環(huán)形件周向缺陷磁粉檢測方法研究畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書環(huán)形件周向缺陷磁粉檢測方法研究摘要：磁粉檢測是無損檢測的常規(guī)方法之一，從19世紀(jì)起就開始在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。磁粉檢測是利用漏磁場吸附磁粉形成磁痕顯示進(jìn)行探傷，對鐵磁性材料的近表面缺陷有較強(qiáng)的檢測能力。根據(jù)磁化方法等差異，磁粉檢測技術(shù)又可分為多種不同形式。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，磁粉檢測技術(shù)在工程實(shí)踐中必將發(fā)揮更大的作用。在檢測環(huán)形件中采用了感應(yīng)電流法檢測得到了比較好的效果。magnetic particle testing is one of the conventional methods of nondestructive testing, since the 19th

2、 century began is widely applied in practice. magnetic particle testing is the use of leakage magnetic field adsorption magnetic powder inspection form magnetic image display, the near surface defects of ferromagnetic material has strong detection capability. according to the different magnetization

3、 method, magnetic particle testing technology and can be divided into different forms. with the development of modern science and technology, magnetic particle testing technology will play a more important role in the engineering practice. in detecting circular pieces of the induced current method i

4、s used to get the better effect.關(guān)鍵詞：磁粉檢測，環(huán)形件，缺陷，檢測方法畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書目 錄前言11環(huán)形件的特點(diǎn)12、主要磁化方法和磁化規(guī)范22、1 磁化方法的分類 22、2 各種磁化方法的特點(diǎn)3 2.2.1 軸向通電法 3 2.2.2 中心導(dǎo)體法5 2.2.3 偏置芯棒法6 2.2.4 觸頭法7 2.2.5 感應(yīng)電流法82.2.6 環(huán)形件繞電纜法9 2.2.7 線圈法10 2.2.8磁軛法13 2.2.9永久磁鐵法16 2.2.10交叉磁軛法163、環(huán)形件的檢測工藝184、結(jié)論195、參考文獻(xiàn)19畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書前言本課題針對目前工廠環(huán)形工件磁粉

5、檢測中繞電纜法和徑向夾持通電法存在的靈敏度不高，易漏檢，易燒傷零件的問題，對環(huán)形工件磁粉檢測方法進(jìn)行了開拓性研究，在大量查閱資料，試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選定了一種特別適合于環(huán)形工件的磁粉檢測方法感應(yīng)電流法，同時(shí)通過大量的公式推導(dǎo)，給出了感應(yīng)電流值計(jì)算公式，可以有效地解決環(huán)形工件的磁粉檢測，同時(shí)提高檢測工效，是一種切實(shí)可行的檢測方法。一、環(huán)形件的特點(diǎn)首先我們先要了解什么是環(huán)形件，環(huán)形件就是半徑不相等且是同心圓的環(huán)繞型的工件，它有別于管件，因此檢測的時(shí)候就不能按照檢測管件那樣檢測。由于環(huán)形件在近代工業(yè)中的用途十分廣泛, 對環(huán)形件的尺寸、斷面形狀、性能和所用材質(zhì)等都提出了新的要求， 因此, 促進(jìn)了環(huán)形件軋制生

6、產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。特別是近代工業(yè)所需要的環(huán)形件多數(shù)是經(jīng)過機(jī)械加工后使用的, 而且, 高級合金制造的環(huán)形件占有較大數(shù)量。為了節(jié)約貴重金屬的損耗, 減少切削加工量, 降低制造成本, 一些國家逐步發(fā)展了環(huán)形件的軋制生產(chǎn)技術(shù)。然而檢測環(huán)形件的質(zhì)量就十分重要了。因此找到一種合適的檢測方法就迫在眉睫！在本文中著重介紹幾種磁粉檢測方法。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書二、主要磁化方法和磁化規(guī)范（一）磁化方法的分類根據(jù)工件的幾何形狀、尺寸大小和欲發(fā)現(xiàn)缺陷的方向而在工件上建立的磁場方向，將磁化方法一般分為周向磁化、縱向磁化和多向磁化。所謂周向與縱向，都是相對被檢工件上的磁場方向而言的。1.周向磁化周向磁化是指給工件直接通電，

