一通電線(xiàn)圈電流(A；；、開(kāi)口磁軛鐵芯的磁場(chǎng)用矽鋼片制作開(kāi)口U形鐵芯，在開(kāi)口鐵芯上繞上線(xiàn)圈，將交流電或直流電通入線(xiàn)圈，在開(kāi)口U形鐵芯的兩端將產(chǎn)生磁場(chǎng)；其磁場(chǎng)的大小取決于通電線(xiàn)圈的安匝數(shù)和兩端距離。2.5、磁介質(zhì)的磁化凡是能夠影響磁場(chǎng)的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為磁介質(zhì)。磁介質(zhì)放入磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生附加磁場(chǎng)；使原來(lái)的磁場(chǎng)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫磁介質(zhì)的磁化。、磁介質(zhì)的分類(lèi)不同的磁介質(zhì)在磁場(chǎng)中產(chǎn)生不同的磁化效果，磁介質(zhì)分為三類(lèi)：A、抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)置于磁場(chǎng)中，呈現(xiàn)非常微弱的磁性，它們的附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)方向相反。如：銅、鉍、銻屬于這類(lèi)物質(zhì)。b、 順磁質(zhì)順磁質(zhì)置于磁場(chǎng)中，也呈現(xiàn)微弱的磁性，但它們的附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)方向相同。如：鋁、錳、鉻屬于這類(lèi)物質(zhì)。c、 鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)置于磁場(chǎng)中，能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的與外磁場(chǎng)方向相同的附加磁場(chǎng)。磁化特性非常顯著。如：鐵、鈷、鎳及它們的合金屬于這類(lèi)物質(zhì)。一般鐵磁質(zhì)稱(chēng)為磁性物質(zhì)，把抗磁質(zhì)和順磁質(zhì)稱(chēng)為非磁性物質(zhì)。、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量將原來(lái)不具有磁性的物體放入磁場(chǎng)內(nèi)，物體得到磁化，除了原來(lái)的外加磁場(chǎng)外，在磁化狀態(tài)的物體還產(chǎn)生自己的附加磁場(chǎng)，這兩個(gè)磁場(chǎng)疊加起來(lái)的總磁場(chǎng)。用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)表示，符號(hào)為“B”。磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度一樣，也是一個(gè)有方向的矢量，也可用“磁力線(xiàn)”表示，不過(guò)這種線(xiàn)我們叫做“磁感應(yīng)線(xiàn)”。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過(guò)垂直力線(xiàn)的單位面積上的磁感應(yīng)線(xiàn)的根數(shù)，所以，磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱(chēng)為磁通密度。磁感應(yīng)強(qiáng)度b和截面積s的乘積叫磁通量，或稱(chēng)磁通，用符號(hào)“e”表示:e=bs或B=e/s 這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度為單位面積的磁通量。磁通量的法定單位名稱(chēng)是“韋伯”，符號(hào)是“Wb”，在工程上用麥克斯韋“Mx”表示:1Wb=108Mx磁感應(yīng)強(qiáng)度的法定單位名稱(chēng)是“韋伯/平方米”，符號(hào)是“Wb/M2”，又稱(chēng)為“特斯拉”符號(hào)是特“T”，它表示每平方米的面積通過(guò)一條磁感應(yīng)線(xiàn)代表“1韋伯/平方米”的磁感應(yīng)強(qiáng)度。一條磁感應(yīng)線(xiàn)代表“1韋伯”。在工程上磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位還用高斯（Gs）表示。其換算關(guān)系為：1韋伯/平方米（Wb/M2）=1特斯拉（T）=103毫特斯拉（mT）=104高斯（Gs）1毫特斯拉（mT）=10高斯（Gs）（3）、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率是指材料被磁化的難易程度，反映各種材料導(dǎo)磁能力的強(qiáng)弱。磁導(dǎo)率的符號(hào)用“U”表示，單位符號(hào)是“特?米/安”，即“亨/米”，叫做：亨（利）/每米。在真空中，磁導(dǎo)率是一個(gè)不變的恒定值，用符號(hào)“U”表示：0|J。二菊X10-7亨7米為了比較各種材料的導(dǎo)磁能力，我們把一種材料的磁導(dǎo)率和真空磁導(dǎo)率的比值，叫做該材料的相對(duì)磁導(dǎo)率。用符號(hào)“J”表示:J=J/J抗磁質(zhì)材料的相對(duì)磁導(dǎo)率略小于1，,順磁質(zhì)材料的相對(duì)磁導(dǎo)率略大于1，鐵磁質(zhì)材料的相對(duì)磁導(dǎo)率可達(dá)到幾千。，（4）、磁場(chǎng)強(qiáng)度（H）與磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）的關(guān)系磁場(chǎng)強(qiáng)度（H）與磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）的關(guān)系用下式表示：H=B/j在真空中:H=B/J或B=JH00用磁場(chǎng)強(qiáng)度（H）和磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）這兩個(gè)磁的物理量來(lái)表示磁場(chǎng)的概念都是可以的。（5）、磁極化強(qiáng)度為了衡量物質(zhì)的磁化程度，采用了磁極化強(qiáng)度這個(gè)物理量，物質(zhì)的磁化程度越高，磁極化強(qiáng)度越大。