磁粉探伤检测培训ppt课件.ppt

磁粉检测二一六年九月目 录Part1Part1 磁粉检测基本概念磁粉检测基本概念n nPart2Part2Part2Part2 磁粉检测光学基础磁粉检测光学基础磁粉检测光学基础磁粉检测光学基础n nPart3Part3Part3Part3 磁化电流、磁化方法、磁化规范磁化电流、磁化方法、磁化规范磁化电流、磁化方法、磁化规范磁化电流、磁化方法、磁化规范n nPart4Part4Part4Part4 磁粉检测器材磁粉检测器材磁粉检测器材磁粉检测器材n nPart5Part5Part5Part5 磁粉检测设备磁粉检测设备磁粉检测设备磁粉检测设备n nPart6Part6Part6Part6 磁粉检测质量控制与安全防护磁粉检测质量控制与安全防护磁粉检测质量控制与安全防护磁粉检测质量控制与安全防护Part1磁粉检测基本概念磁粉检测基本概念1.1漏磁场检测与磁粉检测漏磁场检测与磁粉检测基本概念：基本概念：磁性磁性一种物体对其它物体的吸引现象。一种物体对其它物体的吸引现象。漏漏磁磁场场铁铁磁磁性性材材料料工工件件被被磁磁化化后后，在在不不连连续续性性处处或或磁磁路路截截面面变变化化处处，磁磁感感应应线线离离开开和和进进入入工工件件表面形成的磁场称为漏磁场。表面形成的磁场称为漏磁场。不不连连续续性性所所谓谓不不连连续续性性，就就是是工工件件正正常常组组织织结结构构或或外外形形的的任任何何间间断断，这这种种间间断断可可能能会会影影响响工工件件的使用性能，也可能不会。的使用性能，也可能不会。缺缺陷陷通通常常把把影影响响工工件件使使用用性性能能的的不不连连续续性性称称为缺陷。为缺陷。1.1.1漏磁场检测漏磁场检测 由于工件不连续性处的磁导率发生变化，磁由于工件不连续性处的磁导率发生变化，磁感应线逸出工件表面形成磁极，并形成可检测的感应线逸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。括磁粉检测与检测元件检测。其区别是：其区别是：磁粉检测是利用铁磁性粉末磁粉检测是利用铁磁性粉末磁粉，作为磁粉，作为磁场的传感器，即利用漏磁场吸附磁粉聚集形成磁场的传感器，即利用漏磁场吸附磁粉聚集形成的磁痕的磁痕（磁粉聚集形成的图像）（磁粉聚集形成的图像）来显示出不连来显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。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。续性处漏磁场的位置、大小和方向。1.1.2磁粉检测磁粉检测磁粉检测（磁粉检测（MagneticParticleTesting，缩写符号为，缩写符号为MT），又称磁粉检验或磁粉探伤，是无损检测五大，又称磁粉检验或磁粉探伤，是无损检测五大常规方法之一。常规方法之一。（1）磁粉检测原理）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，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，在合适光照下漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、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。大小、形状和严重程度。由此可见，磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场由此可见，磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的相互作用。与磁粉的相互作用。（2）磁粉检测的程序特种设备磁粉检测有七个程序：(1)预处理；(2)磁化；(3)施加磁粉或磁悬液；(4)磁痕的观察与记录；(5)缺陷评级；(6)退磁；(7)后处理 Part2 磁粉检测的光学基础 2.1光度量术语及单位光度量术语及单位光光是是任任何何能能够够直直接接引引起起视视觉觉的的电电磁磁辐辐射射，光光度度学学是是有有关关视视觉觉效效应应评评价价辐辐射射量量的的学学科科。磁磁粉粉检检测测观观察察和和评评定定磁磁痕痕显显示示，必必须须在在可可见见光光或或黑黑光光下下进进行行，其其光光源源的的发发光光强强度度、光光通通量量、光光照照度度、辐辐射射照照度度和和光光亮亮度度都都与与检检测测结结果果直接有关。直接有关。1.发光光强度度发光光强度度是是指指光光源源在在给定定方方向向上上单位位立立体体角角内内传输的的光光通通量量，用用符符号号I表表示示，单位是坎位是坎德拉德拉(cd)。