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1、磁粉检测物理基础山东省特检院临沂分院李国才MTⅢ、PTⅢ、RTⅢ高级工程师TEL：0539-70658081、绪论1.1磁粉检测发展简史磁粉检测是利用磁现象来检测材料和工件中缺陷的方法。磁现象:早在春秋战国时期我国劳动人民就发现了磁现象，并制成了指南针。理论基础:电流周围存在磁场。创立了磁感应线的概念。1928年,研制出周向磁化法1930年,干磁粉用于焊缝及工件的探伤。1934年,生产磁粉探伤设备和材料的Magnaflm(美国磁通公司)创立1935年,油磁悬液在美国开始使用。1941年,荧光磁粉投入使用。磁粉检测从理论到实践,初步形成一种无损检测方法。
2、从20世纪50年代初开始,我国先后引进前苏联、欧美等国家的磁粉检测技术,制定出了我国的标准规范。1.2磁粉检测的现状（1）检测设备的开发：只有设备的进步,才有成功的应用。国外磁粉检测设备已实现了系列化和商品化。从固定式、移动式到携带式,从半自动、全自动到专用设备,从单向磁化到多向磁化;计算机编程的应用,智能化设备大量涌现,这些设备可以预置磁化规范和合理的工艺参数,进行荧光磁粉检测和自动化操作。国外还成功地运用电视光电探测器的荧光磁粉扫查系统和激光飞点扫描系统,实现了磁粉检测观察阶段的自动化,降低了劳动强度。近年来,我国磁粉检测设备发展也很快,已实现了系
3、列化。磁粉检测智能化设备和自动化、半自动化设备已经生产应用,光电扫描图像识别的磁粉探伤机也已研制成功。（2）检测的器材方面国外在许多方面都形成了系列产品。我国研制的部分磁粉检测器材,性能己赶上国外同类产品，在国内许多行业得到普遍使用。我国研制的YC-2型荧光磁粉,灵敏度高。磁悬液喷罐使用方便,其在特种设备磁粉检测中普遍应用。（3）在工艺方法方面我国发明的磁粉探伤-橡胶铸型法,为间断检测小孔内壁早期疲劳裂纹的产生和扩展速率闯出了一条新路（4）磁粉检测的质量控制对影响磁粉检测灵敏度和检测可靠性的诸因素加以控制。国外非常重视,不仅制定了具体的控制项目、校验周
4、期和技术要求,同时通过实践对质量控制技术要求进行持续改进。我国借鉴国外先进经验,磁粉检测的质量控制也日益受到重视.JB/T4730.4-2005《承压设备无损检测》,将质量控制项目纳入标准条文,由此可见其重要性。磁粉检测方法日臻完善。对无损检测人员的培训和资格鉴定空前重视,人员素质大大提高。磁粉检测是五大常规方法之一；是特种设备检测发现缺陷的最重要手段之一。1.3漏磁场检测分类漏磁场:铁磁性材料工件被磁化后,在不连续性处或磁路截面变化处,磁感应线离开和进入工件表面而形成的磁场。不连续性:就是工件正常组织结构或外形的任何间断,这种间断可能会也可能不会影响
5、工件的使用性能。缺陷:通常把影响工件使用性能的不连续性称为缺陷。由于工件不连续性处的磁导率发生变化,磁感应线溢出工件表面形成磁极,并形成可检测的漏磁场。检测漏磁场的方法称为漏磁场检测,包括磁粉检测与检测元件检测。其区别是:磁粉检测：是利用铁磁性粉末---磁粉,作为磁场的传感器,即利用漏磁场吸附磁粉形成的磁痕(磁粉聚集形成的图像)来显示不连续性的位置、大小、形状和严重程度。检测元件检测：是利用磁带、霍尔元件、磁敏二极管或感应线圈作为磁场的传感器,检测不连续性处漏磁场的位置、大小和方向。1.3.1磁粉检测磁粉检测(MagneticParticleTesti
6、ng、简称MT)，又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。（1）磁粉检测原理：铁磁性材料工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁感应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,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。不连续性处漏磁场分布如图l-1所示1-漏磁场2-裂纹3-近表面气孔4-划伤5-内部气孔6-磁感应线7-工件可见,磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作用。(2)磁粉检测适用范围1)铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长0.1mm、
7、宽为微米级的裂纹)和目视难以看出的缺陷。马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料(如lCr17Ni7)具有磁性,因而可以进行磁粉检测。2)工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷,但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁感应线方向夹角小于20°的缺陷。3)未加工的原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件及使用过的工件及特种设备。4)管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件。不适用于非磁性材料：比如奥氏体不锈钢材料(如1Cr18Ni9,OCr18Ni9Ti)和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,
8、也不适用于检测铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料。(3)磁粉检测程序特种设备磁粉检测的七个程序是:
