無損檢測（第2版）

第四章磁粉檢測無損檢測(第2版)教學課件將磁粉或磁懸液施加到零件表面，缺陷處的磁粉會被漏磁場磁化，形成N極、S極，并沿著漏磁場的磁感應(yīng)線方向排列堆積，吸附在缺陷處形成磁痕，從而顯示出缺陷的位置、形狀和大小。第四章磁粉檢測由鐵磁材料制造的零件被磁化后，當表面或近表面存在裂紋、氣孔或夾雜物等缺陷，且其延伸方向與磁場方向垂直或呈較大角度時，由于缺陷內(nèi)部介質(zhì)是空氣或非金屬夾雜物，相比于零件基體材料，其磁導(dǎo)率小、磁阻大，磁感應(yīng)線通過缺陷時會發(fā)生彎曲，逸出零件表面形成漏磁場。優(yōu)點：缺點：第四章磁粉檢測磁粉檢測主要利用缺陷漏磁場對磁粉的吸引來顯示材料表面及近表面的缺陷，廣泛應(yīng)用于機械制造、化工、電力、航空航天等行業(yè)重要承載結(jié)構(gòu)及零部件的表面及近表面檢測。(1)能直觀顯示缺陷的形狀、位置、大小，并可大致確定其性質(zhì)；(2)檢測靈敏度高，可檢測的最小缺陷寬度達0.1μm，能發(fā)現(xiàn)深度為10μm的微裂紋；(3)幾乎不受試件尺寸和形狀的限制；(4)檢測速度快，工藝簡單，費用低廉。(1)只能用于鐵磁材料；(2)只能發(fā)現(xiàn)表面和近表面缺陷，可探測的深度一般在1~2mm；(3)不能確定缺陷的埋深和自身高度。磁性：物體受外磁場吸引或排斥的特性。磁體：夠吸引其它鐵磁材料的物體，有永磁體、電磁體、超導(dǎo)磁體等。磁極：磁鐵各部分的磁性強弱不同，兩端強中間弱，特別強的部位稱磁極，一個磁鐵可分北極（N）、南極（S）。磁力：磁極間相互排斥及相互吸引的力。磁場：凡是磁力可以到達的空間稱為磁場。磁場存在于被磁化物體或通電導(dǎo)體內(nèi)部和周圍空間，有大小和方向。磁力線：為了形象地表示磁場的強弱、方向與分布情況，在磁場內(nèi)畫出若干假想的連續(xù)曲線，即磁力線。磁力線具有方向性。在磁場中磁力線的每一點只能有一個確定的方向；磁力線貫穿整個磁場，互不相交。一、磁現(xiàn)象與磁場第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)（一）磁場強度H磁場里任意一點放一個單位磁極，作用于該單位磁極的磁力大小代表該點的磁場大小，磁力的方向為該點的磁場方向。表征磁場大小和方向的量稱為磁場強度，常用符號H表示。一根載有直流電I的無限長直導(dǎo)線，在離導(dǎo)線軸線為r處所產(chǎn)生的磁場強度為：（二）磁感應(yīng)強度B將原來不具磁性的可磁化材料放入磁場強度為H的外磁場，此材料可被磁化，這時，除原來的外磁場外，該材料還將產(chǎn)生自己的附加磁場，這兩個磁場疊加的總磁場用磁感應(yīng)強度B表示。磁場在某一點磁感應(yīng)強度的大小，與放在該點與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線所受的磁場力F成正比，與該導(dǎo)線中的電流強度I和導(dǎo)線長度L的乘積成反比：二、磁場中的幾個物理量第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)磁場強度與磁感應(yīng)強度的區(qū)別：磁場強度不考慮磁場中物質(zhì)對磁場的影響，與磁化物質(zhì)的特性無關(guān)。（三）磁導(dǎo)率μ磁導(dǎo)率表示材料被磁化的難易程度，反映了不同材料導(dǎo)磁能力的強弱，磁導(dǎo)率用μ表示，在真空中磁導(dǎo)率為一常數(shù)，用μ0表示，μ0=4π×10-7

