无损检测 磁粉探伤

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1、第四章磁粉检测（MT)利用磁粉的聚集显示铁磁性材料及其工件表面缺陷及近表面缺陷的无损检测方法。一概念二特点1.直观显示缺陷的形状、位置和大小，并能大致确定缺陷的性质。2.检测灵敏度高，可检出宽度仅为0.1μm的表面裂纹。3.应用范围广。4.工艺简单，检测速度快，成本低。磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测探伤，还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。三适用范围马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可进行MT。MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。MT不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不能检测

2、铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。第一节磁粉探伤的基本原理一磁粉探伤中的相关物理量磁性：磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。磁体：凡能够吸引其他铁磁性材料的物体叫磁体。磁极：靠近磁铁两端磁性特别强吸附磁粉特别多的区域称为磁极。每一小块磁体总有两个磁极。磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。二退磁场和漏磁场1退磁场把铁磁性材料磁化时，由材料中磁极所产生的磁场称为退磁场，它对外加磁场有削弱作用，用符号ΔH表示。2漏磁场铁磁性材料磁化后，在不连续性处或磁路的截面变化处，磁感应线离开和进入表面时形成

3、的磁场。3漏磁场对磁粉的作用力利用磁化材料或工件表面的漏磁场吸引磁粉颗粒或磁悬液中的磁粉颗粒，使其在具有较强漏磁场的位置聚集，从而形成磁痕达到显示缺陷的效果。三检测原理三影响漏磁场的因素（1）外加磁场强度的影响缺陷的漏磁场大小与工件磁化程度有关。当铁磁性材料的磁感应强度达到饱和值的80%左右时，漏磁场便会迅速增大。（2）缺陷位置及形状的影响a缺陷埋藏深度的影响b缺陷方向的影响c缺陷深宽比的影响（3）工件表面覆盖层的影响（4）工件材料及状态的影响晶粒大小的影响含碳量的影响热处理的影响合金元素的影响冷加工的影响第二节磁化过程铁磁性材料1磁畴在铁磁质中，相邻铁原子中的电子间存在着

4、非常强的交换耦合作用，这个相互作用促使相邻原子中电子磁矩平行排列起来，形成一个自发磁化达到饱和状态的微小区域，这些自发磁化的微小区域，称为磁畴。在没有外加磁场作用时，铁磁性材料内各磁畴的磁矩方向相互抵消，对外显示不出磁性，如图所示。一个典型的磁畴宽度约为10-3cm，体积约为10-9cm3，内部大约含有1014个磁性原子。a）不显示磁性；b）磁化c）保留一定剩磁当把铁磁性材料放到外加磁场中去时，磁畴就会受到外加磁场的作用，一是使磁畴磁矩转动，二是使畴壁发生位移，最后全部磁畴的磁矩方向转向与外加磁场方向一致，铁磁性材料被磁化，显示出很强的磁性。永久磁铁中的磁畴，在一个方向上占

5、优势，因而形成N和S极，能显示出很强的磁性。在高温情况下，磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列，使磁体的磁性削弱。超过某一温度后，磁体的磁性也就全部消失而呈现顺磁性，实现了材料的退磁。铁磁性材料在此温度以上不能再被外加磁场磁化，并将失去原有的磁性的临界温度称为居里点或居里温度。从居里点以上的高温冷却下来时，只要没有外磁场的影响，材料仍然处于退磁状态。铁磁性材料的居里点材料居里点（℃）铁镍钴铁，硅5%铁，铬10%铁，锰4%铁，钒6%7693651150720740715815磁场方向与发现缺陷的关系磁化过程工件磁化时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处的漏磁场最大，检测

6、灵敏度最高。一磁化方法1周向磁化给工件直接通电，或者使电流通过平行于工件轴向放置的导体的磁化方法，旨在工件中建立一个环绕工件周向并与工件轴向垂直的闭合磁场，用于发现与电流方向平行的缺陷。直接通电法中心导体法（1）触头法用两个电极触头将磁化电流导入被检工件进行局部磁化的方法。（2）平行电缆法它可用于发现与电缆平行的缺陷。实际检测中，可用于压力容器焊缝，特别是角焊缝中的纵向缺陷的检测。（二）纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈，工件中的磁力线平行于线圈的中心轴线。用于发现与工件或焊缝轴线垂直的缺陷。电磁轭整体磁化电磁轭：绕有螺线管线圈的π形铁芯整个工件置于磁轭法产生的纵向磁场中

7、进行磁化的方法，叫整体磁轭法。这种方法可用于发现与工件轴向垂直或与轴向夹角大于45°的缺陷。整体磁轭法主要在固定式磁粉检测机上的磁轭中进行，适用于大批量中、小工件的检测。（1）整体磁轭法1.磁轭法利用便携式磁轭或永久磁轭产生的纵向磁场，对工件表面局部区域进行磁化的方法，称为局部磁轭法。这种方法主要用于检出与两磁极连线垂直的缺陷。（2）局部磁轭法采用局部磁轭法时，对同一部位，应作相互垂直的两次磁化，防止漏检。电磁轭局部磁化（2）线圈法管道的局部纵向磁化将工件置于通电螺线管线圈内，用线圈内的纵向磁场进行磁化的方法，