磁粉檢測技術(shù)磁粉檢測原理

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，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。

磁粉檢測定義　磁粉檢測(MagneticParticleTesting,縮寫符號為MT），又稱磁粉檢驗或磁粉探傷，屬于無損檢測五大常規(guī)方法之一。

磁粉探傷

用磁粉顯示的稱為磁粉探傷，因它顯示直觀、操作簡單、人們樂于使用，故它是最常用的方法之一。

漏磁探傷

不用磁粉顯示的，習(xí)慣上稱為漏磁探傷，它常借助于感應(yīng)線圈、磁敏管、霍爾元件等來反映缺陷，它比磁粉探傷更衛(wèi)生，但不如前者直觀。由于目前磁力探傷主要用磁粉來顯示缺陷，因此，人們有時把磁粉探傷直接稱為磁力探傷，其設(shè)備稱為磁力探傷設(shè)備。

1. 適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面缺陷，例如：表面和近表面間隙極窄的裂紋和目視難以看出的其他缺陷。不適合檢測埋藏較深的內(nèi)部缺陷。

2.適用于檢測鐵鎳基鐵磁性材料，例如：馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼材料，不適用于檢測非磁性材料，例如：奧氏體不銹鋼材料。

3.適用于檢測未加工的原材料（如鋼坯）和加工的半成品、成品件及在役與使用過的工件。

4.適用于檢測管材棒材板材形材和鍛鋼件鑄鋼件及焊接件。

5.適用于檢測工件表面和近表面的延伸方向與磁力線方向盡量垂直的缺陷，但不適用于檢測延伸方向與磁力線方向夾角小于20度的缺陷。

6.適用于檢測工件表面和近表面較小的缺陷，不適合檢測淺而寬的缺陷。

優(yōu)點：無損，操作簡單方便，檢測成本低。

缺點：對被檢測件的表面光滑度要求高，對檢測人員的技術(shù)和經(jīng)驗要求高，檢測范圍小檢測速度慢。

《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證培訓(xùn)教材》編輯申委員會編　機械工業(yè)出版社

本教材比較全面、系統(tǒng)地體現(xiàn)了GJB9712-2002《無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證》和《國防科技工業(yè)無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證考試大綱》的要求，包括了對無損檢測Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級人員的培訓(xùn)內(nèi)容，以Ⅱ級要求內(nèi)容為主題、注重體現(xiàn)Ⅲ級所要求的深度和廣度，強調(diào)實際應(yīng)用。

連續(xù)法磁粉檢測技術(shù)是在有外加磁場磁化的同時，將磁粉或者懸磁液施加到工件上從而進行磁粉檢測的方法被稱為連續(xù)法磁粉檢測技術(shù)。

連續(xù)法磁粉檢測技術(shù)適用于所有鐵磁性材料的磁粉檢測,對于形狀復(fù)雜以及表面覆蓋層較厚的工件,也可以應(yīng)用連續(xù)法進行磁粉檢測。另外，當(dāng)使用剩磁法檢驗設(shè)備功率達不到時,也可以應(yīng)用連續(xù)法磁粉檢測。

濕連續(xù)法磁粉檢測時，先用磁懸液潤濕工件表面，在通電磁化的同時澆磁懸液，停止?jié)泊艖乙涸偻姅?shù)次，待磁痕形成并滯留下來時停止通電，然后進行檢驗。

干法連續(xù)法磁粉檢測時，在對工件通電碰化后再開始噴撒磁粉，并在通電的同時吹去多余的磁粉，待磁痕形成和檢驗完后再停止通電。

連續(xù)法磁粉檢測的優(yōu)點：連續(xù)法磁粉檢測適用于任何鐵磁性材料的檢測，且無論是濕法還是干法檢驗都可以應(yīng)用,能發(fā)現(xiàn)近表面的缺陷，且在各種磁粉檢測方法中的檢測靈敏度最高。另外,連續(xù)法磁粉檢測還可用于多向磁化,而且交流磁化不受斷電相位的影響。

連續(xù)法磁粉檢測的局限性：連續(xù)法磁粉檢測的缺點是檢測效率低，易產(chǎn)生非相關(guān)顯示,而且目視可達性差。2100433B

本書是由中國中車焊接和無損檢測培訓(xùn)中心組織編寫的磁粉檢測人員資格鑒定考核的培訓(xùn)教材，按照ISO/TR 25107 《無損檢測 無損檢測人員培訓(xùn)大綱》、GB/T 9445《無損檢測人員資格鑒定與考核》和EN 473/ISO 9712《無損檢測人員資格鑒定與考核》標(biāo)準(zhǔn)要求編寫。