7、或者是電流通過貫穿空心工件孔中的導(dǎo)體，旨在工件中建立一個(gè)環(huán)繞工件的并與工件軸向相垂直的周向閉合磁場，用于發(fā)現(xiàn)與工件軸平行的總想缺陷。周向磁化包括：通電法（軸向通電法、直角通電法、夾鉗通電法）、中心導(dǎo)體法、偏置芯棒法、觸頭法、感應(yīng)電流法、環(huán)形件繞電纜法。2.縱向磁化縱向磁化是指將電流通過環(huán)繞工件的線圈，沿工件縱向長方向磁化的方法，工件中的磁感應(yīng)線平行于線圈的中心軸線。用于發(fā)現(xiàn)與工件軸向相垂直的周向缺陷（橫向缺陷）。利用電磁軛和永久磁鐵磁化，使感應(yīng)線平行于工件縱軸的磁化方法亦屬于縱向磁化?？v向磁化包括：線圈法（螺管線圈法、繞電纜法）、磁軛法（電磁軛整體磁化法、電磁軛局部磁化法）、永久磁鐵法。將工件

8、置于線圈中進(jìn)行縱向磁化，稱為開路磁化。開路磁化在工件兩端產(chǎn)生磁極，因而產(chǎn)生退磁場。電磁軛整體磁化、電磁軛或永久磁鐵的局部磁化，稱為閉路磁化。閉路磁化不產(chǎn)生退磁場或退磁場很小。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書3.多向磁化（也叫復(fù)合磁化）多向磁化是指通過復(fù)合磁化，在工件中產(chǎn)生一個(gè)大小方向隨時(shí)間成圓形、橢圓形或螺旋形軌跡變化的磁場。因?yàn)榇艌龅姆较蛟诠ぜ喜粩嗟刈兓?，所以可以發(fā)現(xiàn)工件上多個(gè)方向的缺陷。多向磁化包括：交叉磁軛法、交叉線圈法、直流磁軛與交流通電法、直流線圈法與交流通電法、有相依的整流電磁化法。（二）各種磁化方法的特點(diǎn)磁化工件的順序，一般是先進(jìn)行周向磁化，后進(jìn)行縱向磁化。如果一個(gè)工件上橫截面尺寸不等

9、，周向磁化時(shí)，電流值應(yīng)分別計(jì)算，先磁化小直徑，后磁化大直徑。1.軸向通電法（1）軸向通電法是將工件夾于探傷機(jī)的兩磁化夾頭之間，使電流從被檢工件上直接流過，在工件的表面和內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)閉合的周向磁場，用于檢查與磁場方向垂直、與電流方向平行的縱向缺陷。是最常用的磁化方法之一。軸向通電法 夾鉗通電法 將磁化電流沿工件軸向通過的磁化方法稱為軸向通電法，簡稱通電法；電流垂直于工件軸向通過的方法，稱為直角通電法；若工件不便于夾持在探傷機(jī)兩夾頭之間時(shí)，可采用夾鉗通電法，此法不適用大電流磁化。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書(2) 軸向通電法和觸頭法產(chǎn)生打火燒傷的原因是： 工件與兩磁化夾頭接觸部位有鐵銹、氧化皮及臟物；

