文档介绍：磁粉检测基础
1 磁粉探伤基础知识
磁粉探伤与磁性检测(分类方法)
漏磁场探伤:是利用铁磁性材料或工件磁化后,在表面和近表面
如有不连续性(材料的均质状态即致密性受到破坏)存在,则在不
连续性处磁力线离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极,
并形成可检测的漏磁场进行探伤的方法。漏磁场探伤包括磁粉探伤
和利用检测元件探测漏磁场。其区别在于,磁粉探伤是利用铁磁性
粉末-磁粉,作为磁场的传感器,即利用漏磁场吸附施加在不连续
性处的磁粉聚集形成磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大
小。利用检测元件探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁
敏二极管和感应线圈等。
利用检测元件检测漏磁场:录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍
尔元件检测法、磁敏二极管探测法。
磁粉探伤 ic Particle Testing,简称 MT 基本原理是:
铁磁性材料和工件被磁化后,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,形
成在合适光照下目视可见的磁痕,从
而显示出不连续性的位置、形状和大
小。如图1-1所示。
磁粉探伤的适用性和局限性
适用性:
磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(、宽为微米级的裂纹),目视难以看出的不连续性。
磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测探伤,还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。 马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性,可进行MT。 MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
局限性:
MT不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。
磁粉探伤中使用的单位、SI单位与CGS制的换算关系
磁场强度H A/m Oe
磁通量Φ Wb Mx
磁感应强度 B T Gs
2 磁粉探伤的物理基础
磁粉探伤中的相关物理量
磁的基本现象
磁性、磁体、磁极、磁化
磁性:磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。
磁体:凡能够吸引其他铁磁性材料的物体叫磁体。
磁极:靠近磁铁两端磁性特别强吸附磁粉特别多的区域称为磁极。
每一小块磁体总有两个磁极。
磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。
磁场:具有磁性作用的空间
磁场的特征、显示和磁力线
磁场的特征:是对运动的电荷(或电流)具有作用力,在磁场变化
的同时也产生电场。
磁场的显示:磁场的大小、方向和分布情况,可以利用磁力线来表
示。
(a)马蹄形磁铁被校直成条形磁铁后N极和S极的位置
(b)具有机加工槽的条形磁铁产生的漏磁场(c)纵向磁化裂纹产生的漏磁场
条形磁铁的磁力线分布
磁力线在每点的切线方向代表磁场的方向,磁力线
的疏密程度反映磁场的大小。
磁力线具有以下特性:
磁力线在磁体外,是由N极出发穿过空气进入S极,在磁体内是由S极到N极的闭合线;
磁力线互不相交;
同性磁极相斥,因同性磁极间间磁力线有互相排挤的倾向;
异性磁极相吸,因异性磁极间磁力线有缩短长度的倾向。
磁场强度、磁通量与磁感应强度
磁场强度:
磁场具有大小和方向,磁场大小和方向的总称叫磁场
强度H,通常也把单位正磁极所受的力称为磁场强度。
单位为A/m(SI)和Oe(CGS)。
磁通量:
简称磁通,它是磁场中垂直穿过某一截面的磁力线的条数,用符号Φ表示。单位为Wb(SI)和Mx(CGS)。
磁感应强度:
将原来不具有磁性的铁磁性材料放入外加磁场内,便得到磁化,
它除了原来的外加磁场外,在磁化状态下铁磁性材料本身还产生一
个感应磁场,这两个磁场叠加起来的总磁场,称为磁感应强度B。
单位是T (SI)和Gs (CGS)。磁感应强度是矢量,有大小和方向,
可用磁感应线来表示,磁感应强度的大小等于穿过与磁感应线垂直
的单位面积上的磁通量,所以磁感应强度又称为磁通密度。
磁感应强度不仅有外加磁场有关,还与被磁化的铁磁性
材料的性质有关,B=μH。