无损检测 - 磁粉探伤资料总结 - 图文

课外开放实验

项目结题验收报告

项目名称 磁粉探伤实验

专业年级 过程装备与控制工程2008级 学生姓名 胡刚 熊燕 杨旸 指导教师 杨启明 谭 军 完成时间 2011年 4月 24日

西南石油大学设备与实验室管理处制

磁粉探伤资料

一、实验目的

磁粉探伤资料

1、了解磁粉探伤是一种广泛使用的无损检测方法； 2、了解磁粉探伤的基本原理；

3、掌握磁粉探伤的一般方法和检测步骤； 4、了解磁粉探伤设备。

二、实验原理

磁粉检测（MT〕的基本原理是建立在电磁学基本定律上的。磁粉探伤可以对铁磁性材料表面、近表面的不连续性（discontinuities）进行无损检验（NDE〕、无损探伤（NDI）和无损检测（NDT）。磁粉检测可用于成品和原材料检验，如铸件，钢坯，锻件，棒材等。磁粉探伤的成功应用的关键是：在被磁化物体中，不连续性的存在会破坏磁力线的分布，并形成结果显示出来。

一般来说，磁粉检测的操作三步。一是工件磁化，二是施加磁粉，三是解释磁痕显示。这些显示可能会指示不连续性的位置，即磁力线被破坏的地方。

磁粉检测的适用范围：该方法局限于能显著磁化的磁性材料及由其制作的工件表面与近表面缺陷。

漏磁场：被磁化物体内部的磁力线在缺陷或磁路截面发生突变的部位，离开或进入物体表面所形成的磁场，漏磁场的成因在于磁导率的突变。设想一被磁化的工件上存在缺陷，由于缺陷内物质的磁导率一般远低于铁磁性材料的磁导率，因而造成缺陷附近磁力线的弯曲和压缩。如果该缺陷位于工件的表面或近表面，则部分磁力线就会在缺陷处溢出工件表面进入空气，绕过缺陷后在折回工件，由此形成缺陷的漏磁场。

漏磁场与磁粉的相互作用：磁粉检测的基础是缺陷的漏磁场与外加磁粉的磁相互作用，及通过磁粉的聚集来显示被检工件表面上出现的漏磁场，在根据磁粉聚集形成的磁痕的形状和位置分析漏磁场的成因和评价缺陷。设在被检工件表面上有漏磁场存在。如果在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附，被磁化的磁粉沿缺陷漏磁场的磁力线排列。在漏磁场力的作用下，磁粉向磁力线最密集处移动，最终被吸附在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有被实际缺陷本身大数十倍的宽度，姑而磁粉被吸附后形成的磁痕能够放大缺陷。通过分析磁痕评价缺

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陷，即是磁粉检测的基本原理。

图1－1 漏磁检测原理

三、实验仪器

CEX-2000通用磁粉探伤仪。该仪器是采用可控硅电子技术的新型携带式磁粉探伤仪器，具有交流磁化、直流（半波）磁化和自动退磁功能，另外还能配置磁轭式探伤器和多种附件。

四、实验用品

探头；磁膏；喷水壶；实验用工件；沙纸或打磨机；放大镜；手电筒及备用电池。

五、磁化方法

１、纵向磁化：

(1)线圈法：利用电流通过线圈对工件进行磁化，用于轴类零件的周向缺陷； (2)磁轭法：把工件放在电磁铁或永久磁铁的两极之间进行磁化的方法，常用于焊缝探伤。

2、周向磁化：

(1)直接通电法：工件夹在探伤机的两极之间，使电流通过夹头直接流过工件，对工件进行磁化，主要用于长形工件（管、棒等）的探伤；

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(2)支杆法（触头法）：电流通过支杆对工件局部进行磁化，用于大型工件的局部探伤；

(3)中心导体法：从空心管中穿过导体，使导体直接通电，用于空心工件的内表面探伤；

(4)平行电缆法：用于角焊缝探伤。

六、通电方式

1、连续法：工件在磁化时，同时施加磁悬液使缺陷显示的方法； 2、剩磁法：是利用工件磁化后的剩磁来检验其表面缺陷的探伤方法。

七、电流类型及其选用

1、交流电（AC）

在磁粉检测中，交流电作为磁化源有三个特点：

(1)电流反向产生“趋肤效应”，即在被检工件表面由感应引起磁场集中; (2)剩磁场能通过退磁来消除;

(3)电流反向的脉冲效应激励施加在表面上的磁粉的分布。 2、半波直流电〔HWDC〕

由于半波直流电不产生趋肤效应，所有相对交流电而言，它产生的磁场能发现埋藏更深的不连续性。半波直流电也有脉冲效应，能激励施加在表面上的磁粉的分布。

3、单相全波直流电〔单相FWDC〕

它的特性与半波直流电近似，但它对深处不连续性更敏感。 4、三相全波直流电〔三相FWDC〕

一般民用电是220V～400V的三相交流电。三相全波直流电磁探设备对三相电全进行整流，并将其负半周反转成正向，以产生一个比较平缓的直流电来磁化。

与单相全波直流电相比，三相全波直流电的一个独特的优点是：电流以三相的形式从电源线上引出，减少能耗近50％。三相的设计使得可以加入快速断电器，这样对于纵向磁化的工件，可以增强其端面不连续性的磁痕的形成。

5、直流电〔DC〕

直流电磁化用于磁粉检测的最主要优点在于它能发现表层下的不连续性。电流在工件横截面这的均匀分布有利于检测到表层下的不连续性。最初，直流电是由蓄电池来提供的，但由于费用高且使用寿命短，而不再使用，取而代之的是用交流电产生的近似直

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流电。现在大多数的近似直流电是三相交流电经硅二极管整流而得的。

八、实验步骤

1、工件表面预处理：采用打磨机或砂纸清除掉工件表面的防锈漆，使待检工件表面平整光滑，以使探头能和工件表面良好接触；

2、将电源电缆的插头插入仪器电源插座，将电缆的单相头插入电网配电板； 3、磁膏充分溶化于适量水中，并搅拌均匀，形成磁性溶液，装入喷壶待用； 4、使探头和被检工件表面接触好，用喷水壶向两磁头间喷撒少许磁性溶液，按下充磁按纽，充磁指示灯亮，表示工件正在磁化；

5、沿工件表面拖动探头，重复上述方法，行进一段距离后，用放大镜在已检工件表面仔细检查，寻找是否有磁痕堆积，从而评判缺陷是否存在。

九、实验数据和实验现象

1、检测能显著磁化的磁性材料及由其制作的工件表面与近表面缺陷，如下图图2-1至图2-4所示：

图2－1 将磁性溶液均匀喷洒至工件表面 图2－2 通电对工件进行磁化

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0fet.html