10、磁化電流過大； 夾持壓力不足； 在磁化夾頭通電時(shí)夾持或松開工件。 (3) 預(yù)防打火燒傷的措施是： 清除掉與電極接觸部位的鐵銹、油漆和非導(dǎo)電覆蓋層； 必要時(shí)應(yīng)在電極上安裝接觸墊，如鉛墊或銅編織墊，應(yīng)當(dāng)注意，鉛蒸汽是有害的，使用時(shí)應(yīng)注意通風(fēng)，銅編織物僅適用于冶金上允許的場合； 磁化電流應(yīng)在夾持壓力足夠時(shí)接通； 必須在磁化電流斷電時(shí)夾持或松開工件； 用合適的磁化電流磁化。(4) 軸向通電法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和適用范圍軸向通電法的優(yōu)點(diǎn)： 無論簡單或復(fù)雜工件，一次或數(shù)次通電都能方便地磁化； 在整個(gè)電流通路的周圍產(chǎn)生周向磁場，磁場基本上都集中在工件的表面和近表面； 兩端通電，即可對工件全長進(jìn)行磁化，所需電流值與

11、長度無關(guān)； 磁化規(guī)范容易計(jì)算； 工件端頭無磁極，不會(huì)產(chǎn)生退磁場； 用大電流可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大面積磁化； 工藝方法簡單，檢測效率高； 有較高的檢測靈敏度。軸向通電法的缺點(diǎn)： 接觸不良會(huì)產(chǎn)生電弧燒傷工件； 不能檢測空心工件內(nèi)表面的不連續(xù)性； 夾持細(xì)長工件時(shí)，容易使工件變形。軸向通電法適用于：承壓設(shè)備實(shí)心和空心工件的焊縫、機(jī)加工件、軸類、管子、鑄鋼件和鍛鋼件的磁粉檢測。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書中心導(dǎo)體法2.中心導(dǎo)體法 (1) 中心導(dǎo)體法是將導(dǎo)體穿入空心工件的孔中，并置于孔的中心，電流從導(dǎo)體上通過，形成周向磁場。所以又叫電流貫通法、穿棒法和芯棒法。由于是感應(yīng)磁化，可用于檢查空心工件內(nèi)、外表面與電流平行的

12、縱向不連續(xù)性和端面的徑向的不連續(xù)性，如圖3-15所示?？招募弥苯油姺ú荒軝z查內(nèi)表面的不連續(xù)性，因?yàn)閮?nèi)表面的磁場強(qiáng)度為零。但用中心導(dǎo)體法能更清晰地發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)表面的缺陷，因?yàn)閮?nèi)表面比外表面具有更大的磁場強(qiáng)度。（2）中心導(dǎo)體法用交流電進(jìn)行外表面檢測時(shí)，會(huì)在筒形工件內(nèi)產(chǎn)生渦電流ie,因此工件的磁場是中心導(dǎo)體中的傳感電流it和工件內(nèi)的渦電流ie產(chǎn)生的磁場疊加，由于渦電流有趨膚效應(yīng)，因此導(dǎo)致工件內(nèi)、外表面檢測靈敏度相差很大，對磁化規(guī)范確定帶來困難。國內(nèi)有資料介紹，對某一規(guī)格鋼管分別通交、直流電磁化，為達(dá)到管內(nèi)、外表面相同大小的磁場，通直流電時(shí)二者相差不大，而通交流電時(shí)，檢測外表面時(shí)的電流值將會(huì)是檢測內(nèi)

13、表面電流值的2.7倍，因此，用中心導(dǎo)體法進(jìn)行外表面檢測時(shí)，一般不用交流電而盡使用直流電和整流電。(3) 對于一端有封頭(亦稱盲孔)的工件，可將銅棒穿入盲孔中，銅棒為一端，封頭作為另一端（保證封頭內(nèi)表面與銅棒端頭有良好的電接觸），被夾緊后進(jìn)行中心導(dǎo)體法磁化。(4) 對于內(nèi)孔彎曲的工件，可用軟電纜代替銅棒進(jìn)行中心導(dǎo)體法磁化。(5) 中心導(dǎo)體材料通常采用導(dǎo)電性能良好的銅棒，也可用鋁棒。在沒有銅棒采用鋼棒作中心導(dǎo)體磁化時(shí)，應(yīng)避免鋼棒與工件接觸產(chǎn)生磁寫，所以最好在鋼棒表面包上一層絕緣材料。(6) 中心導(dǎo)體法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和適用范圍：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書中心導(dǎo)體法的優(yōu)點(diǎn)： 磁化電流不從工件上直接流過，不會(huì)