磁極化強(qiáng)度的法定單位名稱(chēng)為“特斯拉（T）”（6）、有關(guān)磁場(chǎng)單位的換算a、 磁場(chǎng)強(qiáng)度單位的換算：1奧斯特Oe=1/4nx103A/m=80A/m=0.8A/cm1A/m=10-2A/cm=4nx10-8奧斯特Oe=0.0125奧斯特Oeb、 磁通量單位的換算：1韋Wb=108麥克斯韋Mx1麥克斯韋Mx=10-8韋Wbc、 磁感應(yīng)強(qiáng)度單位的換算：1高斯（Gs）=10-4特（T）1特（T）=104高斯（Gs）1特（T）=103毫特（mT）1毫特（mT）=10高斯（Gs）2.6、鐵磁質(zhì)材料（1）、鐵磁物質(zhì)的磁疇任何物質(zhì)都是由分子、原子組成，而原子中的電子都同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)，即圍繞電子核的運(yùn)動(dòng)和本身的自旋，這兩種運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生磁效應(yīng)，把分子或原子當(dāng)作一個(gè)整體，原子中各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁效應(yīng)總和，統(tǒng)稱(chēng)為分子電流，這個(gè)分子電流是磁性的來(lái)源，我們叫他磁疇。在鐵磁物質(zhì)中，在磁疇的很小范圍內(nèi)，分子電流的方向是相同的，因此，具有相當(dāng)強(qiáng)的磁性。但是在沒(méi)有外加磁場(chǎng)的情況下，磁疇在鐵磁物質(zhì)內(nèi)部的方向是任意的，它們各自的磁性相互抵消，就整體來(lái)說(shuō)對(duì)外顯示不出磁性來(lái)。當(dāng)把鐵磁質(zhì)材料放到外加磁場(chǎng)中時(shí)，磁疇就會(huì)受到外磁場(chǎng)的作用，磁疇的邊界會(huì)發(fā)生移動(dòng)，并會(huì)向外磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，最后直至全部磁疇都轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向，這個(gè)現(xiàn)象就叫做磁化。鐵磁性材料經(jīng)磁化后，就變成了磁鐵，顯示出很強(qiáng)的磁性。當(dāng)去掉外加磁場(chǎng)后，磁疇出現(xiàn)大部分轉(zhuǎn)向，但仍保留一定的剩余磁性（剩磁）。在高溫情況下，磁鐵中分子的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞磁疇的有規(guī)則排列，使磁鐵的磁性削弱。超過(guò)某一溫度后，磁疇將全部瓦解，磁鐵的磁性也全部消失。我們把這一臨界溫度稱(chēng)為居里點(diǎn)（居里溫度）。（2） 、磁化曲線(xiàn)（B-H曲線(xiàn)）鐵磁性材料在外加磁場(chǎng)作用下，隨著外加磁場(chǎng)的變化，其內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度也隨之變化，這兩者的變化規(guī)律所繪制的曲線(xiàn)我們稱(chēng)為B-H曲線(xiàn)，也叫磁化曲線(xiàn)各種鐵磁材料都具有類(lèi)似的磁化曲線(xiàn)，但不同材料其磁化曲線(xiàn)是不同的。從磁化曲線(xiàn)中可以看出，當(dāng)外加磁場(chǎng)H增加到一定程度后，鐵磁材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加緩慢，當(dāng)再增加外磁場(chǎng)時(shí)，B基本不再增加，這個(gè)現(xiàn)象叫鐵磁材料的磁飽和。不同鐵磁材料的磁飽和點(diǎn)不同。鐵磁材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度B乃是外加磁場(chǎng)與鐵磁材料附加的磁場(chǎng)之和。（3） 、相對(duì)磁導(dǎo)率與外磁場(chǎng)關(guān)系曲線(xiàn)（卩-H曲線(xiàn)）rB-H曲線(xiàn)每一點(diǎn)的B與H的比值是該磁場(chǎng)強(qiáng)度下材料的磁導(dǎo)率，因此，鐵磁材料的磁導(dǎo)率U不是常數(shù)，相對(duì)磁導(dǎo)率M也不是常數(shù)；它們隨外磁場(chǎng)的變而變r(jià)化，它們的變化關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為U-H曲線(xiàn)r（4）、磁滯回線(xiàn)一塊鐵磁材料經(jīng)逐步磁化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B由零逐漸增加到飽和點(diǎn)m此段0m稱(chēng)為起始磁化曲線(xiàn)。從飽和點(diǎn)m開(kāi)始減小磁化電流,B也相應(yīng)減小，但并不沿著原來(lái)的0m曲線(xiàn)下降，當(dāng)電流減小到零，即H=0時(shí)，B并不為零，而具有一定的數(shù)值Br，Br稱(chēng)為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)剩磁。為了使B減少到零，必須外加反向磁場(chǎng)-He，使B減到零所需的反向磁場(chǎng)He稱(chēng)為矯頑力。如果反向磁場(chǎng)繼續(xù)增加，材料就會(huì)呈現(xiàn)與原來(lái)方向相反的磁場(chǎng)，同樣可達(dá)到反向飽和點(diǎn)m‘，當(dāng)H從負(fù)值回到零時(shí)，材料具有反方向的剩磁-Br，磁場(chǎng)過(guò)零后再在正方向增加時(shí)，曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)He回到m點(diǎn)，完成一個(gè)循環(huán)。由此可見(jiàn)，當(dāng)外加磁場(chǎng)從正到負(fù)，并從負(fù)到正作周期性變化時(shí)，材料內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度是按照一條對(duì)稱(chēng)坐標(biāo)原點(diǎn)的閉合曲線(xiàn)變化的，這條閉合曲線(xiàn)叫做鐵磁質(zhì)材料的磁滯回線(xiàn)?？