本書共10章，主要內(nèi)容包括：磁粉檢測物理基礎(chǔ)、磁化技術(shù)、磁粉檢測設(shè)備、磁粉檢測器材、磁粉檢測工藝、磁痕分析、常用零部件磁粉檢測、磁粉檢測在軌道交通中的應(yīng)用、磁粉檢測質(zhì)量控制與安全防護、實驗等。為了更好地掌握教材內(nèi)容，本書還收錄了國內(nèi)外磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)目錄以及常用材料的磁性參數(shù)與磁粉檢測常用單位制及換算等內(nèi)容。

本書的特點是，既注重理論與實踐應(yīng)用的結(jié)合，又緊跟現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展，并及時介紹國內(nèi)、外磁粉檢測的新觀點和新技術(shù)。本書除作為磁粉檢測人員資格鑒定考核培訓(xùn)教材外，也可供各企業(yè)生產(chǎn)一線人員、質(zhì)量管理人員、安全監(jiān)督人員、工藝技術(shù)人員、研究機構(gòu)、大專院校相關(guān)專業(yè)師生。

前言

1 磁粉檢測物理基礎(chǔ) · 1

1.1 磁學(xué)的基本概念 · 1

1.1.1 磁場 · 1

1.1.2 磁力線和磁感應(yīng)線 1

1.1.3 磁場強度 · 2

1.1.4 磁感應(yīng)強度 · 2

1.1.5 磁通量 · 3

1.1.6 磁導(dǎo)率 · 3

1.2 鐵磁性材料 · 4

1.2.1 磁介質(zhì) 4

1.2.2 磁疇 4

1.2.3 磁化曲線 5

1.2.4 磁滯回線 6

1.3 電流的磁場 · 7

1.3.1 磁粉檢測中常用的電流磁場 · 7

1.3.2 通電圓柱導(dǎo)體的磁場· 8

1.3.3 通電鋼管的磁場· 12

1.3.4 鋼管中心導(dǎo)體法磁化· 13

1.3.5 通電線圈的磁場· 14

1.3.6 環(huán)形件繞電纜的磁場· 16

1.4 退磁場 · 16

1.4.1 退磁場的概念 16

1.4.2 影響退磁場大小的因素 · 17

1.5 磁路與磁感應(yīng)線的折射 19

1.5.1 磁路 19

1.5.2 磁感應(yīng)線的折射· 20

1.6 漏磁場 · 20

1.6.1 漏磁場的形成 · 20

1.6.2 不連續(xù)的漏磁場分布 21

1.6.3 影響漏磁場的因素 22

1.7 鋼材磁性 24

1.7.1 鋼材的分類 · 24

1.7.2 鋼材的磁性 · 24

1.7.3 影響鋼材磁性的主要因素 25

1.8 磁粉檢測的光學(xué)基礎(chǔ) · 25

1.8.1 光度量術(shù)語及單位 25

1.8.2 發(fā)光 · 26

1.8.3 紫外線 · 27

1.8.4 人眼對光的響應(yīng) 27

2 磁化技術(shù) · 29

2.1 磁化電流 29

2.1.1 交流電 · 30

2.1.2 直流電 · 31

2.1.3 整流電 · 31

2.1.4 沖擊電流 · 33

2.1.5 磁化電流的選用原則 33

2.2 磁化方法 33

2.2.1 磁化方法的分類 34

2.2.2 各種磁化方法的特點 35

2.3 磁化規(guī)范 47

2.3.1 國內(nèi)磁化規(guī)范及其制定 47

2.3.2 各種方法的磁化規(guī)范 49

2.3.3 ISO 9934標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于磁化規(guī)范的要求 · 5

3 3 磁粉檢測設(shè)備 55

3.1 磁粉探傷機的命名方法 · 55

3.2 磁粉檢測設(shè)備的分類 · 56

3.2.1 固定式磁粉探傷機 56

3.2.2 移動式磁粉探傷機 57

3.2.3 便攜（攜帶）式磁粉探傷機 58

3.2.4 專用及半自動磁粉探傷機 59

3.3 磁粉檢測設(shè)備的主要組成 · 60

3.3.1 磁化電源裝置 · 60

3.3.2 工件夾持裝置 · 63

3.3.3 指示與控制裝置 63

3.3.4 磁粉和磁懸液噴灑裝置 63

3.3.5 照明裝置 · 64

3.3.6 退磁裝置 · 66