14、產(chǎn)生電?。?在空心工件的內(nèi)、外表面及端面都會(huì)產(chǎn)生周向磁場； 重量輕的工件可用芯棒支承，許多小工件可穿在芯棒上一次磁化； 一次通電，工件全長都能得到周向磁化； 工藝方法簡單、檢測效率高； 有較高的檢測靈敏度。因而是最有效、最常用的磁化方法之一。中心導(dǎo)體法的缺點(diǎn)： 對于厚壁工件，外表面缺陷的檢測靈敏度比內(nèi)表面低很多； 檢查大直徑管子時(shí)，應(yīng)采用偏置芯棒法，需轉(zhuǎn)動(dòng)工件，進(jìn)行多次磁化和檢驗(yàn)； 僅適用于有孔工件的檢驗(yàn)。中心導(dǎo)體法適用于：承壓設(shè)備的管子、管接頭、空心焊接件和各種有孔的工件如軸承圈、空心圓柱、齒輪、螺帽及環(huán)形件的磁粉檢測。3. 偏置芯棒法對于空心工件，導(dǎo)體應(yīng)盡量置于工件的中心。若工件直徑太大，

15、探傷機(jī)所提供的磁化電流不足以使工件表面達(dá)到所要求的磁場強(qiáng)度時(shí)，可采用偏置芯棒法磁化，即將導(dǎo)體穿入空心工件的孔中，并貼近工件內(nèi)壁放置，電流從導(dǎo)體上通過形成周向磁場。用于局部檢驗(yàn)空心工件內(nèi)、外表面與電流方向平行和端面的徑向缺陷，如右圖所示。適用于中心導(dǎo)體法檢驗(yàn)時(shí)，設(shè)備功率達(dá)不到的大型環(huán)和壓力管道管子的磁粉檢測。 偏置芯棒法采用適當(dāng)?shù)碾娏髦荡呕?，有效磁化范圍約為導(dǎo)體直徑d的4倍。檢查時(shí)要轉(zhuǎn)動(dòng)工件，以檢查整個(gè)圓周，并要保證相鄰檢查區(qū)域有10%的重疊。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書4. 觸頭法(1) 觸頭法是用兩支桿觸頭接觸工件表面，通電磁化，在平板工件上磁化能產(chǎn)生一個(gè)畸變的周向磁場，用于發(fā)現(xiàn)與兩觸頭連線平行的

16、缺陷，觸頭法設(shè)備分非固定觸頭間距如圖3-17所示（承壓設(shè)備常用）和固定觸頭間距兩種。觸頭法又叫支桿法、尖錐法、刺棒法和手持電極法。觸頭電極尖端材料宜用鉛、鋼或鋁，最好不用銅，以防銅沉積被檢工件表面，影響材料的性能。 觸頭法的磁力線 觸頭法磁化的有效磁化區(qū)（陰影部分）(2) 觸頭法用較小的磁化電流值就可在工件局部得到必要的磁場強(qiáng)度，靈敏度高，使用方便。最短不得小于75mm，因?yàn)樵谟|頭附近25mm范圍內(nèi)，電流密度過大，產(chǎn)生過度背景，有可能掩蓋相關(guān)顯示。如果觸頭間距過大，電流流過的區(qū)域就變寬，使磁場減弱，磁化電流必須隨著間距的增大相應(yīng)地增加。jb/t4730.04-2005規(guī)定：“采用觸頭法時(shí)，電極

