無(wú)損檢測(cè)磁粉探傷

無(wú)損檢測(cè)磁粉探傷第一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三

磁粉檢測(cè)可對(duì)原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測(cè)探傷，還可對(duì)板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測(cè)。

三適用范圍

馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼具有磁性，可進(jìn)行MT。

MT可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。

MT不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。第二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一節(jié)磁粉探傷的基本原理一磁粉探傷中的相關(guān)物理量磁性：磁鐵能夠吸引鐵磁性材料的性質(zhì)叫磁性。磁體：凡能夠吸引其他鐵磁性材料的物體叫磁體。磁極：靠近磁鐵兩端磁性特別強(qiáng)吸附磁粉特別多的區(qū)域稱為磁極。每一小塊磁體總有兩個(gè)磁極。磁化：使原來(lái)沒有磁性的物體得到磁性的過程叫磁化。第三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三二退磁場(chǎng)和漏磁場(chǎng)1退磁場(chǎng)

把鐵磁性材料磁化時(shí)，由材料中磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)稱為退磁場(chǎng)，它對(duì)外加磁場(chǎng)有削弱作用，用符號(hào)ΔH表示。第四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三2漏磁場(chǎng)鐵磁性材料磁化后，在不連續(xù)性處或磁路的截面變化處，磁感應(yīng)線離開和進(jìn)入表面時(shí)形成的磁場(chǎng)。第五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三3漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的作用力第六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三

利用磁化材料或工件表面的漏磁場(chǎng)吸引磁粉顆?；虼艖乙褐械拇欧垲w粒，使其在具有較強(qiáng)漏磁場(chǎng)的位置聚集，從而形成磁痕達(dá)到顯示缺陷的效果。三檢測(cè)原理第七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三三影響漏磁場(chǎng)的因素（1）外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響缺陷的漏磁場(chǎng)大小與工件磁化程度有關(guān)。當(dāng)鐵磁性材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到飽和值的80%左右時(shí)，漏磁場(chǎng)便會(huì)迅速增大。（2）缺陷位置及形狀的影響

a缺陷埋藏深度的影響b缺陷方向的影響c缺陷深寬比的影響第八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三（3）工件表面覆蓋層的影響（4）工件材料及狀態(tài)的影響

晶粒大小的影響含碳量的影響熱處理的影響合金元素的影響冷加工的影響第九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二節(jié)磁化過程鐵磁性材料1磁疇

在鐵磁質(zhì)中，相鄰鐵原子中的電子間存在著非常強(qiáng)的交換耦合作用，這個(gè)相互作用促使相鄰原子中電子磁矩平行排列起來(lái)，形成一個(gè)自發(fā)磁化達(dá)到飽和狀態(tài)的微小區(qū)域，這些自發(fā)磁化的微小區(qū)域，稱為磁疇。

在沒有外加磁場(chǎng)作用時(shí)，鐵磁性材料內(nèi)各磁疇的磁矩方向相互抵消，對(duì)外顯示不出磁性，如圖所示。一個(gè)典型的磁疇寬度約為10-3cm，體積約為10-9cm3，內(nèi)部大約含有1014個(gè)磁性原子。第十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三a）不顯示磁性；b）磁化c）保留一定剩磁

當(dāng)把鐵磁性材料放到外加磁場(chǎng)中去時(shí)，磁疇就會(huì)受到外加磁場(chǎng)的作用，一是使磁疇磁矩轉(zhuǎn)動(dòng)，二是使疇壁發(fā)生位移，最后全部磁疇的磁矩方向轉(zhuǎn)向與外加磁場(chǎng)方向一致，鐵磁性材料被磁化，顯示出很強(qiáng)的磁性。

永久磁鐵中的磁疇，在一個(gè)方向上占優(yōu)勢(shì)，因而形成N和S極，能顯示出很強(qiáng)的磁性。第十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三

在高溫情況下，磁體中分子熱運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞磁疇的有規(guī)則排列，使磁體的磁性削弱。超過某一溫度后，磁體的磁性也就全部消失而呈現(xiàn)順磁性，實(shí)現(xiàn)了材料的退磁。鐵磁性材料在此溫度以上不能再被外加磁場(chǎng)磁化，并將失去原有的磁性的臨界溫度稱為居里點(diǎn)或居里溫度。從居里點(diǎn)以上的高溫冷卻下來(lái)時(shí)，只要沒有外磁場(chǎng)的影響，材料仍然處于退磁狀態(tài)。鐵磁性材料的居里點(diǎn)材料居里點(diǎn)（℃）鐵鎳鈷鐵，硅5%鐵，鉻10%鐵，錳4%鐵，釩6%7693651150720740715815第十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三磁場(chǎng)方向與發(fā)現(xiàn)缺陷的關(guān)系磁化過程

工件磁化時(shí)，當(dāng)磁場(chǎng)方向與缺陷延伸方向垂直時(shí)，缺陷處的漏磁場(chǎng)最大，檢測(cè)靈敏度最高。第十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三一磁化方法1周向磁化

