磁力探伤 穆云超 中原工学院 磁力探伤 通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场，来发现其表面或近表面缺陷的无损检测法。 磁力探伤：磁粉法、磁敏探头法和录磁法。 磁粉检测的适用范围 适用于检测工件表面或近表面尺寸很小，间隙极窄的铁磁性材料； 适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料； 适用于检测加工的原材料、半成品、成品、及在役使用工件 适用于检测管材、棒材、板材、型材、铸锻焊件； 检测的基本步骤 预处理-磁化工件—施加磁粉和磁悬液—磁痕分析和评定—退磁---后处理 优点和局限性 能直观的显示缺陷的位置和形状、大小、严重程度，并可大致确定缺陷性质 2、高的监测灵敏度，能检测出密集的缺陷宽度； 3、能检测出表面和近表面开口和不开口的缺陷； 4、综合使用几种磁化方法，不受大小、形状限制，能检测出工件各个方向的缺陷 检查缺陷的重复性好； 单个工件检测速度快、工艺简单、成本低、污染轻。 局限性： 只能检测铁磁性材料； 只能检测工件表面和近表面缺陷 受工件几何形状影响会产生非相关显示； 通电法和触头法磁化时，容易产生打火烧伤。 磁力探伤分类 当铁磁材料的表面存在裂纹等缺陷时，在磁化状态下，裂纹周围会产生漏磁通。根据检测漏磁通所采用的方式不同，磁力探伤可分为以下几类： 1、磁粉法 在磁化后的工件表面上撒上磁粉，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域，显示出缺陷的位置、磁痕的形状和大小。 磁粉分类 磁粉有干式磁粉和悬浮液类型的湿式磁粉。 磁粉法可用于任何形状的被测件，但不能测出缺陷沿板厚方向的尺寸。 磁粉法提供的缺陷分布和数量是直观的并且可以用光电式照相法将其摄制下来，得到了广泛的应用。 磁敏探头法 用合适的磁敏探头探测工件表面，把漏磁场转换成电信号，再经过放大、信号处理和储存，就可以用光电指示器加以显示。 与磁粉法相比，用磁敏探头法所测得的漏磁大小与缺陷大小之间有着更明显的关系。 磁敏探头 1、磁感应线圈： 对于交变的漏磁场，感应线圈上的感应电压等于单位时间内磁通的变化率。 对于直流产生的漏磁场，由于磁通不变，为了测出直流磁场，必须让测量线圈与工件发生相对运动，使磁通发生变化。这样，感应电压的大小就与运动速度有关。如果使其作恒速运动，则可根据感应电动势的幅值来确定缺陷的深度。 2、磁敏元件 常用磁敏元件有霍尔元件、磁敏二极管等。 工作时，将磁敏元件通以工作电流，由于缺陷处漏磁场的作用使其电流发生改变，并输出相应的电信号。这个输出信号随着反映了漏磁场的强弱及缺陷尺寸的大小。 磁敏元件通常适用于测量较强的漏磁场，根据其性能的不同，可用来测量直流磁场以及频率高达数百千赫的交流磁场。 3、磁敏探针 由于磁敏探针的尺寸制作的很小，故能实现近似点状的测量。 这种微型探头能测量大于2×106HZ的高频交流磁场，且灵敏度极高。 3、录磁法 录磁法以磁带记录方法为最主要的方法，将磁带覆盖在已磁化的工件上，缺陷的漏磁场就在磁带上产生局部磁化作用，然后再用磁敏探头探头测出磁带录下的漏磁，从而确定焊缝表面缺陷的位置。 磁粉检测的物理基础 铁磁材料的工件被磁化后，在其表面和近表面的缺陷处磁力线发生变形，逸出工件表面形成漏磁场。用上述方法将漏磁场检测出来，进而确定缺陷的位置（有时包括缺陷的形状、大小和深度） 1、漏磁场 当磁通量从一种介质进入另一种介质时，若两种介质的磁导率不同，在介面上磁力线的方向一般会发生突变。 若工件表面或近表面存在缺陷，经磁化后，缺陷处空气的磁导率（μr＝3000），在界面上磁力线的方向将发生改变。这样，便有一部分磁通散布在缺陷周围。 漏磁场 影响漏磁场的因素 （1）外加磁场的影响 一般来说，缺陷漏磁场密度随着工件磁感应强度的增加而线性增加，当磁感应强度达到饱和值的80％左右时，漏磁场密度会急剧上升。这对正确选择磁化规范提供了依据。 影响漏磁场的因素 2、工件材料及状态的影响 钢材的磁化曲线是随着合金成分、含碳量、加工状态及热处理状态而变化的。 因此，材料的磁特性不同，缺陷处形成的漏磁场也不同。此外，若工件表面有覆盖层，则会导致漏磁场的下降。 晶粒大小的影响 含碳量的影响 热处理的影响 合金元素的影响 冷加工的影响 影响漏磁场的因素 3、缺陷位置和形状的影响 同样的缺陷，位于表面时漏磁场磁通增多；若位于距表面很深的地方，则几乎没有漏磁通泄漏于空间。 缺陷垂直于工件表面时，漏磁场最强；若与工件表面平行，则几乎不产生漏磁场。 4、缺陷深宽比的影响 缺陷的深宽比愈大，漏磁场愈强。 磁化方法 1、磁场方向与发现缺陷的关系 磁粉检测的能力，取决于施加磁场的大小和缺陷的延伸方向，还与缺陷的大小、位置和形状等因素有关。 磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处的漏磁场最大，检测的灵敏度最高； 磁场方向与缺陷延伸方向45度时，缺陷可以显示，但