磁粉探傷機(jī)簡(jiǎn)介
一、磁粉檢測(cè)的發(fā)展簡(jiǎn)史和現(xiàn)狀
1、利用磁現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)共建中缺陷的，它是漏磁檢測(cè)方法中*常用的一種。
17世紀(jì)以來(lái)，一大批科學(xué)家對(duì)磁力、電流周?chē)嬖诘拇艌?chǎng)、電磁感應(yīng)規(guī)律以及鐵磁場(chǎng)物質(zhì)等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。這些偉大的科學(xué)家在磁學(xué)史上樹(shù)立了光輝的里程碑，也給磁粉檢測(cè)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。早在19世紀(jì)，人們就已開(kāi)始從事磁通檢漏試驗(yàn)。1868年，英國(guó)《工程》雜志首先發(fā)表了利用羅盤(pán)儀探查磁通以發(fā)現(xiàn)槍管上不連續(xù)性的報(bào)告。1922年美國(guó)人霍克提出了磁粉探傷檢測(cè)的設(shè)想，1928年為解決油井鉆桿斷裂，研制了周向磁化，使用了尺寸和形狀受控的并具有磁性的磁粉，獲得了可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)。在1934年演變?yōu)樯a(chǎn)磁粉檢測(cè)設(shè)備和材料的磁通公司，對(duì)磁粉檢測(cè)的應(yīng)用和發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，在此期間，**用來(lái)演示磁粉檢測(cè)技術(shù)的一臺(tái)實(shí)驗(yàn)性的固定式磁粉檢測(cè)裝置問(wèn)世。磁粉檢測(cè)技術(shù)早期被用于航空，航海、汽車(chē)和鐵路部門(mén)，用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)輪軸和其它高應(yīng)力部件的疲勞裂紋。在20世紀(jì)30年代，固定式、移動(dòng)式磁化設(shè)備和便攜式磁軛相繼研制成功，濕法技術(shù)也得到應(yīng)用，退磁問(wèn)題也得到了解決。
1938年德國(guó)發(fā)表了《無(wú)損檢測(cè)論文集》，對(duì)磁粉檢測(cè)的基本原理和裝置進(jìn)行了描述。1940年2月美國(guó)編寫(xiě)了《磁通檢驗(yàn)的原理》教科書(shū)。1941年熒光磁粉投入使用，磁粉檢測(cè)從理論到實(shí)踐，已初步形成了一種無(wú)損檢測(cè)方法。在20世紀(jì)60年代工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)期，磁粉檢測(cè)向輕便式系統(tǒng)方面進(jìn)展，并出現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量，磁化指示試塊（試片）等專用檢測(cè)器材。隨著無(wú)損檢測(cè)工作的日益被重視，磁粉檢測(cè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)人員的培訓(xùn)與考核也成為重要工作。解放前，我國(guó)僅有幾臺(tái)進(jìn)口的美國(guó)蓄電池式直流檢測(cè)機(jī)，用于航空共建的維修檢查。新中國(guó)成立后磁粉檢測(cè)在航空、兵器、汽車(chē)等機(jī)械工業(yè)部門(mén)首先得到廣泛應(yīng)用。幾十年來(lái)，經(jīng)各國(guó)磁粉檢測(cè)工作者和設(shè)備器材檢測(cè)工作者的共同努力，使磁粉檢測(cè)已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟的無(wú)損檢測(cè)方法。
2、磁場(chǎng)的合成
在磁粉探傷中，經(jīng)常用到二種不同方向的磁場(chǎng)，即周向和縱向磁場(chǎng)。所謂周向磁化磁場(chǎng)是一種產(chǎn)生試件與軸向垂直的圓周方向的磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)主要由電流通過(guò)的導(dǎo)體（試件本身和芯棒）產(chǎn)生，磁場(chǎng)方向遵循通電導(dǎo)體右手螺旋法則，是以導(dǎo)體為中心的同心圓，即磁力線沿著與試件軸線垂直的圓周方向閉合，縱向磁是指與試件軸向一致（或平行的）磁場(chǎng)。條形磁鐵的磁場(chǎng)，U型磁鐵的磁場(chǎng)以及螺管線圈的磁場(chǎng)都是周向磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)方向一般符合螺管線圈右手螺旋法則，磁力線沿著試件軸線通過(guò)并經(jīng)由試件軸線通過(guò)并經(jīng)由試件兩端從空氣中閉合。試件被周向磁場(chǎng)磁化叫周向磁化，而被縱向磁場(chǎng)磁化的叫縱向磁化，周向磁化一般無(wú)磁極產(chǎn)生，即沒(méi)有退磁場(chǎng)，而縱向磁化一般都有磁極產(chǎn)生。