給工件直接通電，或者使電流通過平行于工件軸向放置的導(dǎo)體的磁化方法，旨在工件中建立一個(gè)環(huán)繞工件周向并與工件軸向垂直的閉合磁場(chǎng)，用于發(fā)現(xiàn)與電流方向平行的缺陷。直接通電法中心導(dǎo)體法第十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三（1）觸頭法用兩個(gè)電極觸頭將磁化電流導(dǎo)入被檢工件進(jìn)行局部磁化的方法。第十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三（2）平行電纜法它可用于發(fā)現(xiàn)與電纜平行的缺陷。實(shí)際檢測(cè)中，可用于壓力容器焊縫，特別是角焊縫中的縱向缺陷的檢測(cè)。第十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）縱向磁化是指將電流通過環(huán)繞工件的線圈，工件中的磁力線平行于線圈的中心軸線。用于發(fā)現(xiàn)與工件或焊縫軸線垂直的缺陷。電磁軛整體磁化電磁軛：

繞有螺線管線圈的π形鐵芯

整個(gè)工件置于磁軛法產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)中進(jìn)行磁化的方法，叫整體磁軛法。這種方法可用于發(fā)現(xiàn)與工件軸向垂直或與軸向夾角大于45°的缺陷。整體磁軛法主要在固定式磁粉檢測(cè)機(jī)上的磁軛中進(jìn)行，適用于大批量中、小工件的檢測(cè)。（1）整體磁軛法1.磁軛法第十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三利用便攜式磁軛或永久磁軛產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)，對(duì)工件表面局部區(qū)域進(jìn)行磁化的方法，稱為局部磁軛法。這種方法主要用于檢出與兩磁極連線垂直的缺陷。（2）局部磁軛法采用局部磁軛法時(shí)，對(duì)同一部位，應(yīng)作相互垂直的兩次磁化，防止漏檢。電磁軛局部磁化第十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三（2）線圈法管道的局部縱向磁化

將工件置于通電螺線管線圈內(nèi)，用線圈內(nèi)的縱向磁場(chǎng)進(jìn)行磁化的方法，稱為線圈法。它有利于檢出與線圈軸線垂直的缺陷。第二十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）復(fù)合磁化

是指通過復(fù)合磁化，在工件中產(chǎn)生一個(gè)大小和方向隨時(shí)間成圓形、橢圓形或螺旋形軌跡變化的磁場(chǎng)。因?yàn)榇艌?chǎng)的方向在工件上不斷地變化著，所以可發(fā)現(xiàn)工件上多個(gè)方向的缺陷。第二十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三由兩個(gè)參數(shù)相同的單磁軛構(gòu)成。兩個(gè)單磁軛的交叉角度為90°，并分別通以相位差為φ=90°、幅值相等的正弦交流電，于是在4個(gè)磁極所在的被探工件表面上產(chǎn)生隨時(shí)間而不斷變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

交叉磁軛第二十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)第二十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三二選擇磁化方法應(yīng)考慮的因素（1）工件尺寸大小

（2）工件的外形結(jié)構(gòu)（3）工件的表面狀態(tài)

（4）根據(jù)工件過去斷裂的情況和個(gè)部位的應(yīng)力分布，分析可能產(chǎn)生缺陷的部位和方向，選擇合適的磁化方法。

第二十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三1概念三磁化規(guī)范把工件在磁化時(shí)選擇磁化方法和磁化電流等應(yīng)遵循的原則稱為磁化規(guī)范。被檢工件具體情況、檢測(cè)要求和磁化方法、探傷設(shè)備條件2考慮因素（1）被檢工件材料的磁特性、熱處理狀態(tài)，確定采用哪種探傷方法，即連續(xù)法還是剩磁法。（2）被檢工件的形狀、尺寸、表面狀況及缺陷可能存在的位置、方向、大小，按檢測(cè)要求確定磁化方法、磁化電流的種類和大小。第二十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三1磁軛法磁化規(guī)范三磁化規(guī)范（1）磁軛法磁化時(shí)，兩磁極間距一般應(yīng)控制在75-200mm之間，檢測(cè)的有效區(qū)域?yàn)閮蓸O連線兩側(cè)各50mm的范圍內(nèi)，磁化區(qū)域每次應(yīng)有不小于15mm重疊。（2）磁軛法磁化時(shí)，檢測(cè)靈敏度可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試片上的磁痕顯示和電磁軛的提升力來(lái)確定。當(dāng)使用磁軛最大間距時(shí)，交流電磁軛至少應(yīng)有45N的提升力；提升力（liftingforce）：是指通電電磁軛在最大極距下，其磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到一定峰值時(shí)，對(duì)鐵磁性材料工件探傷的磁軛吸引力F。單位：牛頓（N）

