民機(jī)腐蝕的檢查方法8.2-2

飛機(jī)的腐蝕與控制航空學(xué)院孫長(zhǎng)江教授第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法飛機(jī)的腐蝕與控制第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法8.2.2無損檢測(cè)法8.2.2.1渦流檢測(cè)法8.2.2.2X射線檢測(cè)8.2.2.3磁粉探傷檢測(cè)8.2.2.4超聲波檢測(cè)8.2.2.5滲透檢測(cè)第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法8.2.2.2X射線檢測(cè)輻射

非電離輻射

電離輻射

直接—帶電離子，如α、β、陰極射線等，穿透能力差間接—不帶電離子，如X、γ、中子射線，穿透能力強(qiáng)射線檢測(cè)1.概述射線檢測(cè)物理基礎(chǔ)是指能量比較低，并不能使物質(zhì)原子或分子產(chǎn)生電離的輻射，例如紫外線、紅外線、激光、微波第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.基本原理（1）X射線的產(chǎn)生陰極燈絲通電加熱---放出電子---在高壓下高速撞擊陽極靶面---部分以X射線能量形式輻射出來。γ射線由放射源（通常由放射性同位素如鈷60、銥192等）自發(fā)產(chǎn)生。中子是通過原子核反應(yīng)產(chǎn)生，任何使原子核受到強(qiáng)烈激發(fā)的方式都可用來獲得中子。

陽極高電壓陰極電子-+X射線發(fā)生器曝光記錄設(shè)備輻射滲透試樣變壓器冷卻水鎢燈絲玻璃金屬聚燈罩鈹窗口金屬靶X射線X射線電子如果將強(qiáng)度均勻的射線照射被檢物體，使透過的射線在照相底片上感光、顯影后的膠片，根據(jù)其黑度的不同，就可知道物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及其缺陷情況。這種根據(jù)照相底片觀察分析材料缺陷的種類、形狀、大小、分布狀況的方法叫射線照相法探傷。其中，以X射線照相法使用最為普遍。

陽極高電壓陰極電子-+X射線發(fā)生器曝光記錄設(shè)備輻射滲透試樣第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法當(dāng)管電壓大于靶金屬的激發(fā)電壓時(shí)，出現(xiàn)標(biāo)識(shí)x射線X射線管發(fā)出的X射線的線譜通常有連續(xù)譜和線譜的特征。波長(zhǎng)很狹窄而強(qiáng)度極大的kα.kβ線譜部分叫標(biāo)識(shí)X射線，由靶金屬?zèng)Q定。X射線可分為兩類：連續(xù)X射線和特征X射線。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（2）X射線譜連續(xù)X射線譜連續(xù)X射線：波長(zhǎng)呈連續(xù)分布的連續(xù)X射線，有一個(gè)極限波長(zhǎng)λ0（或短波限）。產(chǎn)生連續(xù)X射線時(shí)的管電壓小于靶金屬的激發(fā)電壓。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法注意：X射線檢測(cè)中主要用連續(xù)譜。連續(xù)X射線譜管電壓越高，平均波長(zhǎng)越短，管電壓越低，平均波長(zhǎng)越長(zhǎng)。平均波長(zhǎng)越短的X射線穿透物體的能力越強(qiáng)，稱為硬X射線；平均波長(zhǎng)越長(zhǎng)的X射線穿透物體的能力越弱，稱為軟X射線。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法射線與物質(zhì)的相互作用X射線檢測(cè)的基本原理：是利用射線在物質(zhì)中的衰減和對(duì)某些物體產(chǎn)生光化作用進(jìn)行的。當(dāng)射線穿過工件完好部位時(shí)，其強(qiáng)度為：第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（3）X射線的衰減散射吸收式中：I1、I0分別為入射線和透射線強(qiáng)度；μ為衰減系數(shù)；X為穿透物體的厚度I1=I0

