磁粉检测MTⅡ知识点总结材料Word文档下载推荐.docx

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1可检测出铁磁材料表面或近表面的缺陷2能直观显示缺陷位置、大小、形状和严重程度3具有很高的检测灵敏度,可检测微米级宽度的缺陷4单个工件检测速度快，工艺简单，成本低廉，污染少5.采用合适的磁化方法，几乎可以检测到工件的各个部位，基本上不受工件大小和形状的限6.缺陷检测重复性好7.可检测受腐蚀的表面

局限性：

1.只能适用于检测铁磁性材料，不适用于检测奥氏体不锈钢及其他非铁磁性材料22.只适合检测工件的表面和近表面缺陷3.检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷方向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20°

，缺陷就难以发现。

4.受几何形状影响，易产生非相关显示5.若工件表面有覆盖层，将对磁粉检测有不良影响，在通电法和触头发磁化时，易产生打火烧伤6.部分磁化后具有较大剩磁的工件需进行退磁处理

磁粉检测的七个程序：

（1）预处理；

（2）磁化；

（3）施加磁粉或磁悬液；

（4）磁痕的观察与记录：

（5）缺陷评级；

（6）退磁；

（7）后处理。

磁力线具有以下特性：

1）磁感应线是具有方向性的闭合曲线。

在磁体内，磁感应线是由S极到N极；

在磁体外，磁感应线是由N极出发，穿过空气进入S极的闭合曲线。

2）磁感应线互不相交。

3）磁感应线可描述磁场的大小和方向。

4）磁感应线沿磁阻最小路径通过

磁场强度H=I/（2πr）在SI单位制中，磁场强度的单位是安（培）/米（A/m）奥（斯特）Oe；

磁感应强度又称为磁通密度。

在SI单位制中，磁感应强度的单位是特（斯拉）（T）=104高斯（Gs）

磁感应强度B与磁场强度H的比值称为磁导率，或称为绝对磁导率，用符号μ表示，表示材料被磁化的难易程度，单位H/m

μ不是常数，随磁场大小不同而改变，有最大值。

真空磁导率μo在真空中，磁导率是常数，μo＝4π×

10-7H/mμr＝μ/μo无单位不同物质的磁化率不同；

磁化曲线是表征铁磁性材料磁特性的曲线，用以表示外加磁场强度H与磁感应强度B的变化关系。

α=arctan（B/H）=arctanμ，α大小反映铁磁性材料被磁化的难易程度。

当外加磁场强度H减小到零时。

保留在材料中的磁性，称为剩余磁感应强度，简称剩磁，用Br表示。

为了使剩磁减小到零，必须施加一个反向磁场强度，使剩磁降为零所施加的反向磁场强度称为矫顽力，用Hc表示。

只有交流电才产生这种封闭磁滞回线。

铁磁性材料具有以下特性：

（1）高导磁性

（2）磁饱和性（3）磁滞性

（1）软磁材料──是指磁滞回线狭长，具有高磁导率、低剩磁、低矫顽力和低磁阻的铁磁性材料。

软磁材料磁粉检测时容易磁化，也容易退磁。

软磁材料如电工用纯铁、低碳钢和软磁铁氧体等材料。

（2）硬磁材料──是指磁滞回线肥大，具有低磁导率、高剩磁、高矫顽力和高磁阻的铁磁性材料。

硬磁材料磁粉检测时难以磁化，也难以退磁。

硬磁材料如铝镍钴、稀土钴和硬磁铁氧体等材料。

通电圆柱导体的磁场

磁场方向：

与电流方向有关，用右手定则确定。

磁场大小：

安培环路定律计算

通电长导体导体表面的磁场强度为：

H=I/2πR

导体外r处（r>

R）的磁场强度：

H=I/2πr

导体内部r处（r<

R）磁场强度：

H=Ir/2πR²

用交流电和直流电磁化同一钢棒时，其共同点是：

1）在钢棒中心处，磁场强度为零；

2）在钢捧表面，磁场强度达到最大；

3）离开钢棒表面，磁场强度随r的增大而下降。

其不同点是：

直流电磁化，从钢棒中心到表面，磁场强度是直线上升到最大值；

交流电磁化，由于趋肤效应，只有在钢棒近表面才有磁场强度，并缓慢上升，而在接近钢棒表面时，迅速上升达到最大值。

用交流和直流电磁化同一钢管时，钢管内部H=0，B=0，钢管内部没有磁场存在，磁场是从钢管内壁到表面逐渐上升到最大值。

空载通电线圈中心的磁场强度公式：

H=NIcosα/L=NI/（L2+D2）1/2

开路磁化：

线圈纵向磁化的磁化力用安匝数（IN）来表示。

闭路磁化：

磁轭法磁化时以提升力来衡量导入工件的磁感应线强度或磁通

形成旋转磁场的基本条件两相磁轭的几何夹角α与两相激磁电流的相位差Ф均不等于0°

或180°

有效磁场铁磁性材料磁化时，只要在工件上产生磁极，就会产生退磁场，它削弱了外加磁场，所以工件上的有效磁场用H表示，等于外加磁场减去退磁场。

H=Ho/【1+N（μ/μo-1）】

退磁因子N主要与工件的形状有关（L/D），对于完整的闭合的环形试样；

N=0；

对于球体，N=0.333；

对于圆钢棒，L/D愈小，N愈大。

影响试件退磁场大小的因素：

1、与外加磁场大小有关，外加磁场增大，退磁场也增大；

2、与L/D有关，L/D增大，退磁场减小；

工件磁化时，如果不产生磁极，就不会产生退磁场。

通常采用延长块将工件接长，以增大L/D值，减小退磁场的影响。

3.退磁因子N与工件几何形状有关4.磁化尺寸相同的钢管和钢棒，钢管比钢棒产生的退磁场小。

5、磁化同一工件时，交流电比直流电产生的退磁场小。

所谓漏磁场：

就是铁磁性材料磁化后，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的磁场。

外加磁场强度一定要大于产生最大磁导率μm对应的磁场强度Hμm，使磁导率减小，磁阻大，漏磁场增大。

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。

影响漏磁场的因素

（1）外加磁场强度的影响

（2）缺陷位置及形状的影响a缺陷埋藏深度的影响很大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，（1.晶粒大小的影响2.含碳量的影响3.热处理的影响4.合金元素的影响5.冷加工的影响）矫顽力随着硬度的增大而增大，漏磁场也增大。