H/m。為了比較各種材料的導(dǎo)磁能力，常將任一種材料的磁導(dǎo)率和真空磁導(dǎo)率的比值用作該材料的相對磁導(dǎo)率，用μr表示，μr=μ/μ0。磁場強度H，磁感應(yīng)強度B和磁導(dǎo)率μ之間的關(guān)系可表示為μ=B/H。二、磁場中的幾個物理量第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)抗磁材料：置于外磁場中時，呈現(xiàn)非常微弱的磁性，其附加磁場與外磁場方向相反，銅、鉍、鋅等屬此類（μ＜1）。順磁材料：置于外磁場中時也呈現(xiàn)微弱的磁性，但附加磁場與外磁場方向相同，鋁、鉑、鉻等屬此類（μ=1）。鐵磁材料：置于外磁場中時，能產(chǎn)生很強的與外磁場方向相同的附加磁場，鐵、鈷、鎳和它們的許多合金均屬于此類（μ?1）。三、磁性材料的分類第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)磁滯回線：未被磁化的鐵磁材料放入外磁場中時，隨著外磁場強度H的增大，材料中的磁感應(yīng)強度B開始時增加很快，而后增加很慢直至達到飽和點（曲線Om）。當磁場強度回到零時，材料中的磁感應(yīng)強度并不為零而是保持在Br值，Br稱為剩余磁感應(yīng)強度（剩磁）。要使材料中的磁感應(yīng)強度減少到零，必須使外磁場反向，使B減少到零所施加的反向磁場強度Hc稱為矯頑力。如果反向磁場強度繼續(xù)增大，B可再次達到飽和值，當H從負值回到零時，材料具有反方向的剩磁-Br，磁場強度過零再沿正方向增加時，曲線經(jīng)過Hc點回到m點，完成一個循環(huán)形成一條閉合曲線。鐵磁材料的磁滯回線第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)隨含碳量的增加，碳鋼的矯頑力幾乎呈線性增大，而最大相對磁導(dǎo)率卻隨之下降。合金化增大鋼材的矯頑力，使其磁性硬化。退火和正火狀態(tài)鋼材磁特性的差別不大，而淬火則可以提高鋼材的矯頑力。隨著淬火以后回火溫度的提高，矯頑力又有所降低。晶粒愈粗，鋼材的磁導(dǎo)率愈大，矯頑力愈小，逆之則反。鋼材的矯頑力和剩磁隨壓縮變形率的增加而增加。低頑磁性材料：磁滯回線細長，易于磁化；高頑磁性材料：磁滯回線較寬，較難磁化。材料的晶格結(jié)構(gòu)、合金化、冷加工及熱處理狀態(tài)都會影響材料的磁特性：第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)物質(zhì)的原子中每個電子同時存在繞核旋轉(zhuǎn)和自旋兩種運動，具有一定的磁矩，分為軌道磁矩和自旋磁矩。鐵磁質(zhì)的原子殼層內(nèi)存在較多未被抵消的自旋磁矩。如果原子間的間距適當，相鄰電子的靜電交換作用較強，就會出現(xiàn)一些原子磁矩取向一致、排列整齊的小區(qū)域，并且具有相當?shù)拇判?。這種不靠外磁場作用而自發(fā)磁化的小區(qū)域為磁疇。無外磁場存在時，磁疇取向各異，無序排列，磁性相互取消，對外不顯示磁性。有外磁場存在，磁疇在外加磁場作用下發(fā)生偏移，最后趨向與外磁場方向一致，成為有序排列，磁場互相疊加，從而對外顯示強磁性。磁疇的存在是磁化的內(nèi)因，而外加磁場則是磁化的外因。四、磁疇第一節(jié)磁粉檢測的物理基礎(chǔ)鐵磁工件在外磁場作用下被磁化，若工件表面或近表面存在與磁力線方向近似于垂直的缺陷時，缺陷區(qū)域會影響磁力線在工件內(nèi)的分布，部分磁力線繞過缺陷時在工件內(nèi)發(fā)生彎曲。