第三章磁粉檢測(cè)

1、3.1磁粉檢測(cè)的基本原理3.2磁粉檢測(cè)方法3.3磁粉檢測(cè)裝置3.4磁粉檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例3.1磁粉檢測(cè)的基本原理3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)3.1磁粉檢測(cè)的基本原理圖3-1磁粉檢測(cè)的基本原理a)對(duì)材料施加磁場(chǎng)磁化b)缺陷處形成漏磁場(chǎng)c)漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成磁粉顯示3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)1.磁場(chǎng)與磁力線圖3-2條形磁鐵的磁力線3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)1)具有方向性，磁力線彼此不相交。2)磁力線是閉合的，不會(huì)中斷，即使是在不同物質(zhì)中也是如此，但由于物質(zhì)磁性不同，會(huì)在界面上產(chǎn)生折射。3)磁力線在行進(jìn)中總是走最短路徑。4)磁力線密度，隨著磁極間距離增加而降低。2.描述磁場(chǎng)的基本物理量(1)磁通量()

2、規(guī)定通過(guò)某一曲面的磁力線數(shù)，單位為Wb。(2)磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)表征磁源磁場(chǎng)的量值特征，單位為A/m。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)描述物質(zhì)的磁性狀態(tài)，表示單位面積上的磁通量，單位為T。(4)磁導(dǎo)率()表征介質(zhì)材料的磁特性，它表示了材料被磁化的難易程度，反映出材料的導(dǎo)磁能力，單位為H/m。3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)(5)磁介質(zhì)能影響磁場(chǎng)的物質(zhì)稱為磁介質(zhì)。(1)高導(dǎo)磁性能在外加磁場(chǎng)中強(qiáng)烈地磁化，產(chǎn)生非常強(qiáng)的附加磁場(chǎng)，它的磁導(dǎo)率很高，相對(duì)磁導(dǎo)率可達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千。(2)磁飽和性鐵磁性材料由于磁化所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)，不會(huì)隨外加磁場(chǎng)增加而無(wú)限地增加，外加磁場(chǎng)達(dá)到一定程度后，全部磁疇(鐵磁物質(zhì)中的電子自旋磁矩在一個(gè)小

3、范圍內(nèi)取得一致的排列方向，形成一個(gè)個(gè)自發(fā)磁化區(qū)，這種自發(fā)磁化區(qū)稱為磁疇)的方向都與外加磁場(chǎng)的方向一致，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不再增加，呈現(xiàn)磁飽和性。(3)磁滯性當(dāng)外加磁場(chǎng)的方向發(fā)生變化時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)圖3-3磁滯回線3.通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)4.漏磁場(chǎng)圖3-4漏磁場(chǎng)的產(chǎn)生3.1.1磁粉檢測(cè)的物理基礎(chǔ)1)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度和工件材料磁導(dǎo)性的影響。2)缺陷方向的影響。3)缺陷埋藏深度的影響。4)缺陷的尺寸和形狀的影響。5)磁化方向的影響。6)鋼材表面覆蓋層的影響。7)工件的形狀，所采用的磁化電流的種類(交流電、直流電或整流電)的影響。5

4、.退磁場(chǎng)6.磁場(chǎng)的合成3.2磁粉檢測(cè)方法3.2.1磁化電流的選擇3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類3.2.3磁化方法3.2.4磁粉檢測(cè)的工藝流程3.2.1磁化電流的選擇表3-1磁化電流峰值與磁化電流表指示換算關(guān)系1.交流電檢測(cè)特點(diǎn)2.整流電檢測(cè)特點(diǎn)3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類1.按施加磁粉的時(shí)機(jī)分類(1)剩磁法剰磁法是在停止磁化后將磁懸液施加到工件上，利用工件中的剩磁進(jìn)行檢測(cè)的方法。圖3-5剩磁法操作程序(2)連續(xù)法連續(xù)法是在外加磁場(chǎng)磁化的同時(shí)，將磁粉或磁懸液施加到工件上，進(jìn)行磁粉檢測(cè)的方法。圖3-6連續(xù)法操作程序3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類圖3-7連續(xù)法檢測(cè)示意圖a)預(yù)處理b)施加磁軛c)通電磁化d)施

5、加磁粉e)檢測(cè)出裂紋3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類表3-2連續(xù)法和剩磁法檢測(cè)的比較2.按顯示材料分類(1)熒光法熒光法是以熒光磁粉為顯示材料的磁粉檢測(cè)，如圖3-8所示。(2)非熒光法非熒光法是以普通磁粉為顯示材料的磁粉檢測(cè)，如圖3-9所示。3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類圖3-8熒光法3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類圖3-9非熒光法3.按介質(zhì)種類分類3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類(1)干法干法采用特制的干燥磁粉，利用空氣作分散介質(zhì)，將磁粉施加在已被磁化的工件表面，工件上的缺陷漏磁場(chǎng)將吸附磁粉形成缺陷的磁粉顯示圖像，如圖3-10所示。(2)濕法濕法檢測(cè)過(guò)程中將磁懸液分布在工件表面上，利用載液流動(dòng)和漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的吸引