3、磁粉檢測(cè)的原理
磁粉檢測(cè)的基礎(chǔ)是缺陷處的漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用，它利用了鋼鐵制品表面和近表面缺陷（如裂紋，夾渣，發(fā)紋等）磁導(dǎo)率和鋼鐵磁導(dǎo)率的差異，磁化后這些材料不連續(xù)處的磁場(chǎng)將發(fā)生崎變，形成部分磁通泄漏處工件表面產(chǎn)生了漏磁場(chǎng)，從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積——磁痕，在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，顯現(xiàn)出缺陷位置和形狀，對(duì)這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就實(shí)現(xiàn)了磁粉檢測(cè)。磁粉檢測(cè)有三個(gè)必要的步驟：
（1） 被檢測(cè)的部件必須得到磁化；
（2） 必須在磁化的工件上施加合適的磁粉；
（3） 對(duì)任何磁粉的堆積必須加以觀察和解釋。
注：磁粉檢測(cè)不能用于檢測(cè)工件埋藏較深的缺陷。
二、磁粉檢測(cè)的特點(diǎn)
磁粉檢測(cè)（簡(jiǎn)稱MT），又稱磁粉探傷或磁粉檢查，是五種應(yīng)用較為廣泛的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一。磁粉檢測(cè)的對(duì)象是鐵磁性材料，包括未加工的原材料（如鋼坯），加工后的半成品、成品及在役或使用中的零部件。
1、鋼鐵零件采用磁粉檢測(cè)有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊。冷隔閡疏松等缺陷，缺陷顯現(xiàn)直觀，可以一目了然地觀察到它的形狀、大小和位置。根據(jù)缺陷的形狀及加工特點(diǎn)，還可以大致確定缺陷是什么性質(zhì)（裂紋、非金屬雜質(zhì)、氣孔等）。
2）對(duì)工件表面的細(xì)小缺陷也能檢查出來(lái)，也就是說(shuō)，具有較高的檢查靈敏度。一些缺陷如發(fā)紋，寬度很小，用磁粉檢測(cè)也能發(fā)現(xiàn)。但是太寬的缺陷將使靈敏度降低，甚至不能吸附磁粉。
3）只要采用合適的磁化方法，幾乎可以檢測(cè)到工件表面的各個(gè)部位，也就是幾乎不受工件大小和形狀的影響。
4）與其它檢測(cè)方法相比較，磁粉檢測(cè)工藝比較簡(jiǎn)單，檢查速度也較快，相對(duì)檢查費(fèi)用也比較低廉。
2、磁粉檢測(cè)的主要缺點(diǎn)是：
1）只能適用于鐵磁性材料，而且只能檢查出磁鐵工件表面和近表面的缺陷，一般深度不低于1-2mm（直流電檢查時(shí)深度可大一些），對(duì)于埋藏較深的缺陷則難于奏效。磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼具有磁性，可以進(jìn)行磁粉檢測(cè)。
2）檢查缺陷的靈敏度和磁化方向有很大關(guān)系。如果缺陷方向和磁化方向平行，或與工件表面夾角小于20°的缺陷就難于顯現(xiàn)。另外，表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞及鍛造皺折等，也不容易被檢查出來(lái)。
3）如果工作表面有覆蓋層、漆層、噴丸層等，將對(duì)磁粉檢測(cè)靈敏度起**影響。覆蓋層越厚，這種影響越大。
4）由于磁化工件絕大多數(shù)是用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行的，因此，大的工件往往要用較大的電流，而且磁化后一些具有較大剩磁場(chǎng)的工件要進(jìn)行退磁。
表面無(wú)損檢測(cè)方法的比較 |
| 磁粉檢測(cè)（MT） | 滲透檢測(cè)（PT） | 渦流檢測(cè)（ET） |
方法原理 | 缺陷漏磁場(chǎng)吸附磁粉 | 毛細(xì)滲透作用 | 電磁感應(yīng)作用 |
能檢出的缺陷 | 表面及表面缺陷 | 表面開(kāi)口缺陷 | 表面及近表面缺陷 |
缺陷表現(xiàn)形式 | 在缺陷附近形成磁痕 | 形成缺陷顯示 | 檢測(cè)線圈電壓和相位發(fā)生變化 |