e-μX

射線與物質(zhì)的相互作用

第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（3）X射線的衰減I1/I0=eμX檢測(cè)方法：常用的照相法、電離檢測(cè)法、熒光屏直接觀察法。照相法射線衰減強(qiáng)度變化膠片感光潛影影像評(píng)判此法靈敏度高，直觀可靠，重復(fù)性好，但成本較高，時(shí)間較長(zhǎng)。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法3.X射線探傷的操作（1）X射線探傷的操作過程②電離檢測(cè)法射線工件電離室電離氣體電流判斷完整性此法自動(dòng)化程度高，成本低，但定性困難。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法3.X射線探傷的操作（1）X射線探傷的操作過程③熒光屏直接觀察法射線工件熒光屏缺陷形狀此法成本低，效率高，可連續(xù)生產(chǎn)，但分辨率差。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法3.X射線探傷的操作（1）X射線探傷的操作過程④電視觀察法電視觀察法是第三種方法的發(fā)展，可用電視顯示系統(tǒng)直接顯示。此法自動(dòng)化程度高，可觀察動(dòng)態(tài)情況，檢測(cè)靈敏度低。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法3.X射線探傷的操作（2）X射線照相規(guī)范X射線照相檢測(cè)技術(shù)：根據(jù)膠片上影像的形狀及其黑度的不均勻程度，就可以評(píng)定被檢測(cè)試件中有無缺陷及缺陷的性質(zhì)、形狀、大小和位置。此法的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、直觀可靠、重復(fù)性好，是Χ射線檢測(cè)法中應(yīng)用最廣泛的一種常規(guī)方法。由于生產(chǎn)和科研的需要，還可用放大照相法和閃光照相法以彌補(bǔ)其不足。放大照相可以檢測(cè)出材料中的微小缺陷。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法X射線照相檢測(cè)原理第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法3.X射線探傷的操作（2）X射線照相規(guī)范①照相法的靈敏度和透度計(jì)靈敏度：顯示缺陷的程度或能發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力。靈敏度分類：絕對(duì)靈敏度：底片上能發(fā)現(xiàn)被檢試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸。相對(duì)靈敏度底片能發(fā)現(xiàn)被檢試件中與射線平行方向的最小缺陷尺寸，占缺陷處試件厚度的百分?jǐn)?shù)。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（2）X射線照相規(guī)范②像質(zhì)計(jì)（透度計(jì)）實(shí)踐中最小缺陷尺寸很難確定，用確定尺寸的人工缺陷來標(biāo)定靈敏度就方便得多了。像質(zhì)計(jì)是用來檢查透照技術(shù)和膠片處理質(zhì)量的，即定量地評(píng)價(jià)射線底片影像質(zhì)量的工具。ASTM是美國(guó)材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（2）X射線照相規(guī)范增感屏X射線產(chǎn)生效率非常低，要得到滿意的圖像，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，效果不理想，要用增感屏。增感系數(shù)：增感屏可分為：金屬增感屏、熒光增感屏和金屬熒光增感屏。片基金屬箔熒光層保護(hù)層第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（2）X射線照相規(guī)范增感屏的組成及作用熒光增感屏：射線照射在物質(zhì)上（鎢酸鈣、硫化鋅鎘）會(huì)產(chǎn)生熒光效應(yīng)，發(fā)出與某些膠片感光色相近波長(zhǎng)的光，加快了感光速度，增大了可探測(cè)厚度，但熒光物質(zhì)顆粒較粗，會(huì)產(chǎn)生熒光擴(kuò)散、屏斑效應(yīng)，使底片清晰度下降，缺陷分辨率差。金屬增感屏：可分為前屏、后屏，金屬箔置向膠片。熒光增感屏第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法（2）X射線照相規(guī)范增感屏的作用a.增感作用：利用射線透過金屬屏激發(fā)二次電子和二次射線增感。b.濾波作用：為減少散射線不良影響，吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)的散射線，故影像清晰。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法金屬熒光增感屏：結(jié)合了熒光增感屏增感效果好、金屬增感屏底片質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，此類增感屏使底片的感光速度比金屬屏快，且比熒光屏的像質(zhì)好。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法曝光參數(shù)的選擇射線的曝光量：管電流i乘以時(shí)間t；通常，在射線設(shè)備允許范圍內(nèi)，