17、間距應(yīng)控制在75mm200mm之間。磁場的有效寬度為觸頭中心線兩側(cè)1/4極距，通電時(shí)間不應(yīng)太長，電極與工件之間應(yīng)保持良好的接觸，以免燒傷工件。兩次磁化區(qū)域間應(yīng)有不小于10%的磁化重疊區(qū)”。歐洲標(biāo)準(zhǔn)en1290也規(guī)定，觸頭法磁化的有效磁化區(qū)如圖3-18的陰影部分所示，面積約為（l-50）（l/2）mm2。有效磁化區(qū)范圍還可以通過實(shí)測工件表面磁場強(qiáng)度或用標(biāo)準(zhǔn)試片上的磁痕顯示來驗(yàn)證。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書(3)為了保證觸頭法磁化時(shí)不漏檢，必須讓兩次磁化的有效磁化區(qū)相重疊不小于10%，如圖。 有效磁化區(qū)的重疊區(qū)(4）觸頭法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍觸頭法的優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備輕便，可攜帶到現(xiàn)場檢驗(yàn)，靈活方便； 可

18、將周向磁場集中在經(jīng)常出現(xiàn)缺陷的局部區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)； 檢測靈敏度高。觸頭法的缺點(diǎn)： 一次磁化只能檢驗(yàn)較小的區(qū)域； 接觸不良會(huì)引起工件過熱和打火燒傷； 大面積檢驗(yàn)時(shí)，要求分塊累積檢驗(yàn)，很費(fèi)時(shí)。觸頭法適用于：承壓設(shè)備平板對接焊縫、t型焊縫、管板焊縫、角焊縫以及大型鑄件、鍛件和板材的局部磁粉檢測。5. 感應(yīng)電流法感應(yīng)電流法是將鐵芯插入環(huán)形工件內(nèi)，把工件當(dāng)作變壓器的次級線圈，通過鐵芯中的磁通的變化，在工件內(nèi)產(chǎn)生周向感應(yīng)電流。用感應(yīng)電流磁化工件產(chǎn)生閉合磁場的方法稱為感應(yīng)電流法或磁通貫通法。如圖用于發(fā)現(xiàn)環(huán)形工件圓周方向的缺陷。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 感應(yīng)電流法 感應(yīng)電流法 感應(yīng)電流與磁通量的變化率成正比。只有

19、激磁線圈容量大，鐵芯面積也足夠大，才能感應(yīng)產(chǎn)生足夠的磁化電流，在工件表面產(chǎn)生足夠大的磁化場。工件表面的磁場強(qiáng)度與環(huán)形工件徑向尺寸成反比，與寬度關(guān)系不大。感應(yīng)電流法的優(yōu)點(diǎn)： 非電接觸，可避免燒傷工件； 工件不受機(jī)械壓力，不會(huì)產(chǎn)生變形； 能有效地檢出環(huán)形工件內(nèi)、外圓周方向的缺陷。感應(yīng)電流法適用于：直徑與壁厚之比大于5的簿壁環(huán)形工件、齒輪和不允許產(chǎn)生電弧燒傷的工件的磁粉檢測。6 環(huán)形件繞電纜法 環(huán)形件繞電纜法在環(huán)形工件上，纏繞通電電纜，也稱為螺線環(huán)，如圖所示。所產(chǎn)生的磁場沿著環(huán)的圓周方向，磁場大小可近似地用下式計(jì)算：(3-7)式中：h磁場強(qiáng)度（a/m）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 n線圈匝數(shù) i電流（a）

20、 r圓環(huán)的平均半徑（m） l圓環(huán)中心線長度（m）環(huán)形件繞電纜法是用軟電纜穿繞環(huán)形件，通電磁化，形成沿工件圓周方向的周向磁場，用于發(fā)現(xiàn)與磁化電流平行的橫向缺陷，如圖3-22所示。環(huán)形件繞電纜法的優(yōu)點(diǎn)是： 由于磁路是閉合的，無退磁場產(chǎn)生，容易磁化。 非電接觸，可避免燒傷工件。缺點(diǎn)是效率低，不適用于批量檢驗(yàn)。環(huán)形件繞電纜法適用于：承壓設(shè)備尺寸大的環(huán)形件的磁粉檢測。7 線圈法 (1) 線圈法是將工件放在通電線圈中，或用軟電纜纏繞在工件上通電磁化，形成縱向磁場，用于發(fā)現(xiàn)工件的周向（橫向）缺陷。適用于縱長工件如焊接件、軸、管子、棒材、鑄件和鍛件的磁粉檢測。 (2) 線圈法包括螺管線圈法和繞電纜法兩種，如圖