偨Y(jié)：鐵磁質(zhì)材料具有以下特點(diǎn)：1） 、高導(dǎo)磁性2） 、磁飽和性3） 、磁滯性（具有一定的矯頑力）鐵磁材料根據(jù)矯頑力He的大小可分為軟磁材料和硬磁材料。軟磁材料：其特點(diǎn)是矯頑力He很小，剩磁Br很容易消除（如：矽鋼片、電工純鐵、低碳鋼）。硬磁材料：其特點(diǎn)是矯頑力He很大，剩磁Br不容易消除（如：合金鋼、高碳鋼）。2.7、 退磁場(chǎng)將截面積相同、長(zhǎng)度不相同的幾根園鋼棒，放在相同的外磁場(chǎng)中磁化，然后分別測(cè)量鋼棒中部表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，發(fā)現(xiàn)其磁場(chǎng)強(qiáng)度值各不相同，所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是因?yàn)閳@鋼棒在磁場(chǎng)H中磁化時(shí)，在它的端頭出現(xiàn)了磁極，這些磁極形成了附加磁場(chǎng)厶H，其方向與外磁場(chǎng)H相反，因而減弱了外磁場(chǎng)對(duì)鐵磁材料的磁化作用。這個(gè)附加磁場(chǎng)厶H，我們稱(chēng)它為退磁場(chǎng)。退磁場(chǎng)與物體的磁極化強(qiáng)度成正比?！鱄=NXJ/p式中：AH—退磁場(chǎng)，J—磁極化強(qiáng)度，p—真空磁導(dǎo)率，N—退磁因子0鋼棒任一截面的有效磁場(chǎng)H,等于外加磁場(chǎng)H減去磁極的附加磁場(chǎng)0H=H-AH=AH-NXJ/p退磁因子與材料的形狀有關(guān)，對(duì)于園鋼棒L/D越小，退磁因子N越大。2.8、 磁感應(yīng)線(xiàn)的折射當(dāng)磁通量從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，它的量不變，但是，當(dāng)兩種介質(zhì)的磁導(dǎo)率不同，那么這兩種介質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度便會(huì)顯著不同。說(shuō)明在不同磁導(dǎo)率的兩種材料的介面上磁感應(yīng)線(xiàn)的方向會(huì)突變，這種突變稱(chēng)作磁感應(yīng)線(xiàn)的折射。當(dāng)磁感應(yīng)線(xiàn)由鋼鐵進(jìn)入空氣，或由空氣進(jìn)入鋼鐵，在空氣中磁感應(yīng)線(xiàn)實(shí)際上是與介面垂直的。這是由于鋼鐵和空氣的磁導(dǎo)率相差102—103（很大）的緣故。2.9、 磁路磁感應(yīng)線(xiàn)所閉合的的路徑叫磁路。鐵磁材料磁化后，不但能產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，而且還能把絕大部分磁感應(yīng)線(xiàn)約束在一定的閉合路徑上。磁路可以用電路來(lái)模擬：H=NI/L（1）式中：N—線(xiàn)圈匝數(shù)，I—每匝線(xiàn)圈中的電流，L—磁路長(zhǎng)度，磁通量①=BS=pHS H=e/pS（2）合并（1）、（2）e=NI/（L/pS）上式與電路的歐姆定律相似，e相當(dāng)于電流，NI（磁動(dòng)勢(shì)）相當(dāng)于電壓，L/pS相當(dāng)于電阻，稱(chēng)為“磁阻”用“r”表示。磁阻（r）隨磁導(dǎo)率（p）的增加而下降。在磁通量（e）恒定的情況下，磁感應(yīng)強(qiáng)度與相應(yīng)的截面積成反比，截面越小，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，但不能超過(guò)飽和。2.10、 鋼材的磁性根據(jù)化學(xué)成分的不同，鋼材分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼是鐵和碳的合金，含碳量小于0.25%稱(chēng)為低碳鋼；含碳量0.25?0.6%稱(chēng)為中碳鋼；含碳量大于0.6%稱(chēng)為高碳鋼。合金鋼是在碳素鋼里加入各種合金元素。鋼的主要成分是鐵，所以具有鐵磁性。但含碳0.1%、鉻18%、鎳8%的鉻鎳不銹鋼呈現(xiàn)奧氏體結(jié)構(gòu)，不呈現(xiàn)鐵磁性，不能用磁粉法進(jìn)行探傷檢查。另外還有一種高鉻不銹鋼（俗稱(chēng)不銹鐵），它的主要成分是鐵素體和馬氏體，具有一定的鐵磁性，可以用磁粉法探傷。矯頑力與鋼的硬度有關(guān)，矯頑力隨著材料硬度的增大而增加。碳素鋼矯頑力與鋼的含碳量有關(guān)，隨著含碳量的增加，矯頑力幾乎成線(xiàn)性增加。最大相對(duì)磁導(dǎo)率則隨著含碳量的增加而降低。2.11、漏磁場(chǎng)（1）、漏磁場(chǎng)的形成我們知道磁鐵能夠吸引鐵制物體，但是，只有在磁力線(xiàn)進(jìn)入或離開(kāi)磁鐵的地方，才能吸引其它鐵制物體。也就是說(shuō)磁鐵只有在形成磁極（N、S極）的地方才能吸引其它鐵制物體。將鐵磁材料放入磁場(chǎng)中磁化時(shí)，假如材料表面存在裂紋，在裂紋兩端就會(huì)形成N、S磁極，磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)就會(huì)從N極逸出，進(jìn)入空氣，再?gòu)腟極進(jìn)入。這樣就形成了漏磁場(chǎng)。此時(shí)，將磁粉灑在漏磁場(chǎng)處，此漏磁場(chǎng)就會(huì)吸附磁粉，形成磁粉的痕跡（磁痕）（2）、缺陷的漏磁場(chǎng)的分布缺陷的漏磁通密度可以分解為水平分量B和垂直分量B,缺陷處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)V是磁粉探傷法的基礎(chǔ)。漏磁場(chǎng)的寬度要比缺陷的實(shí)際寬度大，所以，漏磁場(chǎng)吸附磁粉產(chǎn)生的磁痕能夠?qū)⑷毕莘糯?，使之容易觀(guān)察出來(lái)。（3）、影響漏磁場(chǎng)的因素真實(shí)的缺陷具有復(fù)雜的幾何形狀，其產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)是難于計(jì)算的，一般影響漏磁場(chǎng)大小的因素有如下幾點(diǎn)：a、外加磁化場(chǎng)的影響缺陷的漏磁場(chǎng)大小與工件的磁化程度有關(guān)，外加磁化強(qiáng)度越大，則漏磁場(chǎng)越大，吸附磁粉的能力就越強(qiáng)。