第四章 磁粉检测技术.pdf

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1、中国机械工程学会无损检测分会中国机械工程学会无损检测分会 MT培训讲义MT培训讲义 本讲义由学会常务委员 晏荣明编写 （仅供参考） 中国机械工程学会无损检测分会深圳市无损检测人员培训中心 电话：021-65550277 电话：13538291001 邮箱：chsndt2008 邮箱：yanrongming 第四章 磁粉检测技术 CHAPTER 4 TECHNIQUES OF MPI 内容 CONTENTS 磁粉检测技术 TECHNIQUES for MPI 退磁方法 DEMAGNETIZATION METHODS 磁粉检测技术 按磁场方向：周向、纵向、复合磁化检测； 按磁化和施加磁粉顺序：连续

2、法、剩磁法； 按磁粉的状态：干法、湿法； 磁粉检测技术周向、纵向和复合磁化 周向磁化 circumferential magnetization 纵向磁化 Longitudinal Magnetization 复合磁化 Mixed Magnetization 周向磁化 circumferential magnetization 通电法conducting 中心导体法/穿棒法central conductor/threading bar 偏置导体法 offset threading conductor 支杆法 prods 感应电流法 Induction current 环形工件绕电缆法 周向磁化

3、circumferential magnetization 通电法conducting 磁场方向: 周向 检测缺陷方向: 纵向 周向磁化circumferential magnetization 通电法conducting 磁场分布: 工件内部周向；最大：外表面 优点: 整体磁化；易确定磁通值；灵敏度高、无退磁场、效 率高、易操作。 周向磁化circumferential magnetization 通电法conducting 缺点: 过热或烧伤；工件可能变形；不适用于内表面 检测 应用: 实心或空心件 周向磁化circumferential magnetization 中心导体法/穿棒法 c

4、entral conductor/threading bar 导体材料conductor material : 铜、铝 周向磁化circumferential magnetization 中心导体法/穿棒法 central conductor/threading bar 磁场分布: 工件周围周向；最大：内表面 优点: 对内外表面纵向及两端径向缺陷灵敏；整体磁化；易 确定磁通值；无退磁场、效率高。 周向磁化circumferential magnetization 中心导体法/穿棒法 central conductor/threading bar 缺点: 内外表面灵敏度不同 应用: 空心件 周向

5、磁化circumferential magnetization 偏置导体法 offset threading conductor 周向磁化circumferential magnetization 偏置导体法 offset threading conductor 磁场分布: 工件周围周；最大：内表面 优点: 对内外表面纵向及两端径向缺陷灵敏 周向磁化circumferential magnetization 偏置导体法 offset threading conductor 缺点: 局部磁化、效率低。 应用: 空心件；孔。 周向磁化circumferential magnetization 支杆

6、法 prods 周向磁化circumferential magnetization 支杆法 prods 磁场分布: 两电极周围近似周向；最大：两极周围 周向磁化circumferential magnetization 支杆法 prods 优点: 对两极间的纵向缺陷灵敏；移动性好 缺点: 过热或过烧；盲区 周向磁化circumferential magnetization 支杆法 prods 应用: 焊缝；大工件局部检测 注意: 间距: 150200mm ,max:200mm, min:50mm 电流：半波整流电 感应电流法 原理：环形工件作为变压器次级，当工件中的磁通变化 时，在工件中感应出

7、环形电流，形成周向磁场 优点：工件不受力， 不变形 感应电流法 线圈磁化时可在工件内加铁芯 环形工件绕电缆法 原理：环形工件绕电缆，产生环形周向磁场 优点：易磁化，无退磁场 缺点：操作困难 纵向磁化 longitudinal magnetization Indirect Induction (Indirect Magnetization) 电磁轭 electromagnet 固定式电磁轭stationary electromagnet 手提式电磁轭portable electromagnet 永久磁铁 permanent magnet 线圈 coil 纵向磁化 磁场分布 电磁轭 electro

8、magnet 固定式电磁轭 stationary electromagnet 结构：工件夹在磁极之间；磁化线圈装在磁极两 端；铁芯较大且用软磁性材料制作 电磁轭 electromagnet 固定式电磁轭 stationary electromagnet 优点：磁感应强度大 缺点：工件不能太长 电流：整流电（交流电损耗大） 电磁轭 electromagnet 手提式电磁轭portable electromagnet 结构： 磁化线圈和铁芯 电磁轭 electromagnet 手提式电磁轭portable electromagnet 磁场分布: 近似纵向，两磁极间的椭圆；最大：两磁极周围 电磁轭

9、electromagnet 手提式电磁轭portable electromagnet 电流：AC, DC 优点: 对横向缺陷灵敏；局部磁化；无电击 电磁轭 electromagnet手提式电轭portable electromagnet 缺点: 由于磁极与工件表面间隙，有盲区； 磁场强度随磁间距变化 永久磁铁 permanent magnet 磁场分布: 近似纵向，两磁极间的椭圆；最大：两磁极周围 优点: 不需电源；对横向缺陷敏感；局部磁化；无电击。 永久磁铁 permanent magnet 缺点: 磁场强度比电磁轭小；灵敏度低；磁场强度不可调； 磁轭移动困难。 应用: 现场检测 线圈 co

10、il 线圈 coil 磁场分布: 纵向磁场 横截面：中心最小；内壁最大 纵截面：中心最大；往两端衰减 线圈 coil 优点: 对周向缺陷敏感；整体/局部磁化；无电击 缺点: 有退磁场；端部灵敏度低（注意：快断） 线圈 coil 应用: 轴类 注意 工件轴线与线圈平行 几个短零件相互连接 对单个短零件使用加长杆 复合磁化 Mixed Magnetization 摆动磁场 旋转磁场 摆动磁场 施加磁场 纵向X： Hx = H0 周向Y Hy = H0Sintt 合成磁场： 大小：H = Hx + Hy H = (H2x+H2y)1/2 Hmax = H0 Hmin = H0 方向： tg = Hy

11、/Hx max = /4 min = -/4 旋转磁场 施加磁场：同幅度，同频率，相位差 X： Hx = H0cost Y ： Hy = H0cos(t+) 合成磁场： 大小： H = Hx + Hy H = (H2x+H2y)1/2 方向： = tg-1Hx/Hy 连续法与剩磁法 CONTINUIOUS & RESIDUAL METHODS 连续法： 磁化的同时施加磁粉 剩磁法： 磁化后施加磁粉 连续法与剩磁法 CONTINUIOUS & RESIDUAL METHODS 磁化强度相同时，连续法B剩磁法B 连续法与剩磁法 CONTINUIOUS & RESIDUAL METHODS 适用材质 连续法：剩磁小工件 剩磁法：剩磁大工件 干法与湿法 DRY & WET METHODS 磁化方法选择 工件大小：小工件：整体磁化；大工件：局部 工件形状：简单：单一磁化；复杂：多种磁化 工件表面状态：粗糙：通电；光滑：感应 工件数量：多：多向或自动；少：分二次磁化 不连续性可能取向：纵向：周向；周向：纵向 退磁方法 DEMAGNETIZATION METHODS 热处理方法 反转并衰减磁场方法： 交流电衰减法 交流电移动工件法 低频直流电反向衰减法 热处理方法 原理：加热到居里点 应用：检测后须热处理 交流电退磁 原理 操作