第二十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三2觸頭法磁化規(guī)范

觸頭法磁化時(shí)，觸頭間距一般應(yīng)控制在75mm～200mm之間，有效磁化區(qū)寬度為觸頭間距L的一半（L/2），觸頭與工件之間應(yīng)保持良好接觸，兩次磁化間應(yīng)有不小于10%的磁化重疊區(qū)。表1觸頭法磁化規(guī)范板厚：mm磁化電流計(jì)算公式T＜19I=（3.5～4.5）LT≥19I=（4～5）L注：

I──磁化電流A；

L──兩觸頭間距。[例]：有一板材對(duì)接焊縫，板厚=20mm，采用觸頭間距固定為150mm的儀器來(lái)檢查，需要多大磁化電流？第二十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三四系統(tǒng)性能和靈敏度評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)系統(tǒng)性能測(cè)試板人工缺陷試環(huán)第二十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三一表面預(yù)處理第三節(jié)磁粉檢測(cè)技術(shù)二施加磁粉的方法①干法—采用干燥磁粉進(jìn)行檢測(cè)的方法。磁粉粒度以10～60μm為宜。②濕法—磁粉懸浮在油、水或其它載體中進(jìn)行磁粉檢測(cè)的方法。磁粉粒度以1～10μm為宜。磁懸液—磁粉或磁膏懸浮在載液(媒質(zhì))中形成的一種液體.磁粉又分為：普通磁粉和熒光磁粉。第三十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕法熒光磁粉第三十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三三檢測(cè)方法①連續(xù)法—在外加磁場(chǎng)的同時(shí)，將檢驗(yàn)介質(zhì)（磁粉或磁懸液）加到試件上進(jìn)行檢測(cè)的方法。特點(diǎn)：檢測(cè)靈敏度高，但效率低，容易出現(xiàn)干擾缺陷評(píng)定的雜亂顯示，復(fù)合磁化方法只能在連續(xù)法檢測(cè)中使用第三十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三②剩磁法—先將試件磁化，待切斷電源或移去外加磁場(chǎng)后，再進(jìn)行檢測(cè)的方法。特點(diǎn)：檢測(cè)靈敏度高，效率高，磁痕容易顯示，復(fù)合磁化方法和干粉不能在剩磁法檢測(cè)中使用。第三十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、磁粉分析與記錄1.

非熒光磁粉的磁痕應(yīng)當(dāng)在白光照射下進(jìn)行觀察，白光強(qiáng)度不小于1000lx。

（一）磁痕觀察

2.熒光磁粉的磁痕應(yīng)當(dāng)在強(qiáng)度不大于20lx的陰暗環(huán)境下用紫外線燈進(jìn)行觀察，紫外線燈的發(fā)光強(qiáng)度應(yīng)不低于1500μW/cm2。第三十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三磁痕分析原材料缺陷裂紋磁痕一般呈直線狀，有時(shí)也分叉，顯示清晰

第三十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三熱加工缺陷鍛造裂紋鍛造裂紋的磁痕濃密、清晰，呈直的或彎曲的線狀第三十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三熱加工缺陷鍛造折疊直線狀和弧形線第三十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三白點(diǎn)：氫致裂紋橫向斷口表現(xiàn)為由內(nèi)部向外輻射狀不規(guī)則分布的小裂紋，在縱向斷口呈彎曲線狀裂紋或銀白色的圓形或橢圓形斑點(diǎn)第四十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三分層（熒光磁粉）斷續(xù)或連續(xù)的線狀第四十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三鑄造熱裂紋第四十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三鑄造冷裂紋第四十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三疏松（熒光磁粉）點(diǎn)狀或線狀分布，磁粉堆集比裂紋稀疏第四十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三冷隔圓角或凹陷狀第四十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三焊接裂紋磁痕濃密、清晰，有的呈直線狀，有的呈彎曲狀，也有呈樹枝狀

第四十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三焊接裂紋第四十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三焊接裂紋（熒光磁粉）第四十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三淬火裂紋磁痕濃密、清晰，一般呈細(xì)直的線狀，尾端尖細(xì)，有時(shí)呈鋸齒形或弧形第四十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三磨削裂紋第五十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三疲勞裂紋它常出現(xiàn)在應(yīng)力集中處，與應(yīng)力方向垂直。疲勞裂紋中間粗、兩端細(xì)，磁痕濃密、清晰，有時(shí)成群出現(xiàn)，在主裂紋的旁邊還有一些平行的小裂紋第五十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三五退磁

退磁就是將工件內(nèi)的剩磁減少到零或最小的操作過程，使剩磁對(duì)工件的使用性能不產(chǎn)生不利影響。下述幾種情況必須進(jìn)行退磁

（a）需要再次進(jìn)行磁粉檢測(cè)的工件，而前一次檢測(cè)留下的剩磁對(duì)工件以后的磁化有影響；（b）工件上的剩磁對(duì)以后的機(jī)械加工會(huì)造成困難；

（c）工件上的剩磁對(duì)測(cè)量?jī)x器的操作或精度會(huì)造成不良影響；

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