顯示材料 | 磁粉 | 滲透液和顯像劑 | 記錄儀電壓表和示波器 |
適用材質(zhì) | 鐵磁性材料 | 非松孔性材料 | 導(dǎo)電材料 |
主要檢測(cè)對(duì)象 | 鍛鋼件、鑄鋼件、壓鑄件、焊縫、管材和棒材 | 任何非多孔材料主成的零部件和組合件 | 管材、線材和棒材、材料分選、及厚度測(cè)量等 |
主要檢測(cè)缺陷 | 裂紋、發(fā)紋、夾雜物 | 裂紋、疏松和針孔 | 裂紋、材質(zhì)變化、厚度變化 |
缺陷顯示 | 直觀 | 直觀 | 不直觀 |
檢測(cè)速度 | 快 | 較慢 | *快 |
應(yīng)用 | 探傷 | 探傷 | 探傷、材質(zhì)分選、測(cè)厚 |
污染 | 輕 | 較重 | *輕 |
靈敏度 | 高 | 高 | 較低 |
三、磁粉探傷機(jī)符號(hào)的命名方法、器材
命名辦法是按照《JB/T10059試驗(yàn)機(jī)與無(wú)損檢測(cè)儀器型號(hào)編制方法》的規(guī)定。
**部分——C，代表磁粉探傷機(jī)；
**部分——字母，代表磁粉探傷機(jī)的磁化方式；
第三部分——字母，代表磁粉探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)形式；
第四部分——數(shù)字和字母，代表磁粉探傷機(jī)的*大磁化電流或探頭形式。
磁粉探傷機(jī)命名的參數(shù) |
**個(gè)字母 | **個(gè)字母 | 第三個(gè)字母 | 第四個(gè)數(shù)字 | 代表含義 |
C | | | | 磁粉探傷機(jī) |
| J | | | 交流 |
| D | | | 多功能 |
| E | | | 交直流 |
| Z | | | 直流 |
| X | | | 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) |
| B | | | 半波脈沖直流 |
| Q | | | 全波脈沖直流 |
| | X | | 攜帶式 |
| | D | | 移動(dòng)式 |
| | W | | 固定式 |
| | E | | 磁軛式 |
| | G | | 熒光磁粉探傷 |
| | Q | | 超低頻退磁 |
| | | 如1000 | 周向磁化電流1000A |
1、根據(jù)探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，將磁粉探傷機(jī)按其結(jié)構(gòu)分為一體型和分立型兩大類型。
1）一體型是由磁化電源，夾持裝置，磁粉施加裝置，觀察裝置，退磁裝飾等組成。
通用固定磁粉探傷機(jī)：采用低電壓大電流磁化電源和可移動(dòng)的磁化線圈，電流從1000A到10000A以上，型號(hào)一般為CJW，CEW，CXW，CZQ等，采用的是濕法檢查，其缺陷受到工件長(zhǎng)度和*大外形尺寸的限制。
專用及半自動(dòng)化磁粉探傷機(jī)：采用邏輯繼電器，單片機(jī)控制，其操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，型號(hào)一般為CXG連桿，CJL彈簧，CJZ軸承等。
2）分體型是由磁化電源，夾持裝置，退磁裝置，斷電相位控制器等組成。分體型是由支桿探頭，磁化線圈，磁軛，軟電纜等組成。
移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)：一般型號(hào)為CJD，CBD等。
便攜式磁軛探傷機(jī)：型號(hào)一般為CJE，CXX等。
2、磁粉檢測(cè)設(shè)備的主要組成
1）磁化電源裝置：降壓變壓器，電磁鐵，線圈，磁軛，電源充放電和晶閘管控制；2）工件夾緊裝置；3）指示與控制裝置；4）磁粉和磁懸液噴灑裝置；5）照明裝置；6）退磁裝置。
3、器材
非熒光磁粉（黑色，紅色，白色，藍(lán)色等）；熒光磁粉；特種磁粉；紫外線燈；試片（A，C試片，八角試塊）試塊（環(huán)型，E型），反差增強(qiáng)劑，高斯計(jì)；磁強(qiáng)計(jì)；白光照度計(jì)；紫外線輻射照明計(jì)；磁膏；測(cè)定管等。
四、如何推薦銷(xiāo)售磁粉探傷機(jī)
1、用戶選擇磁粉探傷機(jī)，要考慮到許多因素，主要根據(jù)探傷工件的幾何尺寸，現(xiàn)場(chǎng)條件，每天要探傷的數(shù)量及工件的光潔度，這樣就可以綜合考慮，選擇相應(yīng)的規(guī)格型號(hào)，確定購(gòu)置適用的磁粉探傷機(jī)。
1）簽約合同時(shí)應(yīng)明確告知產(chǎn)品符合《JB/T8290-1998》機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