b、缺陷位置及形狀的影響缺陷的埋藏深度，即缺陷上端距鋼材表面的距離，對(duì)漏磁場(chǎng)的影響較大；缺陷上端距鋼材表面的距離越小，則漏磁場(chǎng)越大。裂紋垂直于鋼材表面，漏磁場(chǎng)最強(qiáng)也最有利于缺陷的檢出。裂紋平行于鋼材表面，漏磁場(chǎng)幾乎等于零。缺陷深度與寬度的比值是影響漏磁場(chǎng)的重要因素，缺陷的深寬比越大，漏磁場(chǎng)越大，缺陷越容易檢出。c、鋼材表面覆蓋層的影響工件表面的覆蓋層也會(huì)導(dǎo)致漏磁場(chǎng)的下降，所以，在磁粉探傷前，要將工件表面的覆蓋層（如：油漆、油污、灰塵等）清理干凈。d、工件材料與形狀的影響鋼材的磁化曲線(xiàn)是隨合金材料的成分、含碳量、加工形狀及熱處理狀態(tài)而變化的，因此，材料的磁特性不同，缺陷的漏磁場(chǎng)也不同。三、磁粉探傷的磁化方法與磁化電流工件磁化時(shí)，磁場(chǎng)方向應(yīng)盡可能與缺陷方向垂直，才能產(chǎn)生足夠的漏磁場(chǎng)，缺陷磁痕顯示才最清晰。但是，實(shí)際上缺陷方向是各種方向，難以預(yù)計(jì)，于是，發(fā)展了各種不同的磁化方法，以便在工件上產(chǎn)生不同方向的磁場(chǎng)。根據(jù)在工件上建立磁場(chǎng)的方向，一般分為：（1） 周向磁化周向磁化系指給工件直接通電或工件中心孔穿棒導(dǎo)體通電，在工件中建立一個(gè)環(huán)繞工件并與工件軸向垂直的閉合磁場(chǎng)，其磁力線(xiàn)具有閉合的形狀；周向磁化可發(fā)現(xiàn)與工件軸向平行的缺陷。（2） 縱向磁化縱向磁化系指將電流通過(guò)環(huán)繞工件的線(xiàn)圈，使工件沿縱長(zhǎng)方向磁化的方法，磁力線(xiàn)平行于線(xiàn)圈的軸心線(xiàn)（平行于工件軸向）?？v向磁化可發(fā)現(xiàn)與工件軸向垂直的缺陷。（3）多向磁化多向磁化系指在工件上產(chǎn)生兩個(gè)以上方向的磁場(chǎng)，通過(guò)復(fù)合磁化在工件上產(chǎn)生一個(gè)大小及方向隨時(shí)間成圓形、橢圓形、擺動(dòng)螺旋形變化的合成磁場(chǎng)。因?yàn)閺?fù)合磁場(chǎng)的方向在工件上不斷變化著，所以可檢查出不同方向的缺陷。1、磁化方法1.1、通電法（電流從工件本身通過(guò)）通電法是將工件夾在探傷機(jī)的兩磁化夾頭之間，使磁化電流由夾頭從工件上直接流過(guò)，此電流在工件周?chē)皟?nèi)部產(chǎn)生一個(gè)周向磁場(chǎng)。如果工件截面是圓形，便產(chǎn)生圓形磁場(chǎng)；截面是方形，便產(chǎn)生橢圓形磁場(chǎng)。其電流方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系遵從右手定則。常用的通電法有以下幾種：（1）、圓軸通電法：將電流沿圓軸軸向通過(guò)的方法稱(chēng)為圓軸通電法。（2）、直角通電法：電流垂直于工件軸通過(guò)時(shí)，稱(chēng)為直角通電法。（3）、夾鉗通電法：當(dāng)工件不便于夾持兩端通電時(shí)，可采用夾鉗通電法；即用夾鉗夾住工件需要通電磁化的部位。此法，電流不宜過(guò)大，防止夾鉗處打火燒傷工件。（4）、支桿通電法（也叫觸頭法）：支桿通電法是通過(guò)兩支桿探頭將磁化電流導(dǎo)入工件進(jìn)行局部磁化的方法。1.2、穿棒法（也叫中心導(dǎo)體法）穿棒法是將一導(dǎo)體穿入空心工件的孔中并使電流從導(dǎo)體上通過(guò)，它可檢測(cè)孔內(nèi)表面的裂紋。1.3、偏置芯棒法偏置芯棒法是穿棒法的延續(xù)，當(dāng)工件內(nèi)孔直徑較大時(shí)，穿棒導(dǎo)體在內(nèi)孔中心時(shí)很難得到足夠的磁化電流，這時(shí)，可將芯棒盡量靠近內(nèi)孔壁，使靠近芯棒的部分得到足夠的磁化強(qiáng)度；其它部分采用分段磁化。以上（1.1?1.3）磁化方法，都是在工件上得到周向磁場(chǎng)，因此，屬于周向磁化方法。1.4、 線(xiàn)圈法線(xiàn)圈法是將工件放在通有電流的線(xiàn)圈內(nèi)磁化的方法，它可檢測(cè)與線(xiàn)圈軸垂直的缺陷。一般我們稱(chēng)為縱向磁化。注意：用線(xiàn)圈法磁化工件時(shí)，在工件兩端呈現(xiàn)磁極，會(huì)產(chǎn)生退磁場(chǎng)，工件在線(xiàn)圈中是否容易被磁化，與工件的長(zhǎng)度和直徑之比（L/D）有關(guān)，L/D比值越小越難磁化。用線(xiàn)圈法磁化長(zhǎng)工件時(shí)，可分段磁化。1.5、 電纜法電纜法是線(xiàn)圈法的延續(xù)，對(duì)于大型工件，不能放在固定線(xiàn)圈中磁化，可在工件外面纏繞上幾匝電纜，電纜通電，此時(shí)幾匝電纜相當(dāng)于線(xiàn)圈。對(duì)于大型環(huán)形工件也可用電纜法磁化。1.6、 磁軛法（也叫極間法）磁軛法是利用電磁軛或永久磁軛對(duì)工件磁化。其優(yōu)點(diǎn)是工件內(nèi)無(wú)電流，可以避免工件的燒傷。利用磁軛法可以對(duì)工件：（1）、整體磁化：利用固定的電磁軛對(duì)工件進(jìn)行整體磁化，是將工件的兩個(gè)端面夾在磁軛的兩極之間，形成閉合的磁路。此方法要使工件得到足夠的磁場(chǎng)強(qiáng)度，最好磁軛鐵芯截面大于工件截面。磁軛整體磁化也是縱向磁化。（2）、局部磁化：利用便攜式電磁軛或永久磁軛的兩個(gè)磁極與工件接觸，使工件得到局部磁化。兩磁極間的磁力線(xiàn)大體平行于兩極的連線(xiàn)，可檢測(cè)與磁力線(xiàn)垂直的缺陷。永久磁軛可用于無(wú)電源的場(chǎng)合。便攜式電磁軛其鐵芯根據(jù)不同的使用狀況可制成各種形狀，目前常用的有n形電磁軛、角焊縫電磁軛、馬蹄形電磁軛等。便攜式電磁軛磁化是單方向磁化，但可使磁極交叉900再磁化一次，這樣就可以周、縱向都得到磁化。（3）、交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁化：一般磁軛只有兩個(gè)磁極，只能檢測(cè)與兩極連線(xiàn)垂直和成一定角度的缺陷，屬于單方向磁化。為了提高探傷效率，可采用交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁化，交叉磁軛是由兩個(gè)參數(shù)相同的單磁軛構(gòu)成，兩個(gè)單磁軛交叉成900，并且分別用相位差為屮=1200幅值相等的兩相正弦交流電激磁，于是，在4個(gè)磁極所在的被探工件表面將產(chǎn)生隨時(shí)間而不斷變化的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。