又由于缺陷周圍材料所能容納的感應(yīng)磁力線數(shù)目有限，以及缺陷本身的形態(tài)和在工件中的位置等關(guān)系，一部分感應(yīng)磁力線逸出工件表面，從工件中缺陷所在區(qū)域的一邊離開工件，在另一邊進入工件，即在缺陷的兩邊分別形成N極和S極，產(chǎn)生漏磁場。（一）漏磁場的形成五、漏磁場及影響因素缺陷漏磁場的強度和方向是隨材料磁特性及磁化場強度變化的量，可分解為水平分量Bx和垂直分量By，水平分量與鋼材表面平行，垂直分量與鋼材表面垂直。水平分量Bx在缺陷界面中心最大，并左右對稱；垂直分量By在缺陷與鋼材交界面最大，是一個過中心點的曲線，磁場方向相反。兩個分量合成，形成缺陷處漏磁場的分布。磁粉檢測的基礎(chǔ)是缺陷的漏磁場與外加磁粉相互作用，并根據(jù)磁粉聚集形成的磁痕形狀和位置分析漏磁場的成因并評價缺陷。（一）漏磁場的形成五、漏磁場及影響因素工件被磁化的程度。如果外加磁場能使被檢材料的磁感應(yīng)強度達到其飽和值的80%以上，缺陷漏磁場的強度就會顯著增加。磁化電流類型。交流電磁化時受集膚效應(yīng)影響，表面磁場最大，表面缺陷反映靈敏，隨著向內(nèi)延伸，漏磁場顯著減弱。直流電磁化的滲透深度更深，能發(fā)現(xiàn)一些埋藏較深的缺陷。缺陷的位置與形狀。隨著缺陷埋藏深度的增加，其漏磁場強度迅速衰減至近似于零。表面缺陷的漏磁場強度隨著其深寬比的增加而增加。缺陷切割磁力線的角度越接近正交，其漏磁場強度越大，磁粉檢測很難檢出與被檢表面所夾角度小于20°的缺陷。缺陷的性質(zhì)。缺陷的磁導(dǎo)率愈小，磁阻就愈大，磁力線就愈難通過，導(dǎo)致其在缺陷處泄露愈多，漏磁場就愈強。被檢表面的覆蓋層會降低缺陷漏磁場的強度。材料狀態(tài)。鋼材的合金成分、含碳量、加工及熱處理狀態(tài)的改變均會影響材料的磁特性，進而影響缺陷的漏磁場。（二）影響漏磁場強度的主要因素五、漏磁場及影響因素在一定的磁化場條件下，要在缺陷處產(chǎn)生足夠大的漏磁場，必須使磁化場的方向盡可能與缺陷垂直。磁粉檢測的工件有各種形狀和尺寸，工件中缺陷有各種取向，為了能有效地檢出各個方向的缺陷，需要根據(jù)缺陷可能的取向來選擇最佳磁化方向。按照在工件上產(chǎn)生的磁場方向不同，磁化方法分為周向磁化、縱向磁化和復(fù)合磁化。一、磁化方法第二節(jié)磁化與退磁使工件產(chǎn)生環(huán)繞在表面的周向磁場的方法為周向磁化法，主要用來發(fā)現(xiàn)工件表面和近表面的軸向缺陷以及與軸向夾角小于45°的缺陷。對于小型零部件，可采用直接通電法或中心導(dǎo)體法對被檢工件作整體周向磁化。對于大型結(jié)構(gòu)件，可釆用支桿法和平行電纜法對被檢區(qū)域作局部周向磁化。1.直接通電法將工件夾持在兩電極之間，使電流沿軸向通過工件，由電磁感應(yīng)在工件內(nèi)部及其周圍建立一個閉合的周向磁場的方法。直接通電法可以發(fā)現(xiàn)外表面的軸向缺陷，適用于大批量中小工件的檢測。（一）周向磁化一、磁化方法2.中心導(dǎo)體法將一導(dǎo)體穿入空心工件中并使電流通過導(dǎo)體，在工件內(nèi)外表面產(chǎn)生周向磁場的磁化方法，稱為中心導(dǎo)體法或穿棒法。中心導(dǎo)體法可以同時發(fā)現(xiàn)內(nèi)外表面軸向缺陷和兩端面的徑向缺陷，內(nèi)表面缺陷檢出靈敏度比外表面高，適用于檢查空心軸、軸套、齒輪等空心工件。（一）周向磁化一、磁化方法3.支桿法通過兩支桿電極將磁化電流通入工件，在電極處的表面上產(chǎn)生周向磁場，對工件進行局部磁化。支桿法可以發(fā)現(xiàn)與兩支桿連線平行的表面和近表面缺陷，工件表面的磁場強度與磁化電流、支桿間距有關(guān)。