管電流盡量取得大些，以縮短曝

光時(shí)間并減小散射線的影響。曝光距離與射線強(qiáng)度的關(guān)系：第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法曝光參數(shù)的選擇焦距的選擇焦距：F，放射源到膠片的距離。由于幾何不清晰度Ug的影響，焦距選擇要充分參考射線源距離F和試件厚度d。a、b分別表示放射源到缺陷和缺陷到膠片的距離。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法曝光參數(shù)的選擇曝光曲線：是射線照相檢驗(yàn)的必備工具，是選擇工藝參數(shù)的基礎(chǔ)。它可以有設(shè)備、膠片、增感屏按具體條件制定，也可以選用合適的曝光曲線。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法材料厚度與曝光量的關(guān)系曲線1第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法材料厚度與曝光量的關(guān)系曲線2第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法平板形工件第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法圓管形工件外透法—大的圓筒狀工件內(nèi)透法——厚度大、管徑小的工件第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法圓管形工件雙壁雙影，適于管徑小的工件（＜89mm）雙壁單影，適于管徑為100～900mm第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法角形工件角接、疊焊、十字焊、T字焊等管接頭第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法攜帶式波紋陶瓷管X射線探傷機(jī)攜帶式定向輻射X射線探傷機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域：適合對(duì)薄鐵板、鋁、橡膠、塑料等材質(zhì)檢測(cè)，可以獲得極佳的成像質(zhì)量和清晰度。應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用于石油、化工、航空、船舶、機(jī)械、電子、壓力容器等材料和零部件的無損檢測(cè)。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法移動(dòng)式工業(yè)X射線探傷機(jī)產(chǎn)品型號(hào)：XYD—1520/4、22510/3、3010/3、4010/3、4510/2

應(yīng)用領(lǐng)域：主要應(yīng)用于在線產(chǎn)品檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)室。對(duì)各種鋼鐵、輕金屬和非金屬等部件進(jìn)行射線拍片與X射線成像系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)成像檢測(cè)。X射線探傷機(jī)(油絕緣)產(chǎn)品型號(hào):XY～2515