Id/d式中：式中：I发光光强度度(cd)国国际计量量大大会会对发光光强度度单位位坎坎德德拉拉定定义为：“坎坎德德拉拉是是发出出频率率为5401012Hz的的单色色辐射射的的光光源源在在给定定方方向向的的发光光强度度，该方方向向的的辐射射强度度为1/683瓦瓦特特每每球球面面度度”。(球球面面度度是是一一个个立立体体角角，其其顶点点位位于于球球心心，而而它它在在球球面面上所截取的面上所截取的面积等于以球半径等于以球半径为边长的正方形面的正方形面积)。2.光通量光通量光光通通量量是是指指能能引引起起眼眼睛睛视觉强度度的的辐射射通通量量。用用符符号号表表示示，单位位是是流流明明(1m)。流流明明（lm）是是发光光强度度为1坎坎德德拉拉的的均均匀匀点点光光源源在在1球球面面度度立立体角内体角内发射的光通量。射的光通量。3.光光照度照度光光照照度度亦亦称称照照度度，是是单位位面面积上上接接收收的的光光通通量量。用用符符号号E表表示示，单位位是：是：勒勒克克斯斯(lx)。1lx=11m/m2，勒勒克克斯斯是是1流流明明的的光光通通量量均均匀匀分分布布在在1平平方米表面上方米表面上产生的光照度。生的光照度。过 去去 照照 度度 单 位位 曾曾 经 使使 用用 过 英英 尺尺 坎坎 德德 拉拉(fcd)和和 英英 尺尺 烛 光光(fc),1fcd=1fc=10.761x。4.辐射射照度照度辐射射照照度度亦亦称称辐照照度度。表表面面上上一一点点的的辐照照度度是是入入射射在在包包含含该点点的的面面元元上上的的辐射射通通量量de除除以以该面面元元面面积dA之之商商，用用符符号号Ee（或或E）表表示示，单位是：瓦位是：瓦特特/米米2，（，（1W/m2100W/cm2）。）。Eede/dA式中：式中：Ee辐照度照度(W/m2)5.(光光)亮度亮度光光亮亮度度亦亦称称亮亮度度，是是指指在在给定定方方向向单位位立立体体角角的的垂垂直直光光照照度度，用用符符号号L表表示，示，单位是坎德拉每平方米（位是坎德拉每平方米（cd/m2）式中：式中：L亮度亮度(cd/m2)2.2发光光发光的物体称光的物体称为光源，也称光源，也称为发光体。光体。非非荧光光磁磁粉粉检测时，在在波波长范范围为400nm-760nm的的可可见光光下下观察察磁磁痕痕。可可见光光是是目目视可可见的的光光，即即包包括括红、橙橙、黄黄、绿、青青、蓝、紫紫七七种种颜色色的的光光。荧光光磁磁粉粉检测时，采采用用波波长范范围为320nm-400nm的的紫紫外外光光(被被称称为黑黑光光)激激发荧光光磁磁粉粉的的磁磁痕痕，产生生波波长范范围为510nm550nm的黄的黄绿色色荧光。光。许多多原原来来在在可可见白白光光下下不不发光光的的物物质，在在紫紫外外线的的照照射射下下能能够发光光，这种种现象象称称为光光致致发光光。光光致致发光光的的物物质，在在外外界界光光源源移移去去后后，经过很很长时间才才停停止止发光光，这种种光光称称为磷磷光光，这种种物物质称称为磷磷光光物物质；在在外外界界光光源源移移去去后后立立即即停停止止发光光，这种种光光称称为荧光光，这种种物物质称称为荧光光物物质。波波长在在510nm550nm范范围内内，发黄黄绿色的色的荧光。光。2.3 2.3紫外线紫外线 紫紫外外线线是是指指波波长长为为100nm400nm的的不不可可见见光光，其其波波谱谱图图位位于于可可见见光光和和X射射线线之之间间，如如图图2-44所所示示。不不是是所所有有的的紫紫外外线线都都可可以以用用于于荧荧光光磁磁粉粉检检测测，只有波长为只有波长为320nm400nm的黑光才能用于荧光磁粉检测。的黑光才能用于荧光磁粉检测。UV-A：国际照明委员会把紫外线分成如下三种范围：波波长长320nm400nm的的紫紫外外线线称称为为UV-A、黑黑光光或或长长波波紫紫外外线线，UV-A波波长长的的紫紫外外线线，适适用用于于荧荧光光磁磁粉粉检检测，它的峰值波长约为测，它的峰值波长约为365nm。波波长长280nm320nm的的紫紫外外线线称称为为UV-B或或中中波波紫紫外外线线，又又叫叫红红斑斑紫紫外外线线。UV-B具具有有使使皮皮肤肤变变红红的的作作用用，还可引起晒斑和雪盲，不能用于磁粉检测。还可引起晒斑和雪盲，不能用于磁粉检测。波波长长100nm280nm的的紫紫外外线线称称为为UV-C或或短短波波紫紫外外线线，UV-C具具有有光光化化和和杀杀菌菌作作用用，能能引引起起猛猛烈烈的的燃燃烧烧，还还伤伤害害眼眼睛睛，也也不不能能用用于于磁磁粉粉检检测测，医医院院使使用用UV-C紫外线来杀菌。紫外线来杀菌。2.4 人眼对光的响应当当人人从从明明亮亮处进入入暗暗区区时，必必须过一一段段时间后后才才能能看看见，这种种现象象称称为黑黑暗暗适适应，进行行荧光光磁磁粉粉探探伤，黑暗适，黑暗适应时间需要需要3min5min。波波长为555nm的的黄黄绿色色光光，它它的的明明视觉光光谱光光视效效率率是是1，对人人眼眼最最敏敏感感。