退磁效果：≤0.3mT（主機(jī)），≤0.2mT（專用退磁機(jī)）
A型試片30/100清晰顯示。（固定磁粉探傷機(jī)和專用設(shè)備）
2）工作環(huán)境
若探傷工作是在固定場(chǎng)所進(jìn)行，選擇固定磁粉機(jī)為主；若在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，且工件品種單一，檢查數(shù)量較大，應(yīng)采用專用檢測(cè)設(shè)備，或?qū)⒋呕c退磁等功能分別設(shè)置以提高檢查速度；若在實(shí)驗(yàn)室，以探傷實(shí)驗(yàn)為主，則應(yīng)考慮功能較為齊全的固定式磁粉探傷機(jī)，若工作環(huán)境在野外，應(yīng)選擇移動(dòng)式或便攜式探傷機(jī)進(jìn)行工作。
人工置放試件在托架上，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，進(jìn)入自動(dòng)程序→〖啟動(dòng)、夾緊試件〗
〖噴淋〗→〖磁化〗→〖觀察〗→〖退磁〗→〖松開(kāi)〗→〖結(jié)束〗
3）工作情況
主要是看被檢測(cè)工件可移動(dòng)性和復(fù)雜情況，以及需要檢查的數(shù)量（批量），若被檢件體積和重量不大，易于搬動(dòng)，或形狀復(fù)雜且檢查數(shù)量多，則應(yīng)選擇具有合適磁化電流并且功能較全的固定式磁粉探傷機(jī)；若被檢工件的外形尺寸較大，重量也較重而又不能搬動(dòng)，應(yīng)選擇移動(dòng)式或便攜式探傷機(jī)進(jìn)行分段局部磁化；若被檢表面黑暗或要求高，*好采用熒光磁粉探傷機(jī)或采用與工件顏色反差較大的其他磁粉。
4）根據(jù)探傷工件來(lái)確定磁化電流
電流（安培）=10×直徑（毫米） 即Ⅰ-10Φ
磁化電流的大小只和工件尺寸（直徑）有關(guān)，而與工件長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，如軸長(zhǎng)1200mm，直徑210mm，電流（A）=10×210（毫米）=2100A，所以要選擇3000A的探傷機(jī)。
5）如采用半自動(dòng)磁粉探傷機(jī)則應(yīng)之前告知用戶致歉準(zhǔn)備的氣源。
2、磁化方法的選擇
1）工件的尺寸和大小。對(duì)于尺寸較小的工件通常選用整體磁化的方法，而對(duì)于尺寸較大的工件則選擇局部磁化方法。
2）工件的外形結(jié)構(gòu)。外形簡(jiǎn)單的工件通常采用單一的磁化方法，形狀比較復(fù)雜的工件采用多種磁化方法。
3）工件的表面狀態(tài)。粗糙的工件采用直接通電磁化或者感應(yīng)磁化方法。
4）工件檢查的數(shù)量。較少的工件采用一般規(guī)定的磁化方法（分二次或多次磁化）大批量的檢查次用多向磁化或半自動(dòng)檢查方法。
5）預(yù)計(jì)工件可能產(chǎn)生的缺陷的方向。如原材料采用周向磁化，使用中的工件多考慮應(yīng)力集中處的疲勞裂紋常采用多向或縱向磁化方法。
6）磁粉探傷機(jī)使用的行業(yè)
產(chǎn)品類別 | 使用行業(yè) |
磁軛 | 壓力容器,造船,造紙機(jī)械的加工等 |
半波整流 | 特鋼,鑄鐵,機(jī)械制造,重型機(jī)器等 |
交直流兩用 | 汽車(chē),軸承,熱處理加工,機(jī)械制造和加工,柴油機(jī),機(jī)務(wù)行業(yè) |
非標(biāo)專用 | 航空航天,合資汽車(chē)行業(yè),冶金,大型企業(yè) |
五、常用的單位符號(hào)的表達(dá)及磁懸液的配制方法
名稱 | 表示符號(hào) |
周向磁化電流 | AC |
縱向磁化電流 | DC |
安匝數(shù)(磁化磁勢(shì)) | AT |
氣源 | Mpa |
磁場(chǎng)強(qiáng)度 | Ｏe |
磁通量 | Ｍx |
磁懸液濃度的選取 |
磁粉類型 | 配制濃度/g*L-1 | 材料名稱 | 比例 |
非熒光磁粉 | 10-25 | 無(wú)味煤油或變壓器油 | 100L |
熒光磁粉 | 0.5-2.0 | 100L |
磁膏 | 60-80 | 水 | 1000mL |
六、退磁
可以分為交流衰減退磁，交流線圈退磁和超低頻電流退磁。
規(guī)定的要求：一般不大于0.3Mt（3Gs）。
進(jìn)行周向磁化工件退磁應(yīng)先進(jìn)行一次縱向磁化。
進(jìn)行縱向磁化工件退磁采用超低頻退磁方法。
交流磁化直流磁化退磁采用超低頻率退磁方法。
交流線圈退磁工件應(yīng)慢慢通過(guò)線圈中心并移出線圈1.5米以外。
長(zhǎng)工件退磁：*好退磁線圈以東西方向放置。