應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、航空、船舶、機(jī)械、電子、壓力容器等材料和零部件的無損檢測(cè)。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法X射線探測(cè)法操作：定距→X射線照射→沖洗膠片→缺陷判斷→處理措施照相規(guī)范對(duì)比度：管電壓、膠片、X射線波長(zhǎng)清晰度：距離、焦點(diǎn)、膠片、技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)?zāi)z片分析評(píng)判：缺陷成像特征裂紋：鋸齒形黑色條紋腐蝕：無規(guī)則的斑、點(diǎn)、塊第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法4.在飛機(jī)上可用X射線照相法檢測(cè)的飛機(jī)部位主要有：(1)機(jī)身部位：客艙門框、貨艙門框、窗框、工藝對(duì)接框和加強(qiáng)框，以及機(jī)艙內(nèi)加溫管道地區(qū)；(2)機(jī)翼：機(jī)身與機(jī)翼連接肋、加強(qiáng)肋、內(nèi)外翼結(jié)合肋、翼梁以及襟翼、副翼和導(dǎo)流板等；(3)水平尾翼：翼梁、翼肋及升降舵內(nèi)部結(jié)構(gòu)；(4)垂直尾翼：翼梁、翼肋及方向舵內(nèi)部結(jié)構(gòu)。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法使用X射線探傷飛機(jī)翼面的現(xiàn)場(chǎng)第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法8.2.2.3磁粉檢測(cè)1.概述鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法8.2.2.3磁粉檢測(cè)1.概述優(yōu)點(diǎn)：（1）能顯示缺陷的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度，并可大致確定缺陷的性質(zhì)；（2）具有很高的檢測(cè)靈敏度，能檢測(cè)出微米級(jí)寬度的缺陷；（3）不受工件大小、形狀的影響；（4）能檢測(cè)出工件各個(gè)方向的缺陷；（5）缺陷檢測(cè)的重復(fù)性好；（6）檢測(cè)速度快，工藝簡(jiǎn)單，成本低，污染輕。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法8.2.2.3磁粉檢測(cè)1.概述缺點(diǎn)：（1）只能檢測(cè)鐵磁性材料；（2）只能檢測(cè)工件表面與近表面缺陷；（3）受工件涂層影響；（4）某些磁化手段易產(chǎn)生打火燒傷。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法磁化2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)磁性磁體磁極磁力第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(1)磁場(chǎng)：磁體或通電導(dǎo)體周圍具有磁力作用的空間。(2)磁力線：表示磁場(chǎng)大小、方向和分布的假想連續(xù)曲線。(3)磁力線特點(diǎn)：可描述磁場(chǎng)的大小和方向；互不相交；閉合曲線；沿磁阻最小路徑通過。磁阻：就是磁通通過磁路時(shí)所受到的阻礙作用，用Rm表示。磁路中磁阻的大小與磁路的長(zhǎng)度成正比，與磁路的橫截面積成反比，并與組成磁路的材料性質(zhì)有關(guān)。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(4)磁通量——穿過某一截面的磁力線條數(shù)，SI單位制CGS單位制韋伯Wb麥克斯韋Mx(5)磁通密度與磁感應(yīng)強(qiáng)度——垂直穿過單位面積上的磁通量（或磁力線條數(shù)）BSI單位制CGS單位制特斯拉T高斯Gs第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法矢量、都有方向和大小，可用磁力線來表示；描述磁場(chǎng)的物理量(6)磁場(chǎng)強(qiáng)度——表征磁場(chǎng)大小和方向的物理量，HSI單位制CGS單位制A/mOe磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度：H由導(dǎo)體中的電流或永磁體產(chǎn)生，與磁化物質(zhì)無關(guān)；B不僅與H有關(guān)，還與被磁化的物質(zhì)有關(guān)；相同點(diǎn)不同點(diǎn)2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(7)磁導(dǎo)率——磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的比值。絕對(duì)磁導(dǎo)率——任一種材料的磁導(dǎo)率于真空磁導(dǎo)率的比值。相對(duì)磁導(dǎo)率表示材料被磁化的難易程度反映材料的導(dǎo)磁能力亨利/米H/m第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(8)磁介質(zhì)——

能影響磁場(chǎng)的物質(zhì)順磁性材料（順磁質(zhì)）：輕吸引，μr

略大于1

如Cu,Bi,Ti抗磁性材料（抗磁質(zhì)）：輕排斥，μr略小于1

如Al,Mn,Cr磁粉檢測(cè)的檢測(cè)對(duì)象高導(dǎo)磁性磁飽和性磁滯性非鐵磁性材料：強(qiáng)烈吸引，μr>>1如鐵、鈷、鎳及其合金硬磁材料軟糍材料鐵磁性材料：第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(9)磁疇——鐵磁性材料內(nèi)部自發(fā)磁化的小區(qū)域。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(10)磁化曲線——鐵磁性材料磁特性的曲線

——外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化關(guān)系可逆磁化階段急劇磁化階段近飽和磁化階段飽和磁化階段起始磁化曲線第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(11)磁滯回線——描述磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線剩磁矯頑力使磁化至技術(shù)飽和的永磁體的B（磁感應(yīng)強(qiáng)度）降低至零所需要的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度。將鐵磁體磁化到飽和狀態(tài)后再逐漸減小外磁場(chǎng)到零時(shí)，鐵磁體內(nèi)所保留的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化落后于磁場(chǎng)H的變化——磁滯現(xiàn)象。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(12)磁導(dǎo)率曲線第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(13)退磁曲線和磁能積磁能積：在永磁體的退磁曲線的任意點(diǎn)上磁通密度（Br）與對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度（Hc）的乘積。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)(14)磁特性曲線組基本磁化曲線B-H剩磁曲線Br-H磁滯回線Br-Hc第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)硬磁性材料磁滯回線狹長(zhǎng)軟磁性材料高磁導(dǎo)率低剩磁低矯頑力低磁阻磁滯回線肥大低磁導(dǎo)率高剩磁高矯頑力高磁阻半硬磁性材料第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)影響鋼鐵材料磁性的因素晶體結(jié)構(gòu)的影響晶格結(jié)構(gòu)晶格歪扭程度晶格大小化學(xué)成分的影響含碳量合金元素雜質(zhì)元素?zé)崽幚淼挠绊懙诎苏旅駲C(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)電流種類交流電整流電直流電沖擊電流第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電圓柱導(dǎo)體的磁場(chǎng)右手法則一第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)實(shí)心通電圓柱導(dǎo)體的磁場(chǎng)磁場(chǎng)分布——