荧光光磁磁粉粉的的磁磁痕痕，在在黑黑光光的的照照射射下下，能能发出出色色泽鲜明明的的黄黄绿色色荧光光，容容易易观察察，与与工工件件表表面面形形成成的的紫紫色色本本底底有有很很高高的的对比比度度，因因而而缺缺陷磁痕在暗区具有最好的可陷磁痕在暗区具有最好的可见度。度。检测缺陷灵敏度高。缺陷灵敏度高。磁磁粉粉检检测测人人员员佩佩戴戴眼眼镜镜观观察察磁磁痕痕有有一一定定的的影影响响，如如光光敏敏(光光致致变变色色)眼眼镜镜在在黑黑光光辐辐射射时时会会变变暗暗，变变暗暗程程度度与与辐辐射射的的入入射射量量成成正正比比，影影响响对对荧荧光光磁磁粉粉磁磁痕痕的的观观察察和和辨辨认认，因因此此不不允允许许使使用用。可可佩佩戴戴吸吸收收紫紫外外线线的的护护目目眼眼镜镜，但但应应注注意意，不不得得降降低低对对黄黄绿绿色色荧荧光光磁磁粉粉磁磁痕痕的的检出能力。检出能力。2.5 黑光灯它它由由石石英英内内管管和和外外壳壳组成成，内内管管的的两两端端各各有有一一个个主主电极极，管管内内装装有有水水银和和氩气气，在在主主电极极的的旁旁边装装有有一一个个引引燃燃用用的的辅助助电极极，其其引引出出处串串联一一个个限限流流电阻阻，外外面面有有一一个个玻玻璃璃外外壳壳，起起保保护石石英英内内管管和和聚聚光光的的作作用用。接接通通电源源后后，水水银并并不不立立刻刻产生生电弧弧，而而是是由由辅助助电极极和和一一个个主主电极极之之间发生生辉光光放放电，这时石石英英管管内内温温度度升升高高，水水银逐逐渐汽汽化化，等等到到管管内内产生生足足够的的水水银蒸蒸气气时，方方才才发生生主主电极极间的的水水银弧弧光光放放电，产生生紫紫外外线。这个个过程程大大约需需要要3min5min，由由于于产生生紫紫外外线，石石英英内内管管水水银蒸蒸气气可可达达到到45个个大大气气压，所所以以这种紫外灯又叫高种紫外灯又叫高压水水银灯。灯。黑光灯使用的注意事项是：黑光灯使用的注意事项是：（1）黑黑光光灯灯刚刚点点燃燃,输输出出达达不不到到最最大大值值,所所以以检检验验工工作作应应至至少少等等3min以后再进行；以后再进行；（2）要尽量减少灯的开关次数，频繁启动会缩短灯的寿命；）要尽量减少灯的开关次数，频繁启动会缩短灯的寿命；（3）黑光灯使用后）黑光灯使用后,辐射能量下降，所以应定期测量黑光辐照度；辐射能量下降，所以应定期测量黑光辐照度；（4）电电源源电电压压波波动动对对黑黑光光灯灯影影响响很很大大。电电压压低低，灯灯可可能能启启动动不不了了，或或使使点点燃燃的的灯灯熄熄灭灭。当当使使用用的的电电压压超超过过灯灯的的额额定定电电压压时时，对对灯灯的的使使用用寿寿命命又又影影响响很很大大，所所以以必必要要时时应应装装稳稳压压电电源源，以以保保持持电电源源电电压稳定；压稳定；（5）滤光片上有赃污，应及时清除，因为会影响黑光的发出；）滤光片上有赃污，应及时清除，因为会影响黑光的发出；（6）避免将磁悬液溅到黑光灯泡上，使灯泡炸裂；）避免将磁悬液溅到黑光灯泡上，使灯泡炸裂；（7）不要将黑光灯直对着人的眼睛照。）不要将黑光灯直对着人的眼睛照。（8）滤滤光光片片如如果果有有裂裂纹纹，应应及及时时更更新新，因因为为会会使使可可见见光光和和中中、短短波紫外光通过，对人体有害。波紫外光通过，对人体有害。n nPart3 磁化电流、磁化方法和磁化规范磁化电流、磁化方法和磁化规范n n3.1 磁化电流磁化电流n n 为在工件上形成磁化磁场而采用的电流叫做磁化电流。为在工件上形成磁化磁场而采用的电流叫做磁化电流。为在工件上形成磁化磁场而采用的电流叫做磁化电流。为在工件上形成磁化磁场而采用的电流叫做磁化电流。n n 磁粉探伤采用的磁化电流有（磁粉探伤采用的磁化电流有（磁粉探伤采用的磁化电流有（磁粉探伤采用的磁化电流有（7 7种）交流电、整流电（包括单种）交流电、整流电（包括单种）交流电、整流电（包括单种）交流电、整流电（包括单相半波整流电、单相全波整流电、三相半波整流电和三相全波整相半波整流电、单相全波整流电、三相半波整流电和三相全波整相半波整流电、单相全波整流电、三相半波整流电和三相全波整相半波整流电、单相全波整流电、三相半波整流电和三相全波整流电）、直流电和冲击电流，其中最常用的磁化电流是交流电、流电）、直流电和冲击电流，其中最常用的磁化电流是交流电、流电）、直流电和冲击电流，其中最常用的磁化电流是交流电、流电）、直流电和冲击电流，其中最常用的磁化电流是交流电、单相半波直流电和三相全波整流电。单相半波直流电和三相全波整流电。单相半波直流电和三相全波整流电。单相半波直流电和三相全波整流电。