21、所示。 螺管線圈法 繞電纜法 (3) 線圈法縱向磁化的要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 線圈法縱向磁化，會(huì)在工件兩端形成磁極，因而產(chǎn)生退磁場。工件在線圈中磁化與工件的長度l和直徑d之比（l/d）有密切關(guān)系，l/d愈小愈難磁化，所以l/d必須2， 若l/d2，應(yīng)采用與工件外徑相似的鐵磁性延長塊將工件接長，使l/d2。 工件的縱軸應(yīng)平行于線圈的軸線。 可將工件緊貼線圈內(nèi)壁放置進(jìn)行磁化。 對于長工件，應(yīng)分段磁化,并應(yīng)有10%的有效磁場重疊。 工件置于線圈中開路磁化，能夠獲得滿足磁粉檢測磁場強(qiáng)度要求的區(qū)域稱為線圈的有效磁化區(qū)。線圈的有效磁化區(qū)是從線圈端部向外延伸150mm的范圍內(nèi)。超過150mm以外區(qū)域，

22、磁化強(qiáng)度應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)試片確定。astm e1444-94a對于低和高充填因數(shù)線圈的有效磁化區(qū)分別規(guī)定如下：對于低充填因數(shù)線圈，在線圈中心向兩側(cè)延伸的有效磁化區(qū)大約等于線圈的半徑r，如圖3-25所示。對于高充填因數(shù)線圈和繞電纜法從線圈中心向兩側(cè)分別延伸9英寸（229mm）為有效磁化區(qū)，如圖3-26所示?？晒┰囼?yàn)和應(yīng)用時(shí)參考。對于不能放進(jìn)螺管線圈的大型工件，可采用繞電纜法磁化。(4) 快速斷電的影響三相全波整流電磁化線圈，磁化長條形工件時(shí)，磁場在線圈橫截面上分布不均勻，在其畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書軸線附近變化較為平緩，靠近內(nèi)壁變化增大。在線圈端部和端部外附近，磁場的徑向分量很大，對工件磁化時(shí)，這部位的

23、磁力線外溢較嚴(yán)重，有可能造成工件端部（有效磁化區(qū)端部）磁化不足。此時(shí)，可采用快速斷電的方法來補(bǔ)償。磁化電流的快速切斷，意味著磁化場的快速切除，這樣在工件的橫截面上將感生閉合的電流（即渦流），該電流產(chǎn)生的磁場與原磁場的軸向分量同向，同時(shí)在工件端部建立一個(gè)封閉的環(huán)形磁場，稱為“快速斷電效應(yīng)”，如圖3-27所示。只要斷電速度足夠快，感生電流的磁場也可以足夠大，使缺陷能夠被檢測出來。利用這種效應(yīng)，有利于檢測工件端面的橫向不連續(xù)性。 圖3-25 快速斷電和慢速斷電的磁場分布(5) 線圈法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍：線圈法的優(yōu)點(diǎn)： 非電接觸； 方法簡單； 大型工件用繞電纜法很容易得到縱向磁場； 有較高的檢測靈