直流電大小——

方向——

右手法則磁場(chǎng)分布——

交流電第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)空心通電圓柱導(dǎo)體的磁場(chǎng)大小——方向——

右手法則磁場(chǎng)分布——

直流電第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電線圈的磁場(chǎng)右手法則二第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電線圈的磁場(chǎng)任意點(diǎn)軸線上中心點(diǎn)端點(diǎn)第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電線圈的磁場(chǎng)磁場(chǎng)分布第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電線圈的磁場(chǎng)按通電線圈的結(jié)構(gòu)軟電纜固定電纜按填充系數(shù)低填充系數(shù)中填充系數(shù)高填充系數(shù)第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電線圈的磁場(chǎng)按通電線圈的長(zhǎng)度L和直徑D之比短螺管線圈有限長(zhǎng)螺管線圈無限長(zhǎng)螺管線圈第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法2.磁場(chǎng)和磁性物質(zhì)通電螺線環(huán)的磁場(chǎng)大?。悍较颍和膱AN——圈數(shù)I——電流第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法3.磁粉檢測(cè)原理與方法(1)磁化工作點(diǎn)和漏磁場(chǎng)材料的磁化狀態(tài)，不僅依賴于它的磁化率，也依賴于樣品的形狀。當(dāng)一個(gè)有限大小的樣品被外磁場(chǎng)磁化時(shí)，在它兩端出現(xiàn)的自由磁極將產(chǎn)生一個(gè)與磁化強(qiáng)度方向相反的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)被稱為退磁場(chǎng)。退磁場(chǎng)VH的強(qiáng)度與磁體的形狀及磁化強(qiáng)度有關(guān)，存在關(guān)系：VH=-NM（N為退磁因子，M為磁化強(qiáng)度），它僅僅和材料的形狀有關(guān)。例如，對(duì)一個(gè)沿長(zhǎng)軸磁化的細(xì)長(zhǎng)樣品，N接近于0，而對(duì)于一個(gè)粗而短的樣品，N就很大。對(duì)于一般形狀的磁體，很難求出N的大小。能嚴(yán)格計(jì)算其退磁因子的樣品形狀只有橢球體。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法退磁場(chǎng)有效磁場(chǎng)外加磁場(chǎng)退磁場(chǎng)退磁場(chǎng)大小與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度大小有關(guān)退磁場(chǎng)大小與工件L/D值有關(guān)磁化尺寸相同的鋼管比鋼棒產(chǎn)生的退磁場(chǎng)小磁化同一工件，交流電比直流電產(chǎn)生的退磁場(chǎng)小3.磁粉檢測(cè)原理與方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法漏磁場(chǎng)的形成與分布3.磁粉檢測(cè)原理與方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法影響漏磁場(chǎng)的因素外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響缺陷位置、深寬比影響B(tài)↑→Bleak↑B=80%Bbao,Bleak↑↑h↓→Bleak↑d/w↑→Bleak↑缺陷延伸方向的影響3.磁粉檢測(cè)原理與方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法影響漏磁場(chǎng)的因素工件表面覆蓋層對(duì)磁痕顯示的影響工件材料及狀態(tài)的影響晶粒大小含碳量熱處理合金元素冷加工3.磁粉檢測(cè)原理與方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(2)被測(cè)部件磁化方式磁粉檢測(cè)的能力，取決于施加磁場(chǎng)的大小和缺陷的延伸方向，還與缺陷的位置、大小和形狀等因素有關(guān)。工件磁化時(shí)，當(dāng)磁場(chǎng)方向與缺陷延伸方向垂直時(shí)，缺陷處的漏磁場(chǎng)最大，檢測(cè)靈敏度最高。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法選擇磁化方法應(yīng)考慮的因素：工件的尺寸大??；工件的外形結(jié)構(gòu)；工件的表面狀態(tài)；根據(jù)工件過去斷裂的情況和各部位的應(yīng)力分布，分析可能產(chǎn)生缺陷的部位和方向，選擇合適的磁化方法。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法①磁化方式根據(jù)工件的幾何形狀，尺寸大小和欲發(fā)現(xiàn)缺陷方向而在工件上建立的磁場(chǎng)方向，將磁化方法一般分為周向磁化、縱向磁化和多向磁化（復(fù)合磁化）。②周向磁化

