磁粉检测的原理

2019-08-26 09:08:09 39

磁粉检测的原理


铁磁性材料工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变 而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。 磁粉检测定义 磁粉检测(Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT),又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。

磁粉检测的特点


磁粉检测只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷,由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上,所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸,并可大致确定其性质。

磁粉检测的灵敏度可检出的不连续宽度可达到0.1μm。综合使用多种磁化方法,磁粉检测几乎不受工件大小和几何形状的影响,能检测出工件各个方向的缺陷。

磁粉检测的方法


磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。

1.湿法和干法


磁粉悬浮在油、水或其他液体介质中使用称为湿法,它是在检测过程中,将磁悬液均匀分布在工件表面上,利用载液的流动和漏磁场对磁粉的吸引,显示出缺陷的形状和大小。湿法检测中,由于磁悬液的分散作用及悬浮性能,可采用的磁粉颗粒较小。因此,它具有较高的检测灵敏度。特别适用于检测表面微小缺陷,例如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法经常与固定式设备配合使用,也与移动和便携式设备并用。用于湿法的磁悬液可以循环使用。

干法有称干粉法,在一些特殊场合下,不能采用湿法进行检测时,而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上,工件的缺陷处即显示出磁痕。干法检测多用于大型铸,锻件毛坯及大型结构件、焊接件的局部区域检查,通常与便携式设备配合使用。

2.连续法和剩磁法


(1)连续法 连续发又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。

(2)剩磁法 剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。[2]

磁粉探伤


用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是最常用的方法之一。

漏磁探伤


不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。由于磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。

磁粉检测的发展


磁粉检测技术发展简史

20世纪50年代,部分大型国有企业设立无损检测部门,新中国磁粉检测和渗透检测工作开始起步。

20世纪60年代,在仿制的基础上,研制出大型交流磁粉探伤机。设备与器材研制工作初露端倪。

1978年,中国机械工程学会无损检测分会磁粉、渗透检测专业委员会成立,并首次召开全国性技术交流会。

1982年,国内首次开办磁粉、渗透检测专业Ⅱ级人员培训班,结束了检测人员无证操作的历史。

20世纪80年代,随着改革开放的深入开展,通过引进吸收和再创新,我国的磁粉、渗透检测技术获得快速发展,迅速缩短了与先进国家间的差距。

20世纪90年代,标准化工作取得重要进展,磁粉、渗透检测技术标准化体系基本形成。

2000年以来,随着数字化技术的发展,磁粉、渗透检测技术开始进入半自动/自动化和图像化时代。

磁粉检测的应用范围


1适用于检测铁磁性材料表面和近表面缺陷,例如:表面和近表面间隙极窄的裂纹和目视难以看出的其他缺陷。 不适合检测埋藏较深的内部缺陷。

2适用于检测铁镍基铁磁性材料,例如:马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料,不适用于检测非磁性材料,例如:奥氏体不锈钢材料。

3适用于检测未加工的原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件。

4适用于检测管材棒材板材形材和锻钢件铸钢件及焊接件。

5适用于检测工件表面和近表面的延伸方向与磁力线方向尽量垂直的缺陷,但不适用于检测延伸方向与磁力线方向夹角小于20度的缺陷。

6.适用于检测工件表面和近表面较小的缺陷,不适合检测浅而宽的缺陷。

磁粉检测的优缺点


优点:无损,操作简单方便,检测成本低,对铁磁性材料表面及近表面缺陷检测灵敏度高,是表面缺陷检测的首选方法。

缺点:对被检测件的表面光滑度要求高,对检测人员的技术和经验要求高,检测范围小检测速度慢。


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