（一）周向磁化一、磁化方法4.平行電纜法將一根絕緣通電的電纜平行置于被檢工件表面部位，產(chǎn)生畸變的周向磁場，進行局部磁化。平行電纜法可以發(fā)現(xiàn)與電纜平行的表面和近表面缺陷，可用于壓力容器焊縫，特別是角焊縫中縱向缺陷的檢測。使工件上產(chǎn)生并利用縱向磁場進行磁化的方法，稱為縱向磁化法?？v向磁化在工件內(nèi)部建立的是與工件軸向平行的磁化場，可用于發(fā)現(xiàn)與工件軸向垂直或與軸向夾角大于45°的表面和近表面缺陷，即橫向缺陷。常用的縱向磁化法有線圈法、磁軛法和電纜纏繞法。1.線圈法將工件置于通電螺線管線圈內(nèi)，用線圈內(nèi)的縱向磁場進行磁化。它有利于檢出與線圈軸垂直的缺陷。當線圈直徑較大、長度較短時，線圈內(nèi)徑向的磁場強度不均勻，靠近線圈壁強，中心弱。（二）縱向磁化一、磁化方法線圈法工件在線圈內(nèi)的放置方法

長工件線圈法磁化小型工件時，應(yīng)把工件放置于靠近線圈內(nèi)壁進行磁化。工件長度比線圈長度大時，要將工件進行分段磁化，或?qū)⒕€圈沿工件移動磁化。（二）縱向磁化一、磁化方法1.線圈法2.磁軛法利用電磁軛或永久磁鐵在工件上產(chǎn)生的縱向磁場進行磁化的方法，稱為磁軛法。如果被檢工件的兩個端面能夠被夾持在磁軛的兩極之間，形成閉合磁路，可以對其作整體縱向磁化。反之則可以利用磁軛對被檢工件作局部磁化。局部磁化時，磁軛兩極間的磁力線大致與兩極的連線平行，可以檢出取向基本與兩極連線垂直的缺陷。局部磁化整體磁化（二）縱向磁化一、磁化方法3.電纜纏繞法把通電電纜纏繞在工件上，利用工件上產(chǎn)生的縱向磁場進行磁化的方法，稱為電纜纏繞法。它可以檢出工件的橫向缺陷，一般可用于直徑較大，或形狀不規(guī)則，又不能放在固定式螺線管線圈中磁化的工件的檢測。（二）縱向磁化一、磁化方法電纜纏繞法考慮到工件上實際存在的缺陷可能有各種取向，為避免缺陷的漏檢，就需要至少在兩個相互垂直的方向上磁化被檢工件。前述的磁化方法要分兩次完成這一過程，檢測速度很慢。復(fù)合磁化可將這兩次磁化過程合二為一，即同時在被檢工件上施加兩個或兩個以上不同方向的磁場，其合成磁場的方向在被檢區(qū)域內(nèi)隨著時間變化，經(jīng)一次磁化就能檢出各種不同取向的缺陷。擺動磁場法交叉磁軛法（三）復(fù)合磁化一、磁化方法對表面缺陷檢測靈敏度高。適宜于變截面工件的檢測。便于實現(xiàn)復(fù)合磁化和感應(yīng)磁化。有利于磁粉在被檢表面上的遷移。易于退磁。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單。（一）交流電二、磁化電流剩磁不夠穩(wěn)定。檢測深度小。缺點：優(yōu)點：（二）直流電直流電的磁化電流無趨膚效應(yīng)，在導(dǎo)體內(nèi)均勻分布，磁場滲透性能好，檢測深度大，對近表面缺陷的檢測能力比交流磁化強。直流磁化剩磁穩(wěn)定，無需斷電相位控制。但由于直流磁化磁場滲透深度大，退磁更為困難，且直流電源供給不便，現(xiàn)代工業(yè)已很少使用。（三）整流電二、磁化電流整流電是方向不變，但大小隨時間變化的電流，既含有直流部分，又含有交流部分，分為單相半波、單相全波、三相半波和三相全波整流4種類型。三相全波或半波整流電交流分量很小，波動很小，接近直流，其磁化效果也近似于直流，幾乎替代了純直流磁化。單向半波或全波整流電交流分量大，電流波動大，尤其是單向半波，電流是由直流脈沖組成，每個脈沖持續(xù)半周，在脈沖之間的半周完全沒有電流流動，其磁化效果與直流相差很大。沖擊電流是一種在瞬間突然釋放出來的電流，是非周期的脈沖電流，一般可由電容器充放電獲得，電流可高達10000~20000A。