它可全方位檢測(cè)被探區(qū)域內(nèi)的缺陷。實(shí)際上交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁化就是復(fù)合磁化。1.7、 感應(yīng)電流法（也叫磁通貫通法）感應(yīng)電流法主要用于環(huán)形工件。感應(yīng)電流法就是利用變壓器的原理，把環(huán)形工件當(dāng)成變壓器的次級(jí)線(xiàn)圈，使交變磁通在工件上感應(yīng)生成周向電流的磁化方法感生電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)為環(huán)形，可檢測(cè)環(huán)形工件圓周方向的缺陷。1.8、 輔助通電法輔助通電法是將受檢部位置于通電導(dǎo)體的附近而進(jìn)行局部磁化的方法。通常用于磁化有困難的工件或特殊部位。根據(jù)所用導(dǎo)體的不同，可分為：（1）、電纜平行磁化法；（2）、銅板平行磁化法。以上幾種磁化方法是目前最常用的磁化方法，通常磁粉探傷機(jī)就是這幾種方法的綜合應(yīng)用。1.9、 復(fù)合磁化以上幾種方法都是單一方向的磁化，要使工件得到全方位的磁化，必須至少在互相垂直的方向上進(jìn)行兩次磁化和檢測(cè)，這樣既增加勞動(dòng)強(qiáng)度又降低功效。所以，現(xiàn)在大多數(shù)固定式探傷設(shè)備都采用將這兩次不同方向的磁化和檢測(cè)合并為一次，同時(shí)在工件上施加兩個(gè)或兩個(gè)以上不同方向的磁場(chǎng)，其合成磁場(chǎng)的方向在工件上不斷變化著，因此，可一次性檢查出工件各個(gè)方向的缺陷。這就是復(fù)合磁化。復(fù)合磁化是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度疊加的原理，即在工件上某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度等于幾種磁化方法在該點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)的矢量相加，或是不同方向的磁場(chǎng)在工件上瞬時(shí)輪流交替磁化。復(fù)合磁化可采用多種形式，其目的就是在工件上得到磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向不斷變化的磁場(chǎng)。常見(jiàn)的有：（1） 、縱向交流線(xiàn)圈加周向通不同相位的交流電；（2） 、縱向交流線(xiàn)圈加周向通直流電；（3） 、縱向交流磁軛加周向通直流電；（4） 、縱向交流磁軛加周向通不同相位的交流電；（5） 、縱向直流磁軛加周向通交流電；（6） 、通入不同相位交流電的交叉線(xiàn)圈；（7） 、通入不同相位交流電的幾組線(xiàn)圈組成不同的幾何空間。從上可以看出，復(fù)合磁化時(shí)，至少一個(gè)方向使用交流電磁化。2、磁化電流在工件上形成磁場(chǎng)而采用的電流，稱(chēng)為磁化電流，磁粉探傷采用的電流有以下幾種。2.1、交流電交流電是指大小與方向均隨時(shí)間作有規(guī)律變化的電流。如我們常用的市電就是大小和時(shí)間按照正弦規(guī)律變化的交流電；稱(chēng)為正弦交流電，交流電每秒變化的次數(shù)，叫交流電的頻率（H）,交流電變化的瞬時(shí)最大值叫交流電的峰值，在工z程實(shí)際應(yīng)用中，習(xí)慣采用交流電的有效值。有效值就是交流電通過(guò)電阻在一周所發(fā)的熱量和直流電通過(guò)同一電阻在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量相等時(shí)，此時(shí)，此直流電的值就是該交流電的有效值。正弦交流電的有效值I和峰值I的換算關(guān)系如下：m1=1/V2XI~0.707I,mmI=V2X有時(shí)也用到交流電的平均值，交流電的平均值是指交流電在半周內(nèi)的平均值。交流電的平均值I和峰值I的換算關(guān)系如下：dmI=2/nXI~0.637I在一個(gè)周期內(nèi)，正弦交流電的平均值等于零。交流電具有趨膚效應(yīng)。用交流電磁化探傷具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1） 、由于交流電具有趨膚效應(yīng)，對(duì)工件表面缺陷的檢查靈敏度高；（2） 、容易退磁，交流電磁化其剩磁在工件表面，用交流電容易將剩磁退掉；（3） 、交流電可以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)電流法磁化；（4） 、能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合磁化，在復(fù)合磁化時(shí)，至少一個(gè)方向使用交流電磁化；（5） 、磁化截面變化的工件宜用交流電；（6） 、有利于磁粉的遷移；（7） 、交流磁化探傷機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜；但交流電磁化的不足之處是：（1） 、剩磁不夠穩(wěn)定，交流電用于剩磁法探傷時(shí)，由于斷電相位的影響，有剩磁不穩(wěn)定與偏小的現(xiàn)象。（2） 、探測(cè)深度較?。恢荒芴綔y(cè)工件表面以下2.5mm之內(nèi)的缺陷。2.2、整流電整流電是通過(guò)對(duì)交流電整流而獲得，整流電分為以下幾種：（1） 、單相半波整流電單相半波整流電是將單相交流電的正弦曲線(xiàn)的反向部分（負(fù)半周）去掉，保留正弦曲線(xiàn)的正向部分（單向正半周），形成一串直流脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)半周，脈沖不連貫，之間有半周的間隔時(shí)間。脈沖的峰值與被整流的交流電的峰值相等。正弦半波整流電流的平均值I、有效值I和峰值I三者之間的關(guān)系為：dmI=I/n； I=I/2=1.57I；對(duì)于整流電，電流值是用平均值的電流表測(cè)量指示的，如果測(cè)出的平均值為100A，則峰值為314A，有效值為157A。