第四章磁粉檢測1整理ppt磁粉檢測1定義：利用材料磁學特性檢驗工件中表面和近表面缺陷的方法概述2發展：磁粉檢測與1930年用于工業生產，瓦茨成功地用磁粉檢測檢驗了焊縫質量。50年代初，前蘇聯科學家比較系統地研究了各種因素對MT靈敏度的影響，并以此為基礎制定了充磁規范，為MT在工業生產中的廣泛應用奠定了基礎2整理ppt3優缺點磁粉檢測概述

優點：①可直觀地顯示出缺陷的形狀、位置與大小，并能大致確定缺陷的性質

②檢測靈敏度高，可檢出寬度僅為0.1μm的表面裂紋

③應用范圍廣，幾乎不受被檢工件大小及形狀的限制

④工藝簡單，檢測速度快，費用低廉⑤檢測靈敏度表面最高，隨埋藏深度的增加，檢測靈敏度降低

3整理ppt

缺點：不能用于非磁性材料（如奧氏體不銹鋼、鋁、鎂、銅合金等）磁粉檢測概述4整理ppt第一節磁粉檢測的基本原理磁粉檢測MT基本原理一漏磁場1把鋼鐵材料等強磁性材料磁化后，利用缺陷部位所產生的磁極吸附磁粉而進行探傷的方法

5整理ppt2原理當對工件磁化時，由于內部組織均勻，磁力線是平行的。當存在缺陷時，由于其是非磁性的，磁阻較大，磁力線被割斷，在接近或位于零件表面時，磁力線會彎曲并分布在空氣中，形成局部磁場，此即為漏磁場

磁粉檢測MT基本原理6整理ppt磁粉檢測MT基本原理7整理ppt3磁粉被漏磁場吸引，形成磁痕，顯現了缺陷形狀，但此磁痕是比實際缺陷放大的痕跡

磁粉檢測MT基本原理8整理ppt二影響漏磁場主要因素（1）外加磁場：外加磁感應強度B增加，漏磁B`增加

B`

B（2）工件材料及狀態：凡影響工件磁性的因素如合金元素含量、碳含量、熱處理狀態等，均會影響漏磁場磁粉檢測MT基本原理80%9整理ppt（3）缺陷位置和形狀：隨埋藏深度增加，B`減少；寬深比增加，B`增加；垂直于工件表面，B`增加，平行于表面，B`減少磁粉檢測MT基本原理10整理ppt（4）表面覆蓋層厚度（如涂料）增加，B`降低

磁粉檢測MT基本原理11整理ppt三鋼鐵材料的磁性和磁化

材料的磁性由磁化曲線（B-H）表示

橫坐標—H—磁場強度（A/m）縱坐標—B—磁通密度（wb/m2）或稱為磁感應強度

B=μH磁粉檢測MT基本原理12整理ppt

H由0沿直線到P（0P線為磁導率μ），當超過P點再增加H，呈曲線分布，當到達A時，接近于水平線，此時

B為飽和磁通密度Bs（達到最大磁化程度）。當H降低為0時，

B則為Br稱為剩磁通密度如果加反向磁場，使B=0，則H=Hc，稱為矯頑力

磁粉檢測MT基本原理13整理ppt因此，Br、Hc都表示剩磁大小硬磁性：Br、Hc均大—可制造永久磁鐵磁粉檢測MT基本原理磁性軟磁性：Br、Hc均小14整理ppt第二節磁化過程

磁粉檢測MT磁化過程一磁化方法將磁場加在試件上的方法

㈠分類

直流磁化電流交流通電方式

磁化方向

直接通電間接通電縱向磁化

周向磁化

復合磁化

15整理ppt㈡磁化方法1縱向磁化：利用環繞被檢工件（或線圈）或磁軛鐵心的勵磁線圈在工件中建立沿軸向分布的縱向磁場，發現與工件軸向垂直的缺陷（右手定則）常用方法：線圈法、磁軛法磁粉檢測MT磁化過程16整理ppt磁粉檢測MT磁化過程17整理ppt磁粉檢測MT磁化過程18整理ppt