沖擊電流只適用于剩磁法，這是因為通電時間非常短，要在通電期間施加磁粉并完成磁粉向缺陷處遷移是困難的。二、磁化電流（四）沖擊電流三、磁化規(guī)范為了獲得較高的磁粉檢測靈敏度，在被檢工件上建立的磁場必須具有足夠的強度。不同磁化方法的磁化電流計算公式略有不同，常用磁化方法的電流計算參照GJB2028A-2019。退磁就是將工件內(nèi)的剩磁減少到零或最小，使剩磁對工件的使用性能不產(chǎn)生不利影響。保留剩磁的工件在后續(xù)的加工、使用過程中會產(chǎn)生麻煩，例如：帶剩磁的工件在加工、使用中會吸附金屬粉屑，輕則影響工作，重則危及運行的安全，像軸承、油路系統(tǒng)工件，工作在摩擦部位的工件等；剩磁會對精密儀器、電子器件的工作產(chǎn)生干擾，像飛機或輪船的羅盤、儀表表頭等；帶有剩磁的工件在電弧焊接時會產(chǎn)生電弧偏吹，電鍍時會產(chǎn)生電鍍電流偏移等。在磁粉檢測中有時也需要對有剩磁的工件退磁后再進行檢測，剩磁的存在會導(dǎo)致錯誤結(jié)論。四、退磁（一）退磁的必要性退磁就是使構(gòu)件內(nèi)的剩磁減為零，打亂構(gòu)件內(nèi)由于磁化而取向一致排列的磁疇，使之恢復(fù)到未磁化前雜亂無章的狀態(tài)，最終使工件對外不再顯示磁性。退磁時，將工件置于交變磁場中，通過變換退磁場強度使磁疇不斷翻轉(zhuǎn)，并逐漸減小退磁場強度，就能使磁滯回線的軌跡越來越小，當退磁場降為零時，構(gòu)件中的殘留剩磁接近于零。退磁過程開始時，退磁場強度必須稍大于磁化時的磁化場強度，并且在每個交變的周期內(nèi)，為了使構(gòu)件內(nèi)剩磁能得到充分的翻轉(zhuǎn)，退磁場強度的減小應(yīng)不大于10%。四、退磁（二）退磁原理1.交流退磁法：用交流電產(chǎn)生磁場對工件進行退磁把工件放入通以交流電的退磁線圈中，然后使工件通過并逐漸離開線圈至1.5m外，或者將工件放入退磁線圈中不動，而逐漸將電流降低為零。交流電退磁深度較淺，只適用交流電磁化的工件。四、退磁（三）退磁方法2.直流退磁法：用直流電產(chǎn)生的磁場對工件進行退磁需要不斷變換電流方向的同時減小電流強度。一般采用特殊開關(guān)裝置變換直流電的正負極，并通過調(diào)壓器自動降壓來減弱磁場。直流退磁法常用的電流為整流電，沒有趨膚效應(yīng)，對于直流磁化的構(gòu)件，采用直流換向衰減退磁比交流退磁更有效。直流法退磁深度的效果比交流法好。磁粉檢測中要使用標準試板、環(huán)形試塊和A型靈敏度試片等評價磁粉檢測系統(tǒng)的綜合性能及檢測靈敏度。五、系統(tǒng)性能與靈敏度評價（一）按施加磁粉的時間分類：剩磁法和連續(xù)法剩磁法是利用工件中的剩磁進行檢測的方法，先將工件磁化，切斷外加磁場后再對工件施加磁粉或磁懸液進行檢查。只適用于剩磁Br在0.8T、矯頑力Hc在800A/m以上的鐵磁材料。剩磁法檢測效率高，缺陷磁痕顯示干擾少，易于識別，有足夠的檢測靈敏度。連續(xù)法是在外磁場作用的同時，對工件施加磁粉或磁懸液，也稱外加磁場法。連續(xù)法并不是指磁化電流連續(xù)不斷的磁化，而是間斷性反復(fù)通電磁化。連續(xù)法適用于一切鐵磁材料，比剩磁法靈敏度高，但檢測效率要低于剩磁法，有時會產(chǎn)生一些干擾磁痕評定的雜亂顯示。第三節(jié)磁粉檢測工藝一、磁粉檢測方法（二）按顯示材料分類：熒光法和非熒光法熒光法以熒光磁粉作顯示材料，通常要在暗室內(nèi)紫外線燈下進行，檢測靈敏度高，適用于精密零件等要求較高的工件。被檢表面不宜采用普通磁粉的工件也應(yīng)采用熒光法。