單相半波整流電磁化具有下列優(yōu)點(diǎn)：（a）、兼有滲透性和脈動(dòng)性；單相半波整流電具有直流電的性質(zhì)，因此能檢測(cè)工件表面下較深的缺陷，能探測(cè)工件表面以下4mm之內(nèi)的缺陷。同時(shí)單相半波整流電又含有較大的交流分量，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)又具有強(qiáng)烈的脈動(dòng)性，能夠攪動(dòng)干燥的磁粉，有利于磁粉的遷移，因此常用于干磁粉探傷。（b）、剩磁可保持穩(wěn)定；（c）、具有良好的靈敏度和對(duì)比度；（2） 、單相全波整流電單相全波整流電是將單相交流電的正弦曲線(xiàn)的反向部分（負(fù)半周）經(jīng)整流變?yōu)檎娏?，使正弦曲線(xiàn)的正反向部分（正負(fù)半周）都形成同一方向的電流，同樣形成一串直流脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)半周，脈沖是連貫的，脈沖之間沒(méi)有間隔時(shí)間，它的峰值同樣與被整流的交流電的峰值相等。正弦全波整流電流的平均值I、有效值I和峰值I三者之間的關(guān)系為：dm1=21/口； I=1/^2=0.707I=1.11打；如果測(cè)出的電流平均值為200A，則峰值為314A，有效值為223A。單相全波整流電與半波整流電相比，具有有效電壓高、電流大、脈動(dòng)程度小等優(yōu)點(diǎn)；它比半波整流電探測(cè)缺陷的深度更深一些。（3）、三相半波整流電將三相交流電進(jìn)行半波整流形成三相半波整流電，其電流的脈動(dòng)程度比單相全波整流電還小。已經(jīng)與直流電相似。三相半波整流電平均值與峰值的關(guān)系為：|=（3V3I）/2n（4）、三相全波整流電將三相交流電進(jìn)行全波整流形成三相全波整流電，其電流的脈動(dòng)程度比三相半波整流電更小。已經(jīng)接近直流電。三相全波整流電平均值與峰值的關(guān)系為：|=（3|）/n在以上整流電中，隨著脈動(dòng)程度的減小，磁場(chǎng)透入鋼材的深度愈深，檢測(cè)缺陷埋藏的深度愈大。用整流電連續(xù)法磁化鋼試件上鉆有不同深度的直徑1mm的人工孔；三相全波整流電可以將埋藏深度為10mm的孔檢測(cè)出來(lái)。整流電有其優(yōu)點(diǎn)但也有其缺點(diǎn)：a、 退磁困難。用整流電或直流電磁化的工件，如果用交流電退磁，只能將表面（層）的磁去掉，內(nèi)部仍然有磁存在；因此需要使用超低頻退磁機(jī)退磁。b、 退磁場(chǎng)大。在用整流電或直流電縱向磁化工件時(shí)，其對(duì)工件兩端的退磁場(chǎng)比交流電大很多。c、 截面變化的工件磁化不均勻。2.3、 直流電純直流電磁化具有檢測(cè)的缺陷更深的優(yōu)點(diǎn)，但其退磁更加困難。目前使用較少。純直流電的平均值也是峰值和有效值。2.4、 沖擊（脈沖）電流沖擊（脈沖）電流一般是指用電容充、放電而獲得的電流，其放電電流很大，可達(dá)1—2萬(wàn)安，而通電時(shí)間很短，可達(dá)1/100秒以上。因此沖擊（脈沖）電流不適用連續(xù)法探傷，只適用于剩磁法探傷。選用什么電流磁化工件，應(yīng)根據(jù)工件具體要求和磁化工藝確定。四、磁粉探傷設(shè)備1、設(shè)備的分類(lèi)為適應(yīng)各種工件的磁粉探傷，目前，發(fā)展制造出種類(lèi)繁多的磁粉探傷設(shè)備。但大體上通常分為固定式、移動(dòng)式和便攜式三種類(lèi)型。1.1、固定式磁粉探傷機(jī)固定式磁粉探傷機(jī)就是安裝在固定場(chǎng)所的臥式或立式探傷機(jī)及檢測(cè)線(xiàn)。其最大磁化電流可達(dá)0-1萬(wàn)多安培，其電流可調(diào)節(jié)。隨著電流的增加，其輸出功率、外形尺寸、重量都相應(yīng)增加。根據(jù)固定式探傷機(jī)各部分組合方式的不同，可分為一體式（型）和分立式（型）探傷機(jī)。一體式（型）是將各部分組合成一體，而分立式（型）是將磁化電源與工件夾持等其他裝置分開(kāi)的。固定式磁粉探傷機(jī)一般可對(duì)工件進(jìn)行通電法或穿棒法周向磁化，用線(xiàn)圈法或磁軛法進(jìn)行縱向磁化；或進(jìn)行其他各種形式的復(fù)合磁化；固定式磁粉探傷機(jī)一般都具有退磁功能；磁化電流可在零與最大值之間調(diào)節(jié)。1.2、移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)的主體為一磁化電源，其磁化和退磁電流可達(dá)到3000—10000A，使用電源一般為交流電和半波整流電。配合其他附件使用，如：支桿探頭、開(kāi)合或閉合磁化線(xiàn)圈、纏繞軟電纜、鉗形觸頭等。移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)一般裝有滾輪或裝在小車(chē)上，能夠在探傷現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)，故稱(chēng)為移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)。1.3、便攜式磁粉探傷儀便攜式磁粉探傷儀可隨身攜帶，它體積小、重量輕；目前有：、便攜式電磁軛探傷儀。它包括n形電磁軛、馬蹄形電磁軛、角焊縫電磁軛等；電磁軛有交流和直流勵(lì)磁二種；電磁軛的主要技術(shù)參數(shù)為提升力和勵(lì)磁安匝數(shù)。(2)、交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)探傷儀。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)探傷儀可一次性顯示各個(gè)方向的缺陷。、永久磁軛探傷儀。永久磁軛探傷儀由兩臂和手把構(gòu)成“n”形；兩臂由兩塊永久磁鐵和兩個(gè)極構(gòu)成，它適用于沒(méi)有電源的場(chǎng)合。、純磁化電源型探傷儀。純磁化電源型探傷儀一般可提供500—2000A的交流電源，重量一般不超過(guò)10Kg。(5)、便攜式多功能磁粉探傷儀。便攜式多功能磁粉探傷儀是將以上幾種便攜式磁粉探傷儀集中于一體；采用一個(gè)電源箱體，配備多種探頭，組合成多用途的探傷儀。2、設(shè)備的組成各種磁粉探傷機(jī)雖然電流、功率、形狀、尺寸大小、重量、磁化方式、功能各異，其大體由如下部分組成：、磁化電源磁化電源是磁粉探傷機(jī)的最基本和最核心的組成，他給工件磁化提供必要的動(dòng)力。