備注：時(shí)代集團(tuán)成立于1984年，公司主要生產(chǎn)里氏硬度計(jì)洛氏硬度計(jì)粗糙度儀 超聲波測(cè)厚儀 涂層測(cè)厚儀超聲波探傷儀 硬度計(jì) 探傷儀測(cè)厚儀等檢測(cè)儀器。
一、磁粉檢測(cè)的發(fā)展簡(jiǎn)史和現(xiàn)狀
1、利用磁現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)共建中缺陷的，它是漏磁檢測(cè)方法中*常用的一種。
17世紀(jì)以來(lái)，一大批科學(xué)家對(duì)磁力、電流周?chē)嬖诘拇艌?chǎng)、電磁感應(yīng)規(guī)律以及鐵磁場(chǎng)物質(zhì)等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。這些偉大的科學(xué)家在磁學(xué)史上樹(shù)立了光輝的里程碑，也給磁粉檢測(cè)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。早在19世紀(jì)，人們就已開(kāi)始從事磁通檢漏試驗(yàn)。1868年，英國(guó)《工程》雜志首先發(fā)表了利用羅盤(pán)儀探查磁通以發(fā)現(xiàn)槍管上不連續(xù)性的報(bào)告。1922年美國(guó)人霍克提出了磁粉探傷檢測(cè)的設(shè)想，1928年為解決油井鉆桿斷裂，研制了周向磁化，使用了尺寸和形狀受控的并具有磁性的磁粉，獲得了可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)。在1934年演變?yōu)樯a(chǎn)磁粉檢測(cè)設(shè)備和材料的磁通公司，對(duì)磁粉檢測(cè)的應(yīng)用和發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，在此期間，**用來(lái)演示磁粉檢測(cè)技術(shù)的一臺(tái)實(shí)驗(yàn)性的固定式磁粉檢測(cè)裝置問(wèn)世。磁粉檢測(cè)技術(shù)早期被用于航空，航海、汽車(chē)和鐵路部門(mén)，用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)輪軸和其它高應(yīng)力部件的疲勞裂紋。在20世紀(jì)30年代，固定式、移動(dòng)式磁化設(shè)備和便攜式磁軛相繼研制成功，濕法技術(shù)也得到應(yīng)用，退磁問(wèn)題也得到了解決。
1938年德國(guó)發(fā)表了《無(wú)損檢測(cè)論文集》，對(duì)磁粉檢測(cè)的基本原理和裝置進(jìn)行了描述。1940年2月美國(guó)編寫(xiě)了《磁通檢驗(yàn)的原理》教科書(shū)。1941年熒光磁粉投入使用，磁粉檢測(cè)從理論到實(shí)踐，已初步形成了一種無(wú)損檢測(cè)方法。在20世紀(jì)60年代工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)期，磁粉檢測(cè)向輕便式系統(tǒng)方面進(jìn)展，并出現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量，磁化指示試塊（試片）等專用檢測(cè)器材。隨著無(wú)損檢測(cè)工作的日益被重視，磁粉檢測(cè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)人員的培訓(xùn)與考核也成為重要工作。解放前，我國(guó)僅有幾臺(tái)進(jìn)口的美國(guó)蓄電池式直流檢測(cè)機(jī)，用于航空共建的維修檢查。新中國(guó)成立后磁粉檢測(cè)在航空、兵器、汽車(chē)等機(jī)械工業(yè)部門(mén)首先得到廣泛應(yīng)用。幾十年來(lái)，經(jīng)各國(guó)磁粉檢測(cè)工作者和設(shè)備器材檢測(cè)工作者的共同努力，使磁粉檢測(cè)已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟的無(wú)損檢測(cè)方法。
2、磁場(chǎng)的合成
在磁粉探傷中，經(jīng)常用到二種不同方向的磁場(chǎng)，即周向和縱向磁場(chǎng)。所謂周向磁化磁場(chǎng)是一種產(chǎn)生試件與軸向垂直的圓周方向的磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)主要由電流通過(guò)的導(dǎo)體（試件本身和芯棒）產(chǎn)生，磁場(chǎng)方向遵循通電導(dǎo)體右手螺旋法則，是以導(dǎo)體為中心的同心圓，即磁力線沿著與試件軸線垂直的圓周方向閉合，縱向磁是指與試件軸向一致（或平行的）磁場(chǎng)。條形磁鐵的磁場(chǎng)，U型磁鐵的磁場(chǎng)以及螺管線圈的磁場(chǎng)都是周向磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)方向一般符合螺管線圈右手螺旋法則，磁力線沿著試件軸線通過(guò)并經(jīng)由試件軸線通過(guò)并經(jīng)由試件兩端從空氣中閉合。試件被周向磁場(chǎng)磁化叫周向磁化，而被縱向磁場(chǎng)磁化的叫縱向磁化，周向磁化一般無(wú)磁極產(chǎn)生，即沒(méi)有退磁場(chǎng)，而縱向磁化一般都有磁極產(chǎn)生。