非熒光法以普通磁粉作顯示材料，檢查時在自然光下進行。普通磁粉種類很多，使用非常廣泛。（三）按磁粉分散介質(zhì)分類：干法和濕法干法以空氣為分散介質(zhì)，檢查時將干燥磁粉用噴粉器噴撒到干燥的被檢工件表面，干法適用于如大型鑄件、焊縫等粗糙表面。濕法是將磁粉分散、懸浮在適合的液體中，如常用油或水作分散劑，使用時將磁懸液施加到工件表面。濕法靈敏度高，能檢出細微的缺陷，且磁懸液可以回收重復(fù)使用。第三節(jié)磁粉檢測工藝一、磁粉檢測方法磁粉檢測工藝包括檢測方法、設(shè)備、器材的選用，磁化方法、磁化電流的種類和大小，磁粉和磁懸液的選擇，還有操作程序等。1.連續(xù)法與剩磁法連續(xù)磁化法的操作步驟剩磁法的操作步驟二、磁粉檢測工藝（一）檢測方法的選擇2.干法與濕法干法檢驗要求磁粉和被檢工件表面都應(yīng)充分干燥，否則容易產(chǎn)生黏結(jié)形成假磁痕。干法不間斷磁化時間比濕法長很多，噴灑磁粉應(yīng)限于通電磁化的持續(xù)時間內(nèi)，且靈敏度較低，操作復(fù)雜，工作環(huán)境易受到污染，使用遠不如濕法廣泛。干法常用于大型鑄件、焊縫的現(xiàn)場檢測，以及鐵路系統(tǒng)中用于檢驗機車和車輛的輪、軸等受力部件。1.連續(xù)法與剩磁法連續(xù)法和剩磁法在工藝程序上的差異在于施加磁粉或磁懸液的時間。連續(xù)法的磁化與施加磁粉或磁懸液是同步進行的，操作時應(yīng)注意磁化是間斷反復(fù)進行的，剩磁法中施加磁懸液是在磁化動作完成之后。剩磁法僅限于剩磁不小于0.8T，矯頑力不低于800A/m的材料，不滿足該條件的工件一律采用連續(xù)法。實際檢測時應(yīng)根據(jù)工件檢測要求和兩種方法的特點選擇。二、磁粉檢測工藝（一）檢測方法的選擇磁化方法與電流應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸、材質(zhì)和需要檢測的缺陷種類、方向和大小來選擇。磁化場方向應(yīng)盡可能與被檢缺陷垂直，或至少保證有較大夾角。對于任意方向的缺陷，應(yīng)進行兩個垂直方向的磁場磁化和檢查。對于有復(fù)合磁化條件的，可一次同時完成兩個方向的磁化和檢查。如果工件中僅是某一方向的缺陷具有危害性，可以采用合適的單方向磁化。磁化場方向應(yīng)盡可能與被檢工件表面平行。對于大型工件和整體磁化檢測效果不佳的復(fù)雜工件，應(yīng)采用支桿法、磁軛法進行局部磁化。對精密工件，如拋光、磨削、鍍層的工件以及材質(zhì)不允許局部加熱的工件，應(yīng)避免采用直接通電法，以免燒傷工件。二、磁粉檢測工藝（二）磁化方法與電流的選擇磁化電流偏小，則缺陷不能產(chǎn)生足夠的漏磁場，影響檢測能力；電流太大，非缺陷部位也會產(chǎn)生漏磁通，使工件本底模糊，給缺陷判斷帶來困難。合理的磁化電流應(yīng)能使要求檢出的缺陷產(chǎn)生足夠的漏磁場，形成明顯的磁痕，同時其它部位的漏磁場應(yīng)盡可能弱。磁化電流的選擇應(yīng)參考相關(guān)檢測標準的磁化規(guī)范，并利用標準試片、試塊進行校驗。二、磁粉檢測工藝（二）磁化方法與電流的選擇熒光和非熒光磁粉的選擇即為熒光法和非熒光法的選擇，熒光法的檢測靈敏度優(yōu)于非熒光法，但必須滿足照明條件要求，即在暗室（可見光照度低于20lx）和紫外線（觀察處強度不低于1000μW/cm2）燈下進行。對于檢測要求高的工件、精密工件和由于色澤對比不宜采用非熒光法的工件應(yīng)采用熒光法。非熒光磁粉品種多，適用廣泛，使用時應(yīng)根據(jù)被檢工件表面的色澤取用具有最大反差顏色的磁粉，如光亮工件取用黑磁粉，黑色工件取用白磁粉等。