n n3.1.1 选择磁化电流规则选择磁化电流规则 n n(1)(1)(1)(1)用用用用交交交交流流流流电电电电磁磁磁磁化化化化湿湿湿湿法法法法检检检检验验验验，对对对对工工工工件件件件表表表表面面面面微微微微小小小小缺缺缺缺陷陷陷陷检检检检测测测测灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度高；高；高；高；n n(2)(2)(2)(2)交流电的渗入深度，不如整流电和直流电；交流电的渗入深度，不如整流电和直流电；交流电的渗入深度，不如整流电和直流电；交流电的渗入深度，不如整流电和直流电；n n(3)(3)(3)(3)交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器；交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器；交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器；交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器；n n(4)(4)(4)(4)交交交交流流流流电电电电磁磁磁磁化化化化连连连连续续续续法法法法检检检检验验验验主主主主要要要要与与与与有有有有效效效效值值值值电电电电流流流流有有有有关关关关，而而而而剩剩剩剩磁磁磁磁检检检检验主要与峰值电流有关；验主要与峰值电流有关；验主要与峰值电流有关；验主要与峰值电流有关；n n(5)(5)(5)(5)整整整整流流流流电电电电流流流流中中中中包包包包含含含含的的的的交交交交流流流流分分分分量量量量越越越越大大大大,检检检检测测测测近近近近表表表表面面面面较较较较深深深深缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的能力越小；能力越小；能力越小；能力越小；n n(6)(6)(6)(6)单单单单相相相相半半半半波波波波整整整整流流流流电电电电磁磁磁磁化化化化干干干干法法法法检检检检验验验验,对对对对工工工工件件件件近近近近表表表表面面面面缺缺缺缺陷陷陷陷检检检检测测测测灵灵灵灵敏度高；敏度高；敏度高；敏度高；n n(7)(7)(7)(7)三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷；三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷；三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷；三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷；n n(8)(8)(8)(8)直流电可检测工件近表面最深的缺陷；直流电可检测工件近表面最深的缺陷；直流电可检测工件近表面最深的缺陷；直流电可检测工件近表面最深的缺陷；n n(9)(9)(9)(9)冲击电流只能用于剩磁法检验和专用设备。冲击电流只能用于剩磁法检验和专用设备。冲击电流只能用于剩磁法检验和专用设备。冲击电流只能用于剩磁法检验和专用设备。3.2磁化方法磁化方法 3.2.1 磁场方向与发现缺陷的关系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，还与缺陷的位置、大小和形状等因素有关。延伸方向，还与缺陷的位置、大小和形状等因素有关。工件磁化时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷工件磁化时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处的漏磁场最大，检测灵敏度最高处的漏磁场最大，检测灵敏度最高。（磁场方向与缺陷垂直）（磁场方向与缺陷垂直）磁场方向 最佳灵敏度 灵敏度减小 灵敏度不足磁场和缺陷间夹角；min显现最小角度；i实例。图3-12 显现缺陷的方向的示意图选择磁化方法应考虑的因素选择磁化方法应考虑的因素选择磁化方法应考虑的因素选择磁化方法应考虑的因素1.工件的外形结构；工件的外形结构；工件的外形结构；工件的外形结构；2.工件的表面状态；工件的表面状态；工件的表面状态；工件的表面状态；3.根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分析可能产生缺根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分析可能产生缺根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分析可能产生缺根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分析可能产生缺陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。