磁粉探伤方法和工艺简介

磁粉探伤方法和工艺简介

射阳县德阳电子有限公司

一.剩磁法和连续法

1.剩磁法

指先将工件磁化，再将磁粉或磁悬液施加到工件表面以检查工件缺陷的方法。适用于经淬火，调质处理等增强强度或硬度的热处理后的高碳钢和合金钢，不适用于低碳钢和经退火

处理或热变形钢材，马氏体不锈钢用剩磁法效果不如连续法。剩磁法特别适用于批量小件的

探伤，此时生产效率高。

2.连续法

又称外加法，系指在外加磁场的作用下，将磁粉或磁悬液施加到工件上去进行探伤的方法。目前该法比较流行的工艺是，先喷洒磁悬液，接着磁化（通电1-3秒），此时仍继续浇注磁悬液，停止浇注后再通电数次，每次0.5-1秒，中断磁化后观察缺陷，最后退磁。连续法

适用于所有铁磁性材料。

教科书中推荐优先使用剩磁法，实际中多采用连续法。

二.直流磁化和交流磁化

1.直流磁化

目前已很少采用纯直流电，而采用单相半波或全波，三相半波或全波整流电。

2.交流磁化

一般采用工频交流电。交流磁化时，起作用的是电流的峰值，但一般标示的电流值是有效值。

交流磁化和直流磁化都能检测表面和近表面缺陷，交流磁化对表面缺陷的检测灵敏度高，直流磁化检测表面下的缺陷的能力强一些。一般说来，电流中包含的脉动成份越大，探测内部缺陷的能力越弱。直流磁化用于剩磁法时剩磁稳定，交流磁化则剩磁不够稳定，加断

电相位控制器可解决此问题（采用过零点断电的方法叫断电相位控制，以防止对工件形成退

磁作用）。直流磁化退磁困难，交流磁化退磁容易。目前一般推荐使用交流磁化，且多采用连续法，此时一般也加断电相位控制。使用交流连续磁化，设备结构简单，成本低，磁化效果一般都能满足要求。也有使用交直流混合磁化的，此时，交流磁化在前，直流磁化在后，以利于退磁。

三.磁化方法

1.周向磁化。指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿工件中心孔的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂直的闭合磁场。周向磁化主要用于发现与工件轴线平行

的缺陷。

2.纵向磁化。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轴心线。主要用于发现与工件轴垂直的缺陷。利用电磁轭磁化使磁力线平行于工件纵轴也属于这一类。（磁轭法是利用电磁轭对工件磁化，这一方法并不总能实

现，通常用于小工件）。

3.复合磁化。周向磁化只能发现与工件轴平行的缺陷，纵向磁化只能发现与工件轴垂

直的缺陷。其它方向的缺陷就不容易发现。复合磁化指通过在工件中产生一个大小及方向随

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地变化，所以可检查出不同方向的缺陷。复合磁化只能用于连续法，交流磁化或交直流混合磁化。

四.磁化规范的确定

具体的磁化规范由用户确定，磁粉探伤机制造厂家在根据工件选型时，通常留有余量。

1.周向磁化：

连续法：l=(8-12)D,粗略估算时，也可放宽到l=(10-20)D;