非熒光磁粉的檢測能力與磁粉粒度有很大關(guān)系，大粒度磁粉適宜于大寬度缺陷的檢測，小粒度的磁粉可以檢出寬度很小的缺陷。二、磁粉檢測工藝（三）磁粉的選擇1.預(yù)處理預(yù)處理是對即將進行磁粉檢測的工件作預(yù)備性處理。工件表面狀況對缺陷檢出有較大影響，檢驗前必須清除工件表面的油脂、污垢、銹蝕、氧化皮等。清除方法很多，可以噴砂、溶劑清洗、砂紙打磨、抹布擦洗等。2.磁化磁化工件一般采用間斷通電方式。如連續(xù)法，為兼顧磁化瞬間施加磁懸液，通常按通電1~3s間斷1~2s這個動作反復(fù)，直到施加磁懸液完畢，這樣可使熱量不至于太高，又達到檢測效果。二、磁粉檢測工藝（四）工藝流程3.施加磁粉或磁懸液干法檢驗通常采用壓縮空氣將裝在磁粉散布器中的磁粉彌散在被檢表面上方的空氣里。噴粉時，氣流速度應(yīng)很低，把磁粉均勻散布到工件表面上，并可借助弱氣流吹掉被檢面上多余的磁粉，以利于缺陷磁痕的顯示。濕法檢驗施加磁懸液方法有多種，可用噴槍將磁懸液噴淋到工件表面上，還可采用噴罐、涂刷和浸泡工件等多種施加方法，磁懸液要攪拌均勻。4.檢查檢查缺陷應(yīng)在規(guī)定的照明條件下進行。檢測人員應(yīng)掌握磁粉檢測時工件中可能出現(xiàn)的缺陷種類，以及它們的磁痕形狀、特征，以便準確地識別各種缺陷，分析其產(chǎn)生原因，根據(jù)驗收標準確定缺陷等級，并具備識別真?zhèn)稳毕莸哪芰?。二、磁粉檢測工藝（四）工藝流程5.退磁周向磁化后的工件，往往對外不呈現(xiàn)磁性，采用儀表也檢查不出剩磁，但仍然必須進行退磁，否則這些工件與其他鐵磁體接觸時就將產(chǎn)生漏磁。工件若需要進行兩次磁化檢查，在兩次磁化工序之間是否需要退磁，要視情況而定。若第二次磁化能夠克服第一次磁化的影響，或第二次磁化磁場大于第一次，可不退磁。6.后處理檢測合格的工件要進行清洗，去除工件表面殘留的磁粉、磁懸液，如果使用水磁懸液，清洗后應(yīng)進行脫水防銹處理。檢測不合格的工件應(yīng)另外存放，并標記缺陷的位置和尺度范圍，以便進一步驗證和返修。無法返修的報廢品，應(yīng)在檢測報告中注明其數(shù)量，對主要缺陷進行定性、定量、定位及成因分析。二、磁粉檢測工藝（四）工藝流程1.發(fā)紋：鋼中的非金屬夾雜物和氣孔在軋制、拉拔過程中隨著金屬的變形伸長形成發(fā)紋。1）磁痕呈細而直的線狀，有時微彎曲，端部呈尖形，沿金屬纖維方向分布。2）磁痕均勻而不濃密。擦去磁痕后，用肉眼一般看不見發(fā)紋。3）發(fā)紋長度多在20mm以下，有的呈連續(xù)，也有的呈斷續(xù)分布。三、磁痕分析磁粉在被檢表面上聚焦形成的圖像稱為磁痕，主要分為假磁痕、非相關(guān)磁痕和相關(guān)磁痕（缺陷磁痕），磁粉檢測中，要求檢測人員根據(jù)磁痕特征、生產(chǎn)工藝和材料種類，分析磁痕的性質(zhì)、大小以及形成原因。2.非金屬夾雜物：磁痕顯示不太清晰，多呈現(xiàn)分散的點狀或短線狀分布。3.分層：呈現(xiàn)長條狀或斷續(xù)分布的、濃而清晰的磁痕。三、磁痕分析5.折疊：1）磁痕多與工件表面成一定角度，常出現(xiàn)在工件尺寸突變處或易過熱部位。2）磁痕有的類似淬火裂紋，有的呈較寬的溝狀，有的呈鱗片狀。3）磁粉聚集的多少隨折疊的深淺而異。4.鍛造裂紋：多出現(xiàn)在變形比較大的部位或邊緣。鍛造裂紋的磁痕濃密、清晰，呈直的或彎曲的線狀。三、磁痕分析6.焊接裂紋：產(chǎn)生在焊縫金屬或熱影響區(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，較深的可穿透整個焊縫或母材。