《無損檢測基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)》磁粉檢測曹艷應(yīng)用范圍磁化方法分類定義123定義利用鐵磁性材料和缺陷之間的磁導(dǎo)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。表面及近表面缺陷只適用于鐵磁性材料（鐵、鈷、鎳及其合金）鐵磁性材料——鐵（BCC）、鈷、鎳及其合金；非鐵磁性材料——鋁、鉻、錳、銅等；所以，對于非鐵磁性材料，不能采用磁力檢測！例如：對于奧氏體不銹鋼，鋁合金這類材料，就不能選擇磁力檢測

鐵磁性材料在外磁場作用下，強(qiáng)烈磁化。外加磁場強(qiáng)度H與鐵磁性材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間關(guān)系曲線稱為磁滯回線軟磁材料硬磁材料BBHHoo優(yōu)點(diǎn)：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0.1μm的表面裂紋；應(yīng)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(fèi)用低廉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。當(dāng)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。磁粉檢測方法磁粉檢測原理示意圖漏磁場強(qiáng)度的大小決定了磁粉檢測的靈敏度(1)外加磁場強(qiáng)度：

漏磁磁感應(yīng)強(qiáng)度隨工件磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而線性增加。當(dāng)外加磁場使材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到飽和值的80%時,漏磁場強(qiáng)度急劇上升。（2）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(dǎo)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(dǎo)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。（3）缺陷位置和形狀同樣的缺陷，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。缺陷的深寬比越大，漏磁場越強(qiáng)。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(qiáng)；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（4）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(qiáng)度。磁化方法

磁化檢測第一步是要對被檢工件進(jìn)行磁化。當(dāng)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(yán)重，缺陷顯示的最清晰，當(dāng)夾角小于45時，靈敏度將明顯下降，當(dāng)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?qū)ぜM(jìn)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(fù)合磁化法。磁化方法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(dǎo)體，建立一個周向環(huán)繞，且與工件軸線垂直的閉合磁場。I磁力線磁痕IA）工件直接通電B）電流通過中心導(dǎo)體對于小工件：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(diǎn)距離和電流大小。同一被檢部位通過改變觸點(diǎn)連線方位的方法，至少進(jìn)行兩次相互垂直的檢測，以免漏檢。觸頭電壓不超過24V。對于大型工件二：平行電纜法

為避免有效磁場被干擾，應(yīng)注意讓返回電流的電纜盡可能遠(yuǎn)離被檢區(qū)域，該距離應(yīng)大于被檢區(qū)域?qū)挾鹊?0倍?？v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。磁軛法工件磁力線磁扼

磁扼法進(jìn)行整體縱向磁化電流線圈法磁痕

利用空心線圈進(jìn)行的局部縱向磁化工件復(fù)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?？v向直流磁場與周向交流磁場的復(fù)合磁化交叉線圈工件磁化時，當(dāng)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。磁粉檢測技術(shù)1、表面預(yù)處理（1）被檢表面應(yīng)充分干燥；（2）用化學(xué)或機(jī)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(dǎo)電涂層時，應(yīng)預(yù)先徹底清除掉導(dǎo)電部位的局部涂料，以避免因觸點(diǎn)接觸不良而產(chǎn)生電弧，燒傷被檢表面。2、施加磁粉的方法（1）干法用干燥磁粉（粒度10-60微米）進(jìn)行磁粉檢測。（2）濕法磁粉（粒度1-10微米）懸浮在油、水或其它載體中進(jìn)行磁粉檢測。靈敏度高，特別適合檢測疲勞裂紋等細(xì)微缺陷。3、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(yīng)采用連續(xù)法，一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型構(gòu)件也宜采用連續(xù)法。操作程序如下：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(fù)合磁化法只能在連續(xù)法檢測中使用。（2）剩磁法利用磁化后被檢工件上的剩磁進(jìn)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(yīng)強(qiáng)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(yù)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。4、磁痕分析與記錄（1）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(dá)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(guān)，大小與光源的光強(qiáng)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。（2）磁痕分析常見的相關(guān)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(xì)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(nèi)，連續(xù)或斷續(xù)。b.非金屬夾雜物磁痕不太清晰，一般呈分散的點(diǎn)狀或短線狀分布。c.分層呈長條狀或斷續(xù)分布，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。g.焊接裂紋在焊縫或熱影響區(qū)內(nèi)，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(guān)，埋藏氣孔一般要用直流磁化才能檢出。i.淬火裂紋磁痕濃密清晰，特征：一般呈細(xì)直的線狀，尾端尖細(xì)，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(guān)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。5、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