3.3.7 磁粉檢測圖像自動識別系統(tǒng) 67

3.4 檢測設(shè)備的安裝、使用與維護 67

3.4.1 磁粉探傷機的選擇與安裝 67

3.4.2 磁粉探傷機的使用 69

3.4.3 磁粉探傷機的維護與保養(yǎng) 70

3.5 磁粉檢測用測量儀器 · 70

3.5.1 特斯拉計（高斯計） 70

3.5.2 袖珍式磁強計 · 71

3.5.3 照度計、紫外輻射照度計 71

3.5.4 通電時間測量器 72

3.5.5 弱磁場測量儀 · 72

3.5.6 快速斷電試驗器 72

3.6 軌道交通裝備制造企業(yè)常用典型設(shè)備 72

3.6.1 軸承內(nèi)外圈磁粉探傷機 72

3.6.2 輪對磁粉探傷機 73

3.6.3 車軸熒光磁粉探傷機 73

3.6.4 旋轉(zhuǎn)磁場井式車鉤零件探傷機 · 74

3.6.5 懸吊件磁粉探傷機 74

3.6.6 貨車搖枕側(cè)架磁粉探傷機 75

3.6.7 齒輪磁粉探傷機 75

3.6.8 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架整體磁化探傷機 76

4 磁粉檢測器材 77

4.1 磁粉· 77

4.1.1 磁粉的分類 · 77

4.1.2 磁粉的性能及測試 78

4.2 載液 85

4.2.1 油性載液 · 85

4.2.2 水載液 · 85

4.3 磁懸液 86

4.3.1 磁懸液濃度 · 86

4.3.2 磁懸液濃度快速測定 87

4.3.3 磁懸液配制 · 87

4.4 反差增強劑 89

4.4.1 應(yīng)用 · 89

4.4.2 配方、施加及清除 89

4.5 標(biāo)準(zhǔn)試片與標(biāo)準(zhǔn)試塊 · 90

4.5.1 標(biāo)準(zhǔn)試片 · 90

4.5.2 標(biāo)準(zhǔn)試塊（B型、E型、1型、2型） 94

4.5.3 自然缺陷試塊和專用試塊 98

4.5.4 提升力試塊 · 98 5 磁粉檢測工藝 99

5.1 磁粉檢測方法分類 · 99

5.1.1 磁粉檢測的分類方法 99

5.1.2 連續(xù)法和剩磁法 100

5.1.3 干法和濕法 · 102

5.1.4 熒光磁粉檢測與非熒光磁粉檢測 · 103

5.1.5 磁粉檢測——橡膠鑄型法 103

5.1.6 磁橡膠法 · 104

5.2 磁粉檢測程序 · 104

5.2.1 檢測時機 · 104

5.2.2 預(yù)處理 · 105

5.2.3 磁化、施加磁粉或磁懸液 106

5.2.4 磁痕觀察、記錄與缺陷評級 106

5.3 退磁 107

5.3.1 剩磁的產(chǎn)生與影響 108

5.3.2 退磁的原理 · 108

5.3.3 退磁方法和退磁設(shè)備 109

5.3.4 退磁注意事項 · 111

5.3.5 剩磁測量 · 112

5.4 后處理與合格工件的標(biāo)記 · 112

5.4.1 后處理 · 112

5.4.2 合格工件的標(biāo)記 112

5.5 超標(biāo)缺陷磁痕顯示的處理和復(fù)驗 113

5.6 檢測記錄和檢測報告 · 113

5.7 影響磁粉檢測靈敏度的主要因素 114

5.7.1 磁化 · 114

5.7.2 磁介質(zhì) · 115

5.7.3 設(shè)備性能 · 117

5.7.4 工件材質(zhì)、形狀尺寸和表面狀態(tài) · 117

5.7.5 缺陷自身的因素 119

5.7.6 工藝操作 · 119

5.7.7 檢測人員素質(zhì) · 120

5.7.8 檢測環(huán)境的條件 120

5.8 磁粉檢測作業(yè)指導(dǎo)書的編制 122 6 磁痕分析 · 127

6.1 磁痕分析的意義 · 127

6.1.1 什么是磁痕 · 127

6.1.2 磁痕的分類 · 127

6.1.3 磁痕分析的意義 128

6.1.4 磁痕分析的方法 128

6.2 相關(guān)磁痕 129

6.2.1 原材料缺陷及磁痕特征 129

6.2.2 鑄造缺陷及磁痕特征 130

6.2.3 鍛造缺陷及磁痕特 133

6.2.4 焊接缺陷及磁痕特征 135

6.2.5 熱處理缺陷及磁痕特征 1