4.工件的尺寸大小；工件的尺寸大小；工件的尺寸大小；工件的尺寸大小；3.2.2磁化方法的分类磁化方法的分类 根据工件的几何形状，尺寸大小和欲发现缺陷方向而在工根据工件的几何形状，尺寸大小和欲发现缺陷方向而在工件上建立的磁场方向，将磁化方法一般分为周向磁化、纵向磁化件上建立的磁场方向，将磁化方法一般分为周向磁化、纵向磁化和多向磁化（复合磁化）。和多向磁化（复合磁化）。（所谓周向与纵向，是相对被检工件上的磁场方向而言的。（所谓周向与纵向，是相对被检工件上的磁场方向而言的。）1.周向磁化周向磁化 1.周向磁化是指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿空心周向磁化是指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿空心工件孔中的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂工件孔中的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂直的周向闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷，即与电直的周向闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷，即与电流方向平行的缺陷。流方向平行的缺陷。轴向通电法轴向通电法轴向通电法轴向通电法直角通电法直角通电法直角通电法直角通电法夹钳通电法夹钳通电法夹钳通电法夹钳通电法2.纵向磁化纵向磁化 纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈，使工件沿纵长方向磁化的方法，工件中的磁力线平行于线圈的中心轴线。用于发现与工件轴垂直的周向缺陷。利用电磁轭和永久磁铁磁化，使磁力线平行于工件纵轴的磁化方法也是纵向磁化。将工件置于线圈中进行纵向磁化，称为开路磁化，开路磁化在工件两端产生磁极，因而产生退磁场。将工件夹在电磁轭的两极之间，对工件进行整体磁化，或利用便携式电磁轭或永久磁铁的两极与工件接触，使工件得到局部磁化，称为闭路磁化，闭路磁化不产生退磁场。3.多向磁化多向磁化指通过复合磁化，在工件中产生一个大小和方向随时间成圆指通过复合磁化，在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形、椭圆形或螺旋形变化的磁场。因为磁场的方向在工件上不断形、椭圆形或螺旋形变化的磁场。因为磁场的方向在工件上不断地变化着，所以可发现工件上所有方向的缺陷。多向磁化是根据地变化着，所以可发现工件上所有方向的缺陷。多向磁化是根据磁场强度叠加原理，在工件中某一点的磁场强度等于几种磁化方磁场强度叠加原理，在工件中某一点的磁场强度等于几种磁化方法在该点分别产生的磁场的矢量和，或者是不同方向的磁场在工法在该点分别产生的磁场的矢量和，或者是不同方向的磁场在工件上的轮流交替磁化。件上的轮流交替磁化。直流电磁轭与交流通电法复合磁化 工工件件用用直直流流电电磁磁轭轭进进行行纵纵向向磁磁化化，并并同同时时用用交交流流通通电电法法进进行行周周向向磁磁化化。直直流流电电磁磁轭轭产产生生的的纵纵向向磁磁场场H Hx x=H=H0 0，大大小小保保持持不不变变，交交流流通通电电法法产产生生的的周周向向磁磁场场 H Hy y=H=H0 0SintSint，大大小小随随时时间间而而变变化化，其其合合成成磁磁场场是是一一个个在在4545之之间间不不断断摆摆动动的的摆摆动动磁磁场场，在在工工件件上上产产生生的的螺螺旋旋形形磁磁场场。交交流流磁磁场场值值比比直直流流磁磁场场值值愈愈大大，则则摆摆动动的的范范围围愈愈大大。在在某某一一瞬瞬时时间间，工工件件上上不不同同部部位位的的磁磁场场大大小小和和方方向向并并不不相同。用于发现工件上任何方向的缺陷。相同。用于发现工件上任何方向的缺陷。在工件上产生的螺旋形磁场在工件上产生的螺旋形磁场在工件上产生的螺旋形磁场在工件上产生的螺旋形磁场3.3磁化规范磁化规范3.3.1 3.3.1 磁化规范的制定磁化规范的制定 对对工工件件磁磁化化，选选择择磁磁化化电电流流值值或或磁磁场场强强度度值值所所遵遵循循的的规规则则称称为为磁磁化化规规范范。磁磁化化规规范范:工工件件磁化时，磁化电流值或磁场强度值。磁化时，磁化电流值或磁场强度值。磁化规范要合适。磁化规范要合适。