剩磁法：l=(20-30)D

式中I――磁化电流(A),

D --- 工件直径(mm)。

2.纵向磁化：

线圈的安匝数(通称磁势，用AT表示)，即纵向磁化电流乘以线圈匝数。估算公式为：

NI = 45000/工件长径比(L/ D )。

纵向磁化电流估算值与实际需要的电流有时会有较大误差，所以纵向磁化电流在实践中通常根据经验法或试片法确定。

在实际工作中，确定磁化规范可采用经验法或试片法。经验法是根据同一工件在长期磁粉探伤实践中所总结的经验来确定磁化电流值。试片法是用A型试片贴于工件表面，根据

试片显示情况确定磁化电流的大小。

四、磁粉探伤的工艺问题

1.检测方法的选择：检测方法通常根据零件的探伤要求确定。一般说来，连续法可适用于

各种铁磁性材料，而剩磁法则只适用于高矫顽力的材料如合金钢和高碳钢，低碳钢不能用剩

磁法探伤。

2?磁粉选择：黑磁粉适用于光亮表面如金加工表面的探伤；荧光磁粉适用于暗黑表面如铸

件锻件表面的探伤。红磁粉也可用于暗黑表面的探伤，而荧光磁粉也适用于光亮表面的探伤。通常认为用荧光磁粉可提高探伤的灵敏度和速度。

3.缺陷磁痕的确认：发现工件出现缺陷磁痕，应先抹掉磁痕，重新磁化，如缺陷磁痕重复出现，则可确认。

4.探伤前工件的处理：探伤前工件应清洁无污染，氧化皮和严重的锈迹应进行打磨处理必要时进行清洗处理。

5.退磁：磁粉探伤机上的退磁功能，只适用于对本身磁化时产生的磁场进行退磁。如探伤前工件上存在残磁，原则上不应通过磁粉探伤机来退磁。探伤前工件上的残磁应采用专用设

备退磁。探伤前工件上应无残磁，否则会导致退磁达不到要求，或使退磁后剩磁不稳定。

五、磁悬液的配制和使用

1.磁粉分为普通磁粉和荧光磁粉，普通磁粉中又有红磁粉和黑磁粉两种。

2.磁悬液的载体主要有煤油和水。使用煤油作为载液时又可加入适量的变压器油。对煤

油的质量要求较高，通常应使用无味煤油。使用水作载液时，要加入分散剂、消泡剂和防锈剂等。

3.磁悬液的浓度

磁悬液的浓度对显示缺陷好坏有很大影响，浓度不同，其检验的灵敏度也不相同。浓度太低，小缺陷会漏检。浓度太高，会使衬底变坏，而且会在工件的磁极上粘附过量的磁粉，干扰缺陷的显示。一般采用的磁悬液浓度为：

非荧光磁粉10-25克/升

荧光磁粉1-2克/升

复合荧光磁粉5-8克/升

4.磁悬液的配制

4.1油磁悬液：配制非荧光磁粉的磁悬液时最好采用无味煤油，配制荧光磁粉的磁悬液时

应采用无味煤油。配制方法：先取少量油与磁粉混合，搅拌成均匀的糊状，再加入其余的油。

4.2水磁悬液：有下述配方

(1)100# 浓乳

三乙醇胺10克5克

亚硝酸钠 消泡剂 水 磁粉

10-25克

将100#浓乳加入到一升 50C 的温水中，搅拌至完全溶解，再加入亚硝酸钠、 三乙醇胺和 消泡济，加入每一种成份后都要搅拌均匀。 配制磁悬液时，先取少量分散剂与磁粉混合，使磁粉 全部润湿，然后加入其余的分散剂。