固定式磁粉探傷機(jī)一般由周向磁化電源和縱向磁化電源構(gòu)成，特殊工件需要三路及以上磁化電源。給工件提供磁化的電源常用的有交流電、單相半波整流電、單相全波整流電、三相半波整流電、三相全波整流電。磁化電源一般提供的是低電壓、大電流輸出；低電壓、大電流由降壓變壓器將市電380V(小電流)變壓到探傷磁化所需的低電壓(36V以下)、大電流輸出；其磁化電流大小一般要求能夠調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)電流的大小通常都是調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。老式探傷機(jī)采用自耦式調(diào)壓器調(diào)壓，現(xiàn)在基本已淘汰不用；現(xiàn)在都用晶閘管(可控硅)調(diào)壓。將反并聯(lián)的二只可控硅(或一只雙向可控硅)與磁化主降壓變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈連接，利用調(diào)整可控硅導(dǎo)通角來(lái)改變降壓變壓器的初級(jí)電壓，起到調(diào)整磁化電流的作用。如果要將交流電變?yōu)閱蜗蛎}動(dòng)的整流電，通過(guò)一系列整流即可得到單相半波整流電、單相全波整流電、三相半波整流電、三相全波整流電。可控硅觸發(fā)導(dǎo)通移相角的大小由可控硅移相觸發(fā)線(xiàn)路板或?qū)Ｓ靡葡嘤|發(fā)模塊完成；不同生產(chǎn)廠(chǎng)家所使用的移相觸發(fā)線(xiàn)路板會(huì)有所不同。、工件夾持通電裝置固定式磁粉探傷機(jī)都設(shè)有工件夾持通電裝置，為適應(yīng)不同長(zhǎng)度的工件，夾頭間距均是可調(diào)的，夾頭間距調(diào)節(jié)方式有：手動(dòng)、氣動(dòng)和電動(dòng)等多種形式，夾頭由鋼或銅制成，夾頭與工件接觸必須良好，不允許存在打火現(xiàn)象，以免燒傷工件。夾頭夾緊工件的方式有氣動(dòng)夾緊或電動(dòng)夾緊，大多數(shù)探傷機(jī)夾頭是可以轉(zhuǎn)動(dòng)的，用于工件轉(zhuǎn)動(dòng)噴淋和觀(guān)察缺陷。（3）、操作面板與磁化電流顯示指示裝置磁粉探傷機(jī)都裝有各功能的操作按鈕面板和各方向磁化電流值顯示指示儀表。交流指示儀表大多都為5A電磁式儀表或數(shù)顯電子表（0-5A）,交流磁化電流一般由幾百到幾千或一萬(wàn)以上安培，測(cè)量大電流時(shí)，根據(jù)磁化電流大小選擇合適的電流互感器，把大電流變?yōu)殡娏鞅砜蓽y(cè)量的電流。直流指示儀表大多都為100uA/75mV磁電式儀表或數(shù)顯直流電子表（0-75mV）,同樣直流磁化電流一般由幾百到幾千或一萬(wàn)以上安培，測(cè)量直流大電流時(shí)，根據(jù)磁化電流大小選擇合適的直流電流分流器，把大電流變?yōu)殡娏鞅砜蓽y(cè)量的電流。（4）、磁粉磁懸液噴灑回收裝置固定式磁粉探傷機(jī)都設(shè)有磁粉磁懸液噴灑回收裝置。它一般由磁懸液桶、磁懸液攪拌泵、噴灑泵、磁懸液管道、磁懸液噴頭（嘴）和磁懸液回收槽組成。在磁懸液回收（流）上裝有過(guò)濾網(wǎng)，接觸磁懸液的材料一般選用304不銹鋼制作。（5）、白光照明或熒光燈裝置為了觀(guān)察和辨認(rèn)工件上的缺陷痕跡，須在相應(yīng)的照明裝置下進(jìn)行。非熒光磁粉可在白光下觀(guān)察，白光照度±500—1500勒（lux）。熒光磁粉要在紫外線(xiàn)下觀(guān)察，所以，采用熒光磁粉探傷時(shí)，需要產(chǎn)生紫外線(xiàn)的紫外燈（又稱(chēng)黑光燈或熒光燈）；目前，常用的熒光燈有：熒光燈管式、高壓（水銀）汞燈泡、高強(qiáng)度UV-400W熒光燈、各種DEL熒光燈；熒光磁粉在紫外線(xiàn)下觀(guān)察，要求紫外燈源距工件400mm處，工件表面紫外線(xiàn)照度±1000微瓦/平方厘米（uW/cm2）。（6）、暗室（房）采用熒光磁粉探傷時(shí)，產(chǎn)生紫外線(xiàn)的各種熒光燈須在暗室（房）內(nèi)觀(guān)察缺陷磁痕，故熒光磁粉探傷機(jī)需配備暗室（房）。（7）、退磁裝置磁粉探傷機(jī)在工件經(jīng)過(guò)磁化后都必須退磁，退磁裝置可以與探傷機(jī)組裝在一起，也可分離出來(lái)，成為獨(dú)立的退磁設(shè)備。退磁裝置一般分為：a、 交流線(xiàn)圈電流衰減式退磁；b、 交流線(xiàn)圈電流恒定，工件遠(yuǎn)離磁場(chǎng)式退磁；c、 直流超低頻換向衰減式退磁；d、 交流磁軛工件遠(yuǎn)離磁場(chǎng)式退磁；以上是通用磁粉探傷機(jī)的最基本組成，隨著探傷機(jī)的不斷改進(jìn)和功能的齊全其組成更加完善。如探傷流水線(xiàn)中工件的輸送，上下工件裝置的機(jī)械手功能，自動(dòng)化程度的提高，觸摸屏人機(jī)界面對(duì)話(huà)等。五、磁粉探傷器材1、磁粉1.1、磁粉的種類(lèi)磁粉探傷用的磁粉有許多種類(lèi)，大致上分為熒光磁粉和非熒光磁粉兩大類(lèi)。（1）、熒光磁粉熒光磁粉是以磁性氧化鐵粉、工業(yè)純鐵粉、羰基鐵粉等為核心，外表包裹上一層熒光染料而制成的。熒光磁粉在波長(zhǎng)320—390納米紫外光激發(fā)下呈現(xiàn)黃綠熒色，它只用于濕法探傷。熒光磁粉有水性和油性之分，使用時(shí)在標(biāo)簽上會(huì)注明水性或油性。、非熒光磁粉非熒光磁粉是在白光下能觀(guān)察到磁痕的磁粉，通常有黑色的四氧化三鐵(FeO)34和紅褐色的r三氧化二鐵(r-FeO)，它既用于濕法探傷，也可用于干法探傷，使用時(shí)在標(biāo)簽上注明干法或濕法。2還3有以工業(yè)純鐵粉，或r-FeO及FeO為原2334料，使用粘合劑或涂料包裹在粉末上制成的白色或其它顏色的非熒光磁粉，這些大都用于干法。1.2、磁粉的性能磁粉探傷是靠磁粉聚集在漏磁場(chǎng)處形成磁痕顯示缺陷的，磁痕的顯示程度不僅與缺陷性質(zhì)、磁化程度、磁粉施加方法及工件表面狀態(tài)有關(guān)，還與磁粉本身的性能如磁性、粒度、形狀、密度、活動(dòng)性、識(shí)別度有關(guān)。(1)、磁性磁粉的磁性大小與磁粉被漏磁場(chǎng)吸附形成磁痕的能力有關(guān)，磁粉應(yīng)具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力、和低剩磁性。通常采用磁性稱(chēng)量法，來(lái)檢測(cè)磁粉的性能。