交流电优点（AC）：

1.对表面缺陷检测灵敏度高2.容易退磁3.电源易得，设备结构简单4.能够实现感应电流法磁化5.能够实现感应电流法磁化6.磁化变截面工件磁场分布较均匀7.有利于磁粉迁移8.用于评价直流电（或整流电）磁化发现的磁痕显示9.适用于在役工件的检验10.交流电磁化时工序间可以不退磁交流电的局限性是：

1.剩磁法检验受交流电断电相位影响;

2.探测缺陷深度小

单相半波整流电优点：

1.兼有直流的渗入性和交流的脉动性2.剩磁稳定3.有利于近表面缺陷的检测4.能提供较高的灵敏度和对比度局限性是：

1.退磁较困难2.检测缺陷深度不如三相全波整流电和直流电。

三相全波整流电优点：

1.具有很大的渗透性和很小的脉动性2.剩磁稳定3适用于检测焊接件、带镀层工件、铸钢件和球墨铸铁毛坯的近表面缺陷4.设备需要输入的功率小局限性是：

1.退磁困难2.退磁场大3.变截面工件磁化不均匀4.不适用于干法检验5.周向和纵向磁化的工序间一般需要退磁。

直流电的优点是：

1、磁场渗入深度大，在七种磁化电流中，检测缺陷的深度最大；

2、剩磁稳定，剩磁能够有力地吸住磁粉，便于磁痕评定；

3、适用于镀铬层下的裂纹、闪光电孤焊中的近表面裂纹和薄壁焊接件根部的未焊透和未熔合的检验。

局限性是：

（1）退磁最困难；

（2）不适用于干法检验；

（3）退磁场大；

（4）工序间要退磁。

交流电的电流表上的电流值是有效值I；

整流电的电流表上的电流值是平均值Id。

如何选用磁化电流：

1）用交流电磁化湿法检验，对工件表面微小缺陷检测灵敏度高；

2）交流电的渗入深度，不如整流电和直流电；

3）交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器；

4）交流电磁化连续法检验主要与有效值电流有关，而剩磁检验主要与峰值电流有关；

5）整流电流中包含的交流分量越大，检测近表面较深缺陷的能力越小；

6）单相半波整流电磁化干法检验，对工件近表面缺陷检测灵敏度高；

7）三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷；

8）直流电可检测工件近表面最深的缺陷；

9）冲击电流只能用于剩磁法检验和专用设备。

磁粉检测的能力，取决于1.施加磁场的大小;

2缺陷的延伸方向，3缺陷的位置、大小和形状等因素有关。

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，检测灵敏度最高。

选择磁化方法应考虑的因素1、工件的尺寸大小；

2、工件的外形结构；

3、工件的表面状态；

4、根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分析可能产生缺陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。

周向磁化指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿空心工件孔中的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂直的周向闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷，即与电流方向平行的缺陷。

可分为：

轴向通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法。

纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈，沿工件纵长方向磁化的方法，工件中的磁力线平行于线圈的中心轴线。

用于发现与工件轴向垂直的周向缺陷（横向缺陷）。

利用电磁轭和永久磁铁磁化，使磁力线平行于工件纵轴的磁化方法亦属于纵向磁化。

线圈法、磁轭法。

将工件置于线圈中进行纵向磁化，称为开路磁化，开路磁化在工件两端产生磁极，因而产生退磁场。

闭路磁化电磁轭整体磁化、电磁轭或永久磁铁的局部磁化，闭路磁化不产生退磁场

多向磁化（也叫复合磁化）是指通过复合磁化，在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形、椭圆形或螺旋形轨迹变化的磁场。

因为磁场的方向在工件上不断地变化着，所以可发现工件上多个方向的缺陷。

如：

交叉磁轭法、交叉线圈法、直流磁轭与交流通电法（摆动磁场）、直流线圈与交流通电法

磁化工件的顺序，一般是先进行周向磁化，后进行纵向磁化；

如果一个工件上横截面尺寸不等，周向磁化时，电流值分别计算，先磁化小直径，后磁化大直径。

通电导体的电流方向和被检的缺陷的方向一致时，检出率最高。

轴向通电法和触头法产生打火烧伤的原因是：

①工件与两磁化夹头接触部位有铁锈、氧化皮及脏物；

②磁化电流过大；

③夹持压力不足；

④在磁化夹头通电时夹持或松开工件。

预防打火烧伤的措施是：

①清除掉与电极接触部位的铁锈、油漆和非导电覆盖层；

②必要时应在电极上安装接触垫，如铅垫或铜编织垫，应当注意，铅蒸汽是有害的，使用时应注意通风，铜编织物仅适用于冶金上允许的场合：

③磁化电流应在夹持压力足够时接通：

④必须在磁化电流断电时夹持或松开工件；

⑤用合适的磁化电流磁化。

轴向通电法的优点：

①无论简单或复杂工