2周向磁化：給工件直接通電，環繞工件周向并垂直于工件周向形成周向磁場，發現與工件軸向平行的缺陷

方法：直接通電或中心導體通電法—小型零件觸頭法和平行電纜法—大型零件磁粉檢測MT磁化過程19整理ppt磁粉檢測MT磁化過程20整理ppt磁粉檢測MT磁化過程21整理ppt磁粉檢測MT磁化過程22整理ppt3復合磁化：將縱向和周向磁化同時作用于工件上，使工件得到兩個相互垂直磁力線作用而產生的合成磁場以檢查各種不同傾斜方向的缺陷

磁粉檢測MT磁化過程23整理ppt作為復合磁化的特例，旋轉磁化是使用交叉120°電磁軛形成橢圓旋轉磁場，由于被檢表面上有效磁化場內任意取向的缺陷都有與旋轉磁場最大幅度方向正交的機會，可在任意方向上獲得最強的缺陷漏磁場以發現缺陷，要連續行走

磁粉檢測MT磁化過程24整理ppt磁粉檢測MT磁化過程25整理ppt二磁化電流

磁化電流控制著試件上磁場強度的大小，因此，應按試件不同情況（材質、形狀、尺寸、磁化方法、磁粉等）來決定磁化電流。若I過小，B小，缺陷處幾乎不產生漏磁；I過大，無缺陷處B增大，出現了偽缺陷磁痕。I應按JB4730-2005執行，常用的有交流電、直流及整流電

磁粉檢測MT磁化過程26整理ppt磁粉檢測MT磁化過程27整理ppt磁粉檢測MT磁化過程28整理ppt1交流電優點：①有趨膚效應，表面缺陷檢測靈敏度高②可實現復合磁化③比直流磁化在變截面上分布要均勻④有利于磁粉遷移，便于形成磁痕⑤易退磁⑥設備簡便，易維修，價格便宜

缺點：①對近表面缺陷檢出能力弱于直流

②不利于用剩磁檢測，需配置專門設備

磁粉檢測MT磁化過程29整理ppt2整流與直流磁化①整流：隨脈動程度降低，磁場滲透力提高，檢出缺陷深度增加直流：檢出缺陷深度最大

②兩者剩磁大，不易退磁，需用專用設備（如超低頻退磁）③變截面處B分布不均勻，易造成漏檢

磁粉檢測MT磁化過程30整理ppt三磁化規范

當要求較高的磁粉檢測靈敏度，生成磁場必須有足夠的強度，按照JB4730-2005《承壓設備無損檢測》規定1電磁軛縱向磁場—提升力—在最大磁極間距上交流電≥45N提升力

直流電≥177N提升力

交叉磁軛≥118N提升力

磁粉檢測MT磁化過程31整理ppt2觸頭法—周向磁場—電極間距75~200mm磁化電流T＜19㎜，I=（3.5~4.5）倍觸頭間距T≥19㎜，I=（4~5）倍觸頭間距3直流電纜纏繞法縱向磁化磁粉檢測MT磁化過程32整理ppt四磁粉檢測設備攜帶式—磁軛、交流桿、電纜纏繞磁粉檢測MT磁化過程33整理ppt磁粉檢測MT磁化過程34整理ppt移動式—中型電纜磁化，I=1000~3000A磁粉檢測MT磁化過程35整理ppt固定式—中小型工件的濕式磁粉檢測，I=10000A磁粉檢測MT磁化過程36整理ppt五系統性能與靈敏度評價

磁粉檢測靈敏度就是磁粉檢測中能發現最小缺陷的能力

為了判斷磁粉探傷設備、磁粉或磁懸液、磁化電流的綜合性能及在探測部位是否達到預期靈敏度要求，普遍采用四種靈敏度試片或試板磁粉檢測MT磁化過程37整理ppt1標準試板：磁軛法、觸頭法應用時，觀察最淺磁痕

2靈敏度試片磁粉檢測MT磁化過程38整理ppt3試環：觀察表面孔（人工缺陷）顯示最少數目目的：①評價中心導體法，磁粉材料和檢測系統的靈敏度。②評價周向法，磁粉材料和檢測系統的靈敏度磁粉檢測MT磁化過程39整理ppt4磁場指示器：觀察磁痕，反映試驗工件表面的場強和方向磁粉檢測MT磁化過程40整理ppt第三節磁粉檢測技術

