,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第10讲 磁粉检测技术,韩赞东,1,第10讲 磁粉检测技术韩赞东1,磁粉检测,磁粉检测：基于缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用而显示,铁磁性,材料,表面和近表面,缺陷的无损检测方法。,步骤：预处理磁化工件施加磁粉磁痕分析,2,磁粉检测磁粉检测：基于缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用而显示铁磁,磁粉检测的物理基础,磁场中的几个基本物理量：,磁通量：通过磁场中某一曲面的磁力线数。,磁感应强度B：描述某点磁场的方向和大小，单位面积上垂直通过的磁力线的数目。,磁通量的单位是Wb和Mx。1Wb10,8,Mx。,磁感应强度的单位是T和Gs。1T10,4,Gs。,和B的关系为,3,磁粉检测的物理基础磁场中的几个基本物理量：3,磁粉检测的物理基础,磁滞回线：,Br称为剩磁。Hc称为矫顽力。rc称为退磁曲线。,4,磁粉检测的物理基础磁滞回线：4,磁粉检测的物理基础,电流的磁场：通电圆柱体的磁场计算,5,磁粉检测的物理基础电流的磁场：通电圆柱体的磁场计算5,磁粉检测的物理基础,举例：一圆柱体直径20cm，通一5000A的电流，求距离中心5cm、10cm、40cm、100cm各点处的磁场强度。,2000,800,6,磁粉检测的物理基础举例：一圆柱体直径20cm，通一5000A,磁粉检测的物理基础,磁路和磁路定理：,减少非工作段上的磁压损耗，而保证各工作段上的磁压降。,磁阻Rm的单位为H,1,7,磁粉检测的物理基础磁路和磁路定理：磁阻Rm的单位为H17,磁粉检测的设备和器材,磁粉探伤机,磁粉探伤机的命名C x x -x,磁粉,探伤机,磁化,方式,磁化,电流,结构,形式,8,磁粉检测的设备和器材磁粉探伤机磁粉磁化磁化结构8,磁粉检测的设备和器材,退磁装置,交流线圈退磁装置：工件离开探伤线圈后关电源。,直流换向衰减退磁装置：避免集肤效应，可深度退磁。,交流降压衰减退磁装置：可用于大型工件。,为何要退磁,9,磁粉检测的设备和器材 退磁装置为何要退磁9,磁粉检测的设备和器材,磁粉,非荧光磁粉、荧光磁粉、特种磁粉（如高温磁粉）。,磁粉的性能,磁性：被磁场吸引的能力。好的磁粉应该有：高的磁导率、低的剩磁和矫顽力。,粒度：磁粉的粒度与缺陷宽度相同或为其12时具有最大的吸附能力。检验表面缺陷时用细磁粉（灵敏度高），检验内部缺陷时用粗磁粉（导磁率高）。实际实用时，常将不同粒度的磁粉混合使用。,形状：长锥形好。流动性：球状好。,密度：要便于被吸附。识别度：颜色便于被识别。,10,磁粉检测的设备和器材 磁粉10,磁化方法与磁化规范,磁化电流：,交流电：Im1.414I，Id0.637Im。,直流电：单相半波整流、单相全波整流、三相整流。,磁化电流的选择,起磁化作用的不是有效值或平均值，而是峰值。,探伤机显示常用有效值（交流）和平均值（直流），需要进行转换。,11,磁化方法与磁化规范磁化电流：11,磁化方法与磁化规范,磁化电流的选择,交流电：,搅拌磁粉，有助于磁粉迁移，灵敏度高。,集肤效应，不能检测深埋缺陷。,剩磁不稳定，不易用剩磁检测（或需要断电相位控制器）。,直流电：,有利于发现较深的缺陷。,半波整流具有交支流电的共有特点。,12,磁化方法与磁化规范磁化电流的选择12,磁化方法与磁化规范,周向磁化方法及其磁场分布,中心导体法：B在工件内表面最大，能发现内外表面的缺陷。,常用非铁磁良导体作为芯棒，如铜铝。,13,磁化方法与磁化规范周向磁化方法及其磁场分布13,磁化方法与磁化规范,周向磁化方法及其磁场分布,感应电流法：利用变压器原理对工件进行磁化。,电源不直接接触工件，工件不烧伤。,工件不受压力，工件不变形。,适合于环状薄壁工件。,14,磁化方法与磁化规范周向磁化方法及其磁场分布14,磁化方法与磁化规范,周向磁化规范的选择,工件表面的磁感应强度的计算公式如下：,上式采用了国际单位制，如果H用,Oe,，直径用mm，则：,例子：一个圆形工件的直径为100mm，周向磁化要求表面H4800A/m，求磁化电流。,如果工件不是圆形，而是其他形状，则可用周长进行计算,15,磁化方法与磁化规范周向磁化规范的选择15,磁粉检测工艺与操作,磁粉检测的操作包括：预处理、磁化工件、施加磁粉或磁悬液、评定磁痕、退磁和后处理。,连续法检测在磁化过程中施加磁粉，而剩磁法检测在工件磁化后施加磁粉。他们的操作程序如下：,16,磁粉检测工艺与操作磁粉检测的操作包括：预处理、磁化工件、施加,磁粉检测工艺与操作,检验方法：按介质的种类分为湿法和干法。,湿法又叫磁悬液法，湿法根据施加磁悬液的时间不同又分为连续磁化法和剩磁法磁化法。,干法又叫干粉法，干法由于磁粉粉粒较大，只能用于连续法磁化，干法不能发现微小的缺陷。,湿法检测可以具有更高的灵敏度。,干法多用于大型铸锻件毛坯、大型结构件的检测，通常与便携设备配合使用。,17,磁粉检测工艺与操作检验方法：按介质的种类分为湿法和干法。17,磁粉检测工艺与操作,退磁：,有剩磁的工件再加工过程中会加速刀具的磨损，影响精密设备的实用，加速齿轮的的磨损。因此需要对工件进行退磁。退磁方法有热处理法和反转磁场退磁法。,热处理法是将工件加热到居里温度以上，使铁磁质变为顺磁质而失去磁性。,反转磁场法有两个条件：,磁场方向不断变化，,磁场强度逐步减小到0。,18,磁粉检测工艺与操作退磁：18,磁粉检测的特点,磁粉检测的优点：,可发现裂纹、折叠、疏松等缺陷，可直观显示缺陷的形状、大小和位置。,具有很高的灵敏度，能够检测如发纹这样的细小缺陷。,只要采用合适的磁化方法，几乎可以检测任何形状和大小的工件。,磁粉检测的缺点：,只适用于铁磁性材料的表面或近表面缺陷（一般2mm）。,检测灵敏度与磁化方向和缺陷方向有很大关系。,工件表面的覆盖层、油漆、喷丸层会降低检测林敏度。,检测后一般需要进行退磁。,19,磁粉检测的特点磁粉检测的优点：19,表面无损检测方法的比较,20,表面无损检测方法的比较20,