1 1 制定磁化规范应考虑的因素制定磁化规范应考虑的因素 首首先先根根据据工工件件的的材材料料、热热处处理理状状态态和和磁磁特特性性，确确定定采采用用连连续续法法还还是是剩剩磁磁法法检检验验；还还要要根根据据工工件件的的尺尺寸寸、形形状状、表表面面状状态态和和欲欲检检出出缺缺陷陷的的种种类类、位位置置、形形状状及及大大小小，确确定定磁磁化化方方法法、磁磁化化电电流流种种类和有效磁化区，制定相应的磁化规范。类和有效磁化区，制定相应的磁化规范。2制定磁化规范的方法制定磁化规范的方法（1）用经验公式计算）用经验公式计算（2）利用材料的磁特性曲线）利用材料的磁特性曲线（3）用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度）用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度施施 加加 在在 工工 件件 表表 面面 的的 切切 向向 磁磁 场场 强强 度度 为为 2.44.8KA/m（3060Gs）（4）用标准试片确定）用标准试片确定（形形状状复复杂杂的的工工件件，难难以以用用计计算算法法求求得得磁磁化化规规范范时时，把把标标准准试试片片贴贴在在被被磁磁化化工工件件不不同同部部位位，可可确确定定大大致理想的磁化规范。致理想的磁化规范。)Part4 磁粉检测器材4.1磁粉磁粉磁粉检测中用的磁粉是形成缺陷显示的关键因磁粉检测中用的磁粉是形成缺陷显示的关键因素。磁粉实际上就是铁末或铁氧体粉末，在其素。磁粉实际上就是铁末或铁氧体粉末，在其表面附着颜料制成，这样可以使其与工件表面表面附着颜料制成，这样可以使其与工件表面形成较高的对比度。形成较高的对比度。磁粉的种类很多，按适用的磁痕磁粉的种类很多，按适用的磁痕观察方式观察方式分为：分为：荧光磁粉和非荧光磁粉荧光磁粉和非荧光磁粉；按；按施加方式施加方式分分为：为：湿法用磁粉和干法用磁粉湿法用磁粉和干法用磁粉。1.荧光磁粉和非荧光磁粉荧光磁粉和非荧光磁粉（1）荧光磁粉）荧光磁粉在紫外线的照射下，能够发荧光的磁在紫外线的照射下，能够发荧光的磁粉称为荧光磁粉。荧光磁粉是在磁粉材料表面附着一层粉称为荧光磁粉。荧光磁粉是在磁粉材料表面附着一层荧光颜料制成的。通常使用的荧光磁粉都是发黄绿色荧荧光颜料制成的。通常使用的荧光磁粉都是发黄绿色荧光（波长光（波长510550nm），因为人眼对这种颜色的敏感），因为人眼对这种颜色的敏感度高。当然也有其它颜色的荧光磁粉。荧光磁粉一般只度高。当然也有其它颜色的荧光磁粉。荧光磁粉一般只适用于湿法检验。适用于湿法检验。在特种设备磁粉检测时，对高强度钢以及裂纹敏感在特种设备磁粉检测时，对高强度钢以及裂纹敏感的材料，或是有可能发生应力腐蚀的场合，宜采用荧光的材料，或是有可能发生应力腐蚀的场合，宜采用荧光磁粉检测。对细牙裂纹根部缺陷检测，也应采用荧光磁磁粉检测。对细牙裂纹根部缺陷检测，也应采用荧光磁粉。粉。（2）非荧光磁粉）非荧光磁粉在可见光下直接观察其磁痕显示的在可见光下直接观察其磁痕显示的磁粉称为非荧光磁粉。分为干法用非荧光磁粉和湿法用磁粉称为非荧光磁粉。分为干法用非荧光磁粉和湿法用非荧光磁粉。常用的干法非荧光磁粉有红、黑、灰、黄非荧光磁粉。常用的干法非荧光磁粉有红、黑、灰、黄及其它颜色，以便和工件表面形成鲜明的对比。大多数及其它颜色，以便和工件表面形成鲜明的对比。大多数湿法非荧光磁粉是铁磁性铁氧体，其颜色为黑色或褐色，湿法非荧光磁粉是铁磁性铁氧体，其颜色为黑色或褐色，也有其它颜色的。但空心球形磁粉只适用于干法。也有其它颜色的。但空心球形磁粉只适用于干法。干磁粉干磁粉湿法非荧光磁湿法非荧光磁粉粉湿法荧光磁粉湿法荧光磁粉 2.磁粉的性能 （1）磁特性 磁粉应具有高的导磁率和低的剩磁。高导磁率使得磁粉粉容易背缺陷处的漏磁吸引，低的剩磁可以避免因为磁粉本身被强烈磁化而相互粘在一起或吸附在工件表面上。（2）粒度 对于干法用磁粉，粒度范围为10m50m，最大不超过150m。对于湿法用的黑磁粉和红磁粉，粒度宜采用5m10m，粒度大于50m的磁粉，不能用于湿法检验，因为它很难在磁悬液中悬浮，粗大磁粉在磁悬液流动过程中，还会滞留在工件表面干扰相关显示。荧光磁粉因表面有包覆层，所以粒度不可能太小，一般在5m25m之间。在磁粉检测中，一般推荐干法用80目160目的粗磁粉，湿法用300目400目的细磁粉。JB/T 6063标准中规定，磁粉性能检验用I型试块（见图4-1）。它包含磨削和应力腐蚀所产生的粗线条裂纹和细微裂纹。试块采用直流电中心导体法磁化，用目视或其它适当方法进行显示比较来进行评定。（3）形状）形状磁粉有各种各样的形状，如条形、椭圆形、磁粉有各种各样的形状，如条形、椭圆形、球形或其它不规则的颗粒形状。球形或其它不规则的颗粒形状。条形磁粉（长径比大）容易磁化并形成磁极，因而条形磁粉（长径比大）容易磁化并形成磁极，因而较容易被漏磁场吸附，但流动性不好较容易被漏磁场吸附，但流动性不好。