(2)SP-1清洗剂

15毫升 亚硝酸钠 15克 水 1升 磁粉 10-25克

配方中SP-1清洗剂起润湿作用，三乙醇胺起防锈作用，如果搅拌后泡沫太多，可加入适量 的消泡

剂。

4.3荧光磁粉磁悬液：配制油磁悬液时，必须用无味煤油，而不能用其它本身发荧光的油，配 制

方法同上。配制水基磁悬液时 ，对于YC-2型荧光磁粉可使用 YF 磁粉分散剂。也可采用下

述配方：

乳化剂(JFC) 5克

亚硝酸钠 15克

消泡剂(28#) 0.5-1克

荧光磁粉 1-2克 水

1升

配制时，将乳化剂与消泡剂搅拌均匀，并按比例加足水，成为水分散剂，用少量水分散剂 与磁粉和匀，再加入余量的分散剂，然后加亚硝酸钠。

4.4复合荧光磁粉配制磁悬液： 现在国内有复合荧光磁粉销售， 直接用自来水配制即可，

使用十分方便。使用复合荧光磁粉其配比要高于普通荧光磁粉，通常为

5-8克/升。

5. 磁粉和磁悬液的选择：

5.1磁粉的选择：工件表面光亮，黑磁粉能与表面形成较好对比度时，可使用黑磁粉

；

工件表面色泽较深， 但红磁粉能与表面形成较好对比度时， 可使用红磁粉；工件表面呈暗黑

色，应优先考虑采用荧光磁粉 ，也可采用白磁粉和红磁粉。当要提高探伤速度和探伤灵敏度

时，各种工件都应优先考虑采用荧光磁粉。 使用荧光磁粉时应在暗室中在红外线灯照射下进

行。

5.2磁悬液的选择：水磁悬液用于在探伤状态时工件表面没有油性附着，对防锈要求 不严，或

探伤后要进行后续加工，或很快就要清洗包装的场合 (水磁悬液中含有防锈济，但

防锈时间较短)。水磁悬液使用比较安全。

油磁悬液可用于各种工件，在工件表面有油性附着时必须使用油磁悬液。在使用油磁 悬液时，要采取防火措施。在探伤过程中存在打火可能时，应尽可能避免使用油磁悬液 ；必

须使用时，应切实加强防火措施。

6. 磁悬液使用中的注意事项

6.1磁悬液配制以后经充分搅拌一段时间才能用于探伤，否则显示效果不好。一般配 置后应搅

拌30分钟，水磁悬液在冬天还应加长搅拌时间。带有搅拌功能的固定式磁粉探伤 机，应在开机30分钟以后才能进行工件检查。有经验的探伤工认为开机后一小时显示效果 达到正常。

6.2固定式磁粉探伤机有磁悬液回收装置，因而磁悬液是重复使用的，但在重复使用 的过程

5克 0.5-1 克

1升

中，磁粉会被工件带走，因而磁悬液浓度会下降，故磁粉探伤机生产厂家通常建议每

天都要添加适量的磁粉，以保持磁悬液足够的浓度。

6.3虽然工件在探伤前已经过清洗，但难免会有工件的附着物带入磁悬液，使磁悬液受到污染，如果工件未经清洗或清洗不严格，则磁悬液受污染的程度会更重，受污染的过程会更快。因此必须定期彻底更换磁悬液，方法是将储液箱中的磁悬液全部倒出，并将储液箱和集液槽清洗干净，然后重新配置磁悬液。

6.4磁悬液灵敏度检测。在磁化规范不变时，可用A型试片检查磁悬液的灵敏度，如

果A型试片显示清晰，则说明磁悬液灵敏度好，否则应增加磁悬液浓度或更换磁悬液。现在有专门检测磁悬液磁卡可用来直接检测磁悬液灵敏度。

六、灵敏度试片的使用方法

1?常用的灵敏度试片在磁粉探伤中常用的灵敏度试片有A型、C型和D型等，其中A

型试片最常用，C型和D型用于特殊场合如非常小的工件或工件的细微处。

A型试片中间有十字型刻槽，十字型刻槽外面有圆型刻槽在按厚度分有100微米和50 微米两种，按灵敏度高低又各分为三种：

15/100 30/100 60/100

7.5/50 15/50 30/50

其中分子为刻槽深度，分母为试片厚度，单位为微米。从左至右灵敏度从高到低递减。比值相同的灵敏度也相同。女口30/100和15/50的灵敏度是相同的。

常用的是30/100和15/50。

2?灵敏度试片的用处：确定和检验磁化规范，检验磁悬液浓度和灵敏度。

3?灵敏度试片的使用：将试片有刻槽的一面朝工件表面，使之紧贴工件表面，施以磁悬液，然后对工件磁化，这时刻槽应有显示。对于轴类零件，单独进行周向磁化时，十字刻槽上与轴中心线平行的横线及圆形刻槽上相应的圆弧应显示；单独进行纵向磁化时，十字刻

槽上与轴中心线垂直的竖线及圆形刻槽上相应的圆弧应显示；在复合磁化时，则十字和圆形

刻槽应全部显示。

4?灵敏度试片使用注意事项

4.1灵敏度试片只能贴在平整的表面如光滑的平面和圆柱面等，不能贴在不平整的表面

如螺纹表面；q

4.2灵敏度试片应紧贴于工件表面，中间不应有间隙。女口贴在圆柱表面时，可将试片适

当弯曲，使之与圆柱表面紧贴。

4.3使用灵敏度试片确定和检验磁化规范时，磁悬液应合理配制，并充分搅拌。新鲜配

制的磁悬液应在搅拌30分钟以后使用，否则影响检验效果。使用灵敏度试片检验磁悬液浓度和灵敏度时，应保证磁化规范是经过验证的。

4.4使用灵敏度试片确定磁化规范时，应先单独进行周向和纵向磁化，然后再复合磁化。调节电流时应从小到大逐步进行，应注意有一个方向电流特别大时，会影响另一个方向的显示。

4.5使用水磁悬液时，应先将试片上的保护油膜擦净，否则会影响显示。

4.6试片显示不全主要有以下原因：

a.磁悬液喷洒不均匀；

b.试片和工件表面没有全部贴紧；

c.试片本身变形；

d.在使用水磁悬液时，试片表面有油污。

4.7试片使用后应擦拭干净，并涂上润滑油予以保护。

4.8试片长时间使用后会磨损，应及时更换。