淺談磁粉檢測(cè)技術(shù)

1、磁粉檢測(cè)技術(shù)磁粉檢測(cè)技術(shù)作者：徐滿節(jié)摘要：本文主要介紹了磁粉檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)、工作原理、檢測(cè)方法以及磁粉檢測(cè)在生產(chǎn)方面的應(yīng)用，最后闡述了磁粉檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和前景。關(guān)鍵詞：磁粉檢測(cè)技術(shù)工作原理檢測(cè)方法發(fā)展趨勢(shì)磁粉檢測(cè)是利用導(dǎo)磁金屬在磁場(chǎng)中被磁化，并通過顯示介質(zhì)來檢測(cè)缺陷特性的一種方法。磁粉探測(cè)被廣泛應(yīng)用于探測(cè)鐵磁材料的表面和近表面缺陷。當(dāng)磁鐵材料被強(qiáng)烈磁場(chǎng)磁化以后，如在材料表面或近表面存在于磁化方向垂直的缺陷，即會(huì)造成部分磁力線外溢，形

2、成漏磁場(chǎng)。若在漏磁場(chǎng)施加磁粉或磁懸液，則漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉產(chǎn)生吸引吸引力從而顯示缺陷的痕跡。作者單位：安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院安全工程1班1磁粉檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)磁粉檢測(cè)對(duì)工件中表面或近表面的缺陷檢測(cè)靈敏度最高，對(duì)裂紋、折疊、夾層和未焊透等缺陷較為靈敏，能直觀地顯示出缺陷的大小、位置、形狀和嚴(yán)重程度，并可大致確定缺陷性質(zhì)，檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性好。一般來說，采用交流電磁化可以檢測(cè)表面下2mm以內(nèi)的缺陷，采用直流電磁化可以檢測(cè)表面下6mm以內(nèi)的缺陷。隨著

3、缺陷的埋藏深度的增加，其檢測(cè)靈敏度迅速降低。因此，它被廣泛用于磁性材料表面和近表面的缺陷。對(duì)于非磁性材料，如有色金屬、奧氏體不銹鋼、非金屬材料等不能采用磁粉檢測(cè)方法。但當(dāng)鐵磁性材料上的非磁性圖層厚度不超過50m時(shí)對(duì)此分檢測(cè)的靈敏度影響很小。雖然磁粉檢測(cè)技術(shù)只適用于檢測(cè)鐵磁性材料及其合金，但由于鋼是鐵碳合金，它的磁性來自鐵元素，加之鋼和鐵是工業(yè)的主要原料，因此磁粉檢測(cè)適用范圍還是比較廣泛的。2磁粉檢測(cè)的基本原理磁粉檢測(cè)是用于檢測(cè)鐵磁性材料

4、(包括鐵、鎳、鉆等)表面上或近表面的裂紋以及其它缺陷。磁粉檢測(cè)對(duì)表面缺陷最靈敏，但對(duì)表面以下的缺陷隨埋藏深度的增加檢測(cè)靈敏度迅速下降。磁粉檢測(cè)的原理是，當(dāng)工件被磁化后，如果表面或近表面存在裂紋、冷隔等缺陷，便會(huì)在該處形成一漏磁場(chǎng)。施加磁粉后，漏磁場(chǎng)將吸引磁粉，而形成缺陷顯示。磁粉檢測(cè)首先是對(duì)工件加外磁場(chǎng)進(jìn)行磁化，外加磁場(chǎng)的獲得一般有兩種方法，一種是直接給被檢工件通電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，另一種是把工件放在螺旋管線圈磁場(chǎng)中，或是放在電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)

5、中使工件磁化。工件被磁化后，在工件表面上均勻噴灑微顆粒的磁粉(磁粉平均粒度為5～10μm)，一般用四氧化三鐵或三氧化二鐵作為磁粉。若工件沒有缺陷則磁粉在表面均勻分布。如果存在缺陷，由于缺陷(如裂紋、氣孔、非金屬夾雜物等)內(nèi)含有空氣或非金屬，其磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小于工件，導(dǎo)致磁阻變化，工件表面或近表面缺陷處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)。磁粉將被小磁極所吸引，缺陷處由于堆積較多的磁粉而被顯示出來，形成肉眼可以看到的缺陷圖象。為了使磁粉圖象便于觀察，可以采用與被檢工件表