对于干法用磁对于干法用磁粉，条形磁粉相互吸引还会影响喷撒和磁痕显示形成。粉，条形磁粉相互吸引还会影响喷撒和磁痕显示形成。球形磁粉能提供良好的流动性，但由于退磁场的影响不球形磁粉能提供良好的流动性，但由于退磁场的影响不容易被漏磁场磁化容易被漏磁场磁化。所以，理想的磁粉应由一定比例所以，理想的磁粉应由一定比例的条形、球形和其它形状的磁粉混合在一起使用。的条形、球形和其它形状的磁粉混合在一起使用。（4）流动性）流动性为了能有效地检出缺陷，磁粉必须能在为了能有效地检出缺陷，磁粉必须能在受检工件表面流动，以便被漏磁场吸附形成磁痕显示。受检工件表面流动，以便被漏磁场吸附形成磁痕显示。在湿法检验中，是利用磁悬液的流动带动磁粉向漏在湿法检验中，是利用磁悬液的流动带动磁粉向漏磁场处流动。在干法检验中，是利用微风吹动磁粉，并磁场处流动。在干法检验中，是利用微风吹动磁粉，并利用交流电不断换向使磁场也不断换向，或利用单相半利用交流电不断换向使磁场也不断换向，或利用单相半波整流电产生的单方向脉冲磁场带动磁粉变换方向促进波整流电产生的单方向脉冲磁场带动磁粉变换方向促进磁粉流动的。由于其它直流电磁场方向不改变，不能带磁粉流动的。由于其它直流电磁场方向不改变，不能带动磁粉变换方向，所以直流电不能用于干法检验。动磁粉变换方向，所以直流电不能用于干法检验。（5）密度密度 磁粉的密度指单位体积的磁粉质量。磁粉的密度指单位体积的磁粉质量。湿法用黑磁粉和红磁粉的密度约为湿法用黑磁粉和红磁粉的密度约为4.5g/cm34.5g/cm3，干，干法用纯铁粉的密度约为法用纯铁粉的密度约为8g/cm38g/cm3，空心球形磁粉的，空心球形磁粉的密度约为密度约为0.71g/cm30.71g/cm32.3g/cm32.3g/cm3，荧光磁粉的密，荧光磁粉的密度除与采用的铁磁粉原料有关，还与磁粉、荧光度除与采用的铁磁粉原料有关，还与磁粉、荧光染料和粘结剂的配比有关。染料和粘结剂的配比有关。（6 6）识别度）识别度 识别度系指磁粉的光学性能，包括识别度系指磁粉的光学性能，包括磁粉的颜色、荧光亮度及与工件表面颜色的对比磁粉的颜色、荧光亮度及与工件表面颜色的对比度。度。4.2 4.2 载液载液 对于湿法磁粉检测，用来悬浮磁粉的液体称为载液或载体，对于湿法磁粉检测，用来悬浮磁粉的液体称为载液或载体，磁粉检测常用油基载液和水载液，磁粉检测常用油基载液和水载液，磁粉探伤磁粉探伤橡胶铸型法使用乙橡胶铸型法使用乙醇载液。醇载液。1.1.油基载液油基载液（1 1）磁粉检测用油基载液是具有高闪点、低粘度、无荧光和无臭）磁粉检测用油基载液是具有高闪点、低粘度、无荧光和无臭味的煤油。味的煤油。（2 2）磁粉检测油基载液验收试验，要求测定闪点、运动粘度、）磁粉检测油基载液验收试验，要求测定闪点、运动粘度、荧光和气味。荧光和气味。（3 3）磁粉检测油基载液推荐使用）磁粉检测油基载液推荐使用LPW-3LPW-3号油（尤其荧光磁粉油磁号油（尤其荧光磁粉油磁悬液）。但绝对不允许使用低闪点的煤油载液。悬液）。但绝对不允许使用低闪点的煤油载液。（4 4）油基载液优先用于如下场合：）油基载液优先用于如下场合：对腐蚀应严加防止的某些铁基合金（如精加工的某些轴承和对腐蚀应严加防止的某些铁基合金（如精加工的某些轴承和轴承套）；轴承套）；水可能会引起电击的地方；水可能会引起电击的地方；在水中浸泡可引起氢脆的某些高强度钢。在水中浸泡可引起氢脆的某些高强度钢。2.2.水载液水载液 水不能单独作为载液使用，因为磁粉检测水载水不能单独作为载液使用，因为磁粉检测水载液必须在水中添加润湿剂、防锈剂，必要时还要添加液必须在水中添加润湿剂、防锈剂，必要时还要添加消泡剂，保证水载液具有合适的润湿性、分散性、防消泡剂，保证水载液具有合适的润湿性、分散性、防腐蚀性、消泡性和稳定性。腐蚀性、消泡性和稳定性。(1)(1)润湿性润湿性 水磁悬液应能迅速地润湿工件表面，合适的润湿水磁悬液应能迅速地润湿工件表面，合适的润湿性能可用性能可用“水断试验水断试验”来确定，来确定，pHpH值应控制在值应控制在8 81010。(2)2)分散性分散性 磁粉能均匀地分散在水载液中，在有效使用期内，磁粉能均匀地分散在水载液中，在有效使用期内，磁粉不结团。磁粉不结团。(3)(3)防腐蚀性防腐蚀性 对工件、设备及磁粉本身无腐蚀性。对工件、设备及磁粉本身无腐蚀性。(4)(4)消泡性消泡性 能在较短时间内自动消除水载液中的泡沫，以保能在较短时间内自动消除水载液中的泡沫，以保证检测灵敏度。证检测灵敏度。(5)(5)稳定性在规定的贮存期间，水载液的使用性能不发生变稳定性在规定的贮存期间，水载液的使用性能不发生变化。化。用水作载液的优点是水不易燃、粘度小。但不适用于用水作载液的优点是水不易燃、粘度小。但不适用于在水中浸泡可引起氢脆在水中浸泡可引起氢脆 的某些高强度合金钢。