24、敏度。線圈法的缺點(diǎn)： l/d 值對退磁場和靈敏度有很大的影響，決定安匝數(shù)時(shí)要加以考慮； 工件端面的缺陷，檢測靈敏度低； 為了將工件端部效應(yīng)減至最小，應(yīng)采用“快速斷電”。 線圈法適用于：待添加的隱藏文字內(nèi)容3承壓設(shè)備對接焊縫、角焊縫、管板焊縫以及縱長工件如曲軸、軸、管子、棒材、鑄件和鍛件的磁粉檢測。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書8. 磁軛法 (1) 磁軛法是用固定式電磁軛兩磁極夾住工件進(jìn)行整體磁化，或用便攜式電磁軛兩磁極接觸工件表面進(jìn)行局部磁化，用于發(fā)現(xiàn)與兩磁極連線垂直的缺陷。在磁軛法中，工件是閉合磁路的一部分，用磁極間對工件感應(yīng)磁化，所以磁軛法也稱為極間法，屬于閉路磁化，如圖328和圖3-29所示。

25、圖3-28 電磁軛整體磁化圖3-29 電磁軛局部磁化(2) 整體磁化用固定式電磁軛整體磁化的要求是： 只有磁極截面大于工件截面時(shí)，才能獲得好的探傷效果。相反，工件中便得不到足夠的磁化，在使用直流電磁軛比交流電磁軛時(shí)更為嚴(yán)重； 應(yīng)盡量避免工件與電磁軛之間的空氣隙，因空氣隙會(huì)降低磁化效果； 當(dāng)極間距大于1m時(shí)，工件便不能得到必要的磁化。 形狀復(fù)雜而且較長的工件，不宜采用整體磁化。(3) 局部磁化 用便攜式電磁軛的兩磁極與工件接觸，使工件得到局部磁化，兩磁極間的磁力線大體上平行兩磁極的連線，有利于發(fā)現(xiàn)與兩磁極連線垂直的缺陷。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書圖3-30 便攜式磁軛磁化的有效磁化區(qū)（陰影部分）便攜

26、式電磁軛，一般做成帶活動(dòng)關(guān)節(jié)，磁極間距l(xiāng)一般控制在75mm-200mm為宜，但最短不得小于 75mm。因?yàn)榇艠O附近25mm范圍內(nèi)，磁通密度過大會(huì)產(chǎn)生過度背景，有可能掩蓋相關(guān)顯示。在磁路上總磁通量一定的情況下，工件表面的磁場強(qiáng)度隨著兩極間距l(xiāng)的增大而減小，所以磁極間距也不能太大。jb/t4730.04-2005規(guī)定：“磁軛的磁極間距應(yīng)控制在75mm200mm之間，檢測的有效區(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)有不少于15mm的重疊”。歐洲標(biāo)準(zhǔn)en1290也規(guī)定便攜式電磁軛磁化的有效磁化區(qū)如圖3-30的陰影部分，面積約為（l-50）（l/2）mm2。 交流電具有趨膚效應(yīng)，因此對表面

27、缺陷有較高的靈敏度。又因交流電方向在不斷地變化，使交流電磁軛產(chǎn)生的磁場方向也不斷地變化，這種方向變化可攪動(dòng)磁粉，有助于磁粉遷移，從而提高磁粉檢測的靈敏度。而直流電磁軛產(chǎn)生的磁場能深入工件表面較深，有利于發(fā)現(xiàn)較深層的缺陷。因此在同樣的磁通量時(shí)，探測深度越大，磁通密度就越低，尤其在厚鋼板中比在薄鋼板中這種現(xiàn)象更明顯，如圖3-31所示。盡管直流電磁軛的提升力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（177n）,但測量工件表面的磁場強(qiáng)度和在a型試片上的磁痕顯示都往往達(dá)不到要求，為此建議對厚度6mm的工件不要使用直流電磁軛探傷。asme規(guī)范第v卷也特別強(qiáng)調(diào)“除了厚度小于等于6mm的材料之外，在相等的提升力條件下，對表面缺陷的探測使