6、面有較大反襯顏色的磁粉。常用的磁粉有黑色、紅色和白色。為提高檢測(cè)靈敏度，可以采用熒光磁粉，在紫外線照射下更容易觀察到工件中缺陷的存在。磁粉檢測(cè)中能否發(fā)現(xiàn)缺陷，首先決定于工件缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度是否足夠大。要提高磁粉檢測(cè)靈敏度，就必須提高漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度。缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度主要與被檢向上噴出，轉(zhuǎn)子放置時(shí)一端稍放低一點(diǎn)，以便多余的磁懸液流出。在逐次連續(xù)磁化過程中，把磁懸液噴頭從轉(zhuǎn)子一端移至另一端，使整個(gè)內(nèi)孔上半部均勻地噴上磁懸液。取出電纜線后用潛望鏡

7、觀看。內(nèi)孔上半部檢查后，再將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180，重復(fù)上述過程再探一次，這樣整個(gè)內(nèi)孔全部檢查完了。磁化電流的選擇原則上保持試件內(nèi)表面磁化強(qiáng)度近8000Am。實(shí)際采用的電流時(shí)：當(dāng)中心孔直徑為100mm時(shí)，磁化直流電流為2200A；當(dāng)中心孔直徑為150mm時(shí)，磁化直流電流為2400~2800A。檢查完畢后，必須退磁，并且把剩磁推凈。退磁用交流電，電流為2000~3000A，通電后把電流慢慢調(diào)到零。濕式連續(xù)法的磁化時(shí)間為7s，繼續(xù)通電，噴頭慢慢從一

8、端移至另一端。120ml磁膏溶于10L石油內(nèi)。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是，原則上不允許有任何缺陷。只是當(dāng)其他方法發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，轉(zhuǎn)子外圓磁粉探傷才作為驗(yàn)證的手段。采用觸頭刺入局部磁化法，電流為200A。當(dāng)采用交流電磁化時(shí)，兩極間距為200mm；當(dāng)采用直流電磁化時(shí)，兩極間距為250~300mm，磁粉探傷用濕法或干法均可。3.3磁粉檢測(cè)技術(shù)在疲勞缺陷探傷中的應(yīng)用在運(yùn)轉(zhuǎn)中的試件上的疲勞裂紋，一般是出現(xiàn)在于試件運(yùn)動(dòng)方向。軸承加工技術(shù)的進(jìn)步和軸承產(chǎn)品精度的提高，促進(jìn)

9、了軸承檢測(cè)儀器及實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展。由于在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域和國外存在的差距，目前國內(nèi)的軸承檢測(cè)儀器設(shè)備仍然與國外的軸承檢測(cè)設(shè)備存在著較大的差距。鐵道部戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所的常安全，陳金芳，許赤峰團(tuán)隊(duì)就鐵道車輛軸承滾子探傷研制了型號(hào)為CJWQMC600的磁粉探傷機(jī)并投入使用，該機(jī)對(duì)滾子進(jìn)行一次磁化即可檢驗(yàn)滾子表面任意方向的缺陷，檢驗(yàn)靈敏度可使1550Al型試片清晰顯示。4磁粉檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)的磁粉探傷采用人工觀察，檢測(cè)人員長期在暗室里處

10、于紫外線光照射下，不僅工作環(huán)境差，還極易造成漏檢。因而在1995年日本的水野正志提出了工業(yè)電視攝像和圖像增強(qiáng)技術(shù)在探傷中的運(yùn)用，美國PARKER公司和瑞典LABNO公司也研制了相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備我國也與20世紀(jì)90年代開始進(jìn)行自動(dòng)化磁粉測(cè)試技術(shù)的探索。通過計(jì)算機(jī)和高分辨率攝像機(jī)圖像顯示軟件處理系統(tǒng)，對(duì)零件實(shí)現(xiàn)圖像顯示。北京內(nèi)燃機(jī)總廠、航空部、河海大學(xué)也曾立項(xiàng)研制，但由于性能和效率等方面達(dá)不到實(shí)際生產(chǎn)需求，因而沒有投入實(shí)際應(yīng)用。現(xiàn)今對(duì)磁粉探傷

11、技術(shù)的研究主要在于采用光學(xué)掃描和圖像處理技術(shù)，將磁痕圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)智能識(shí)別。磁粉檢測(cè)作為一種常用的無損ROSH檢測(cè)儀技術(shù)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，具有如下幾個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)：(1)繼續(xù)拓寬應(yīng)用范圍，如水下設(shè)施、海底管道、高層建筑和檢測(cè)難度大的各領(lǐng)域；(2)各種專用復(fù)合磁化檢測(cè)設(shè)備將擴(kuò)大適用范圍，用以解決一些形狀復(fù)雜、批量大求高的工件的檢測(cè)，提高勞動(dòng)效率；(3)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電掃描、激光掃描等技術(shù)結(jié)合，半自動(dòng)、自動(dòng)化磁粉檢測(cè)裝置相