1、第四章第四章 磁粉探伤磁粉探伤本章主要介绍磁粉探伤的原理、方法、验收标准及磁粉的种类与性能。 第一节第一节 磁粉探伤原理磁粉探伤原理一、磁粉探伤原理二、影响漏磁场的因素一、磁粉探伤原理一、磁粉探伤原理将铁磁性材料制成的工件放在磁极之间,工件中就会有磁力线通过。如果工件内部没有缺陷且各处的磁导率一致,磁力线在工件中分布是均匀的。当工件中有气孔、夹渣、裂纹等缺陷存在时,在缺陷处的磁力线发生弯曲。如果弯曲的磁力线进入空气当中,会在工件表面形成 漏磁场,在漏磁场处撒上导磁效果好的磁粉,漏磁场吸引磁粉,使磁粉堆集在一起,形成一个反映缺陷的磁粉聚集图像 (磁痕 )。根据磁痕特征来判断缺陷的性质、大小和位置
2、,由于磁痕把缺陷放大了几倍或几十倍,因此可直接用肉眼来观察。 l 外加磁场强度 对铁磁材料磁化的外加磁场强度越大,形成的漏磁场强度也大。 l 材料磁导率 在同样的外加磁场作用下磁导率高的材料导磁性能好,容易磁化。 对于非铁磁性物质,如铜、铝、奥氏体不锈钢、非金属材料等,磁导率大大低于铁磁性物质,很难磁化,更不会有漏磁场的产生,因此磁粉探伤方法不适合来检测这些材料。 l 缺陷自身特点 缺陷位置:缺陷越靠近表面,漏磁场越强 缺陷方向: 当缺陷长度方向与工件内部磁力线方向垂直时,磁力线弯曲程度最大,漏磁场强度最大 缺陷性质: 缺陷大小和形状l 工件表面状态二、影响漏磁场的因素二、影响漏磁场的因素第二
3、节第二节 工件磁化方法工件磁化方法一磁化方法分类l 按磁化电流种类分为 直流电磁化法 交流电磁化法l 按通电方式分为 直接通电磁化法 间接通电磁化法l 按工件磁化方向分为 周向磁化法 纵向磁化法 复合磁化法l 常用磁化方法及特点见表表表 常用磁化方法及特点常用磁化方法及特点磁化方法 特 点直接通电法 将工件放置两极之间,电流从工件通过形成周向磁场,适合于中、小型工件,主要检验与轴线平行的缺陷。 穿棒法 将导体穿过空心零件,电流通过导体形成周向磁场,适合管状、环状工件,检验轴向缺陷。 线圈法 工件上绕线圈并给线圈通电,形成纵向磁场,适合检验棒材、管材和轴类零件,主要检验与轴线垂直的缺陷。 触头法
4、 用支杆触头接触工件表面,电流由支杆导入工件,适合于焊缝或大型部件的局部检验 磁轭法 电磁轭或永久磁铁将工件表面两极之间的区域磁化,常用于检验对接焊缝和角焊缝。 第三节第三节 磁粉及磁悬液磁粉及磁悬液一磁粉的种类二磁粉的性能三、磁悬液一磁粉的种类黑磁粉是一种棕黑色粉末,其成分主要是四氧化三铁(Fe3O4),主要用来检验浅色工件,在磁粉探伤中应用较为普遍。红磁粉是一种红褐色粉末,有较高的磁导率,其主要成分是三氧化二铁( Fe O ),常用来检验黑色工件。白磁粉是一种银白色粉末,是由黑磁粉与氧化铝或氧化镁合成的,主要用于黑色工件。荧光磁粉是以非荧光磁粉为原料加上荧光剂和粘结剂混合而成。在暗室中紫外
5、线的照射下能产生黄绿色荧光,色彩鲜明,适合于各种工件的检验,尤其是非荧光磁粉难以胜任的工件,如表面被氧化的铸件或锻件。 磁性:磁粉应是高磁导率和低剩磁物质,且不相 互吸引。粒度:磁粉的粒度应不小于 200目。粒度为 200目 的磁粉,单个颗粒直径约为 0.07mm。 密度:干法为 8g/cm3, 湿法为 4.5g/cm3。 形状:足够的球状颗粒与一定的条状颗粒。条状 磁粉容易被磁化而显示缺陷,但价格较高,球状磁粉活动性比较好,能在工件表面流动。综合两者优点,应按一定比例混合。对比性:颜色与工件对比鲜明。二磁粉的性能磁悬液磁悬液l 把磁粉和液体按一定比例混合而成的溶液称为磁悬液。 表 42 三种磁悬液特点、应用及配方举例 类 型 特 点 应 用 配方 举 例水 悬 液成本低、流 动 性好、使用安全,但 悬 浮性 较 差检测 无油 污 或有防火要求的工件水 1L亚 硝酸 钠 5g 磁粉 10 15g 油 悬 液悬 浮性好, 对 工件无防锈 要求,但成本 较 高检测 有油 污 的工件 变压 器油 500ml煤油 500ml 磁粉 15 30g 荧 光磁 悬液 对 比 鲜 明,易 观 察分辨 检验 要求灵敏度高的工件 水 1L亚 硝酸 钠 5g荧 光磁粉 1 2g