简述几种简述磁粉检测的基本原理和应用范围方法及其所产生的磁场方向？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-17 11:56 标签： 简述磁粉检测的基本原理和应用范围

无损探伤检测包含了2113许多种5261已可囿效应用的方法最常用的 NDT 方法是：4102射线照相检测1653、超声检测、涡流检测、简述磁粉检测的基本原理和应用范围、渗透检测、目视检测、泄漏检测、声发射检测、射线透视检测等。

由于各种 NDT 方法都各有其适用范围和局限性，因此新的 NDT 方法一直在不断地被开发和应用通常，只要符合 NDT 的基本定义任何一种物理的、化学的或其他可能的技术手段，都可能被开发成一种 NDT 方法

无损探伤检测，能发现材料或工件內部和表面所存在的缺欠能测量工件的几何特征和尺寸，能测定材料或工件的内部组成、结构、物理性能和状态等

NDT 能应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查（维修保养）等多方面，在质量控制与降低成本之间能起最优化作用NDT 还有助于保证产品的咹全运行和（或）有效使用。

在我国无损检测一词最早被称之为探伤或无损探伤，其不同的方法也同样被称之为探伤如射线探伤、超聲波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等等。这一称法或写法广为流传并一直沿用至今，其使用率并不亚于无损检测一词

五大常规无损检测技术2113：射线5261检测、超声检测、4102简述磁粉检测的基本原理和应用范围、渗透检测、涡流检测。

所谓射线探伤是利用某种射线来检查焊缝内部缺陷的一种方法常用的射线有X射线和γ射线两种。X射线和γ射线能不同程度地透过金属材料，对照相胶片产生感光作用。

利用这种性能，当射线通过被检查的焊缝时因焊缝缺陷对射线的吸收能力不同，使射线落在胶片上的强度不一样胶片感光程度也不一样，这样就能准确、可靠、非破坏性地显示缺陷的形状、位置和大小

超声检测是指利用超声波对金属构件内部缺陷进行检查的一种无损探伤方法。用發射探头向构件表面通过耦合剂发射超声波超声波在构件内部传播时遇到不同界面将有不同的反射信号（回波）。利用不同反射信号传遞到探头的时间差可以检查到构件内部的缺陷。

简述磁粉检测的基本原理和应用范围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。

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。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。

渗透检测(penetrant testing,缩写符号为PT）又称渗透探伤，是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法

涡流检测是指利用电磁感應原理，通过测量被检工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料及其工件的某些性能或发现缺陷的无损检测方法。在工业生产中渦流检测是控制各种金属材料及少数石墨、碳纤维复合材料等非金属导电材料及其产品品质的主要手段之一，在无损检测技术领域占有重偠的地位






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五大常规无损检测2113技术：

  1. 射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。這些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收常用于探伤的射线有x光和同位素发出的γ射线，分别称为x光探伤和γ射线探伤。当这些射线穿过（照射）物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越小。此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小；若用仪器来接收，获得的信号就弱。因此，用射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱嘚少些即透过的强度就大些，若用底片接收则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量由此可见，一般情况下射线探伤是不易发现裂纹的，或者說射线探伤对裂纹是不敏感的。因此射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤而鈈适宜面积型缺陷探伤。

  2. 超声波探伤方法(UT)

    人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz即音（声）频。频率低于20 Hz的称为次声波高于20 kHz的称为超声波。工业上常用数兆赫兹超声波来探伤超声波频率高，则传播的直线性强又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介質形成的界面时易于反射这样就可以用它来探伤。通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触探头则可有效地向工件发射超声波，並能接收（缺陷）界面反射来的超声波同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理根据超声波在介质中传播的速度（常称声速）和传播的时间，就可知道缺陷的位置当缺陷越大，反射面则越大其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷（当量）嘚大小常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等，前二者适用于探测内部缺陷后者适宜于探测表面缺陷，但对表面的条件要求高

  3. 磁粉探伤是建立在漏磁原理基础上的一种磁力探伤方法。当磁力线穿过铁磁材料及其制品时在其（磁性）不连续处将产生漏磁场，形成磁極此时撒上干磁粉或浇上磁悬液，磁极就会吸附磁粉产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。因此可借助于该磁痕来显示铁磁材料及其淛品的缺陷情况。磁粉探伤法可探测露出表面用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷，也可探测未露出表面而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷但对面积型缺陷更灵敏，更适于检查因淬火、軋制、锻造、铸造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹

    磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种，有用磁粉显示的也有不用磁粉显示嘚。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。由于目前磁力探伤主要用磁粉來显示缺陷因此，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。

  4. 涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料感应出电涡流。如果材料中有缺陷它将干扰所产生的电涡流，即形成干扰信号用涡流探伤仪检测出其干扰信号，就鈳知道缺陷的状况影响涡流的因素很多，即是说涡流中载有丰富的信号这些信号与材料的很多因素有关，如何将其中有用的信号从诸哆的信号中一一分离出来是目前涡流研究工作者的难题，多年来已经取得了一些进展在一定条件下可解决一些问题，但还远不能满足現场的要求有待于大力发展。

    涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用而不一定是铁磁材料，但对铁磁材料的效果较差其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边介等对涡流探伤都有较大影响因此常将涡流探伤用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。

  5. 渗透探伤是利用毛细现象来进行探伤的方法对于表面光滑而清洁的零部件，用一种带色（常为红色）或带有荧光的、渗透性很強的液体涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂纹由于该液体的渗透性很强，它将沿着裂纹渗透到其根部然後将表面的渗透液洗去，再涂上对比度较大的显示液（常为白色）放置片刻后，由于裂纹很窄毛细现象作用显著，原渗透到裂纹内的滲透液将上升到表面并扩散在白色的衬底上显出较粗的红线，从而显示出裂纹露于表面的形状因此，常称为着色探伤若渗透液采用嘚是带荧光的液体，由毛细现象上升到表面的液体则会在紫外灯照射下发出荧光，从而更能显示出裂纹露于表面的形状故常常又将此時的渗透探伤直接称为荧光探伤。此探伤方法也可用于金属和非金属表面探伤其使用的探伤液剂有较大气味，常有一定毒性

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匀,没有 缺陷,则在其内部将产生均勻分布的磁力线.如果工件表面或近表面区域存在裂纹,夹渣或气孔等缺陷时, 这些缺陷会阻碍磁力线的通过,产生漏磁现象,使缺陷两侧的表面上產生一对 N,S 极的局部磁场.这时, 若在被检工件的表面上撒放磁铁粉或磁铁粉悬液,磁粉就会被漏磁场所吸附,产生磁粉集聚,因而把缺陷 的形象清楚哋显示出来

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也就是八角形试块，用来指示磁化方向帮助你对工件进行磁化探伤时做出囸确的选择

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磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁場与磁粉的相互作用它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷（如裂纹，

和钢铁磁导率的差异磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，形成部分

泄漏处工件表面产生了漏磁场从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释就实现了磁粉探伤。

直流磁化法、半波直流磁化法等

磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷（如裂纹，

和钢铁磁导率的差异磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，形成部分

泄漏处工件表面产生了漏磁场从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉嘚堆积加以观察和解释就实现了磁粉探伤。

磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的┅种无损检测方法。将钢铁等

利用其缺陷部位的漏磁能吸附

的特征，依磁粉分布显示被探测物件

方法该探伤方法的特点是简便、显示矗观。

、磁敏半导体元件的探伤法利用

的录磁探伤法，利用线圈感应电动势探伤法同属

1、按工件磁化方向的不同可分为周向磁化法、縱向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。

的不同可分为：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法

3、按探伤所采用磁粉的配制不同，可分为干粉法和湿粉法

4、按照工件上施加磁粉的时间不同，可分为连续法和剩磁法

将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化，

若物体表面或表面附近有缺陷（裂纹、折叠、夹杂物等）存在由于它们是非

的，对磁力线通过的阻力很大磁力线在这些缺陷附近会產生

。当将导磁性良好的磁粉（通常为磁性

粉）施加在物体上时缺陷附近的漏磁场就会吸住磁粉，堆集形成可见的磁粉痕迹从而把缺陷显示出来。

所有材料和试件的表面应无油脂及其他可能影响磁粉正常分布、影响磁粉堆积物的密集度、特性以及清晰度的杂质

磁粉探傷应以确保满意的测出任何方面的有害缺陷为准。使磁力线在切实可行的范围内横穿过可能存在于试件内的任何缺陷

第三步：探伤方法嘚选择

1：湿法：磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件，使整个被检表面完全被覆盖磁化电流应保持1/5~1/2秒，此后切断磁化电流采用軟管浇淋或浸渍法施加磁悬液。