3、磁粉檢測(cè)的原理
磁粉檢測(cè)的基礎(chǔ)是缺陷處的漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用，它利用了鋼鐵制品表面和近表面缺陷（如裂紋，夾渣，發(fā)紋等）磁導(dǎo)率和鋼鐵磁導(dǎo)率的差異，磁化后這些材料不連續(xù)處的磁場(chǎng)將發(fā)生崎變，形成部分磁通泄漏處工件表面產(chǎn)生了漏磁場(chǎng)，從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積——磁痕，在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，顯現(xiàn)出缺陷位置和形狀，對(duì)這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就實(shí)現(xiàn)了磁粉檢測(cè)。磁粉檢測(cè)有三個(gè)必要的步驟：
（1） 被檢測(cè)的部件必須得到磁化；
（2） 必須在磁化的工件上施加合適的磁粉；
（3） 對(duì)任何磁粉的堆積必須加以觀察和解釋。
注：磁粉檢測(cè)不能用于檢測(cè)工件埋藏較深的缺陷。
二、磁粉檢測(cè)的特點(diǎn)
磁粉檢測(cè)（簡(jiǎn)稱MT），又稱磁粉探傷或磁粉檢查，是五種應(yīng)用較為廣泛的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一。磁粉檢測(cè)的對(duì)象是鐵磁性材料，包括未加工的原材料（如鋼坯），加工后的半成品、成品及在役或使用中的零部件。
1、鋼鐵零件采用磁粉檢測(cè)有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊。冷隔閡疏松等缺陷，缺陷顯現(xiàn)直觀，可以一目了然地觀察到它的形狀、大小和位置。根據(jù)缺陷的形狀及加工特點(diǎn)，還可以大致確定缺陷是什么性質(zhì)（裂紋、非金屬雜質(zhì)、氣孔等）。
2）對(duì)工件表面的細(xì)小缺陷也能檢查出來(lái)，也就是說(shuō)，具有較高的檢查靈敏度。一些缺陷如發(fā)紋，寬度很小，用磁粉檢測(cè)也能發(fā)現(xiàn)。但是太寬的缺陷將使靈敏度降低，甚至不能吸附磁粉。
3）只要采用合適的磁化方法，幾乎可以檢測(cè)到工件表面的各個(gè)部位，也就是幾乎不受工件大小和形狀的影響。
4）與其它檢測(cè)方法相比較，磁粉檢測(cè)工藝比較簡(jiǎn)單，檢查速度也較快，相對(duì)檢查費(fèi)用也比較低廉。
2、磁粉檢測(cè)的主要缺點(diǎn)是：
1）只能適用于鐵磁性材料，而且只能檢查出磁鐵工件表面和近表面的缺陷，一般深度不低于1-2mm（直流電檢查時(shí)深度可大一些），對(duì)于埋藏較深的缺陷則難于奏效。磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼具有磁性，可以進(jìn)行磁粉檢測(cè)。
2）檢查缺陷的靈敏度和磁化方向有很大關(guān)系。如果缺陷方向和磁化方向平行，或與工件表面夾角小于20°的缺陷就難于顯現(xiàn)。另外，表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞及鍛造皺折等，也不容易被檢查出來(lái)。
3）如果工作表面有覆蓋層、漆層、噴丸層等，將對(duì)磁粉檢測(cè)靈敏度起**影響。覆蓋層越厚，這種影響越大。
4）由于磁化工件絕大多數(shù)是用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行的，因此，大的工件往往要用較大的電流，而且磁化后一些具有較大剩磁場(chǎng)的工件要進(jìn)行退磁。
表面無(wú)損檢測(cè)方法的比較 |
| 磁粉檢測(cè)（MT） | 滲透檢測(cè)（PT） | 渦流檢測(cè)（ET） |
方法原理 | 缺陷漏磁場(chǎng)吸附磁粉 | 毛細(xì)滲透作用 | 電磁感應(yīng)作用 |
能檢出的缺陷 | 表面及表面缺陷 | 表面開(kāi)口缺陷 | 表面及近表面缺陷 |