鐵路用磁粉必須符合TB/T2047-2005《鐵路磁粉探傷用磁粉供貨技術(shù)條件》。(2)、粒度磁粉的粒度即是磁粉顆粒的大小，顆粒的大小對(duì)磁粉的懸浮性及漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的吸附都有很大的影響。所以，磁粉探傷時(shí)必須選擇合適顆粒的磁粉。采用濕法時(shí)，宜采用較細(xì)的磁粉，采用干法時(shí)，宜采用較粗的磁粉。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，磁粉的粒度用“目”表示，“目”數(shù)越大，則顆粒越細(xì)，通常熒光磁粉三320目，非熒光磁粉(濕法)三320目，非熒光磁粉(干法)三80目。、形狀磁粉的形狀有不規(guī)則的顆粒、圓滑顆粒、條狀、橢圓狀和球狀幾種。理想化的磁粉是由足夠的球形顆粒和一定比例的條狀顆粒組成。(4)、流動(dòng)性為了能有效地檢出缺陷，磁粉必須在受檢工件表面流動(dòng)，以便被漏磁場(chǎng)吸附。(5)、密度磁粉的密度對(duì)探傷結(jié)果有一定的影響。密度是指單位體積內(nèi)的重量。(6)、識(shí)別度識(shí)別度系指磁粉的光學(xué)性能，包括磁粉的顏色或熒光亮度，以及與工件表面顏色的對(duì)比度。2、磁懸液用來(lái)懸浮磁粉的液體叫分散劑。濕法探傷時(shí)用油或水作分散劑，磁粉和分散劑按一定比例混合的懸浮液體叫磁懸液。用油配制油懸浮液時(shí)，應(yīng)用高閃點(diǎn)(閃點(diǎn)三6OoC)輕質(zhì)煤油，最好使用閃點(diǎn)293oC的無(wú)味煤油。在實(shí)際應(yīng)用中，為增強(qiáng)磁粉的懸浮性和提高液體的閃點(diǎn)，大多采用變壓器油與煤油的混合液作為磁粉的分散劑。煤油與變壓器油的比例為：7:3。用水配制水懸浮液時(shí)，不僅大大降低使用成本，而且無(wú)著火危險(xiǎn)。用水懸液時(shí)須添加潤(rùn)濕劑、防銹劑和消泡劑等。用水分散劑配制懸浮液應(yīng)具有以下性能：（1）、分散性：要求水磁懸液能夠分散所用的探傷磁粉，在有效使用期內(nèi)，磁粉不結(jié)成團(tuán)。（2）、潤(rùn)濕性：要求水磁懸液在操作噴淋時(shí)能較迅速地潤(rùn)濕被檢工件表面，以便于磁粉的移動(dòng)和吸引。（3）、防銹性：要求工件在檢驗(yàn)后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)存放不生銹。（4）、消泡性：要求水磁懸液在較短地時(shí)間內(nèi)消除因攪拌引起的大量泡沫。（5）、穩(wěn)定性：在規(guī)定的儲(chǔ)存期內(nèi)，其使用性能不發(fā)生變化。配制非熒光磁粉的磁懸液時(shí)最好用油磁懸液。如果需要配制非熒光磁粉的水磁懸液，可用下述配方1：TOC\o"1-5"\h\z100*濃乳 10克三乙醇胺 5克亞硝酸鈉 5克消泡劑 0.5—1克磁粉 10—25克配制方法：將100*濃乳加入到一升500C的溫水中，攪拌至完全溶解，再加入亞硝酸鈉、三乙醇胺和消泡劑，加入每一種成分后都要攪拌均勻，然后加水。加入磁粉時(shí)，先取少量分散劑（以上混合液）與磁粉混合，使磁粉全部潤(rùn)濕，然后加入其余的分散劑（以上混合液）攪拌均勻。水劑多時(shí)，按此比例配制。配方2：SP-1清洗劑 15毫升亞硝酸鈉 15克水1升磁粉 10—25克配方中SP-1清洗劑起潤(rùn)濕作用，亞硝酸鈉起防銹作用，如果攪拌后泡沫太多，可加入適量的消泡劑。水劑多時(shí)，按此比例配制。配制熒光磁粉的磁懸液時(shí)最好用無(wú)味煤油磁懸液，不能用本身發(fā)熒光的油。如果需要配制熒光磁粉的水磁懸液，可用下述配方：TOC\o"1-5"\h\z乳化劑（JFC） 5克亞硝酸鈉 15 克消泡劑 0.5—1克熒光磁粉 1—3克水 1升水劑多時(shí)，按此比例配制?，F(xiàn)在有配制好的復(fù)合型磁粉，如：NY-20型熒光磁粉等。磁懸液濃度的測(cè)定方法一般采用梨形管沉淀法；也可采用CYN-1型磁懸液濃度測(cè)試儀。3、 反差增強(qiáng)劑反差增強(qiáng)劑主要用于焊縫及表面粗糙、凹凸不平、顏色發(fā)黑的工件，以增強(qiáng)缺陷磁痕與工件表面的對(duì)比度，它是一層白色薄膜。4、 標(biāo)準(zhǔn)試塊與試片磁粉探傷用試塊與試片是磁粉探傷時(shí)必備的工具，它可用來(lái)檢查探傷設(shè)備、磁粉、磁懸液、磁化電流的綜合使用性能及操作方法是否適當(dāng)。4.1、試塊

試塊主要用于檢查探傷裝置、磁粉和磁懸液的綜合使用性能。試塊有自然缺陷樣件和人工缺陷樣件兩種人工缺陷樣件常見(jiàn)的有以下二種：（1）、直流標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形試塊該試塊僅適用于直流電或整流電作銅棒中心導(dǎo)體磁化。（2）、交流標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形試塊4.4、試片試片除具有試塊的用途外，還可考察工件表面磁場(chǎng)分布特征，確定被檢工件的磁化電流值是否合適。試片常用的有以下幾種：（1）、A型標(biāo)準(zhǔn)試片A型標(biāo)準(zhǔn)試片外形尺寸20X20mm,中間刻有直徑為10mm的圓形刻槽，圓形刻槽內(nèi)還刻有“十”字架；厚度分為1-3號(hào)試片，根據(jù)試片材料和處理方法不同，又分為A1型和A2型，A1型試片材料是經(jīng)退火的電磁軟鐵，A2型試片材料是未經(jīng)退火的電磁軟鐵。A1型、A2型試片有：1#15/100,2#30/100,3#60/100，還有:1#7/50，2#15/50，3#30/50。其中：分子表示刻槽深度，分母表示試片板厚，尺寸單位是微米（um）另外,還有長(zhǎng)條形的C型試片和小方形的D型試片。主要用于粘貼面積較小的地方。（2）、八角型磁場(chǎng)指示器六、磁粉探傷工藝1、剩磁法與連續(xù)法探傷1.1、剩磁法剩磁法是利用工件磁化后的剩磁進(jìn)行磁粉探傷的方法。先將工件磁化，待切斷磁化電流或移去外加磁場(chǎng)后，在將磁粉或磁懸液施加到工件表面。剩磁法不適用于復(fù)合磁化，因?yàn)?，剩磁僅為單方向。預(yù)處理―?預(yù)處理―?磁化——?剩磁法操作程序如下：施加磁懸液—?檢查―?退磁―?后處理1.2、連續(xù)法連續(xù)法又稱(chēng)外加法，系在外磁場(chǎng)的作用下，將磁粉或磁懸液施加到工件上去進(jìn)行磁粉探傷。連續(xù)法操作程序如下2、預(yù)處理