无损检测基础知识新.ppt

5）磁粉检测原理：铁磁性材料被磁化后，其内部产生很强的磁感应强度，磁力线密度增大几百倍到几千倍，如果材料中存在不连续性（包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、材质等原因造成的不连续性），磁力线会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料表面，从空间穿过，形成漏磁场，漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质。如图试件中裂纹造成的不连续性使磁力线畸变，由于裂纹中空气介质的磁导率远远低于试件的磁导率，使磁力线受阻，一部分磁力线挤到缺陷的底部，一部分穿过裂纹，一部分排挤出工件的表面后再进入工件。如果这时在工件上撒上磁粉，漏磁场就会吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆积。我们称其为磁痕，从而显示缺陷。当裂纹方向平行于磁力线的传播方向时，磁力线的传播不会受到影响，这时缺陷也不可能检出。第62页,共83页，星期六，2024年，5月6）影响漏磁场的几个因素：A、外加磁场强度越大，形成的漏磁场强度也越大；B、在一定外加磁场强度下，材料的磁导率越高，工件越易被磁化，材料的磁感应强度越大，漏磁场强度也越大。C、当缺陷的延伸方向与磁力线的方向成90°时，由于缺陷阻挡磁力线穿过的面积最大，形成的漏磁场强度也最大。随着缺陷的方向与磁力线的方向从90°逐渐减小（或增大）漏磁场强度明显下降；因此，磁粉探伤时，通常需要在两个（两次磁力线的方向互相垂直）或多个方向上进行磁化。D、随着缺陷的埋藏深度增加，逸出工件表面的磁力线迅速减少。缺陷的埋藏深度越大，漏磁场就越小。因此，磁粉探伤只能检测铁磁材料制成的工件表面或近表面的裂纹及其他缺陷。第63页,共83页，星期六，2024年，5月2、磁粉检测设备器材1）磁力探伤机分类：按设备体积和重量，磁力探伤机可分为固定式、移动式、携带式三类。A、固定式探伤机：最常见的固定式探伤机为卧式湿法探伤机，设有放置工件的床身，可以进行包括通电法、线圈法多种磁化，配置了退磁装置和磁悬液搅拌喷洒装置等，最大磁化电流可达12KA，主要用于中小型工件探伤。B、移动式探伤机：体积重量中等，配有轮子，可运至检测现场作业，能进行多种方式磁化，磁化电流为3～6KA。检测对象为不易搬动的大型工件C、便携式探伤机：体积小、重量轻；适合野外和高空作业，多用于锅炉压力容器焊缝和大型工件局部探伤，最常用的是电磁轭探伤机。电磁轭探伤机是一个绕有线圈的U型铁芯，当线圈中通过电流，铁芯中产生大量的磁力线，轭铁放在工件上，两极之间的工件局部被磁化。轭铁两极可做成活动式的，极间距和角度可调，磁化强度指标是磁轭能吸起的铁块重量，称作提升力。第64页,共83页，星期六，2024年，5月2）灵敏度试片：用于检查磁粉探伤设备、磁粉、磁悬液的综合性能。3）磁粉和磁悬液：磁粉是具有高磁导率和低剩磁的四氧化三铁或三氧化二铁粉末。湿法磁粉平均粒度为2～10μm，干法磁粉平均粒度不大于90μm。按加入的染料可将磁粉分为荧光磁粉和非荧光磁粉，非荧光磁粉有黑、红、白几种不同颜色供选用。由于荧光磁粉的显示对比度比非荧光磁粉高得多，所以采用荧光磁粉进行检测具有磁痕观察容易，检测速度快，灵敏度高的优点。但荧光磁粉检测需一些附加条件：暗环境和黑光灯。磁悬液是以水或煤油为分散介质，加入磁粉配置成的悬浮液。第65页,共83页，星期六，2024年，5月3、磁粉检测工艺要点：3、磁粉检测工艺要点：1）磁化方式：常用的磁化方法有①线圈法②磁轭法③轴向通电法④触头法⑤中心导体法⑥复合磁化。按磁力线方向分类①②为纵向磁化；③～⑤为周向磁化。实际工作中可根据试件的情况选择适当的磁化方法。2)磁粉探伤方法分类：磁粉探伤方法有多种分类方式，按检测时机分为连续法和剩磁法。磁化、施加磁粉和观察同时进行的方法称为连续法；先磁化，后施加磁粉和观察的方法称为剩磁法，只适用于剩磁很大的硬磁材料。按使用的电流种类可分为交流电、直流电两大类。交流电因有集肤效应，对表面缺陷检测灵敏度高。按施加磁粉的方法分类可分为湿法和干法，其中湿法采用磁悬液，干法则直接喷洒干粉。前者适宜检测表面光滑的工件上的细小缺陷，后者多用于粗糙表面。3）磁粉探伤的一般程序：探伤操作包括：预处理、磁化和施加磁粉、观察、记录以及后处理（退磁）等。第66页,共83页，星期六，2024年，5月4、磁粉检测的特点磁粉检测的特点（优点和局限性）：1）适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料检测；2）可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检测内部缺陷；3）检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷；4）检测成本很低，速度快；5）工件的形状和尺寸有时对探伤有影响，因起难以磁化而无法探伤。第67页,共83页，星期六，2024年，5月第68页,共83页，星期六，2024年，5月第69页,共83页，星期六，2024年，5月第7