缺陷表現(xiàn)形式 | 在缺陷附近形成磁痕 | 形成缺陷顯示 | 檢測(cè)線圈電壓和相位發(fā)生變化 |
顯示材料 | 磁粉 | 滲透液和顯像劑 | 記錄儀電壓表和示波器 |
適用材質(zhì) | 鐵磁性材料 | 非松孔性材料 | 導(dǎo)電材料 |
主要檢測(cè)對(duì)象 | 鍛鋼件、鑄鋼件、壓鑄件、焊縫、管材和棒材 | 任何非多孔材料主成的零部件和組合件 | 管材、線材和棒材、材料分選、及厚度測(cè)量等 |
主要檢測(cè)缺陷 | 裂紋、發(fā)紋、夾雜物 | 裂紋、疏松和針孔 | 裂紋、材質(zhì)變化、厚度變化 |
缺陷顯示 | 直觀 | 直觀 | 不直觀 |
檢測(cè)速度 | 快 | 較慢 | *快 |
應(yīng)用 | 探傷 | 探傷 | 探傷、材質(zhì)分選、測(cè)厚 |
污染 | 輕 | 較重 | *輕 |
靈敏度 | 高 | 高 | 較低 |
三、磁粉探傷機(jī)符號(hào)的命名方法、器材
命名辦法是按照《JB/T10059試驗(yàn)機(jī)與無(wú)損檢測(cè)儀器型號(hào)編制方法》的規(guī)定。
**部分——C，代表磁粉探傷機(jī)；
**部分——字母，代表磁粉探傷機(jī)的磁化方式；
第三部分——字母，代表磁粉探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)形式；
第四部分——數(shù)字和字母，代表磁粉探傷機(jī)的*大磁化電流或探頭形式。
磁粉探傷機(jī)命名的參數(shù) |
**個(gè)字母 | **個(gè)字母 | 第三個(gè)字母 | 第四個(gè)數(shù)字 | 代表含義 |
C | | | | 磁粉探傷機(jī) |
| J | | | 交流 |
| D | | | 多功能 |
| E | | | 交直流 |
| Z | | | 直流 |
| X | | | 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) |
| B | | | 半波脈沖直流 |
| Q | | | 全波脈沖直流 |
| | X | | 攜帶式 |
| | D | | 移動(dòng)式 |
| | W | | 固定式 |
| | E | | 磁軛式 |
| | G | | 熒光磁粉探傷 |
| | Q | | 超低頻退磁 |
| | | 如1000 | 周向磁化電流1000A |
1、根據(jù)探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，將磁粉探傷機(jī)按其結(jié)構(gòu)分為一體型和分立型兩大類型。
1）一體型是由磁化電源，夾持裝置，磁粉施加裝置，觀察裝置，退磁裝飾等組成。
通用固定磁粉探傷機(jī)：采用低電壓大電流磁化電源和可移動(dòng)的磁化線圈，電流從1000A到10000A以上，型號(hào)一般為CJW，CEW，CXW，CZQ等，采用的是濕法檢查，其缺陷受到工件長(zhǎng)度和*大外形尺寸的限制。
專用及半自動(dòng)化磁粉探傷機(jī)：采用邏輯繼電器，單片機(jī)控制，其操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，型號(hào)一般為CXG連桿，CJL彈簧，CJZ軸承等。
2）分體型是由磁化電源，夾持裝置，退磁裝置，斷電相位控制器等組成。分體型是由支桿探頭，磁化線圈，磁軛，軟電纜等組成。
移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)：一般型號(hào)為CJD，CBD等。
便攜式磁軛探傷機(jī)：型號(hào)一般為CJE，CXX等。
2、磁粉檢測(cè)設(shè)備的主要組成
1）磁化電源裝置：降壓變壓器，電磁鐵，線圈，磁軛，電源充放電和晶閘管控制；2）工件夾緊裝置；3）指示與控制裝置；4）磁粉和磁懸液噴灑裝置；5）照明裝置；6）退磁裝置。
3、器材
非熒光磁粉（黑色，紅色，白色，藍(lán)色等）；熒光磁粉；特種磁粉；紫外線燈；試片（A，C試片，八角試塊）試塊（環(huán)型，E型），反差增強(qiáng)劑，高斯計(jì)；磁強(qiáng)計(jì)；白光照度計(jì)；紫外線輻射照明計(jì)；磁膏；測(cè)定管等。
四、如何推薦銷(xiāo)售磁粉探傷機(jī)
1、用戶選擇磁粉探傷機(jī)，要考慮到許多因素，主要根據(jù)探傷工件的幾何尺寸，現(xiàn)場(chǎng)條件，每天要探傷的數(shù)量及工件的光潔度，這樣就可以綜合考慮，選擇相應(yīng)的規(guī)格型號(hào)，確定購(gòu)置適用的磁粉探傷機(jī)。
1）簽約合同時(shí)應(yīng)明確告知產(chǎn)品符合《JB/T8290-1998》機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
