影响磁粉检测缺陷检出度的因素.doc

影响磁粉检测缺陷检出度的因素
磁粉检测是利用缺陷处漏磁场与磁粉相互作用的原理,检测铁磁性材料表面及近表面缺陷的一种无损检测方法。它的基本原理是:当工件被磁化时,若工件表面及近表面存在不连续,则在不连续的表面和近表面的磁力线就发生了变化,由于不连续内的空气磁导率远比零件的磁导率低,所以磁力线“被迫”从不连续的下部通过,但单位面积内通过的磁力线条数是有限的,这就使该部分磁力线穿过不连续,部分磁力线被挤出零件再进入零件表面。这些“穿过”和“挤出”的磁力线就在不连续的两边形成漏磁场,并构成了N级和S级。当把磁粉施在它上面时,此处的漏磁场将吸引聚集探伤过程中施加的磁粉,磁粉便在此处显示缺陷的位置和尺寸及形状等情况,从而判断该处缺陷的性质和大小。
磁粉检测在船舶制造业中有着广泛的应用,船体焊缝、柴油机零部件、钢锻件都有大量的磁粉检测。它具有设备简单,操作容易,检验迅速,缺陷显示直观,对缺陷的性质、大小和分布易于判定,检测费用省,污染轻。磁粉探伤法可探测露出表面用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷,也可探测未露出表面,而且埋藏在表面以下几毫米近表面的缺陷,可检测因淬火、轧制、锻造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹,它是一种最有效的表面及近表面检测方法,也是无损检测中常规检测方法之一。

为了保证磁粉检测结果的准确性,在检测工作中就应当认真考虑磁粉检测中对缺陷检出度影响的因素。

一、工件材料的磁特性对缺陷检出度的影响

材料的磁特性随着材料成分、结晶状态以及热处理的不同而不同。不同材料磁化后,所产生的磁饱和感应强度也不同,即使在同一条件下进行磁化,也不能说漏磁都是相同的。在探伤中,磁化强度一般大致控制在铁磁性材料饱和磁感应强度的80%-90%时为最佳。又因为磁感应强度B=μH,故试件的磁导率μ越大的材料,缺陷就越容易检出。为了得到良好的磁痕显示,对试件进行磁化时,选择足够的磁化电流值,根据被检试件的磁特性,使表面有效场的磁通密度达到饱和磁通密度的80%-90%,此时缺陷处产生的漏磁场最强,缺陷的检出度也最佳。

二、有效磁场强度与缺陷方向之间的关系对缺陷检出度的影响

当工件磁化时,工件的磁化强度对缺陷的检出度有很大影响。并不是仅仅使工件强烈磁化即可。这是由于磁化到接近饱和点时就容易产生假磁痕,使得缺陷指征难以区别。因此为了检出缺陷,需要磁化到适当程度,磁化的最佳情况是达到饱和磁通的80%-90%时或磁导率μ为最大的时候。此外。被磁化的磁场还有方向性,因此要使从缺陷部分产生漏磁,就必须使缺陷切割磁场,也就是说磁化方向与缺陷方向垂直时,漏磁最大,因而,确定要检测和去除沿某一方向延伸的缺陷以后,就应尽可能把与缺陷垂直的方向作为磁化方向。当缺陷走向与磁场方向垂直时,探伤的缺陷检出度最高。灵敏度正比于缺陷的磁场交角的正弦值。当交角小于45°时,探伤灵敏度将显著降低,因而,要完全地检出任何取向的表面及近表面缺陷,每次探伤时必须使磁感应线相互垂直地通过被检表面的两个方向。

三、磁粉的性能对缺陷检出度的影响

磁粉的主要作用是提供显示,它准确地显示出不连续的位置和尺寸及形状。磁粉的粒度、比重、形状、磁性、活动性都可以影响磁粉检测缺陷的检出度。磁粉的粒度对磁粉性能影响很大。由于缺陷形成的漏磁场可能很小,