是指給工件直接通電，或者使電流流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垂直的周向閉合磁場(chǎng)，用于發(fā)現(xiàn)與工件軸平行的縱向缺陷，即與電流方向平行的缺陷。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法②周向磁化軸向通電法如果工件截面是圓形，便產(chǎn)生圓形磁場(chǎng)；長(zhǎng)方形截面則產(chǎn)生橢圓形磁場(chǎng)；電流方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系遵從右手定則。直角通電和夾鉗通電法

第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法②周向磁化中心導(dǎo)體法（芯棒法）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縱向不連續(xù)性和端面的徑向不連續(xù)性。偏置芯棒法適用于中心導(dǎo)體法檢驗(yàn)時(shí)，設(shè)備功率達(dá)不到的大型環(huán)和管子的檢驗(yàn)。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。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法②周向磁化觸頭法（支桿法）觸頭間距75～200mm，兩次應(yīng)重疊25mm。當(dāng)觸頭間距為200mm時(shí)，通以800A的交流電，則有效的磁化范圍寬度約為（3L/4）。

在兩觸頭的連線上，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，愈遠(yuǎn)離該連線，磁場(chǎng)強(qiáng)度愈小。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法②周向磁化磁軛法

磁軛：本身不生產(chǎn)磁場(chǎng)(磁力線)、在磁路中只起磁力線傳輸?shù)能洿挪牧?。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不連續(xù)性。

在磁軛法中，工件不閉合磁路的一部分，在磁極間對(duì)工件感應(yīng)磁化，所以磁軛法也稱為極間法，屬于閉路磁化。磁軛法分為整體磁化和局部磁化。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法復(fù)合磁化

指通過復(fù)合磁化，在工件中產(chǎn)生一個(gè)大小和方向隨時(shí)間成圓形、橢圓形或螺旋形變化的磁場(chǎng)。因?yàn)榇艌?chǎng)的方向在工件上不斷地變化著，所以可發(fā)現(xiàn)工件上所有方向的缺陷。復(fù)合磁化是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理，在工件中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度等于幾種磁化方法在該點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)的矢量和，或者是不同方向的磁場(chǎng)在工件上的輪流交替磁化。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(3)連續(xù)法和剩磁法磁粉檢測(cè)時(shí)，當(dāng)施加磁粉與通電同時(shí)進(jìn)行時(shí)叫連續(xù)法。斷電后再施加磁粉的叫剩磁法。兩種方法在什么情況下使用，與材料的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和矯頑力Hc有關(guān)，還與磁化電流的形式有關(guān)。對(duì)于形狀復(fù)雜的工件、橫截面過大的工件、不易得到所需剩磁的工件以及探傷機(jī)功能小難以采用剩磁法者，均可使用連續(xù)法。凡經(jīng)熱處理(淬火、調(diào)質(zhì)、滲碳、滲氮等)的高碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，均可采用剩磁法。