退磁效果：≤0.3mT（主機(jī)），≤0.2mT（專用退磁機(jī)）
A型試片30/100清晰顯示。（固定磁粉探傷機(jī)和專用設(shè)備）
2）工作環(huán)境
若探傷工作是在固定場(chǎng)所進(jìn)行，選擇固定磁粉機(jī)為主；若在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，且工件品種單一，檢查數(shù)量較大，應(yīng)采用專用檢測(cè)設(shè)備，或?qū)⒋呕c退磁等功能分別設(shè)置以提高檢查速度；若在實(shí)驗(yàn)室，以探傷實(shí)驗(yàn)為主，則應(yīng)考慮功能較為齊全的固定式磁粉探傷機(jī)，若工作環(huán)境在野外，應(yīng)選擇移動(dòng)式或便攜式探傷機(jī)進(jìn)行工作。
人工置放試件在托架上，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，進(jìn)入自動(dòng)程序→〖啟動(dòng)、夾緊試件〗
〖噴淋〗→〖磁化〗→〖觀察〗→〖退磁〗→〖松開(kāi)〗→〖結(jié)束〗
3）工作情況
主要是看被檢測(cè)工件可移動(dòng)性和復(fù)雜情況，以及需要檢查的數(shù)量（批量），若被檢件體積和重量不大，易于搬動(dòng)，或形狀復(fù)雜且檢查數(shù)量多，則應(yīng)選擇具有合適磁化電流并且功能較全的固定式磁粉探傷機(jī)；若被檢工件的外形尺寸較大，重量也較重而又不能搬動(dòng)，應(yīng)選擇移動(dòng)式或便攜式探傷機(jī)進(jìn)行分段局部磁化；若被檢表面黑暗或要求高，*好采用熒光磁粉探傷機(jī)或采用與工件顏色反差較大的其他磁粉。
4）根據(jù)探傷工件來(lái)確定磁化電流
電流（安培）=10×直徑（毫米） 即Ⅰ-10Φ
磁化電流的大小只和工件尺寸（直徑）有關(guān)，而與工件長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，如軸長(zhǎng)1200mm，直徑210mm，電流（A）=10×210（毫米）=2100A，所以要選擇3000A的探傷機(jī)。
5）如采用半自動(dòng)磁粉探傷機(jī)則應(yīng)之前告知用戶致歉準(zhǔn)備的氣源。
2、磁化方法的選擇
1）工件的尺寸和大小。對(duì)于尺寸較小的工件通常選用整體磁化的方法，而對(duì)于尺寸較大的工件則選擇局部磁化方法。
2）工件的外形結(jié)構(gòu)。外形簡(jiǎn)單的工件通常采用單一的磁化方法，形狀比較復(fù)雜的工件采用多種磁化方法。
3）工件的表面狀態(tài)。粗糙的工件采用直接通電磁化或者感應(yīng)磁化方法。
4）工件檢查的數(shù)量。較少的工件采用一般規(guī)定的磁化方法（分二次或多次磁化）大批量的檢查次用多向磁化或半自動(dòng)檢查方法。
5）預(yù)計(jì)工件可能產(chǎn)生的缺陷的方向。如原材料采用周向磁化，使用中的工件多考慮應(yīng)力集中處的疲勞裂紋常采用多向或縱向磁化方法。
6）磁粉探傷機(jī)使用的行業(yè)
產(chǎn)品類別 | 使用行業(yè) |
磁軛 | 壓力容器,造船,造紙機(jī)械的加工等 |
半波整流 | 特鋼,鑄鐵,機(jī)械制造,重型機(jī)器等 |
交直流兩用 | 汽車(chē),軸承,熱處理加工,機(jī)械制造和加工,柴油機(jī),機(jī)務(wù)行業(yè) |
非標(biāo)專用 | 航空航天,合資汽車(chē)行業(yè),冶金,大型企業(yè) |
五、常用的單位符號(hào)的表達(dá)及磁懸液的配制方法
名稱 | 表示符號(hào) |
周向磁化電流 | AC |
縱向磁化電流 | DC |
安匝數(shù)(磁化磁勢(shì)) | AT |
氣源 | Mpa |
磁場(chǎng)強(qiáng)度 | Ｏe |
磁通量 | Ｍx |
磁懸液濃度的選取 |
磁粉類型 | 配制濃度/g*L-1 | 材料名稱 | 比例 |
非熒光磁粉 | 10-25 | 無(wú)味煤油或變壓器油 | 100L |
熒光磁粉 | 0.5-2.0 | 100L |
磁膏 | 60-80 | 水 | 1000mL |
六、退磁
可以分為交流衰減退磁，交流線圈退磁和超低頻電流退磁。
規(guī)定的要求：一般不大于0.3Mt（3Gs）。
進(jìn)行周向磁化工件退磁應(yīng)先進(jìn)行一次縱向磁化。
進(jìn)行縱向磁化工件退磁采用超低頻退磁方法。
交流磁化直流磁化退磁采用超低頻率退磁方法。
交流線圈退磁工件應(yīng)慢慢通過(guò)線圈中心并移出線圈1.5米以外。
長(zhǎng)工件退磁：*好退磁線圈以東西方向放置。