磁粉檢測MT檢測技術一探傷前的準備1校驗探傷靈敏度2清除工件表面不潔物（銹、油污），改善表面狀態，提高檢測靈敏度41整理ppt磁粉檢測MT檢測技術二磁化選定適當的磁化方法（縱、周、復合）、磁化方向（磁力線要盡量垂直缺陷）、磁化電流（I按標準選擇，直流電+干法，交流電+濕法靈敏度高），然后接通電源，操作

42整理ppt三施加磁粉1按噴灑方法（1）干法：利用手篩（工件水平表面）、噴霧器或噴槍等將干燥的磁粉均勻地撒在磁化工件上，然后輕輕震動工件或微微吹動工件上的磁粉，使多余磁粉去掉，磁粉在缺陷處聚集手篩—檢驗工件的水平表面噴霧器或噴槍—工件垂直或傾斜表面磁粉檢測MT檢測技術43整理ppt

干法用的磁粉要注意經常保持干燥及純凈，刮風、下雨時不易在室外進行，廣泛應用于大型鑄、鍛件毛坯及大型結構件焊縫的局部探傷。（直流電+干法）磁粉檢測MT檢測技術44整理ppt2濕法（1）磁懸液就是將磁粉混合在液體介質中形成的磁粉懸浮液

（2）分類：油磁懸液、水磁懸液、熒光磁懸液磁粉檢測MT檢測技術45整理ppt（3）磁化方式①將磁化后工件沉浸在磁粉懸浮液中，1min后取出

②將磁粉懸浮液澆在磁化了的工件上

③將具有壓力的懸浮液噴在磁化的工件上②、③是用于大型工件，此法可重復檢查多次（交流電+濕法）一般來說，干法比濕法靈敏度高，直流電比交流電靈敏

磁粉檢測MT檢測技術46整理ppt3按噴撒時間①連續法：（外加磁場法）通電同時施加磁粉或磁懸液

預處理

磁化

退磁后處理

施加磁粉或磁懸液

觀察

磁粉檢測MT檢測技術47整理ppt此法靈敏度高、效率低，主要用于低碳鋼或軟鋼

預處理

磁化

退磁后處理

施加磁粉或磁懸液

觀察

磁粉檢測MT檢測技術48整理ppt②剩磁法：工件磁化停止，立即取消外加磁場，在澆注或將工件浸入磁懸液中停幾秒后取出觀察，利用Br，適用于高碳鋼或經熱處理的結構鋼預處理

磁化

退磁后處理

施加磁粉或磁懸液

觀察

磁粉檢測MT檢測技術49整理ppt

剩磁法有檢驗速度快，對大批量小零件適用，只要Br＞0.8T，Hc＞800A/m以上的材料就可以，但磁化規范要求高，易出現干擾信號，不適于干粉法

磁粉檢測MT檢測技術50整理ppt四磁痕分析與記錄㈠磁痕觀察1磁痕—磁粉在被檢表面上聚集形成的圖像

2磁粉要求①有大的μ和小的Br、Hc

②磁粉顆粒要小，增加移動性，一般為200目左右，以長條形為最好；或者長條形+球形

磁粉檢測MT檢測技術51整理ppt③顏色與工件表面顏色區別越大越好，可在其上包覆一層熒光物質或其它顏料磁粉檢測MT檢測技術52整理ppt3光線要求①亮處可用自然光和燈光觀察②暗處可用紫外線燈，進行熒光觀察（黑燈）

磁粉檢測MT檢測技術53整理ppt㈡磁痕1偽磁痕：表面氧化皮、銹蝕、涂料斑點、粗糙及加工表面出現的磁痕，與實際缺陷無關2無關磁痕：金相組織不均勻，異種材料界面、非金屬夾雜物偏析、應力集中區所顯現的磁痕磁粉檢測MT檢測技術3相關磁痕

熱加工時出現的危害性缺陷（表面），如裂紋、氣孔、夾雜物

54整理ppt縱向、橫向焊縫裂紋

磁粉檢測MT檢測技術55整理ppt未磁粉檢測磁粉檢測磁粉檢測MT檢測技術56整理ppt干磁粉法檢測痕跡磁粉檢測MT檢測技術57整理ppt干磁