28、用交流電磁軛優(yōu)于直流和永久磁軛?！碑厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書a) 在薄鋼板中的磁通分布 b) 在厚鋼板中的磁通分布 直流電磁軛在鋼板中的磁通分布一般說來，承壓設(shè)備的表面和近表面缺陷的危害程度較內(nèi)部缺陷要大的多，所以對鍋爐、壓力容器的焊縫進(jìn)行磁粉檢測，一般最好采用交流電磁軛。但對于薄壁（6mm）的壓力管道來說，利用直流電磁軛既可發(fā)現(xiàn)較深層的缺陷，又兼顧表面及近表面缺陷能檢測出來，這樣也彌補(bǔ)了交流電磁軛的不足，所以對于6mm的薄壁壓力管道應(yīng)采用直流電磁軛。(4)磁軛法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍：磁軛法的優(yōu)點(diǎn)： 非電接觸；改變磁軛方位，可發(fā)現(xiàn)任何方向的缺陷；便攜式磁軛可帶到現(xiàn)場檢測，靈活，方便；可用于檢測帶

29、漆層的工件（當(dāng)漆層厚度允許時(shí)）；檢測靈敏度較高。磁軛法的缺點(diǎn)： 幾何形狀復(fù)雜的工件檢驗(yàn)較困難；磁軛必須放到有利于缺陷檢出的方向；用便攜式磁軛一次磁化只能檢驗(yàn)較小的區(qū)域，大面積檢驗(yàn)時(shí)，要求分塊累積，很費(fèi)時(shí)；磁軛磁化時(shí)應(yīng)與工件接觸好，盡量減小間隙的影響。磁軛法適用于：承壓設(shè)備平板對接焊縫、t型焊縫、管板焊縫、角焊縫以及大型鑄件、鍛件和板材的局部磁粉檢測。整體磁化適用于零件橫截面小于磁極橫截面的縱長零件的磁粉檢測。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書9. 永久磁軛法永久磁鐵可用于對工件局部磁化，適用于無電源和不允許產(chǎn)生電弧引起易燃易爆的場所。它的缺點(diǎn)是：在檢驗(yàn)大面積工件時(shí)，不能提供足夠的磁場強(qiáng)度以得到清晰的磁痕顯

30、示，磁場大小也不能調(diào)節(jié)。永久磁鐵磁場太大時(shí)，吸在工件上難以取下來，磁極上吸附的磁粉不容易清除掉，還可能把缺陷磁痕弄模糊，所以使用永久磁鐵磁化一般需要得到批準(zhǔn)。10. 交叉磁軛法電磁軛有兩個(gè)磁極，進(jìn)行磁化只能發(fā)現(xiàn)與兩極連線垂直的和成一定角度的缺陷，對平行于兩磁極連線方向缺陷則不能發(fā)現(xiàn)。使用交叉磁軛可在工件表面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，如圖3-30所示。國內(nèi)外大量實(shí)踐證明，這種多向磁化技術(shù)可以檢測出非常小的缺陷，因?yàn)樵诖呕h(huán)的每個(gè)周期都使磁場方向與缺陷延伸方向相垂直，所以一次磁化可檢測出工件表面任何方向的缺陷，檢測效率高。1工件 2旋轉(zhuǎn)磁場3缺陷 4、5交流電6焊縫 7交叉磁軛圖3-30 交叉磁軛法（1）交叉磁軛的正確使用方法是： 交叉磁軛磁化檢驗(yàn)只適用于連續(xù)法。必須采用連續(xù)移動(dòng)方式進(jìn)行工件磁化，且邊移動(dòng)交叉磁軛進(jìn)行磁化，邊施加磁懸液。最好不采用步進(jìn)式的方法移動(dòng)交叉磁軛。 為了確保靈畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書敏度和不會(huì)造成漏檢，磁軛的移動(dòng)速度不能過快，不能超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4m/min的移動(dòng)速度，可通過標(biāo)準(zhǔn)試片磁痕顯示來確定。當(dāng)交叉磁軛移動(dòng)速度過快時(shí)，對表面裂紋的檢出影響不是很大，但是，對近表面裂紋，即使是埋藏深度只有零點(diǎn)幾毫米，也難以形成缺陷磁痕。 磁懸液的噴灑至關(guān)重要，必須在有效