磁痕濃密清晰，有的呈直線狀，有的彎曲，也有的呈樹枝狀。三、磁痕分析7.淬火裂紋：磁痕濃密清晰。1）一般呈細直的線狀，尾端尖細，棱角較多。2）滲碳淬火裂紋的邊緣呈鋸齒狀。3）工件銳角處的淬火裂紋呈弧形。8.疲勞裂紋：磁痕中部磁粉聚集較多，兩端磁粉逐漸減少，顯示清晰。三、磁痕分析（一）鍛、鑄件的檢測由于尺寸、形狀關(guān)系，鍛、鑄件的磁粉檢測有時是很困難的，其外表面可用支桿觸頭法檢測，但對于大零件的檢測很費時且內(nèi)表面不能檢查。大鑄、鍛件的磁粉檢測示意圖a)電路1和3是直接通電法，電路2是電纜纏繞法b)電路1和3是中心導(dǎo)體法，電路2是電纜纏繞法四、磁粉檢測的應(yīng)用（二）焊縫的檢測采用柔性電纜放在試件的表面進行檢測，避免使用支桿觸頭可能引起燒傷的危險，對于水下磁粉檢測非常有用。鐵磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁場，通過檢測漏磁場來發(fā)現(xiàn)缺陷的無損檢測技術(shù)，稱為漏磁場檢測。磁粉檢測也是一種漏磁場檢測，但習慣上把用傳感器測量漏磁通的方法稱為漏磁場檢測，而把用磁粉檢測漏磁通的磁粉檢測和漏磁場檢測并列為兩個概念。漏磁場檢測流程第四節(jié)其他磁檢測方法概述一、漏磁場檢測由傳感器獲取信號，易于實現(xiàn)自動化檢測，適合于組成自動檢測系統(tǒng)。由計算機根據(jù)檢測信號判斷缺陷的有無，避免人為因素影響，具有較高的檢測可靠性。漏磁通信號的峰值和表面裂紋深度有很好的線性關(guān)系，可以實現(xiàn)缺陷的初步量化。在管道檢測中，在高達30mm的壁厚范圍內(nèi)，可同時檢測內(nèi)外壁缺陷。檢測效率高，無污染。例如德國生產(chǎn)的一種漏磁探傷機檢測鋼管的速度可達10~60m/min。第四節(jié)其他磁檢測方法概述漏磁場檢測的優(yōu)點：只適用于鐵磁材料的表面檢測。檢測靈敏度低。由于檢測傳感器不可能像磁粉一樣緊貼在被檢測表面，不可避免地和被檢測面有一定的提離值，從而降低了檢測靈敏度。缺陷的量化粗略。缺陷的形態(tài)是復(fù)雜的，而漏磁通檢測得到的信號相對簡單，在實際檢測中，缺陷的形狀特征和檢測信號特征不存在一一對應(yīng)關(guān)系。受被檢測工件的形狀限制。第四節(jié)其他磁檢測方法概述漏磁場檢測的局限性：（一）巴克豪森噪聲的概念鐵磁材料中的磁疇結(jié)構(gòu)由疇壁分割開來，在外磁場作用下磁化時，磁疇壁發(fā)生位移或磁疇轉(zhuǎn)動，使疇壁兩邊磁疇的磁化方向趨向外磁場方向的疇擴大，反向磁化的疇縮小，材料呈現(xiàn)磁化狀態(tài)。材料經(jīng)初始磁化階段后，進一步磁化過程，疇壁位移須克服材料內(nèi)部存在的不均勻應(yīng)力、雜質(zhì)、空穴等因素造成的多個勢能壘，因而為非連續(xù)的、跳躍式的不可逆運動，在磁化曲線和磁滯回線最陡區(qū)域表現(xiàn)為階梯式跳躍性的變化，稱為巴克豪森跳躍。第四節(jié)其他磁檢測方法概述二、巴克豪森噪聲檢測材料疇壁的不連續(xù)跳躍在線圈內(nèi)感應(yīng)一系列電壓脈沖信號，放大后通過擴音器可聽到沙沙的噪聲，即巴克豪森效應(yīng)，相應(yīng)的磁噪聲為磁巴克豪森噪聲，簡稱MBN。巴克豪森跳躍與磁噪聲MBN信號的接收二、巴克豪森噪聲檢測（一）巴克豪森噪聲的概念試樣受拉應(yīng)力時，由于應(yīng)力與磁疇的相互作用而產(chǎn)生附加磁彈性能，磁化方向趨向應(yīng)力方向的疇擴大，磁化方向垂直應(yīng)力方向的疇則縮小，磁化方向平行拉應(yīng)力的疇將會吞并其他方向的疇