6、，顯示出缺陷形狀和大小，如圖3-11所示。圖3-10干法3.2.2磁粉檢測(cè)方法分類圖3-11濕法3.2.3磁化方法圖3-12周向磁化法1.周向磁化3.2.3磁化方法圖3-13通電法3.2.3磁化方法圖3-14中心導(dǎo)體法2.縱向磁化3.2.3磁化方法圖3-15縱向磁化法3.2.3磁化方法圖3-16磁軛法3.多方向磁化3.2.3磁化方法1)磁場(chǎng)方向應(yīng)盡量與預(yù)計(jì)的缺陷方向垂直，若不知道缺陷方向，可進(jìn)行兩次以上的不同方向的磁化操作。2)要注意工件形狀和尺寸對(duì)磁化的影響，特別是退磁場(chǎng)的影響。3)在不允許工件表面有燒損檢測(cè)面的情況時(shí)，盡量采用磁感應(yīng)磁化的方法。3.2.4磁粉檢測(cè)的工藝流程圖3-17磁粉檢測(cè)

7、工藝流程圖1.預(yù)處理2.磁化3.施加磁粉或磁懸液4.檢查5.退磁6.后處理3.3磁粉檢測(cè)裝置3.3.1磁粉檢測(cè)設(shè)備的分類3.3.2磁粉檢測(cè)設(shè)備的主要組成3.3.3磁粉3.3.4磁懸液3.3.5標(biāo)準(zhǔn)試塊3.3.6測(cè)量設(shè)備與器材3.3.1磁粉檢測(cè)設(shè)備的分類圖3-18固定式磁粉檢測(cè)機(jī)1.固定式磁粉檢測(cè)機(jī)3.3.1磁粉檢測(cè)設(shè)備的分類2.移動(dòng)式磁粉檢測(cè)機(jī)3.便攜式磁粉檢測(cè)機(jī)圖3-19移動(dòng)式磁粉檢測(cè)機(jī)3.3.1磁粉檢測(cè)設(shè)備的分類圖3-20便攜式磁粉檢測(cè)機(jī)3.3.2磁粉檢測(cè)設(shè)備的主要組成1.磁化電源裝置2.夾持裝置3.指示與控制裝置4.磁粉施加裝置5.照明裝置6.退磁裝置(1)交流線圈退磁裝置對(duì)于中小型工件

8、的批量退磁，常采用交流線圈退磁裝置。圖3-21交流電衰減波形圖3.3.2磁粉檢測(cè)設(shè)備的主要組成圖3-22交流退磁機(jī)(2)直流換向衰減退磁裝置對(duì)于用直流電磁化的工件，3.3.2磁粉檢測(cè)設(shè)備的主要組成為了使工件內(nèi)部能獲得良好退磁，常常采用直流換向衰減退磁方法。圖3-23直流電衰減波形3.3.3磁粉1.非熒光磁粉2.熒光磁粉3.3.4磁懸液表3-3磁懸液濃度范圍(1)噴灑法噴灑法是將磁懸液裝在專門的容器里，利用電泵或手動(dòng)噴壺將攪拌均勻的磁懸液通過(guò)噴嘴噴灑在工件表面。(2)刷涂法刷涂法是用毛刷浸蘸磁懸液后涂布于工件表面上，涂布時(shí)應(yīng)注意磁懸液的流動(dòng)性和均勻性。(3)浸泡法浸泡法是將磁化后的整個(gè)工件浸泡在

9、均勻的磁懸液中，數(shù)秒后取出。3.3.5標(biāo)準(zhǔn)試塊圖3-24磁粉檢測(cè)靈敏度試片3.3.5標(biāo)準(zhǔn)試塊圖3-25B型標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊3.3.5標(biāo)準(zhǔn)試塊圖3-26E型標(biāo)準(zhǔn)缺陷試塊3.3.6測(cè)量設(shè)備與器材1.磁強(qiáng)計(jì)圖3-27磁強(qiáng)計(jì)3.3.6測(cè)量設(shè)備與器材2.照度計(jì)3.磁懸液沉淀管圖3-28磁懸液沉淀管示意圖3.4磁粉檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例3.4.1磁粉檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)3.4.2典型工件的磁粉檢測(cè)3.4.3檢測(cè)報(bào)告3.4.1磁粉檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)表3-4磁粉檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)示例3.4.1磁粉檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)表3-4磁粉檢測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)示例3.4.2典型工件的磁粉檢測(cè)表3-5特種設(shè)備磁粉檢測(cè)工藝卡3.4.2典型工件的磁粉檢測(cè)表3-5特種設(shè)備磁粉檢測(cè)工藝卡3.4.3檢測(cè)報(bào)告表3-6螺栓磁粉檢測(cè)報(bào)告1.磁力線有哪些特征？2.什么是磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度？3.4.3檢測(cè)報(bào)告3.什么是磁導(dǎo)率？磁介質(zhì)如何分類？4.影響缺陷漏磁場(chǎng)形成的因素有哪些？5.什么是退磁場(chǎng)？其影響因素有哪些？6.什么是磁化電流？最常用的磁化電流有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？7.磁粉檢測(cè)方法的分類及特