的某些高强度合金钢。4.3 4.3磁悬液磁悬液磁粉和载液按一定比例混和而成的悬浮液体称为磁悬液。磁粉和载液按一定比例混和而成的悬浮液体称为磁悬液。1.1.磁悬液浓度磁悬液浓度 每升磁悬液中所含磁粉的重量每升磁悬液中所含磁粉的重量(g/L)(g/L)或每或每100mL100mL磁悬液沉淀出磁粉的体积磁悬液沉淀出磁粉的体积（mL/100mLmL/100mL）称为磁悬液浓度。前者称为磁悬液配制浓度，后者称为磁悬液）称为磁悬液浓度。前者称为磁悬液配制浓度，后者称为磁悬液沉淀浓度。沉淀浓度。磁悬液浓度磁悬液浓度(也叫磁悬液质量浓度也叫磁悬液质量浓度)，对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓，对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓度不同，检测灵敏度也不同。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕度不同，检测灵敏度也不同。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕不清晰会使缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留很多磁粉，形成过度背不清晰会使缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留很多磁粉，形成过度背景，甚至会掩盖相关显示。所以国内、外标准都对磁悬液浓度严格控制在一景，甚至会掩盖相关显示。所以国内、外标准都对磁悬液浓度严格控制在一定范围内。定范围内。磁悬液浓度大小的选用与磁粉的种类、粒度、施加方式和工件表面状态等磁悬液浓度大小的选用与磁粉的种类、粒度、施加方式和工件表面状态等因素有关，具体按相应的探伤标准执行。因素有关，具体按相应的探伤标准执行。JB/4730.4-2015JB/4730.4-2015磁悬液浓度要求见磁悬液浓度要求见表表4-14-1。2.2.磁悬液配制磁悬液配制 （1 1）油磁悬液配制）油磁悬液配制 （详见教材（详见教材P83 P83 表表4-14-1）（2 2）水磁悬液配制）水磁悬液配制 （详见教材（详见教材P84 P84 表表4-24-2和表和表4-34-3）。）。荧光磁粉磁悬液的水载液应严格选择和进行试验，不应使荧光磁粉结团、荧光磁粉磁悬液的水载液应严格选择和进行试验，不应使荧光磁粉结团、溶解、剥离或变质。溶解、剥离或变质。（3 3）磁膏水磁悬液的配制）磁膏水磁悬液的配制 一般在现场检验时，有时采用磁膏配制水磁悬液。一般在现场检验时，有时采用磁膏配制水磁悬液。由于磁膏中含有磁粉、润湿剂和防腐蚀剂等，所以可与水直接配制。由于磁膏中含有磁粉、润湿剂和防腐蚀剂等，所以可与水直接配制。配制方法：先取少量的水，在水中挤入磁膏后搅拌成稀糊状，再按比例配制方法：先取少量的水，在水中挤入磁膏后搅拌成稀糊状，再按比例加入水后搅拌均匀即可。加入水后搅拌均匀即可。使用时，除应进行综合性能试验外，还必须测量磁悬液的浓度和进行水使用时，除应进行综合性能试验外，还必须测量磁悬液的浓度和进行水断试验。断试验。（4 4）磁悬液喷罐）磁悬液喷罐 将配制合格的磁悬液装进喷罐中，使用时只需轻轻摇动喷将配制合格的磁悬液装进喷罐中，使用时只需轻轻摇动喷罐，将磁悬液搅拌均匀，充磁时就可以直接喷洒。检测前先用标准试片进行罐，将磁悬液搅拌均匀，充磁时就可以直接喷洒。检测前先用标准试片进行综合性能试验，合格后即可检测。使用喷罐，方便快捷，特别适合高空、野综合性能试验，合格后即可检测。使用喷罐，方便快捷，特别适合高空、野外和仰视检测，尤其在承压设备行业应用非常广泛。外和仰视检测，尤其在承压设备行业应用非常广泛。4.44.4反差增强剂反差增强剂 为了提高缺陷磁痕与工件表面的对比度，在工件表面上先涂上一层白色为了提高缺陷磁痕与工件表面的对比度，在工件表面上先涂上一层白色薄膜（厚度约为薄膜（厚度约为252545m 45m），），这一层白色薄膜就叫做反差增强剂。一般，这一层白色薄膜就叫做反差增强剂。一般，使用喷灌。使用喷灌。4.5 4.5标准试片和标准试块标准试片和标准试块 常见的标准试片和试块分为人工缺陷试片和试块，及自然缺陷试块。常见的标准试片和试块分为人工缺陷试片和试块，及自然缺陷试块。4.5.1 4.5.1 标准试片标准试片 1.1.用途用途(1)(1)用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）；用于检验磁粉检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）；(