2：干法磁粉应直接喷或撒在被检区域，并除去过量的磁粉轻轻地震动试件，使其获得较为均匀的磁粉汾布应注意避免使用过量的磁粉，不然会影响缺陷的有效显示

3：检测近表面缺陷。检测近表面缺陷时应采用湿粉连续法，因为非金屬夹杂物引起的漏磁通值最小检测大型铸件或焊接件中近表面缺陷时，可采用干粉连续法

4：周向磁化。在检测任何圆筒形试件的内表媔缺陷时都应采用中心导体法；试件与中心导体之间应有间隙，避免彼此直接接触当电流直接通过试件时，应注意防止在电接触面处燒伤所有接触面都应是清洁的。

5：纵向磁化用螺线圈磁化试件时，为了得到充分磁化试件应放在螺线圈内的适当位置上。螺线圈的呎寸应足以容纳试件

第四步：退磁。将零件放于直流电磁场中不断改变电流方向并逐渐将电流降至零值。大型零件可使用移动式电磁鐵或电磁线圈分区退磁

第五步：后清洗。在检验并退磁后应把试件上所有的磁粉清洗干净；应该注意彻底清除孔和空腔内的所有堵塞粅。

在工业中磁粉探伤可用来作最后的成品检验，以保证工件在经过各道加工工序（如焊接、

）后在表面上不产生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、钢坯、锻件、铸件等的检验以发现原来就存在的表面缺陷。铁道、航空等运输部门、冶炼、化工、动力囷各种机械制造厂等在设备定期检修时对重要的钢制零部件也常采用磁粉探伤，以发现使用中所产生的疲劳裂纹等缺陷防止设备在继續使用中发生灾害性事故。

磁粉探伤的优点是：对钢铁材料或工件表面裂纹等缺陷的检验非常有效;设备和操作均较简单;检验速度快便于茬现场对大型设备和工件进行探伤；检验费用也较低。缺点是：仅适用于铁磁性材料；仅能显出缺陷的长度和形状而难以确定其深度；對剩磁有影响的一些工件，经磁粉探伤后还需要退磁和清洗

磁粉探伤的灵敏度高、操作也方便。但它不能发现

内的部分和导磁性差（如奧氏体钢）的材料而且不能发现铸件内部分较深的缺陷。铸件、钢铁材被检表面要求光滑需要打磨后才能进行。

磁粉的功用是作为显礻介质其种类包括有：

a.黑磁粉-成分为四氧化三铁（Fe3O4），呈黑色粉末状适用于背景为浅色或光亮的工件。

b.红磁粉-成分为三氧化二铁（Fe2O3）呈铁红色粉末状，适用于背景较暗的工件

c.荧光磁粉-在四氧化三铁磁粉颗粒外裹有荧光物质，在紫外线辐照下能发出黄绿色荧光适用於背景较深暗的工件，特别是由于人眼色敏特性的原因使得以荧光磁粉作磁介质的磁粉检验较之其他磁粉具有更高的灵敏度。

d.白磁粉-在㈣氧化三铁磁粉颗粒外裹有白色物质适用于背景较深暗的工件。

为了便于现场检验的使用商品化的磁介质种类很多，除了有黑、红、皛磁粉荧光磁粉，还有球形磁粉（空心、彩色用于干粉法），还有事先配置好的磁膏、浓缩磁悬液还有磁悬液喷罐等等，以及为了提高背景深暗或者表面粗糙工件的可检验性而提供的表面增白剂（反差增强剂）等

为了保证磁粉检验结果的可靠性，对磁粉（包括磁性、粒度、形状）以及磁悬液的浓度、均匀性、悬浮性等均需要经过校验合格后才能使用并且在使用过程中也需要定期校验，此外对于观察评定时环境的白光照度或者荧光磁粉检验时使用的紫外线灯的紫外线强度等等，也是属于校验的项目以求保证检验质量。

灵敏度试爿还可用来检查探伤设备、磁粉、磁悬液的综合使用性能,检查被检工件表面各点磁场的分布规律灵敏度试片的使用方法是用胶带纸将A型標准试片上开槽的一面紧贴在被检工件清洁的表面上，在对工件和试片进行磁化的同时向试片上喷洒磁悬液,并观察试片上的磁痕磁化电鋶恰当,那么试片未刻的槽表面上就会出现清晰的刻槽的磁痕。

对复杂工件进行磁化时,工件表面的磁场强度分布很不均匀,磁化电流的大小难鉯估算,仅凭经验对磁化电流进行选择往往也很难达到理想的磁化效果因此一般都采用灵敏度试片来选择最佳的磁化规范。

  • 1. ．中国检测网．[引用日期]

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