第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(4)磁化電流磁粉探傷采用的磁化電流有交流電、整流電（包括單相半波整流電、單相全波整流電、三相半波整流電和三相全波整流電）、直流電和沖擊電流，其中最常用的磁化電流是交流電。交流電的趨膚效應(yīng)：導(dǎo)體表面電流密度大，內(nèi)部電流密度小產(chǎn)生的原因是電磁感應(yīng)產(chǎn)生了渦流。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(4)磁化電流交流電的優(yōu)點(diǎn)：a對(duì)表面缺陷檢測(cè)靈敏度高b容易退磁c能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)電流磁化d能夠?qū)崿F(xiàn)多向磁化e變截面工件磁場(chǎng)分布較均勻f有利于磁粉遷移g用于評(píng)價(jià)直流電發(fā)現(xiàn)的磁痕顯示h適用于在役工件的檢驗(yàn)I適用于Φ≤12mm彈簧鋼絲的檢驗(yàn)J交流電磁化時(shí)，兩次磁化的工序間不需要退磁第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(4)磁化電流直流電的優(yōu)點(diǎn)：a具有很大的滲透性和很小的脈動(dòng)性b剩磁穩(wěn)定c適用于近表面缺陷的檢測(cè)d需要設(shè)備的輸入功率小。直流電的缺點(diǎn)：a退磁困難b退磁場(chǎng)大c不適用于干法檢驗(yàn)d在周向和縱向磁化工序間需要退磁。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法選擇磁化電流規(guī)則：

用交流電磁化，對(duì)表面微小缺陷檢測(cè)靈敏度高；由于趨膚效應(yīng)，對(duì)工件表面下的磁化能力，交流電比直流電弱；交流電用于剩磁法時(shí)，應(yīng)加裝斷電相位控制器；交流電磁化連續(xù)法檢驗(yàn)主要與電流有效值有關(guān)，而剩磁法檢驗(yàn)主要與峰值電流有關(guān)；整流電或直流電，能檢測(cè)工件近表面較深的缺陷；整流電流中包含的交流分量越大，檢測(cè)近表面較深缺陷的能力越??；整流電和直流電用于剩磁法檢驗(yàn)時(shí)，剩磁穩(wěn)定；沖擊電流只能用于剩磁法和專用設(shè)備；直流電檢測(cè)缺陷深度最大。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(5)退磁①退磁的目的

將工件內(nèi)的剩磁減少到不影響正常使用的程度的工序。②剩磁的影響工件上的剩磁會(huì)影響裝在工件附近的磁羅盤、儀表和電子部件的精度和正常使用。工件的剩磁會(huì)吸附鐵屑和磁粉，在工件繼續(xù)加工時(shí)，會(huì)影響表面粗糙度和刀具壽命。工件上的剩磁會(huì)給清除磁粉帶來困難。動(dòng)部件上的剩磁會(huì)吸引鐵屑和鐵磁性粉末，造成磨損和消耗能量。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(5)退磁電鍍鋼件上的剩磁能使電鍍電流偏離期望的區(qū)域，影響電鍍質(zhì)量。油路系統(tǒng)的剩磁吸附鐵屑或鐵磁性粉末，會(huì)影響油路系統(tǒng)暢通。焊接過程中，剩磁會(huì)使電弧偏吹，造成焊位偏離。工件進(jìn)行兩個(gè)方向或以上的磁化時(shí)，前次磁化可能會(huì)對(duì)后面的磁化造成影響。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(5)退磁③不需退磁的條件工件的后道工序是熱處理，其加熱溫度超過居里溫度。工件屬軟磁性材料，低剩磁，高磁導(dǎo)率。工件中存在的剩磁不影響使用。工件的工作環(huán)境處在強(qiáng)磁場(chǎng)中。交流電兩次磁化工序之間。直流電兩次磁化，后道磁化電流大于前道。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法(5)退磁④退磁的原理將工件置于交變磁場(chǎng)中，產(chǎn)生磁滯回線，當(dāng)交變磁場(chǎng)的幅值逐漸遞減時(shí)，磁滯回線的軌跡也越來越小，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度降為零時(shí)，工件中殘留的剩磁Br也接近零。退磁中，一是退磁所用磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)大于等于磁化時(shí)所用的磁場(chǎng)強(qiáng)度；二是退磁用的磁場(chǎng)強(qiáng)度遞減量應(yīng)盡可能小。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法⑤退磁的方法交流電退磁：交流電退磁常采用通過法和衰減法退磁。有以下幾種組合形式：通過法：（線圈法）線圈不動(dòng)工件動(dòng)，衰減磁場(chǎng)到零。（線圈法）工件不動(dòng)線圈動(dòng)，衰減磁場(chǎng)到零。衰減法：（線圈法）線圈、工件都不動(dòng)，衰減電流到零。（觸頭法）兩觸頭接觸工件，衰減電流到零。（交流磁軛法）交流電磁軛通電時(shí)離開工件，衰減磁場(chǎng)到零。扁平線圈通電時(shí)離開工件，衰減磁場(chǎng)到零。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法⑤退磁的方法通過法：將工件放在拖板上置于線圈前30cm處，線圈通電時(shí)，將工件沿著軌道緩慢地從線圈中通過，并遠(yuǎn)離線圈至少1m以外處（或有效磁化區(qū)）斷電。適用于小型工件批量退磁。對(duì)于不能放在退磁機(jī)上退磁的重型或大型工件，或?qū)⒕€圈套在工件上，通電時(shí)緩慢

地將線圈通過并遠(yuǎn)離

工件1m以外處斷電。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法⑤退磁的方法衰減法：由于交流電的方向不斷改變，故可用自動(dòng)衰減退磁器逐漸降低電流至零進(jìn)行退磁。如將工件放在線圈內(nèi)，或?qū)⒐ぜA在探傷機(jī)的兩磁化夾頭之間，以及用支桿觸頭接觸工件后將電流遞減到零進(jìn)行退磁。圖（a）第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法直流電退磁：為了使工件內(nèi)部能獲得良好的退磁，常采用直流換向衰減法和超低頻電流自動(dòng)退磁。直流換向衰減退磁：通過機(jī)械方法不斷改變直流電（包括三相全波整流電）的方向，同時(shí)使通過工件的電流遞減到零進(jìn)行退磁。其退磁電流波型見圖（b）。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法直流換向衰減退磁：要求：（1）要保證無電流時(shí)換向。（2）電流衰減次數(shù)應(yīng)盡可能多，一般在30次以上。（3）每次衰減幅度應(yīng)盡可能小。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法超低頻電流自動(dòng)退磁：采用頻率為0.5～10Hz的超低頻電流對(duì)直流磁化的工件進(jìn)行退磁。5Hz超低頻退磁電流波形見圖（c）。超低頻退磁既能進(jìn)行衰減法退磁，也能在線圈中進(jìn)行通過法退磁。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法⑥退磁方法的選擇通過熱處理或加熱提高工件溫度至居里溫度以上進(jìn)行退磁。此方法能徹底退磁，但不經(jīng)濟(jì)、不實(shí)用。交流磁化的工件用交流電退磁，尤其是通過式退磁。方法簡(jiǎn)單、速度快、退磁效果好，廣泛使用。因電流的趨膚效應(yīng)，不能對(duì)直流磁化工件的深層進(jìn)行退磁。直流換向衰減退磁和超低頻電流自動(dòng)退磁，幾乎對(duì)任何磁化方法磁化的工件都能進(jìn)行退磁。此方法成本高，效率低。居里點(diǎn)或居里溫度：是指材料可以在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度。低于居里點(diǎn)溫度時(shí)該物質(zhì)成為鐵磁體，此時(shí)和材料有關(guān)的磁場(chǎng)很難改變。當(dāng)溫度高于居里點(diǎn)溫度時(shí),該物質(zhì)成為順磁體，磁體的磁場(chǎng)很容易隨周圍磁場(chǎng)的改變而改變。這時(shí)的磁敏感度約為10的負(fù)6次方。第八章民機(jī)腐蝕的檢查方法⑦退磁注意事項(xiàng)退磁所用的磁場(chǎng)強(qiáng)度，應(yīng)大于等于磁化時(shí)的最大磁場(chǎng)強(qiáng)度Hm。對(duì)周向磁化的工件，應(yīng)將工件進(jìn)行縱向磁化后再退磁。交流電磁化，用交流電退磁；直流電